Scuola di Farmacia e Nutraceutica

Università Magna Graecia di Catanzaro

Farmacologia di precisione e farmaci biotecnologici (Materia opzionale a scelta)

CdLM Farmacia

Modulo e/o Codocenza Docente CFU
Farmacologia di precisione e farmaci biotecnologici (Materia opzionale a scelta) Elzbieta Janda 4
Farmacologia di precisione e farmaci biotecnologici (Materia opzionale a scelta) Damiana Scuteri 3
Docente:
Elzbieta Janda
janda@unicz.it

SSD:
BIOS-11/A - BIOS-11/A

CFU:
7

Scuola di Farmacia e Nutraceutica - Data stampa: 09/09/2026

Organizzazione della didattica

Organizzazione della didattica

Ore

Totali

Didattica frontale

Pratica (laboratorio, campo, esercitazione, altro)

Studio individuale

175

56

-

119

CFU/ETCS

7

7

-

-

Obiettivi Formativi

Il corso è progettato per fornire agli studenti le basi teoriche e pratiche delle terapie mirate contro specifici bersagli molecolari e dell’uso di farmaci sviluppati attraverso le biotecnologie. Questo corso integra le conoscenze di farmacologia, biologia molecolare, biotecnologia e farmacogenomica per aiutare gli studenti a comprendere i vantaggi e le problematiche di terapie personalizzate, che tengono conto delle caratteristiche genetiche e molecolari di un individuo per ottimizzare il trattamento e ridurre il rischio di tossicità.

 Al termine dell'insegnamento lo studente saprà descrivere: 1) come caratteristiche genetiche e il genere possono influenzare la risposta individuale ai farmaci; 2) come biomarcatori diagnostici e prognostici di malattia possano essere impiegati per predire l'azione in vivo dei farmaci; 3) i metodi e tecnologie  di ricerca biomedica impiegati per l’identificazione di specifici bersagli farmacologici; 4) i metodi di sviluppo e produzione di farmaci biotecnologici; 5) l’uso,  la farmacodinamica e la farmacocinetica dei principali farmaci biotecnologici; 6) gli effetti avversi e controindicazioni dei principali farmaci biotecnologici.

Prerequisiti

Conoscenze e competenze di base della Biochimica generale ed applicata, Fisiologia umana, Microbiologia e Igiene e Farmacologia generale e cellulare e molecolare già erogate entro il secondo anno.

Metodi Didattici

  • Didattica frontale: presentazioni delle lezioni mediante le diapositive PowerPoint (ppt)
  • Video didattici: alcune tecniche e metodologie trattate nel corso
  • Studi di caso e brainstorming per stimolare il problem solving, il lavoro gruppo e lo sviluppo di capacità critiche e di giudizio
  • Esempi di ricerca in idonei database scientifici al fine di acquisire l’autonomia nel seguire il progresso scientifico e l’innovazione nel campo di farmacologia di precisione, farmacogenomica e biotecnologie farmaceutiche.

Descrittori di Dublino

DD1. Conoscenza e capacità di comprensione.

Gli studenti conosceranno al termine dell’insegnamento:

  • Obiettivi, e vantaggi e limitazioni della farmacologia di precisione rispetto alla farmacologia tradizionale.
  • principali ambiti di applicazione: biomarcatori e polimorfismi
  • diversi metodi sperimentali utilizzati per l’identificazione dei biomarcatori e polimorfismi.
  • tecniche utilizzate per ricerca e sviluppo e la produzione di farmaci biotecnologici.
  • meccanismo d’azione, farmacocinetica ed effetti collaterali dei farmaci biotecnologici.
  • corretto impiego in terapia dei farmaci biotecnologici.

DD2. Conoscenza e capacità di comprensione applicate

Gli studenti acquisiranno le seguenti competenze al completamento del corso:

  • Sapranno consigliare i test molecolari e genetici per cercare di personalizzare le terapie farmacologiche
  • Sapranno cercare le informazioni utili nelle banche dati per seguire il progresso nell’ambito di farmacogenomica, ricerca e sviluppo di nuovi farmaci contro i bersagli specifici

DD3: Capacità critiche e di giudizio

Al termine dell’insegnamento gli studenti dovranno essere in grado di:

  • Identificare i limiti dell’applicazione di farmacologia di precisione
  • Riconoscere i vantaggi e svantaggi delle terapie innovative basate sui farmaci biotecnologici

DD4: Abilità comunicative

Al termine dell’insegnamento gli studenti dovranno essere in grado di:

  • Utilizzare la terminologia specifica relativa alle metodologie e terapie utilizzate nell’ambito di farmacologia di precisione e biotecnologie farmaceutiche
  • Preparare una presentazione sulle nuove terapie farmacologiche mirate e sui nuovi farmaci biotecnologici

DD5: Capacità di apprendere in modo autonomo

Al termine dell’insegnamento gli studenti dovranno essere in grado di:

  • Cercare le informazioni utili nelle banche dati scientifiche rilevanti
  • Cercare le informazioni attraverso utilizzo consapevole dei sistemi informatici

Essere in grado di approfondire autonomamente il progresso nell’ambito di farmacogenomica, farmacologia di precisione e ricerca e sviluppo di nuovi farmaci contro i bersagli specifici ed altri farmaci biotecnologici

Contenuti di insegnamento

Prof. Janda in 32 ore di lezione (4 CFU)

  1. Introduzione alla farmacologia di precisione (2 ore)
  • Definizione e obiettivi
  • Differenze tra farmacologia tradizionale, farmacologia di precisione e farmacologia personalizzata
  • Descrizione del programma del corso
  • Discipline correlate: farmacogenomica, farmacogenetica e farmacologia di genere
  • Ricerca e sviluppo preclinico di nuovi bersagli e molecole ad attività farmacologica mirata e di terapie cellulari avanzate;
  • Validazione del bersaglio e sperimentazione dei farmaci innovativi;
  • Biomarcatori: definizione e ruolo nella risposta ai farmaci
  • Variabilità individuale nella risposta ai farmaci e farmacocinetica e farmacodinamica personalizzata
  1. Principali concetti di Farmacogenetica e Farmacogeomica (2 ore)
  • Definizione e ambiti di applicazione
  • Differenza tra polimorfismi genetici e mutazioni,
  • Interazione tra geni e farmaci: introduzione ed esempi
  • Ruolo dei geni codificanti per enzimi (es. CYP450), trasportatori e recettori
  1. Metodi utilizzati negli studi di farmacogenomica e farmacologia di precisione (8 ore)
  • Tecniche di analisi di espressione genica: trascrizione inversa (RT) e PCR quantitativa (RT-qPCR) e microarray
  • qPCR real-time e le sue varianti: SYBR-green (con colorante della doppia elica), sonde Taqman, sonde Molecular beacon e PCR digitale
  • Sequenziamento NGS e le varianti applicative; superamento dei limiti tecnici grazie al progresso tecnologico
  • GWAS (studi di associazione genomica): scoperta di nuovi loci genetici: approcci di largo spettro e mirati su geni noti
  • Esempi di studi GWAS applicati alla farmacologia
  • Banche di polimorfismi e ricerca dei polimorfismi nelle banche dati (esempi pratici)
  • Trascrittomica: tecniche di analisi di espressione genica: microarray, RNA-seq
  • Proteomica: metodo senza marcatura
  • Metabolomica: di largo spettro o “untargeted” e “targeted”
  • Approcci multi-omici: integrazione di dati genomici, epigenetici, proteomici, metabolomici
  • Banche di dati bioinformatici: UniProt, dsSNP, ClinVar ed altri
  1. Scelta del farmaco in base alle informazioni genetiche e molecolari (4 ore)
  • Problematiche relative a come i geni influenzano la risposta individuale ai farmaci
  • Warfarin: varianti VKORC1 e CYP2C9
  • Fenitoina: CYP2C9
  • Clopidogrel: variante CYP2C19
  • Voriconazolo: CYP2C19
  • Mercaptopurina: varianti TPMT e NUDT15
  • Azatioprina: varianti TPMT e NUDT15
  • Antidepressivi (SSRI, TCA): varianti CYP2D6 e CYP2C19
  • Tramadolo, Tamoxifene, Codeina, Metoprorolo: CYP2D6
  • Irinotecan: UGT1A1
  • Statine: SLCO1B1
  • Capecitabina/5-fluorouracile: DPYD
  • Abacavir: test per HLA-B*57:01
  • Carbamazepina/Lamotrigina: HLA-B*15:02
  1. Farmacologia di genere (3 ore)
  • Differenze tra sesso (biologico) e genere (socioculturale)
  • Fattori che influenzano la risposta ai farmaci per genere:
    • massa e composizione corporea
    • attività degli enzimi epatici
    • livelli ormonali
    • velocità di svuotamento gastrico
    • altri fattori che influenzano la farmacocinetica e farmacodinamica in maschi e femmine
  • Esempi pratici:
  • Zolpidem: maggiore esposizione nelle donne
  • Aspirina: diversa efficacia nella prevenzione cardiovascolare
  • SSRI: risposta e metabolismo diversi
  • Diazepam, metoprololo, verapamil: variazioni nei livelli plasmatici e negli effetti
  • Importanza di includere entrambi i sessi nei trial clinici
  1. Ricerca, sviluppo e metodi di produzione dei farmaci biologici e vaccini (7 ore)
  • Ingegneria genetica/DNA ricombinante
  • Tecnica CRISP-Cas9 per knock-in e knock-out genico
  • Colture cellulari (cellule CHO, HEK, ecc.)
  • Fermentazione microbica (lieviti, batteri)
  • Sistemi transgenici (piante o animali)
  • Tecnologie mRNA e DNA (vaccini)
  • Vettori virali (vaccini e terapie geniche)
  • Produzione di VLP (particelle virus-like)
  • Sviluppo degli anticorpi monoclonali chimerici, umanizzati e umani (ibridoma e moderne tecniche ricombinanti)
  • Fasi di purificazione, formulazione, controllo qualità
  1. Anticorpi monoclonali e farmacologia di precisione: (6 ore)
  • Introduzione agli anticorpi monoclonali
  • Trastuzumab (HER2) – carcinoma mammario HER2 positivo
  • Cetuximab (EGFR) – tumori del colon-retto con KRAS wild-type
  • Rituximab (CD20) – linfomi B e malattie autoimmuni
  • Bevacizumab (VEGF) – tumori solidi (es. colon, polmone)
  • Pembrolizumab e Nivolumab (PD-1) – immunoterapia per vari tumori
  • Imatinib (BCR-ABL) – leucemia mieloide cronica e GIST
  • Alemtuzumab (CD52) – leucemia linfocitica cronica e sclerosi multipla
  • Eculizumab – emoglobinuria parossistica notturna, sindrome emolitico-uremica atipica
  • Adalimumab e Infliximab – anti-TNF per malattie infiammatorie croniche intestinali e artrite reumatoide

 

Dott.ssa Scuteri 3 CFU-24 ore

  1. Introduzione ai farmaci biologici e biotecnologici (3 ore):
  • principali aspetti terapeutici inerenti la corretta gestione clinica e la sicurezza d’uso dei farmaci di origine biotecnologica;
  • tipologie (anticorpi monoclonali, proteine ricombinanti, enzimi, vaccini biotecnologici);
  • farmaci biologici e biotecnologici sostitutivi e relazioni PK/PD dei farmaci biotecnologici;
  • principi di farmacologia generale, farmacocinetica e farmacodinamica dei farmaci sintetici e biotecnologici;
  • sviluppo dei farmaci orfani per il trattamento di patologie rare; aspetti regolatori.
  1. Ricerca e sviluppo dei farmaci biotecnologici (4 ore):
  • Differenza tra farmaco di sintesi, small molecule e farmaco biologico e biotecnologico;
  • screening ed ottimizzazione dei composti on target, fenotipico, integrato e su target genetico e meccanicistico;
  • ingegneria genetica in farmacologia;
  • proteine ricombinanti come farmaci, aspetti di efficacia, progettazione, sviluppo ed impiego terapeutico del farmaco biotecnologico.
  1. Aspetti tossicologici dei farmaci biotecnologici (2 ore):
  • principali adverse drug reactions (ADR) dirette ed indirette;
  • treatment related adverse events (TRAEs) ed effetti off-target;
  • studi di tipo genetico volti a migliorare lo studio della attività ed effetti collaterali di nuove molecole a potenziale attività terapeutica.
  1. Anticorpi monoclonali (2 ore):
  • differenze tra anticorpi chimerici, umanizzati, umani in termini di efficacia e sicurezza;
  • aspetti farmacocinetici, farmacodinamici e tossicologici con esempi di corretto utilizzo terapeutico.
  1. Oligonucleotidi antisenso (2 ore):
  • aspetti farmacocinetici, farmacodinamici e tossicologici:
  • esempi di corretto utilizzo terapeutico.
  1. Vaccini (2 ore):
  • aspetti farmacocinetici, farmacodinamici e tossicologici con esempi di corretto utilizzo terapeutico.
  1. Principi di relazioni PK/PD dei farmaci small molecules e biotecnologici in oncologia (3 ore):
  • meccanismi d’azione e diversi target degli anticorpi monoclonali e degli inibitori delle tirosin kinasi a piccola molecola;
  • ingegnerizzazione cellulare;
  • CAR-T;
  • terapia avanzata dei tumori metastatizzati.
  1. Farmaci biotecnologici nelle patologie neurologiche ed autoimmunitarie (6 ore):
  • principi di R&S nei sintomi cognitivi dell’Alzheimer;
  • immunoterapia attiva;
  • immunoterapia passiva;
  • solanezumab;
  • bapineuzumab;
  • aducanumab;
  • lecanemab;
  • donanemab;
  • farmaci attivi su BACE1;
  • bexarotene;
  • farmaci biotecnologici nella sclerosi multipla;
  • interferoni;
  • natalizumab;
  • ocrelizumab;
  • alemtuzumab;
  • infliximab;
  • adalimumab;
  • farmaci innovativi small molecules e biotecnologici nell’emicrania;
  • gepants;
  • ditans;
  • onabotulinumtoxin A;
  • fremanezumab;
  • galcanezumab;
  • eptinezumab;
  • erenumab.

Testi di Riferimento, Note e Materiali Didattici

Testi di riferimento

Diapositive e video didattici presentati al corso

Clementi F. e Fumagalli G. Farmacologia generale e molecolare. Quinta edizione; Laurence L. Brunton, Randa Hilal-Dandan, Björn C. Knollmann. Goodman & Gilman Le basi farmacologiche della terapia. Zanichelli

Note ai testi di riferimento

Non esistono testi di farmacologia che coprono interamente tutti gli argomenti affrontati al corso; pertanto, è importante seguire le lezioni per comprendere meglio il contesto delle informazioni presentate sulle diapositive. Alcuni capitoli del libro Farmacologia generale e molecolare, indicati come testo di rifermento possono essere utili per lo studio individuale.  

Materiali didattici

Diapositive, video e gli articoli scientifici presentati al corso che saranno resi disponibili su e-learning.

Modalità di verifica dell'apprendimento e criteri di Valutazione

Modalità di verifica

dell’apprendimento

L’idoneità viene espressa sulla base di due prove:

·         Prova scritta: Test di 30 domande a risposta multipla (75 min)

·         Presentazione Orale con diapositive PowerPoint di 15 min su un argomento a scelta relativo al corso, concordato con il docente

Criteri di misurazione dell'apprendimento e di attribuzione del voto finale

Criteri di valutazione

·         Almeno 70 % di risposte corrette nel test di risposte multiple

·         Almeno 7/10 di punteggio previsto per la presentazione ppt eseguita secondo i seguenti criteri:

1.      Contenuto scientifico (50 %): Accuratezza, aggiornamento e chiarezza dei contenuti esposti

2.      Struttura ed organizzazione (30%)

3.      Capacità espositiva (20%)