Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

C.I. DI DRUG DESIGN E TERAPIE INNOVATIVE

CdLM Biotecnologie Mediche, Veterinarie e Farmaceutiche

Lo scopo del corso è quello di fornire ai discenti i principali elementi della biologia molecolare e le principali tecniche di ingegneria genetica. Fornire le basi per la progettazione razionale e la identificazione di composti bioattivi con particolare riferimento a target innovativi. Il corso si riallaccia ai concetti base degli esami di Chimica. Fornisce le conoscenze di base relative alla farmacologia dei farmaci biotecnologi, discutendone le principali applicazioni cliniche, approvate e in via di sperimentazione, insieme agli aspetti farmacocinetici, farmacodinamici e di tossicità. Verranno inoltre evidenziate le differenze tra sviluppo tradizionale e riposizionamento dei farmaci, fornire conoscenze sui vari adempimenti che portano una nuova entità terapeutica  al commercio.

Modulo Docente CFU
FARMACOLOGIA Laura Berliocchi 2
CHIMICA FARMACEUTICA Stefano Alcaro 2
FARMACEUTICO TECNOLOGICO APPLICATIVO Donatella Paolino 2
BIOLOGIA MOLECOLARE Rocco Savino 2
Docente:
Stefano Alcaro
alcaro@unicz.it
0961-3694198
Edificio Corpo H, Liv. 5 Stanza: Studio Alcaro
da lunedì a giovedì 18:00-19:00 (previo appuntamento email)

SSD:
BIO/14 - CHIM/08 - CHIM/09 - BIO/11

CFU:
8

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 04/07/2022

Obiettivi del Corso e Risultati di apprendimento attesi

Alla fine del corso lo studente dovrà essere in grado di identificare le eventuali alterazioni su base genetica e di produrre proteine ricombinanti in cellule procariotiche.Una volta sostenuto l’esame lo studente potrà seguire e studiare agevolmente i corsi degli anni successivi relativi ai settori dell’area Chimica ed in particolare potrà approfondire i concetti proposti in corsi opzionali, quali: Progettazione Chimico-Farmaceutica e Chimica e Biotrasformazione di Prodotti Nutraceutici. Illustrare le differenze tra sviluppo tradizionale e riposizionamento dei farmaci, tra farmaco tradizionale e farmaco biologico. Dovrà, inoltre, poter fornire esempi di farmaci biologici, illustrandone caratteristiche farmacologiche ed indicazioni terapeutiche, possedere conoscenze sulle varie fasi della ricerca clinica, sulle modalità di protezione intellettuale, sulle procedure ministeriali di autorizzazione alla produzione e di immissione in commercio

Programma

Programma modulo di Farmacologia:

Riposizionamento dei farmaci

- Concetti, metodi, vantaggi e ostacoli rispetto R&D tradizionale (“drug repositioning” vs “de novo drug discovering”). Esempi di farmaci: talidomide, aspirina, sildenafil, dimetil fumarato.

Farmaci Biologici

- Storia e generalità dei farmaci biologici

- Caratteristiche e classificazione. Differenze con farmaci tradizionali.

- Modalità di produzione. Effetti della bioingegnerizzazione sulle caratteristiche del farmaco

- Proteine ricombinanti: ormoni, fattori di crescita e citochine, enzimi e fattori della coagulazione

- Anticorpi monoclonali

- Vaccini ricombinanti

Programma modulo di Chimica Farmaceutica:

0. Introduzione al modulo del corso di Drug Design e terapie innovative

1. Panoramica sui metodi di progettazione razionale di composti bioattivi

a. Introduzione al drug discovery

b. Investimenti nella ricerca di aziende farmaceutiche

c. I principali step nel drug discovery

d. Paradigmi del drug discovery

e. La protein data bank (PDB) come strumento del drug discovery

f. Esempi di interazione tra ligandi e farmaci nella PDB

     i. Inibitori delle tirosin-kinasi

    ii. Vitamina D

   iii. Statine

   iv. Penicillina V

   v. Betalattami

  vi. Levodopa e carbidopa

  vii. Inibitori della trascrittasi inversa del virus HIV-1

  viii. Inibitori dell’enzima di conversione dell’angiotensina

  ix. Inibitori del recettore GABAB

  x. Inibitori delle cicloossigenasi

g. Metodi computazionali investigati attraverso un questionario

h. Risultati del questionario

i. Esempi di successo dell’impiego dei metodi computazionali nel drug discovery

2. Meccanica molecolare

a. Definizioni base

b. Termini di legame

c. Termini di non legame

d. Conformazioni e conformeri

e. Ottimizzazione strutturale mediante minimizzazione energetica

f. Esplorazione dello spazio conformazionale

    i. Sistematica

   ii. Stocastica

  iii. deterministica

3. Paradigmi innovativi nel drug design

a. Multi-targeting

b. Polifamacologia: classificazione e conseguenze

c. Strategie di identificazione 

d. Drug repurposing

e. Impatto del multi-targeting e della polifarmacologia in letteratura

f. Struttura della COST Action CA15135

g. La chemotheca

h. Esempi di outputs

4. Seminari su tecniche avanzate di progettazione di farmaci.


Programma modulo di Farmaceutico tecnologico applicativo:

Organismi sanitari nazionali e internazionali. OMS, EMEA, AUSL

Le quattro fasi della ricerca clinica. 

Strategie di ricerca e sviluppo e di investimento dell'industria farmaceutica. 

Il sistema brevettuale dei farmaci. Principali organismi coinvolti nelle procedure brevettuali. 

Principi di farmaco-economia. Modelli per la valutazione dei farmaci e degli interventi sanitari. 

Procedure nazionali e comunitarie per la produzione, l'immissione in commercio e la vendita dei medicinali di origine industriale per uso umano e veterinario.

Norme relative alla pubblicità ed alla presentazione dei medicinali. Generalità dell'informazione sul medicinale, l'informazione scientifica agli operatori sanitari, convegni e congressi, la pubblicità al grande pubblico, presentazione del medicinale: etichetta e foglietto illustrativo. 


Programma modulo di Biologia Molecolare:

•    Identificazione, isolamento ed amplificazione di geni di interesse terapeutico

•    Cenni di biologia molecolare di base

          – Struttura ed organizzazione dei geni batterici: operoni

          – Attenuazione

•    Espressione di proteine ricombinanti e Troubleshoting

•  Farmaci biologici: terapia sostitutiva

        –  EPO

       –  Aranesp

       – FVII

•    Farmaci biologici: terapia antagonistica




Impegno orario complessivamente richiesto allo studente

64 ore di didattica frontale e 136 ore di studio individuale 

Metodi Insegnamento utilizzati

Lezioni frontali

Risorse per l’apprendimento

Testi consigliati modulo di Farmacologia:

Elisabetta Vegeto Adriana Maggi Paola Minghetti Farmaci biotecnologici. Aspetti farmacologici e clinici  Casa Editrice Ambrosiana. Distribuzione Zanichelli (2019)

Letture aggiuntive

- Ashburn & Thor. Drug Repositioning: identifying and developing new uses for existing drugs. Nature Reviews Drug Discovery (2004) 3:673-683 http://www.iqac.csic.es/UQG/ProjecteTTRdelaMaratodeTV3/documents/Ashburn(2004)NatureDrugDiscovery.pdf

- Natalia Novac. Challenges and opportunities of drug repositioning. Trends Pharmacol Sci. (2013) 34(5):267-72

https://www.cell.com/trends/pharmacological-sciences/fulltext/S0165-6147(13)00045-X

- G. Jin & STC Wong. Toward better drug repositioning: prioritizing and integrating existing methods into efficient pipelines. Drug Discovery Today (2014) 19:637-644

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1359644613003991

Testi consigliati modulo di Chimica Farmaceutica:

“Introduzione alla Chimica Farmaceutica” Autore: Patrick - Editore: Edises

Ulteriori letture consigliate per approfondimento

“Chimica Organica”  Autori: Brown, Foote, Iverson - Editore: Edises

Altro materiale didattico

Diapositive fornite dal docente in formato elettronico pdf.

Selezione di articoli scientifici in formato pdf.

Testi consigliati modulo di Farmaceutico tecnologico applicativo:

- MARCHETTI M., MINGHETTI P., Legislazione Farmaceutica, Casa Ed. Ambrosiana, Ultima Edizione. 

Altro materiale didattico:

Appunti forniti dal docente a lezione


Testi consigliati modulo di Biologia Molecolare:


Dale e von Schantz: Dai Geni ai Genomi, seconda Edizione, EdiSES Editore

Nelson e Cox: “I Principi di Biochimica di Lehninger”. Sesta edizione. Zanichelli Editore

Ulteriori letture consigliate per approfondimento

Fisher JW. Erythropoietin: physiologic and pharmacologic aspects. Proc Soc Exp Biol Med. 1997 216:358-69. Review

 Egrie JC, Browne JK. Development and characterization of novel erythropoiesis stimulating protein (NESP). Br J Cancer. 2001; 84 Suppl 1:3-10. Review

 Grillberger L, Kreil TR, Nasr S, Reiter M. Emerging trends in plasma-free manufacturing of recombinant protein therapeutics expressed in mammalian cells. Biotechnol J. 2009; 4:186-201. Review.

Altro materiale didattico

Foto delle diapositive riprese dagli studenti durante le lezioni.

Attività di supporto

Sono previste attività seminariali.

Modalità di frequenza

La frequenza al corso non è obbligatoria

Modalità di accertamento

L'esame si svolgerà in forma orale