Syllabus del corso
Obiettivi
L'insegnamento presenterà una panoramica dei processi di sviluppo del cancro a livello biochimico e molecolare, delineando i meccanismi di carcinogenesi indotti da agenti fisici, chimici e virali. Verranno inoltre presentati i principali percorsi biochimici dei tessuti normali coinvolti nella carcinogenesi, comprese le reti regolatorie coinvolte nel controllo della crescita e nella morte cellulare. Lungo il corso verranno presentate anche le tecniche cellulari e molecolari per lo studio della progressione, trattamento e prevenzione del cancro.
Conoscenza e capacità di comprensione.
Al termine dell'insegnamento lo student* dovrà conoscere le basi del processo di tumorigenesi umana, i meccanismi biochimici e molecolari deregolati alla base dello stesso processo e le metodiche sperimentali maggiormente utilizzate per lo studio dei tumori sia in vitro che in vivo. Inoltre, avrà conoscenza dei target molecolari delle attuali terapie oncologiche e dell'effetto degli agenti esterni sul processo di tumorigenesi.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione.
Al termine dell'insegnamento lo student* dovrà essere in grado di applicare le conoscenze acquisite per elaborare strategie sperimentali da utilizzare nell'ambito della ricerca oncologica e/o farmacologica.
Autonomia di giudizio.
Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare quanto appreso per riconoscere le caratteristiche molecolari e cellulari dei diversi tipi di tumore e cellule tumorali con il fine di applicare tali conoscenze per individuare, con senso critico, l'approccio sperimentale più rigoroso per rispondere alle domande che vengono sia dalla ricerca di base che da quella applicativa. Tale autonomia sarà favorita attraverso tutto il corso mediante promozione da parte del docente di discussioni in aula, modalità interattiva, volte a sintetizzare i vari argomenti trattati nelle lezioni in modalità erogativa.
Abilità comunicative.
Alla fine dell'insegnamento lo student* saprà esprimersi in modo appropriato nella descrizione delle tematiche affrontate con proprietà di linguaggio e sicurezza di esposizione in maniera da trovare collocazione sia in ambito di ricerca di base che di ricerca applicata (medica o farmaceutica).
Capacità di apprendimento
Alla fine dell'insegnamento lo studente sarà in grado di leggere e analizzare la letteratura sugli argomenti trattati e saprà integrare e collegare le conoscenze acquisite con quanto verrà appreso in insegnamenti correlati alla biologia cellulare, molecolare o alla farmacologia.
Contenuti sintetici
Natura dei Tumori
Virus Oncogeni
Gli oncogeni
Trasduzione del segnale e trasformazione
I pathways citoplasmatici controllano molti aspetti dei tumori I Soppressori Tumorali
Rb e il ciclo cellulare
p53 e il controllo dell'apoptosi
Immortalizzazione e telomero
Progressione tumorale come processo multifasico Integrità genomica e cancro
Il metabolismo dei tumori
Terapia nei tumori
Programma esteso
Natura dei Tumori: istologia e classificazione dei tumori, ruolo dell’ambiente nell’insorgenza tumorale
Virus Oncogeni: virus oncogeni (retrovirus e DNA virus), oncogeni virali
Gli oncogeni: i proto-oncogeni, Src, Ras, EGFR e Myc
Trasduzione del segnale e trasformazione: il ruolo dei proteoncogeni nella trasformazione, le tirosino chinasi recettoriali e citoplasmatiche, meccanismi di attivazione costitutiva della trasduzione del segnale nei tumori
I pathways citoplasmatici controllano molti aspetti dei tumori: il ruolo del segnale mitogenico nei tumori, la via di Ras come meccanismo di trasformazione cellulare, MAPK, PI3K, Ral, le vie della trasformazione: integrine, Wnt, NFkB, Notch, Hedgehog, TGFb, Proteine G
I Soppressori Tumorali: definizione di soppressore tumorali,Retinoblastoma come tumore modello, meccanismi di silenziamento dei soppressori tumorali, NF1, Apc, VHL
Rb e il ciclo cellulare: meccanismi fisiologici e patologici del controllo del ciclo cellulare in mammifero, associazione tra segnale mitogenico e ciclo celllare, le cicline, la chinasi ciclina-dipendente, gli inibitori del ciclo, Retinoblastoma nel controllo del checkpoint mitotico, la famiglia E2F, Retinoblastoma e il differenziamento cellulare
p53 e il controllo dell'apoptosi: p53 e il suo ruolo nel processo di apoptosi, apoptosi intrinseca e estinseca, necrosi Immortalizzazione e telomero: meccanismi coinvolti nella senescenza cellulare e tissutale, senescenza e telomero, telomero e trasformazione
Progressione tumorale come processo multifasico: dinamica temporale dello svuiluppo di un tumore, le cellule tumorali staminali, la trasformazione cellulare come cooperatività tra mutazioni oncogeniche, agenti mutagenici e promotori, infiammazione e tumori
Integrità genomica e cancro: alterazione dei meccanismi di riparo del DNA come agente mutagenico, agenti mutagenici esogeni, meccanismi di riparo e protezione
Il metabolismo dei tumori: ruolo delle alterazioni metaboliche nella tumorigenesi, Effetto Warburg, disfunzioni mitocondriali e ruolo del mitocondrio nella trasformazione, ruolo della glutammina nel controllo della proliferazione e del ciclo cellulare, alterazione della via dell’esosammine, metabolismo tumorale come target terapeutico
Terapia nei tumori: radioterapia, chemoterapia, resistenza ai farmaci, esempi di farmaci, test in vitro e in vivo, trial clinico
Prerequisiti
L'insegnamento è altamente raccomandato a tutti i laureati in biotecnologie e biologia, nonché agli studenti di medicina interessati a conoscere i fondamenti della biochimica del cancro.
I prerequisiti principali sono le conoscenze in biochimica cellulare e biologia molecolare. Tuttavia durante il corso anche questi campi saranno ben spiegati e delineati.
Propedeuticità. Nessuna
Modalità didattica
18 lezioni da 2 ore svolte in modalità erogativa in presenza.
3 lezioni da 2 ore in modalità interattiva in presenza. Una lezione sarà tenuta da un ospite esterno, esperto di meccanismi alla base dell'oncogenesi e/o esperto in terapia oncologica e/o esperto in nuovi approcci per lo studio dell'oncogenesi.
2 lezioni prevederanno la presentazioni e discussione di un articolo scientifico a scelta del docente. la classe sarà divisa in 2 gruppi, ogni gruppo presenterà l'articolo mediante presentazione e poi discuterà l'articolo con il resto degli studenti. Le lezioni interattive saranno organizzate nell'ultima parte del corso.
L'insegnamento verrà tenuto in lingua italiana
Materiale didattico
Diapositive fornite dal professore.
Libro di testo suggeriti:
"La biologia del cancro", di R. Weinberg seconda Edizione.
"Molecular Biology of the Cell", Alberts ultima edizione.
"Becker Il Mondo della Cellula", Hardin e Bertoni
Tutto il materiale didattico relativo al Corso verrà reso disponibile sulla pagina di e-learning del Corso stesso. Sul sito di e-learning saranno disponibili le registrazioni del Corso fatte negli Anni accademici precedenti
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
L’esame è composto da una prova scritta in itinere e da una prova orale finale.
La prova in itinere si svolgerà a metà del corso e consisterà in una prova scritta composta da tre domande aperte relative alla prima parte del programma. Tale prova ha l’obiettivo di verificare la conoscenza degli argomenti trattati, la capacità dello studente di comprenderli, integrarli e applicarli ai meccanismi molecolari e cellulari alla base del processo di cancerogenesi.
La prova in itinere sarà valutata con un voto espresso in trentesimi e non costituisce uno sbarramento per l’accesso alla prova orale finale. Lo studente potrà decidere se accettare il voto della prova in itinere, che farà media con il voto della prova orale finale, oppure non accettarlo. In quest’ultimo caso, la prova orale finale verterà sull’intero programma del corso. Lo studente è inoltre libero di non sostenere la prova in itinere e di presentarsi direttamente alla prova orale finale, nella quale sarà valutato su tutti gli argomenti del programma.
La prova orale finale si svolgerà al termine del corso. Essa verterà sugli argomenti della seconda parte del programma per gli studenti che abbiano accettato il voto della prova in itinere. Inoltre, sarà proposta almeno una domanda volta a valutare la capacità di integrare i contenuti della prima e della seconda parte del corso. Per gli studenti che non abbiano sostenuto o accettato la prova in itinere, la prova orale riguarderà l’intero programma.
La valutazione complessiva terrà conto della conoscenza dei contenuti, della capacità di collegare i diversi argomenti del corso, della comprensione dei meccanismi molecolari della cancerogenesi, dell’uso appropriato della terminologia scientifica e della capacità di elaborare risposte coerenti e critiche.
I criteri di attribuzione del voto saranno i seguenti:
18–21/30: conoscenze essenziali e parziali, limitata capacità di collegamento tra gli argomenti, esposizione semplice ma complessivamente sufficiente.
22–24/30: conoscenze discrete, comprensione adeguata dei principali concetti e capacità di esposizione sufficientemente chiara.
25–27/30: buona padronanza degli argomenti, capacità di collegare i contenuti del corso e uso appropriato del linguaggio scientifico.
28–30/30: conoscenze complete e approfondite, ottima capacità di integrazione tra i diversi argomenti, esposizione chiara, rigorosa e critica.
30 e lode: preparazione eccellente, piena padronanza dei contenuti, elevata autonomia di giudizio e capacità di discussione critica e originale.
Questa modalità di esame permetterà allo studente di organizzare un proprio piano di studio rispetto alla verifica dell’apprendimento del Corso di Biochimica dei Tumori.
Orario di ricevimento
Ricevimento studenti mediante appuntamento via email con il professore.
Sustainable Development Goals
Aims
The course will present an overview of cancer development processes at the biochemical and molecular level, outlining the mechanisms of carcinogenesis induced by physical, chemical and viral agents. The main biochemical pathways of normal tissues involved in carcinogenesis will also be presented, including the regulatory networks involved in growth control and cell death. Along the course, cellular and molecular techniques will also be presented for the study of cancer progression, treatment and prevention.
Knowledge and understanding.
At the end of the course the student will have to know the bases of the human tumorigenesis process, the biochemical and molecular mechanisms deregulated in the same process and the experimental methods mostly used for the study of tumors both in vitro and in vivo; furthermore he will have knowledge of the molecular targets of current cancer therapies and the effect of external agents on the tumorigenesis.
Ability to apply knowledge and understanding.
The student will need to be able to use what they have learned to recognize the molecular and cellular characteristics of different types of tumors and tumor cells, in order to apply this knowledge critically and identify the most rigorous experimental approach to address questions arising from both basic and applied research. This autonomy will be fostered throughout the course through the teacher's promotion of classroom discussions and interactive methods aimed at synthesizing the various topics covered in the lectures in an educative manner.
Communication skills.
At the end of the course the student will be able to express appropriately the topics of the course, with language properties and ability in the oral exposition in order to find a collocation both in the field of basic research and applied research (medical or pharmaceutical).
Learning skills
At the end of the course the student will be able to read and analyze the literature on the topics covered during the course and will be able to integrate and connect the knowledge acquired with what will be learned in other courses related to cellular and molecular biology or pharmacological.
Contents
The nature of the cancer
Oncogenic Viruses
Oncogenes
Signal transduction and transformation
Cytoplasmic pathways control many aspects of tumors Tumor Suppressors
Rb and the cell cycle
p53 and the control of apoptosis Immortalization and telomere
Tumor progression as a multi-phase process Genomic integrity and cancer
The metabolism of tumors
Therapy in tumors
Detailed program
Nature of Tumors: istology and classification of tumors, role of the environment in tumor onset
Oncogenic viruses: oncogenic viruses (retroviruses and DNA viruses), viral oncogenes
Oncogenes: proto-oncogene, Src, Ras, EGFR and Myc
Signal transduction and transformation: the role of proto-oncogene in transformation, receptor and cytoplasmic tyrosin kinases, constitutive activation of signal transduction pathways in tumors
Cytoplasmic pathways control many aspects of tumors: the role of the mitogenic signal in tumors, the Ras pathway as a cell transformation mechanism, MAPK, PI3K, Ral, the oncogenic pathways: integrins, Wnt, NFkB, Notch, Hedgehog, TGFb, Protein G
Tumor Suppressors: definition of tumor suppressor, Retinoblastoma as tumor model, silencing mechanisms of tumor suppressors, NF1, Apc, VHL
Rb and the cell cycle: physiological and pathological mechanisms of cell cycle control in mammals, association between mitogenic signal and cell cycle, cyclins, cyclin-dependent kinase, cycle inhibitors, Retinoblastoma in control of mitotic checkpoint, E2F family, Retinoblastoma and cell differentiation
p53 and the control of apoptosis: p53 and its role in the apoptotic process, intrinsic and extrinsic apoptosis, necrosis
Immortalization and telomere: mechanisms involved in cellular and tissue senescence, senescence and telomere, telomere and transformation
Tumor progression as a multiphase process: temporal dynamics of tumor development, stem cancer cells, oncogenic mutations cooperate for cell transformation, mutagenic agents and promoters, inflammation and tumors Genomic integrity and cancer: alteration of DNA repair mechanisms as a mutagenic agent, exogenous mutagenic agents, repair mechanisms and protection
Tumor metabolism: role of metabolic alterations in tumorigenesis, Warburg effect, mitochondrial dysfunction and role of mitochondria in transformation, role of glutamine in the control of proliferation and cell cycle, alteration of the hexosamine pathway, tumor metabolism as therapeutic target
Tumor therapy: radiotherapy, chemotherapy, drug resistance, examples of drugs, in vitro and in vivo tests, clinical trials
Prerequisites
The course is highly recommended to any graduate of biotechnology and biology as well as to medical student interested in reviewing the fundamentals of cancer biochemestry. The main prerequisites are the knowledge in Cellular biochemistry and molecular biology. However during the course also these fields will be well explained. Prerequisites. None
Teaching form
18 lectures of 2 hours each will be delivered in person in a traditional lecture-based format.
3 lectures of 2 hours each will be delivered in person in an interactive format. One lecture will be given by an external guest speaker with expertise in the mechanisms underlying oncogenesis and/or cancer therapy and/or innovative approaches to the study of oncogenesis.
Two lectures will involve the presentation and discussion of a scientific article selected by the course teacher. The class will be divided into two groups; each group will present the article through an oral presentation and then discuss it with the rest of the students. The interactive lectures will be organized in the final part of the course.
The course will be taught in Italian.
Textbook and teaching resource
Slides of the lessons and the book.
"The Biology of the cancer", di R. Weinberg seconda Edizione.
"Molecular Biology of the Cell", Alberts ultima edizione.
"Becker's World of the Cell", Hardin and Bertoni
All teaching materials related to the course (slides) will be made available on the course's e-learning page. Recordings of the course from previous academic years will also be available on the e-learning site.
Semester
First semester
Assessment method
The examination consists of a mid-term written test and a final oral examination.
The mid-term test will take place halfway through the course and will consist of a written test composed of three open-ended questions related to the first part of the programme. The aim of this test is to assess the student’s knowledge of the topics covered, as well as their ability to understand, integrate and apply them to the molecular and cellular mechanisms underlying the process of carcinogenesis.
The mid-term test will be graded with a mark out of thirty and does not constitute a prerequisite for admission to the final oral examination. The student may decide whether to accept the mark obtained in the mid-term test, which will be averaged with the mark obtained in the final oral examination, or not to accept it. In the latter case, the final oral examination will cover the entire course programme. The student is also free not to take the mid-term test and to sit directly for the final oral examination, in which they will be assessed on all the topics of the programme.
The final oral examination will take place at the end of the course. For students who have accepted the mark obtained in the mid-term test, it will cover the topics of the second part of the programme. In addition, at least one question will be asked to assess the student’s ability to integrate the contents of the first and second parts of the course. For students who have not taken or accepted the mid-term test, the oral examination will cover the entire programme.
The overall assessment will take into account the student’s knowledge of the contents, their ability to connect the different topics of the course, their understanding of the molecular mechanisms of carcinogenesis, the appropriate use of scientific terminology, and their ability to formulate coherent and critical answers.
The grading criteria will be as follows:
18–21/30: essential and partial knowledge, limited ability to connect the topics, simple but overall sufficient presentation.
22–24/30: fair knowledge, adequate understanding of the main concepts, and sufficiently clear presentation.
25–27/30: good command of the topics, ability to connect the course contents, and appropriate use of scientific language.
28–30/30: complete and in-depth knowledge, excellent ability to integrate the different topics, and clear, rigorous and critical presentation.
30 with honours: excellent preparation, full mastery of the contents, high degree of independent judgement, and ability to engage in critical and original discussion.
This examination format will allow students to organise their own study plan in relation to the assessment of learning for the Tumour Biochemistry course.
Office hours
Contact. On demand, by e-mail request to the professor.
Sustainable Development Goals
Staff
-
Ferdinando Chiaradonna
