Il corso si prefigge di fornire le basi teoriche e pratico/metodologiche
delle principali tecniche di biologia cellulare utilizzate nella ricerca
biomedica. Il corso ha inoltre l’obiettivo di
stimolare gli studenti ad acquisire uno spirito critico nel disegno
sperimentale e una oculata capacita’ interpretativa dei dati sperimentali, oltre a una corretta
discussione degli stessi. Infine, il corso si prefigge di insegnare ad applicare il
metodo scientifico mediante l’elaborazione di un piano di ricerca
sperimentale.
In accordo con i principi "Descrittori di Dublino” per i Corsi di Studio, il corso ha l’obiettivo di consentire agli Studenti di dimostrare:
D1. Conoscenza e comprensione.
Acquisire conoscenze avanzate e aggiornate sulle principali tecniche di
biologia cellulare utilizzate nella ricerca biomedica.
D2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Effettuare esercitazioni pratiche per familiarizzare con alcune tecniche di
biologia cellulare in vitro e applicarle allo studio di processi fisiologici e
patologici quali proliferazione cellulare, regolazione dell’espressione
genica e trasformazione neoplastica. Imparare a compilare correttamente
un quaderno di laboratorio per la documentazione degli esperimenti e la
conservazione e discussone dei dati sperimentali. Conoscere e applicare
correttamente il metodo scientifico.
D3. Autonomia di giudizio.
Alla fine del corso gli studenti sapranno indicare le tecniche sperimentali
più appropriate e vantaggiose per affrontare specifici problemi scientifici,
scegliendo i controlli sperimentali adeguati. Gli studenti sapranno altresì
raccogliere i dati sperimentali rilevanti e interpretarli, comprendendo il
concetto di significatività statistica.
Questi obiettivi saranno raggiunti anche tramite la proposta di un lavoro
di gruppo finalizzato alla pianificazione di una strategia sperimentale
mirata alla verifica di un’ipotesi originale, e questo tramite la proposta di quesiti sperimentali da discutere durante lo svolgimento delle lezioni.
D4. Abilità comunicative.
Durante le lezioni e le attività di laboratorio gli studenti sono incentivati a
interagire tra loro e con i docenti al fine di migliorare il lessico scientifico,
imparare a strutturare domande scientifiche e argomentare le proprie ipotesi. Gli
studenti dovranno realizzare un lavoro di gruppo per elaborare una
strategia sperimentale originale, quindi proporla e discuterla con il
docente e l’intera classe.
D5. Capacità di apprendimento.
Il corso incentiva l’approfondimento delle conoscenze apprese durante le lezioni mediante la visione di risorse web di approfondimento e la consultazione della letteratura scientifica fornita tramite le piattaforme Moodle/Teams. Ciò stimola la capacità di apprendimento anche ai fini della preparazione della tesi di laurea e di studi successivi.

Non sono previste propedeuticità. Tuttavia, per una proficua comprensione degli argomenti trattati durante il corso, gli studenti devono aver frequentato i corsi di: Biologia Molecolare e
Cellulare, ed aver appreso argomenti quali: membrane e organelli
cellulari; regolazione della trascrizione; proliferazione cellulare e
duplicazione del DNA; morte cellulare.

Lezioni frontali:
1. Generazione e mantenimento di colture cellulari e tissutali in vitro: tipologie, metodiche e strumenti.
2. Modelli cellulari complessi nella ricerca biomedica preclinica.
3. Tecniche di microscopia.
4. Tecniche per il trasferimento di acidi nucleici in cellule e tessuti.
5. Tecniche immunochimiche.
6. Metodiche per l’analisi dell’interazione proteina-proteina.
7. Metodiche per l’analisi di: vitalità, proliferazione, chemiotassi, senescenza e morte
cellulare.
8. Uso di sistemi reporter e tecniche di imaging in vivo.
9. Screening funzionali cell-based.

Esercitazioni in laboratorio:
Elaborazione e discussione collettiva di un progetto di ricerca sperimentale, e successiva realizzazione di questo in laboratorio didattico mediante esperienze individuali e di gruppo.

Per la preparazione dell’esame gli studenti potranno fare riferimento alle presentazioni PDF delle lezioni, disponibili sulla piattaforma Moodle2/Teams del corso, e utilizzare gli appunti personali. Non sono presenti testi di riferimento.
Mediante il Team/sito Moodle del corso, gli studenti hanno accesso al materiale didattico di supporto, inclusi articoli scientifici e monografie, e link a siti di approfondimento inerenti gli argomenti trattati a lezione.

Lezioni frontali:
1. Introduzione alle tecniche di coltura cellulare in vitro. Metodi, strumenti e applicazioni nella ricerca biomedica, in diagnostica e in terapia.
2. Modelli cellulari complessi nella ricerca biomedica: colture cellulari 3D e colture organotipiche, tissue slides, organ-on-chip. Metodiche di analisi
preclinica ex-vivo e in vivo.
3. Tecniche di microscopia e applicazioni allo studio della biologia
cellulare.
4. Tecniche per il trasferimento di acidi nucleici in cellule di mammifero.
Sistemi di espressione di proteine in cellule di mammifero.
5. Tecniche immunochimiche. Produzione di anticorpi specifici,
applicazioni sperimentali, diagnostiche e terapeutiche.
6. Metodiche per l’analisi dell’interazione proteina-proteina.
7. Metodiche per l’analisi della vitalità e proliferazione cellulare, chemiotassi, senescenza e morte.
8. Uso di sistemi reporter in biologia cellulare. Tecniche di imaging in vivo.
9. Screening funzionali cell-based per la ricerca di base e per il drug discovery.

Esperienze in laboratorio:
Elaborazione e discussione di gruppo di un progetto di ricerca
sperimentale, e successiva realizzazione di questo in laboratorio didattico
mediante esperienze individuali, che comprenderanno, tra le altre, le seguenti tecniche.
1) passaggio di cellule e organoidi in coltura.
2) trasfezione di vettori di espressione e di costrutti reporter.
3) esperimenti di immunofluorescenza e analisi mediante microscopia a epifluorescenza.
4) saggi di chemiotassi.
5) saggi di vitalità e morte cellulare
6) saggi reporter in vitro.
Analisi e discussione dei risultati. Sviluppo di ipotesi e di strategie sperimentali per la verifica.

Lezioni frontali convenzionali; attività di laboratorio
individuali e di gruppo, svolte in laboratorio
didattico con la supervisione del docente, che prevedono la discussione individuale e
collettiva dei risultati sperimentali. Esercitazioni di gruppo guidate dal docente, per l'elaborazione di ipotesi scientifiche e
di proposte di ricerca sperimentale.

Sul sito Moodle del corso/Team sono disponibili le
slides delle lezioni frontali, i protocolli delle esercitazioni in laboratorio,
link a siti e video utili e altro materiale didattico e test di autovalutazione
per la preparazione dell’esame.
Eventuali cambiamenti alle modalità qui descritte, che si rendessero necessari per garantire l'applicazione dei protocolli di sicurezza legati ad eventuali situazioni emergenziali saranno comunicati nel sito web di Dipartimento, del Corso di Studio e dell’insegnamento.

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso un esame scritto e la valutazione delle attività di laboratorio come di seguito descritto. L’esame scritto, della durata di 90 minuti, è costituito da un minimo di 3 domande aperte con lo scopo di verificare il livello di conoscenza degli argomenti del programma, il livello di padronanza del linguaggio specialistico e la capacità di sviluppare un ragionamento applicando le conoscenze teoriche a casi concreti.
La griglia di valutazione adottata è la seguente:
- Eccellente (30 - 30 e lode): ottima conoscenza degli argomenti, ottima proprietà di linguaggio,
ottima capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare brillantemente le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Molto buono (27 - 29): buona conoscenza degli argomenti, notevole proprietà di linguaggio, buona capacità analitica; lo/la studente/essa è in grado di applicare correttamente le conoscenze
teoriche a casi concreti.
- Buono (24-26): buona conoscenza dei principali argomenti, discreta proprietà di linguaggio; lo/la studente/essa mostra una adeguata capacità di applicare le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Soddisfacente (21-23): lo/la studente/essa non mostra piena padronanza degli argomenti principali dell'insegnamento, pur possedendone le conoscenze fondamentali; mostra comunque soddisfacente proprietà di linguaggio e sufficiente capacità di applicare le conoscenze teoriche a
casi concreti.
- Sufficiente (18-20): minima conoscenza degli argomenti principali dell'insegnamento e del
linguaggio tecnico, limitata capacità di applicare in modo adeguato le conoscenze teoriche a casi concreti.
- Insufficiente: lo/la studente/essa non possiede una conoscenza accettabile dei contenuti dei diversi argomenti del programma.

Il voto del compito scritto, espresso in trentesimi, viene rapportato a 27 [(voto conseguito/30)x27] e i rimanenti tre (3) punti vengono determinati dalla valutazione di forma e contenuti del quaderno di laboratorio.
Gli studenti non frequentanti le esperienze di laboratorio possono preparare, quale alternativa al quaderno di laboratorio, un breve saggio per approfondire un argomento specifico previamente concordato con il docente.
La lode viene assegnata sulla base dell'eccellenza delle risposte fornite nel colloquio orale e sulla base della cura nella preparazione del quaderno di laboratorio/saggio.
Durante la lezione introduttiva del corso verranno spiegate agli studenti le modalità d’esame e tutti i dettagli del sistema di valutazione saranno resi disponibili in forma scritta sulle piattaforme Moodle2/Teams del corso. Durante la lezione conclusiva del corso sarà discusso come organizzare risposte puntuali ed esaustive, e verranno forniti agli studenti esempi di domande e test di autovalutazione per la preparazione all’esame.

Questo insegnamento approfondisce argomenti strettamente connessi a uno o più obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile delle Nazioni Unite