Scopi e vantaggi della generazione e dell’utilizzo dei modelli murini per lo studio delle patologie umane (1 ora) Aspetti etici e legislativi relativi alla sperimentazione animale (Regola delle 3R, dLGS 26/2014) (2 ore) Tecniche di genotipizzazione: PCR e Southern blotting (1 ora) Caratterizzazione e mantenimento delle colonie di animali geneticamente modificati (2 ore) Metodologie per la generazione di modelli murini geneticamente modificati ‘convenzionali’: topi transgenici topi ‘knock-out’ (2 ore) Modelli murini geneticamente modificati ‘condizionali’ e/o inducibili: il sistema Cre/LoxP; topi ‘knock-in’ condizionali; utilizzo di geni ‘reporter’ (il sistema IRES-GFP) 2 ore) Il sistema CRISP/Cas9 per la manipolazione del genoma murino (2 ore) Metodologie per la manipolazione genetica del sistema ematopoietico: vettori retrovirali e ‘trapianto di midollo osseo’ (2 ore) Esempi di modelli murini per lo studio di patologie umane: leucemie a cellule T; cellule T regolatorie e diabete autoimmune sperimentale. (2 ore)

Reviews ed articoli scientifici (da riviste internazionali) e diapositive delle lezioni

Meccanismi molecolari adottati dagli herpesvirus per sfuggire all'immunosorveglianza (2 ore). Il virus di Epstein-Barr (EBV): latenza e tumorigenesi (2 ore). Human Herpesvirus-8 (HHV-8 o KSHV) e neoplasie associate (2 ore). microRNA degli herpesvirus: ruolo nell’infezione latente, nell’immunoevasione e nell’oncogenesi (2 ore).

- Reviews ed articoli scientifici (da riviste internazionali) + diapositive delle lezioni

La biologia molecolare e le biotecnologie nello studio della patogenesi, diagnosi e prognosi delle endocrinopatie. La terapia genica e le cellule staminali nella terapia endocrina.

Guida allo studio dell’Endocrinologia. M. D’Armiento, A. Lenzi (Eds), IIIa Edizione, 2014. Società Editrice Universo, Roma.

Introduzione alla risposta immunitaria adattativa. Principali meccanismi di immunotolleranza. Risposte immunitarie aberranti nell’immunopatologia. Immunopatologia mediata da linfociti B: principali funzioni, meccanismi di tolleranza, ruoli degli anticorpi nell’autoimmunità. Patogenesi del lupus e modelli di malattia. Patogenesi dell’artrite reumatoide e modelli di malattia. Immunopatologia mediata da linfociti T helper: definizione delle sottopopolazioni, meccanismi di polarizzazione, ruoli in autoimmunità. Patogenesi della sclerosi multipla e relativi modelli animali. immunoregolazione e linfociti T regolatori: sviluppo, ruoli fisiologici, focus sulla soppressione dell’immunosorveglianza antitumorale. Modelli animali di tumore. Immunità antivirale mediata da linfociti T CD8: meccanismi di attivazione e principali funzioni, esaurimento funzionale, effetti di protezione nelle infezioni virali. Modelli murini di studio della risposta CD8-mediata in infezioni virali.

Cellular and Molecular Immunology Abbas 9th Edition (Elsevier) Immunologia Cellulare e Molecolare Abbas Ottava Edizione (Masson)

Descrizione del corso Il percorso di apprendimento è simile per i differenti argomenti della medicina con una propedeuticità che consiste in: approfondimento dei meccanismi molecolari alla base delle patologie dei sistemi cardiocircolatorio, emopoietico, endocrino ed infettivo, e conoscenza dei quesiti clinici; utilizzazione delle biotecnologie per la caratterizzazione delle patologie; indicazione all’uso di modelli animali per la dimostrazione del funzionamento di geni induttori di patologie; possibilità di riparare/sostituire i tessuti compromessi da patologie neoplastiche o da invecchiamento o disfunzione con cellule staminali capaci di rigenerare il tessuto e la sua corretta funzione. Risultati di apprendimento attesi Il biotecnologo dovrebbe aver appreso quali sono i quesiti biologico-clinici delle materie, il percorso metodologico inteso alla comprensione e caratterizzazione delle problematiche, la conoscenza concettuale delle strategie diagnostico-prognostico-terapeutiche e l’utilizzo di modelli animali per progettare interventi terapeutici innovativi. CLM Interfacoltà in Biotecnologie Mediche Curriculum Biomolecolare Programma di Medicina Molecolare e Rigenerativa (Cardiologia) • Rigenerazione cardiovascolare o Origine delle cellule progenitrici • Stem Cells di origine embrionale • Stem Cells dell’adulto • Rigenerazione cardiaca: capacità del cuore a rigenerare o Cellule non miocardiche e rigenerazione del cuore o Stem cells cardiache (proliferazione, differenziazione, potenzialità e commitment) • Angiogenesi o Angiogenesi, Vasculogenesi, Arteriogenesi o Fattori dell’angiogenesi o Cellule progenitrici endoteliali • Riparazione del danno miocardico • Modelli di malattia o Meccanismi molecolari di danno della parete vascolare (disfunzione endoteliale, rimodellamento vascolare) o Il danno ischemico Cardiopatia ischemica • Meccanismi di progressione della placca aterosclerotica e danno ischemico del miocardio • Ischemia e infarto o Cardiopatia ipertensiva: ipertensione arteriosa, fisiopatologia e meccanismi dell’evoluzione verso la disfunzione miocardica o Il cuore insufficiente (meccanismi ed evoluzione) • Ipertrofia cardiaca e dilatazione

Nadia Rosenthal, Richard P Harvey. Heart develpment and regeneration, Academic Press Keiichi Fukuda, Shinsuke Yuasa, Cardiac Regeneration Using Stem Cells, CRC Press Braunwald’s Heart Disease Review da riviste (fornite dal docente) Internet PubMed: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez/ American Heart Association: www.americanheart.org

L’emopoiesi: caratterizzazione morfologica, immunofenotipica e molecolare delle cellule staminali che danno origine alle linee eritroide, mielo-monocitica, megacariocitaria e valutazione dei meccanismi di differenziamento e maturazione cellulari. L’emocromo come indicatore della emopoiesi. L’utilizzazione delle cellule staminali nella terapia del paziente emopatico: metodologie di separazione, raccolta, tipizzazione e valutazione della rigenerazione secondo i principi della “Good Manufacturing Practice”. La leucemia mieloide cronica: una malattia che rappresenta un modello di studio dell’evento leucemico ed un esempio dei successi ottenuti in medicina dalle biotecnologie. Le leucemie acute: diagnosi, prognosi e indicazioni terapeutiche in base alla caratterizzazione immunofenotipica, citogenetica e molecolare che suggeriscono terapie mirate. La leucemia linfatica cronica: la leucemia più diffusa nel mondo occidentale viene trattata seguendo algoritmi basati sulle caratteristiche biologiche della malattia. Fisiologia dell’emostasi e trombosi. Caratterizzazione molecolare dei fattori di rischio trombotico. Le nuove terapie in ematologia: terapie cellulari e terapie molecolari

Tutti i testi di Ematologia. Consegna di diapositive didattiche e voci bibliografiche di “reviews” dalle principali riviste ematologiche pubblicate su “pubmed” e indicizzate.

Omeostasi tissutale: concetti generali (1 ora). Meccanismi di controllo della proliferazione cellulare (1 ora). Cellule staminali: proprietà biologiche, plasticità e ruolo nella rigenerazione e riparazione tissutale (3 ore). Medicina rigenerativa ed ingegneria tissutale, con particolare riferimento al tessuto scheletrico: principi, applicazioni e limiti (3 ore).

Robbins e Cotran. Le basi patologiche delle malattie. Edra Masson, IX Edizione, 2015. Lanza R, Langer R, Vacanti JP. Principles of Tissue Engineering. Academic Press, IV Edizione, 2013.

Principi di Anatomia sistematica e comparata delle principali specie animali utilizzate a scopo sperimentale con particolare riguardo alla descrizione delle strutture anatomiche del topo, del ratto,del coniglio, del cane e del maiale. Anatomia generale - Principi di terminologia anatomica; l'organizzazione del corpo; i sistemi e gli apparati; struttura degli organi. - Apparato tegumentario - Apparato locomotore - Generalità sulle ossa, articolazioni, muscoli - Apparato cardiovascolare - Anatomia macroscopica del cuore e dei grossi vasi - Apparati digerente, respiratorio, urinario e genitale - Anatomia macroscopica - Apparato endocrino e sistema nervoso

Chiasson RB: Laboratory Anatomy of the white rat - McGrow Hill Barone R.: Atlas d'Anatomie du lapin - Masson Cook M.: The Anatomy of the laboratory mouse - Academic Press Cozzi B.: Anatomia degli animali da laboratorio Casa Editrice Ambrosiana - Milano Popesko: Colour Atlas of Anatomy of small laboratory animals - Saunders