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GENETICA MEDICA E FARMACOGENOMICA
MEDICAL GENETICS AND PHARMACOGENOMICS

A.A. CFU
2019/2020 8
Docente Email Ricevimento studenti
Stefano Gambardella Da concordare previo appuntamento
Didattica in lingue straniere
Insegnamento parzialmente in lingua straniera Inglese
La didattica è svolta parzialmente in lingua italiana e parzialmente in lingua straniera. I materiali di studio e l'esame possono essere in lingua straniera.

Assegnato al Corso di Studio

Biotecnologie (L-2)
Curriculum: PERCORSO COMUNE
Giorno Orario Aula
Giorno Orario Aula

Obiettivi Formativi

L’insegnamento si pone l’obiettivo di fornire agli studenti una generale comprensione delle principali tematiche relative alla genetica medica ed alla farmacogenetica. Tali nozioni consentiranno allo studente di:

•  Identificare le basi biologiche delle principali malattie ereditarie (monogeniche, poligeniche) e multifattoriali con ricaduta nella pratica clinica.

•  Capacità di riconoscere i principali modelli di ereditarietà dell'uomo attraverso la ricostruzione e  l'analisi di alberi genealogici ed esempi selezionati di malattie genetiche.

•  Capacità di eseguire calcoli probabilistici per stimare il rischio di ricorrenza di malattia all'interno di una famiglia.

•  Conoscere le caratteristiche dei principali test genetici (diagnostici, presintomatici, predittivi, prenatali), ed identificare Identificare la tipologia di test più adatto per il quesito clinico/diagnostico

•  Capacità di selezionare e descrivere le principali metodiche citogenetiche e molecolari, convenzionali o di nuova generazione, per l'identificazione del difetto molecolare alla base di malattie ereditarie mendeliane e complesse.

•  identificare la migliore tecnologia per rispondere al quesito diagnostico, interpretare i risultati sperimentali e contestualizzarli all’interno di un percorso diagnostico

•  Comprensione delle principali problematiche relative alla somministrazione dei diversi tipi di test genetico e della comunicazione dei risultati. Importanza della Consulenza Genetica.

•  Acquisire conoscenze aggiornate circa le possibilità di intervento e terapia nelle malattie genetiche.

•  Comprendere il ruolo della genetica nell’epoca dei big data e della medicina personalizzata

•  Consultare le risorse disponibili in rete per la Genetica Medica.

•  Comprendere il ruolo della farmacogenetica nella pratica clinica e nello sviluppo dei nuovi farmaci.

Programma

-->Prima parte

Il genoma umano. geni e cromosomi

La cromatina, l'eterocromatina, eterocromatina facoltativa e compensazione di dose, i cromosomi in mitosi e meiosi. Struttura dei geni ed il genoma umano.

Gametogenesi e Fecondazione

Generazione dello zigote, determinazione cromosomica del sesso

La citogenetica

Il cariotipo umano, cromosomi miitotici, allestimento dei preparati, tecniche di bandeggio, cromosomi meiotici

Patologie cromosomiche

Mutazioni, anomalie di numero e di struttura, cromosomi sessuali, inattivazione del cromosoma X, anomalie dell' X nella femmina, anomalie dei cromosomi del sesso nei maschi

Studio degli alberi genealogici

Patologie monogeniche, eredità autosomica dominante, recessiva e legata al sesso 

Eccezioni all'ereditarietà mendeliana

Problematiche legate all'interpretazione degli alberi genealogici. Espressività variabile e penetranza incompleta (Es: Oloprosencefalia). Eterogeneità genetica (Es: le sordità). Ereditarietà digenica e triallelica. Malattie ad insorgenza tardiva ed anticipazione (Es: Corea di Huntington). Inattivazione sbilanciata del cromosoma X e traslocazioni X/autosomiche. Mosaicismo germinale e somatico. Ereditarietà mitocondriale (esempi di malattie mitocondriali). Imprinting.

Epidemiologia molecolare e suscettibilità alle malattie multifattoriali

Malattie poligeniche: Caratteri quantitativi e semiquantitativi. Valutazione della componente genetica in malattie genetiche complesse. Strategie per l'identificazione di geni di suscettibilità.

Genetica dello sviluppo

Gemelli mono-dizigotici e gemelli congiunti, il controllo dello sviluppo sessuale, difetti genetici dello sviluppo embrionale: geni Homeobox ed Hedgehog, Difetti di sviluppo degli arti. 

Disordini dello sviluppo sessuale

Determinazione del sesso gonadico e differenziazione del sesso fenotipico

Test genetici e consulenza genetica

Consulenza genetica e test diagnostici con diverse utilità ed applicazioni: prenatale, postnatale, di screening, presintomatici e di suscettibilita.  Il referto genetico, percorsi diagnostici ed appropriatezza prescrittiva, LEA e convenzionecon il sistema sanitario nazionale (SSN).

Diagnosi prenatale

Villocentesi. Amniocentesi. Cordocentesi. Analisi citogenetiche, Analisi molecolari. Diagnosi genetica preimpianto. Sviluppi futuri: la diagnosi prenatale non invasiva

Tecniche diagnostiche 

PCR, Real Time PCR, Sequenziamento


-->Seconda parte

Patologie Umane geneticamente determinate. Verranno trattate: Basi biologiche e genetiche. Inquadramento all'interno di percorsi diagnostici. Terapia genica. Esercizi pratici ed interpretativi, calcolo del rischio, redazione di un referto genetico.

Introduzione alla genomica e post-genomica.

Servizi e strumenti informatici nelle patologie genetiche. Database di patologie e di varianti. Interpretazione delle varianti sulla base dei database informatici e della letteratura scientifica. L'identificazione di geni malattia: Il clonaggio funzionale e il clonaggio posizionale, l'approccio del gene candidato per posizione. Il Progetto Genoma Umano e l'utilizzazione della sequenza del genoma umano per la ricerca di geni-malattia. Il sequenziamento di nuova generazione e le sue applicazioni cliniche. Le banche dati internazionali e le informazioni che si possono ricavare da queste.  

Sindromi cromosomiche e disordini genomici

Principali sindromi da aberrazione cromosomica: Trisomia 13, trisomia 18, trisomia 21.

Sindrome del cri-du-chat. Sindrome di Wolf. Sindrome di Turner e di Klinefelter. 

Array-CGH e riarrangiamenti cromosomici criptici. Approccio diagnostico alla disabilità intellettiva. Anomalie dei cromosomi sessuali

Malattie da difetti dell’imprinting genomico

Sindrome di Angelman. Sindrome di Prader-Willi. Imprinting genomico e procreazione medicalmente assistita

Le patolgie genetiche più comuni 

Fibrosi Cistica e patologie correlate al gene CFTR, Talassemie ed Emoglobinopatie, Emopcromatosi, 

Malattie da mutazioni dinamiche

Sindrome del cromosoma X fragile. Distrofia miotonica. Malattia di Huntington. Malattia di Kennedy. Atassia di Friedreich. Atassie spino-cerebellari autosomiche dominanti.

Patologie Neurologiche e neurodegenerative e fenotipi complessi

Disturbi del movimento: Paraplegie spastiche, Parkinsonismi, Atassie, Distonie. Demenze geneticamente determinate: Alzheimer, Demenze frontotemporali. Malattie neuromuscolari: Atrofie muscolari spinali, Sclerosi laterale amiotrofica (SLA), Distrofie muscolari, Neuropatie periferiche ereditarie

Patologie Cardiologiche

Cardiomiopatie primarie ereditarie. Cardiomiopatia ipertrofica. Non-compattazione ventricolare sinistra. Cardiomiopatia dilatativa. Cardiopatie aritmogene

Patolgie Oculari

Retinite Pigmentosa, Sindrome di Usher, Malattia di Stargar, Degenerazione maculare retinica

Malattie rare

Farmaci orfani e complessità dell'identificazione della componente genetica. Applicazioni dell’esoma clinico.

Studi funzionali

Bioinformatica, Minigene assay, Generazione cellule IPS

Terapia genica

Metodiche e trials clinici inerenti le patologie affrontate.Cenni di Trasferimento genico,  Targeting dei transgeni, RNA interference;CRISPR e gene editing.  

Principali applicazioni di terapia genica delle malattie ereditarie (Fibrosi cistica; Coagulopatie ereditarie). Aspetti specifici della terapia genica dei tumori

Genetica Oncologica

Sindromi tumorali ereditarie, mutazioni somatiche, oncogeni ed oncosoppressori

Genetica Forense

Lo studio della variabilità inter-individuale, Metodi di estrazione da tracce/microtracce, Tipizzazione molecolare in ambito forense, Interpretazione dei profili e cenni sul calcolo biostatistico

Microbioma

Coinvolgimento del microbioma nella fisiopatologia delle patologie umane

-->Terza parte

Introduzione alla Farmacogenomica

Farmacogenetica, farmacogenomica. Farmacoepigenetica. Sequenziamento del genoma umano e variabilità interindividuale.

La variabilità interindividuale nella efficacia e tollerabilità nella risposta alla terapia farmacologica

Enzimi responsabili del metabolismo dei farmaci,  geni codificanti per il bersaglio terapeutico del farmaco, geni che influenzano la risposta al farmaco: farmacocinetica  (proteine coinvolte nella biodisponibilità del farmaco), farmacodinamica (geni che codificano per il bersaglio terapeutico del farmaco)

La farmacogenetica nella pratica clinica 

Test molecolari, sviluppo di nuovi farmaci. Geni del citocromo, KRAS/NRAS, BRCA1/2 

Farmacogenomica e tecnologie di studio

Genome wide analysis

Principi di medicina di precisione

Iindividuazione di target molecolari e biomarcatori.  Sequenziamento dei genomi tumorali 

Biopsia liquida

Utilizzo della biopsia liquida nella pratica clinica. Valore diagnostico, prognostico e predittivo nelle patologie tumorali 

Companion diagnostic 

I farmaci che necessitano di un test genetico per la loro somministrazione

Risultati di Apprendimento (Descrittori di Dublino)

Conoscenze e capacità di comprensione (knowledge and understanding)

Al termine del corso lo studente dovrà essere in possesso di conoscenze relative alla comprensione dei meccanismi molecolari e delle tecniche diagnostiche delle patologie genetiche

Capacità di applicare conoscenza e comprensione (applying knowledge and understanding)

Durante la prova d’esame verranno valutate le capacità dello studente di elaborare ed esporre in maniera critica le conoscenze teoriche, pratiche ed applicative acquisite durante le lezioni e le esercitazioni del corso. In particolare, lo studente deve dimostrare una capacità critica verso l’utilizzo dei test genetici dal punto di vista teorico, tecnico, etico e diagnostico.

Autonomia di giudizio (making judgements)

Durante le lezioni frontali e le esercitazioni, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito criticità e visione d’insieme nelle problematiche trattate, per formulare giudizi personali e risolvere problemi

Abilità comunicative (communication skills)

Durante l’esame finale, lo studente dovrà dimostrare di aver acquisito capacità di comunicare in maniera chiara ed efficace le conoscenze acquisite durante il corso.

Capacità di apprendimento (learning skills)

Lo studente dovrà aver sviluppato abilità di apprendimento che gli consentiranno di affrontare in maniera autonoma le future esperienze lavorative. L’elaborazione di manoscritti per la tesi, sperimentale o compilativa, consentirà di acquisire autonomia per la ricerca delle informazioni mediante database scientifici

Materiale Didattico

Il materiale didattico predisposto dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

Attività di Supporto

Sono previste esercitazioni obbligatorie in modalità e-learning 


Modalità Didattiche, Obblighi, Testi di Studio e Modalità di Accertamento

Modalità didattiche

Il corso prevede lezioni frontali ed esercitazioni.

Obblighi

Per sostenere l'esame orale è necessario aver completato tutte le esercitazioni proposte in modalità e-learning

Testi di studio

Tom Strachan, Judith Goodship, Patrick Chinnery. "Genetica e Genomica". Zanichelli editore

Tom Strachan, Andrew Read. "Genetica molecolare Umana" Zanichelli editore

James Swarbrick. "Pharmacogenomics"

Dale Halsey Lea, Dennis J. Cheek, Daniel Brazeau, Gayle Brazeau. "Mastering Pharmacogenomics: A Nurse’s Handbook for Success"

Nadine Cohen. "Pharmacogenomics and Personalized Medicine"

Modalità di
accertamento

Esame orale previo superamento delle esercitazioni

« torna indietro Ultimo aggiornamento: 22/07/2019


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