ORIGINE, DIFFERENZIAMENTO E MANIPOLAZIONE DELLE CELLULE STAMINALI

Crediti: 
8
Anno accademico di offerta: 
2016/2017
Semestre dell'insegnamento: 
Secondo Semestre
Lingua di insegnamento: 

Italiano

Obiettivi formativi

Gli obiettivi formativi del corso sono l'apprendimento dei meccanismi molecolari e dei pathway biochimici che regolano la pluripotenza cellulare durante lo sviluppo embrionale e in condizioni sperimentali, assieme alle conoscenze fondamentali delle tecnologie utilizzate per la manipolazione del patrimonio genetico animale e la preparazione di cellule staminali.

Prerequisiti

No

Contenuti dell'insegnamento

Da dove origina la potenzialita' differenziativa delle cellule staminali, in particolare quella delle cellule embrionali staminali? Quali sono i pathway biochimici e i network genetici che ne regolano e modellano il differenziamento nelle diverse linee cellulari? Come riusciamo ad intervenire sperimentalmente per modificare e modulare questo potenziale differenziativo? Queste domande sono centrali all'impiego delle cellule staminali a fini terapeutici sia nella medicina umana che in quella veterinaria. Il corso descrivera' le conoscenze acquisite sui processi citologici e molecolari che, durante le gametogenesi e lo sviluppo preimpianto, regolano l'acquisizione alla competenza allo sviluppo embrionale e al successivo differenziamento.
Verranno inoltre illustrate le principali tecniche utilizzate per la manipolazione del patrimonio genetico, sia dal punto di vista tecnologico che da quello scientifico. Saranno quindi descritte ed analizzate le principali applicazioni in campo biomedico ed in campo zootecnico. Infine verranno considerati i punti essenziali relativi al rapporto tra modificazione del patrimonio genetico e benessere animale, e le problematiche collegate all’utilizzo dei prodotti alimentari derivati da animali geneticamente modificati.

Programma esteso

Il corso fornira' le conoscenze fondamentali relative alla:

- Origine della riproduzione sessuata e determinazione del sesso

- Ciclo cellulare e meiosi

- Aspetti citologici e molecolari della spermatogenesi

- Aspetti citologici e molecolari della oogenesi

- Acquisizione della competenza allo sviluppo dell’oocita

- Aspetti citologici e molecolari della fecondazione

- Ingegneria tissutale: Engineering the ovarian follicle

- Aspetti citologici e molecolari dello sviluppo preimpianto

- Micromanipolazione dell’embrione preimpianto

- Origine della staminalita’

- Fonti delle cellule staminali

- Marcatori delle cellule embrionali staminali

- Pathways e stabilita’ nelle cellule embrionali staminali

- Stabilita’ genoma, plasticita’ e riprogrammazione

- Differenziamento e impiego delle cellule embrionali staminali

-Clonazione e transgenia: aspetti tecnologici e scientifici, con particolare riferimento alle specie di interesse zootecnico.

- Applicazioni biomediche: Xenotrapianti. Animali come bioreattori. Animali come modelli di malattie. “Functional food”, biotecnologie e prodotti di origine animale.

- Applicazioni della transgenia animale nella zootecnia: modificazioni del latte; modificazioni della crescita e della composizione della carcassa, modificazione della resistenza a malattie, modificazione delle performance riproduttive.

- Le implicazioni sociali ed economiche della manipolazione del patrimonio genetico degli animali zootecnici: il benessere animale, l’utilizzo dei prodotti derivati (carne, latte).

- Inoltre saranno affrontati argomenti di medicina rigenerativa veterinaria, focalizzando l'attenzione sulla preparazione e l'utilizzo delle cellule staminali nella pratica clinica veterinaria.

Bibliografia

Verranno fornite articoli di approfondimento, nonche' le diapositive del corso

Metodi didattici

All'inizio di ciascuna lezione frontale il docente, prima di procedere nell'argomento successivo del programma, riassumera' e verifichera' l'apprendimento dei temi trattati precedentemente coinvolgendo gli studenti in una discussione interattiva.

Modalità verifica apprendimento

Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di discutere in maniera analitica e critica quali sono le conoscenze acquisite e i punti ancora irrisolti nello studio delle cellule staminali ed in particolare delle cellule staminali pluripotenti. Inoltre, dovranno possedere conoscenze su come la manipolazione del patrimonio genetico e l’utilizzo delle cellule staminali possono avere un impatto sulla medicina veterinaria e sulla zootecnia. In modo particolare, gli studenti sapranno discutere oltre ai vantaggi, anche i limiti applicativi di queste tecnologie, anche tenendo conto delle esigenze di ordine etico e del benessere animale. Infine, gli studenti dovrebbero essere in grado di interfacciare le proprie competenze e conoscenze con quelle, necessariamente complementari, del medico e del veterinario.