Tecniche biochimico-molecolari applicate alla diagnostica clinica

aa 2006 2007

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BIO/11 Biologia molecolare

La Biologia molecolare studia le funzioni biologiche a livello molecolare delle macromolecole informazionali.

È di interesse di questo settore l'analisi delle caratteristiche biochimiche ed evolutive degli acidi nucleici, le interazioni tra acidi nucleici e proteine, tra proteine e proteine e le relazioni esistenti tra la struttura tridimensionale di proteine e acidi nucleici e le funzioni biologiche da essi svolte in tutti gli organismi, virus, procarioti ed eucarioti.

Particolare attenzione è rivolta alle macromolecole che sono coinvolte nella conservazione, nella riparazione, nella duplicazione, nella trascrizione e nella traduzione dell'informazione contenuta negli acidi nucleici, alle macromolecole che sono responsabili dei fenomeni di controllo dell’espressione genica, della proliferazione, differenziamento e trasformazioni cellulari, alle macromolecole che permettono il movimento cellulare, l'interazione tra cellule, lo sviluppo degli organismi multicellulari sia animali sia vegetali. Le tematiche suesposte sono affrontate utilizzando da un lato le tecniche di ingegneria genetica, dall'altro la biocristallografia, le metodiche di caratterizzazione biochimica delle macromolecole biologiche e gli strumenti bioinformatici.

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BIO/12 BIOCHIMICA CLINICA E BIOLOGIA MOLECOLARE CLINICA

Il settore si occupa dello studio dei parametri biologici e biochimici in campioni biologici nonché in vivo, anche in rapporto a stati fisiopatologici e alla biochimica clinica della nutrizione e delle attività motorie, a diversi livelli di organizzazione strutturale, dalle singole molecole alle cellule, ai tessuti, agli organi, fino all’intero organismo sia nell’uomo sia negli animali.

Il corpo dottrinario del settore comprende: lo studio degli indicatori delle alterazioni che sono alla base delle malattie genetiche ereditarie e acquisite; lo sviluppo, l’utilizzo e il controllo di qualità:

a) metodologie di biologia molecolare clinica, di diagnostica molecolare e di biotecnologie ricombinanti anche ai fini della valutazione della predisposizione alle malattie, della diagnosi nonché del monitoraggio delle terapie anche geniche;

b) di tecnologie strumentali anche automatizzate che consentono l’analisi quantitativa e qualitativa dei summenzionati parametri a livelli di sensibilità e specificità elevati;

c) di tecnologie biochimico-molecolari legate alla diagnostica clinica umana e/o veterinaria e a quella ambientale relativa agli xenobiotici, ai residui e agli additivi anche negli alimenti.

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Biochimica-clinica

• Applicazione della biochimica alla comprensione dell’uomo sano e malato

• Misura dell’effetto manifestato dalla malattia sui processi biochimici dell’organismo

• Uso di dati di laboratorio in correlazione alla malattia– Studi trasversali– Studi longitudinali– Studi retrospettivi– Sperimentazione clinica

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Biologia molecolare-clinica• Applicazione della biologia molecolare alla

comprensione dell’uomo sano e malato• (Misura dell’effetto manifestato dalla malattia sui

processi biologico-molecolari dell’organismo)• Uso di dati di laboratorio di biologia molecolare

clinica in correlazione alla malattia– Studi trasversali– Studi longitudinali– Studi retrospettivi– Sperimentazione clinica

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Tecniche biochimico-molecolari applicate alla diagnostica clinica

Andrea Mosca (Dip. di Scienze e Tecnologie Biomediche, Università degli Studi di Milano)Maria Cristina Patrosso (Lab. di Genetica Medica, H. Cà Granda Niguarda, Milano)

Organizzazione del laboratorio di biologia molecolare clinica. Trattamento dei campioni biologici per la purificazione, estrazione, amplificazione ed identificazione degli acidi nucleici. Tecniche di base per lo studio dei difetti genetici. Controllo di qualità e valutazioni esterne di qualità in biologia molecolare clinica. Controllo della variabilità pre-analitica. Sistemi automatizzati e microarrays commerciali. La spettrometria di massa nello studio della proteomica clinica.

Applicazioni della biologia molecolare clinica alla diagnostica di laboratorio: diagnosi delle sindromi talassemiche e dell’emocromatosi; fibrosi cistica; deficit di 21-idrossilasi; fattori di rischio cardiovascolare; poliposi familiare del colon; neuropatie ereditarie; sordità ereditarie; caratterizzazione genetica del diabete mellito; correlazioni fenotipo-genotipo nella pratica clinica; screening genetico nelle popolazioni per la prevenzione delle malattie; esempi di farmacogenetica.

Sono previsti seminari tenuti da esperti del settore e visite ad alcuni laboratori specializzati. Il materiale didattico (articoli raccolti dalle riviste di maggior rilievo internazionale, presentazioni, documenti vari) saranno distribuiti in aula in un CD-ROM.

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mese date giorni

orario di

inizio

ore di lezione

tema docente aulaCFU lez

GEN. 16 Mar 9.00 2 introduzione - difetti ereditari globuli rossi Mosca (AM) B1 0,25

18 Giov 9.15 2 organizzazione laboratorio analisi genetiche Patrosso (CP) B1 0,25

23 Mar 9.00 2 metabolismo del Ferro AM B1 0,25

25 Giov 9.00 2 tecniche di Biologia Molecolare Clinica CP B1 0,25

30 Mar 9.00 2emocromatosi ereditaria - approfondimenti membrane RBC - assegnazione ricerche AM B1 0,25

FEB. 1 Giov 9.00 2 DHPLC e sue applicazioni CP B1 0,25

6 Mar 9.00 0 (no lezione) 0,00

  8 Giov 9.00 2 MLPA e sue applicazioni CP B1 0,25

  13 Mar 9.00 2 analisi quantitativa CP B1 0,25

15 Giov 9.00 2 talassemie ed emoglobinopatie AM B1 0,25

20 Mar 9.00 2 diabete mellito, complicanze e diagnostica molecolare AM B1 0,25

27 Mar 9.00 2 spettrometria di massa e proteomica AM B1 0,25

MAR. 1 Giov 9.00 0 (libero per recupero) 0,00

6 Mar 14.30 3 visita H. Niguarda CP Niguarda 0,25

8 Giov 9.00 (libero per recupero)

23 TOTALI 3,00

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Testi consigliati

• Burtis CA, Ashwood ER. Tietz textbook of clinical chemistry. W.B. Saunders Company, Philadelphia, terza edizione, 1999.

• Thomas L. Clinical Laboratory Diagnostics. Use and assessment of clinical laboratory results. TH-Books Verlagsgesellschaft mbH, Franckfyrt/Main, Germany, 1998.

• Cao A, Dallapiccola B, Notarangelo LD. Malattie genetiche, molecole e geni. Diagnosi, prevenzione e terapia. Piccin, 2004.

• Wallach J. Interpretation of diagnostics tests. Settima edizione, Lippincott Williams and Wilkins, Philadelphia, 2000.

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Modalità di esame

- scritto, 3 domande aperte, scelte al momento dell’esame da una lista di 30 domande rese note a fine corso; punteggio massimo 26 trentesimi

- ricerca a tema, assegnata individualmente durante il corso, e spedita ai docenti come PowerPoint almeno 3 giorni prima dell’esame; punteggio massimo 4 trentesimi

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Impiego nei laboratori di analisi(> 300 tipologie di esami)

• Chimica Clinica (69 % del carico di lavoro)• Ematologia (18 %)• Microbiologia e sierologia (13 %)• Anatomia patologica

Laurea di II livello Specializzazione (Biochimica Clinica, Patologia Clinica, Genetica Medica, Microbiologia e Virologia, Igiene e

Sanità Pubblica, Igiene degli Alimenti e della Nutrizione ed altre)

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Altri ambiti lavorativi

• Industria diagnostici in vitro– Produzione– Commercio– Ricerca e sviluppo (life-sciences)– Certificazione– Qualità

• CRO

Product specialist Product manager Bioanalytical Business unit Clinical monitor