Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 15/06/2025

Didattica Frontale: 96 ore

Studio Individuale: 204 ore

Modulo Di Biologia Molecolare

Il corso fornisce agli studenti una formazione interdisciplinare sui principi biologici, biochimici e tecnologici alla base delle cellule staminali, della medicina rigenerativa e dello studio molecolare delle patologie complesse. Gli studenti acquisiranno:

• Competenze sulle proprietà, la plasticità e i meccanismi di autorinnovamento delle cellule staminali, inclusi i processi di riprogrammazione e differenziamento;
• Capacità di comprendere la fisiopatologia molecolare delle malattie e di valutare criticamente le applicazioni terapeutiche delle cellule staminali in ambito clinico e sperimentale;
• Conoscenze su tecnologie avanzate come l’ingegneria tissutale, le colture 3D e la generazione di organoidi, con abilità nella progettazione di modelli di malattia e test farmacologici;
• Competenze nell’utilizzo di metodiche avanzate di analisi molecolare e cellulare, in particolare single-cell RNA sequencing e spatial transcriptomics, per la caratterizzazione dei profili trascrizionali e l’analisi spaziale dell’espressione genica nei tessuti complessi.
• Capacità di aggiornamento autonomo tramite articoli scientifici, risorse online e partecipazione a seminari e attività di formazione specialistica.

  Modulo di Biochimica

  Saranno affrontati gli aspetti della Biochimica, della proteomica e delle metodologie biochimiche utili per lo studio di network biochimici complessi. Nello specifico. Obiettivo dell’insegnamento è quello di fornire nozioni sul rimodellamento metabolico nelle cellule tumorali e delle sue conseguenze per la prevenzione e la terapia dei tumori. L’insegnamento si propone di fornire agli studenti nozioni specialistiche relative all’influenza che le aberrazioni del metabolismo bioenergetico e biosintetico hanno sulla insorgenza e progressione dei tumori, partendo dalle nozioni di base della biochimica ed effettuando richiami alle conoscenze delle vie metaboliche studiate nei corsi di Chimica Biologica e Biochimica. 

  Il percorso vuole fornire abilità teorico-strategiche distinte in:

  • Conoscenza teorica dei pathway biochimici e relativa integrazione per lo sviluppo di abilità connesse alla identificazione e definizione dei pathways biochimici alterati in relazione a specifici stati fisiopatologici. 
  • Conoscenza di metodologie biochimiche avanzate, padronanza dei metodi di analisi di campioni, abilità decisionali nella scelta della strategia di analisi; sviluppo di abilità per analisi proteomiche complesse; sviluppo di abilità per l’integrazione e la comprensione di dataset omici; disegno sperimentale per la validazione dei risultati. 
  • Abilità teoriche pratiche per districare problematiche di tipo Biomedico tra le quali lo studio di proteomi complessi per la ricerca di signatures molecolari, il profiling di modifiche post-traduzionali in relazione ad eventi fisiopatologici, lo sviluppo di strategie omiche per lo  studio della riprogrammazione metabolica nei tumori, lo sviluppo di strategie omiche per lo studio del codice istonico in relazione alla trasformazione neoplastica. 
  • Il corso prevede anche una sezione di Biochimica avanzata di laboratorio “in silico” improntata a sviluppare abilità sperimentali. Il laboratorio è un momento formativo pratico. Ha la finalità di avvicinare lo studente alla pratica di laboratorio, traducendo la teoria in fasi sperimentali. Sono fornite le basi pratiche delle analisi biochimiche, affrontando sperimentalmente le fasi di disegno sperimentale, trattamento del campione, metodi separativi, analisi dei risultati in silico. 
  • Lo studente sarà in grado di aggiornarsi e ampliare le proprie conoscenze, attingendo in maniera autonoma a testi, articoli scientifici, propri dei settori biochimici, e deve poter acquisire in maniera graduale la capacità di seguire seminari specialistici, conferenze, master ecc. nei settori biomedici.

DD1 – Conoscenza e capacità di comprensione

Lo studente acquisirà una conoscenza approfondita delle cellule staminali (embrionali, adulte, neurali, ematopoietiche, mesenchimali), dei segnali molecolari che ne regolano la proliferazione e la differenziazione, e dei fattori di trascrizione coinvolti nel mantenimento della staminalità (es. Oct4, Sox2, Nanog). Comprenderà le differenze tra cellule somatiche e staminali, i principi della riprogrammazione cellulare (iPSC), nonché i fondamenti della medicina rigenerativa e dell’ingegneria tissutale.

Lo studente acquisirà conoscenze utili per la comprensione delle aberrazioni metaboliche cellulari in contesti patologici e la capacità di elaborare argomentazioni sulle loro implicazioni diagnostiche e terapeutiche nei tumori. Il corso mira a fornire gli strumenti metodologici di base per analizzare le relazioni tra gli "hallmarks" tumorali, le mutate esigenze bioenergetiche e biosintetiche delle cellule tumorali e le strategie cellulari di adattamento al microambiente. Questo permetterà di comprendere i nessi causali tra le i network biochimici, il controllo epigenetico della trasformazione neoplastica, l’alimentazione e fattori ambientali.

DD2 – Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Lo studente sarà in grado di applicare concetti teorici alla progettazione di esperimenti in vitro e in vivo, utilizzando cellule staminali e modelli 3D come organoidi. Saprà impiegare tecnologie avanzate, tra cui colture 3D, bioreattori, metodiche di caratterizzazione molecolare e tecniche di analisi ad alta risoluzione come il single-cell RNA sequencing e la spatial transcriptomics. Sarà in grado di utilizzare modelli sperimentali per il testing farmacologico e la modellazione di patologie complesse.

Lo studente sarò in grado di considerare criticamente le conoscenze correnti del funzionamento biochimico delle cellule umane, ricontestualizzandolo in ambito patologico. Sarà in grado di comprendere l’interconnessione dei pathway biochimici in relazione alla trasformazione neoplastica e sarà in grado di applicare gli strumenti metodologici appresi ad ogni campo di ricerca affine.

DD3 – Competenze critiche e di giudizio (Autonomia di giudizio)

Lo studente svilupperà capacità critiche nel valutare pubblicazioni scientifiche e approcci sperimentali, formulando giudizi autonomi sull’affidabilità dei dati e sulla validità dei modelli proposti. Saprà integrare aspetti etici, biotecnologici e clinici nella valutazione delle potenzialità delle cellule staminali in ambito terapeutico.

Lo studente inoltre, acquisirà le capacità e gli strumenti metodologici/operativi necessari a pianificare progetti di ricerca individuando aree critiche della conoscenza in relazione alla riprogrammazione metabolica, proponendo possibili soluzioni e strategie sperimentali. Avrà inoltre acquisito la capacità di applicare gli strumenti metodologici appresi a diversi campi di ricerca, avendo dimostrato di poter apprendere autonomamente lo stato dell'arte della materia attraverso la revisione critica della letteratura scientifica

DD4 – Abilità comunicative

Sarà in grado di comunicare in modo efficace contenuti complessi, sia oralmente che per iscritto, utilizzando un linguaggio scientifico appropriato. Saprà presentare articoli scientifici, relazioni di laboratorio e progetti di gruppo in maniera chiara, sintetica e coerente.

DD5 – Capacità di apprendimento autonomo

Lo studente sarà in grado di aggiornare e ampliare le proprie conoscenze in autonomia, attingendo a letteratura scientifica, banche dati e risorse online. Sarà pronto a seguire percorsi di formazione avanzata (seminari, master, scuole di specializzazione) nei settori della biologia molecolare e della medicina rigenerativa oltre che della biochimica, e del metabolismo tumorale  

Modulo di Biologia Molecolare

Il modulo offre una panoramica integrata delle basi biologiche, molecolari e biochimiche delle cellule staminali, della medicina rigenerativa e delle patologie complesse, con un focus sulle metodologie sperimentali più avanzate.

Saranno approfonditi i seguenti temi:

• Biologia delle cellule staminali: definizione, classificazione, proprietà di autorinnovamento e plasticità differenziativa. Verranno illustrati i segnali molecolari che regolano la proliferazione, la divisione asimmetrica e il mantenimento della staminalità.
• Caratteristiche funzionali delle cellule staminali embrionali e adulte, con particolare riferimento ai fattori di trascrizione chiave (Oct4, Sox2, Nanog, c-Myc, KLF4, LIN28) e alle differenze nel ciclo cellulare rispetto alle cellule somatiche.
• Riprogrammazione cellulare: principi e applicazioni delle cellule staminali pluripotenti indotte (iPSC), incluse le potenzialità in ambito rigenerativo e di modellazione delle malattie.
• Tipologie cellulari e applicazioni cliniche e sperimentali: ematopoietiche, mesenchimali, epiteliali e neuronali, con attenzione al loro isolamento, alle fonti, alle proprietà funzionali e all’utilizzo in modelli per lo studio di patologie neurodegenerative.
• Senescenza cellulare e rigenerazione: meccanismi di invecchiamento delle cellule staminali e strategie per la loro riattivazione funzionale nei processi di riparazione tissutale.
• Medicina rigenerativa e ingegneria tissutale: impiego di biomateriali, bioreattori e fattori di crescita per la costruzione di tessuti funzionali. Sarà posta particolare attenzione alle colture cellulari tridimensionali (3D), agli organoidi e al loro utilizzo come modelli fisiopatologici e per il drug testing.

Tecnologie emergenti e metodiche avanzate: il corso includerà l'introduzione e l'applicazione pratica delle tecniche di analisi ad alta risoluzione, tra cui il single-cell RNA sequencing e la spatial transcriptomics, fondamentali per studiare l’eterogeneità cellulare, la dinamica trascrizionale e l’organizzazione spaziale dei tessuti complessi.

Modulo di Biochimica

Il modulo fornisce le nozioni teorico-pratiche per la comprensione delle basi molecolari dei sistemi biologici e dei meccanismi biochimici che regolano le attività metaboliche cellulari.

• Introduzione alla Biochimica avanzata, alle strategie omiche  ed alla complessità dei dati omici. Struttura, funzione ed implicazione funzionale delle modifiche post- traduzionali e metodologie per la mappatura
• La riprogrammazione metabolica nei tumori: basi biochimiche per la comprensione dei network biochimici alterati e metodologie per l’analisi di metaboliti ed intermedi del metabolismo;  Effetto Warburg, glicolisi aerobica o fermentazione del glucosio;  glutamminolisi con o senza produzione di lattato; omeostasi di acidi grassi e colesterolo nelle cellule tumorali; plasticità metabolica delle cellule tumorali, adattamenti metabolici e modifiche post-traduzionali nel contesto del microambiente tumorale; concetti di eterogeneità e simbiosi metabolica; introduzione alle correlazioni tra la riprogrammazione metabolica ed il danno al DNA; la dis-regolazione metabolica per lo sviluppo di strategie diagnostiche e terapeutiche
• Il codice istonico e l’epiproteoma: struttura, funzione ed implicazioni funzionali delle modifiche istoniche canoniche e strategie per la caratterizzazione
• Modifiche istoniche non enzimatiche in relazione alla riprogrammazione metabolica ed implicazioni nella trasformazione neoplastica
• Metodologie biochimiche per lo studio del proteoma, Elettroforesi bidimensionale, Elettroforesi Bidimensionale con l’ausilio di fluorofori, Array proteici, Metodi di spettrometria di massa per l’identificazione di proteine e modifiche post-traduzionali
• Metodi e strumenti bioinformatici per l’analisi di dati -omici, software per l’analisi di mappe di gel, software per Gene Ontology, Interrogazione di banche dati.

L’accertamento dell’apprendimento avverrà tramite esame finale orale. La prova consisterà in un colloquio volto a verificare:

• la padronanza dei contenuti teorici e applicativi del corso;
• la capacità di collegare concetti di biologia molecolare, biochimica e medicina rigenerativa;
• l’abilità nell’analisi e interpretazione di dati sperimentali;
• l’uso corretto della terminologia scientifica e la chiarezza espositiva.

Durante l’esame, lo studente potrà essere invitato a discutere casi studio o articoli scientifici trattati a lezione, per valutare il livello di comprensione critica e capacità di sintesi.

Materiali consentiti durante la prova:
Non è consentito l’utilizzo di testi, manuali, appunti, dizionari, glossari, tavole o altro materiale didattico durante la prova orale. Eventuali strumenti aggiuntivi (es. mappe concettuali, strumenti compensativi) saranno ammessi esclusivamente agli studenti in possesso di idonea certificazione (es. DSA), secondo quanto previsto dalla normativa vigente e dal regolamento didattico di Ateneo.

Modalità uniformi per tutti gli studenti:
Non sono previste modalità di verifica differenziate tra studenti frequentanti e non frequentanti.

La valutazione dell’esame finale si baserà sull’accertamento dei seguenti parametri:

• Conoscenza dei contenuti teorici
  Lo studente dovrà dimostrare una conoscenza approfondita, integrata e aggiornata dei modelli sperimentali cellulari, animali e tridimensionali (3D), nonché delle tecnologie applicate allo studio delle cellule staminali, della medicina rigenerativa e dei sistemi molecolari complessi.  Lo studente dovrà inoltre dimostrare una conoscenza approfondita ed integrata dei pathway biochimici, delle vie metaboliche delle loro connessioni e delle loro implicazioni ed alterazioni nei processi di trasformazione neoplastica.
• Capacità espositiva e organizzazione concettuale
  La prova orale valuterà la chiarezza, la coerenza logica e la capacità di strutturare un discorso scientifico ordinato e ben argomentato, anche nella presentazione di articoli o casi studio.
• Ragionamento critico e autonomia di giudizio
  Lo studente dovrà mostrare abilità nell’analisi e interpretazione di dati sperimentali, con capacità di valutazione critica delle evidenze scientifiche, nonché di confronto tra differenti approcci metodologici.
• Uso del linguaggio scientifico
  È richiesto l’impiego preciso e consapevole del lessico specialistico relativo alla biologia molecolare, alla biochimica e alla medicina rigenerativa, con attenzione alla terminologia tecnica legata ai modelli cellulari e alle tecnologie omiche.
• Capacità applicativa
  Lo studente dovrà dimostrare di saper trasferire le conoscenze teoriche nella progettazione di strategie sperimentali e nella risoluzione di problematiche complesse in ambito biomedico, anche attraverso la simulazione di esperimenti o la discussione di protocolli.

  L’apprendimento sarà verificato mediante una prova orale, con voto espresso in trentesimi. L’esame si considera superato con un punteggio pari o superiore a 18/30.
  Il punteggio massimo di 30 e lode sarà attribuito agli studenti che dimostrano una preparazione eccellente, un pensiero critico sviluppato, autonomia di giudizio e un’ottima capacità espositiva.

  Griglia orientativa per l’assegnazione del voto finale:

  • 18–20: conoscenza essenziale e frammentaria, esposizione semplice, uso limitato del linguaggio tecnico, scarsa autonomia critica.
  • 21–23: preparazione adeguata ma prevalentemente descrittiva, esposizione corretta, uso sufficiente della terminologia, capacità di analisi basilari.
  • 24–26: buona padronanza dei contenuti, esposizione chiara e coerente, uso appropriato del lessico scientifico, discreta autonomia di giudizio.
  • 27–29: conoscenza approfondita e ben articolata, esposizione fluida e ben strutturata, capacità di applicazione e ragionamento critico consolidate.
  • 30: preparazione completa e dettagliata, esposizione brillante e autonoma, eccellenti capacità di sintesi, analisi e argomentazione.
  • 30 e Lode: eccellenza nella preparazione, originalità nell’esposizione, autonomia di pensiero e approfondimenti personali oltre i requisiti richiesti.

  L’apprendimento sarà verificato mediante una prova orale, con voto espresso in trentesimi. L’esame si considera superato con un punteggio pari o superiore a 18/30.
  Il punteggio massimo di 30 e lode sarà attribuito agli studenti che dimostrano una preparazione eccellente, un pensiero critico sviluppato, autonomia di giudizio e un’ottima capacità espositiva.

  Griglia orientativa per l’assegnazione del voto finale:

  • 18–20: conoscenza essenziale e frammentaria, esposizione semplice, uso limitato del linguaggio tecnico, scarsa autonomia critica.
  • 21–23: preparazione adeguata ma prevalentemente descrittiva, esposizione corretta, uso sufficiente della terminologia, capacità di analisi basilari.
  • 24–26: buona padronanza dei contenuti, esposizione chiara e coerente, uso appropriato del lessico scientifico, discreta autonomia di giudizio.
  • 27–29: conoscenza approfondita e ben articolata, esposizione fluida e ben strutturata, capacità di applicazione e ragionamento critico consolidate.
  • 30: preparazione completa e dettagliata, esposizione brillante e autonoma, eccellenti capacità di sintesi, analisi e argomentazione.
  30 e Lode: eccellenza nella preparazione, originalità nell’esposizione, autonomia di pensiero e approfondimenti personali oltre i requisiti richiesti.