Biotechnology for Innovative Therapeutics

Il progetto formativo del corso magistrale Biotechnology for Innovative Therapeutics si fonda su un percorso didattico basato su insegnamenti selezionati e riconducibili a quattro pilastri educativi interconnessi e professionalizzanti e copre tematiche cruciali come: 1. Meccanismi molecolari patogenetici e possibili terapie per malattie ereditabili, comunicabili e non-comunicabili (pillar 1, Molecular Mechanisms of Pathogenesis in Hereditary, Communicable and non-Communicable Diseases); 2. Identificazione di nuove molecule terapeutiche, analisi ed interpretazione di dati multiomici, rapporti molecolari di struttura e funzione mediante IA (pillar 2, Modern Drug Discovery, Multi-omics Data Analysis and Interpretation, Structure-Function Relationships through AI); 3. Terapie innovative e diagnostica molecolare avanzata (pillar 3, Innovative Therapies and Advanced Diagnostic Approaches); 4. Brevettazione di Biofarmaci, Affari regolatori del farmaco ed Ecosistema biotecnologico (pillar 4, Regulatory Affairs in the Biotech World and the Biotech ecosystem).

Nel Pillar 1 sono raccolti corsi integrati progettati per approfondire e consolidare le conoscenze acquisite durante il percorso di laurea triennale sui sistemi biologici e sui meccanismi di patogenesi. In particolare, viene posta grande enfasi sull'esplorazione delle potenziali applicazioni di terapie farmacologiche e biotecnologiche per intervenire su tali processi.
I corsi integrati all'interno del Pillar 1 si caratterizzano per l'adozione di metodologie didattiche innovative e interattive. Queste includono, tra le altre, il lavoro autonomo svolto in piccoli gruppi, che favorisce l'apprendimento collaborativo, e il contributo di docenti esterni, esperti in tematiche specifiche, selezionati ed invitati appositamente per arricchire il percorso formativo con competenze altamente specialistiche.
Tra gli Obiettivi formativi qualificanti della classe LM-9 coperti dal pillar 1 troviamo: possedere una conoscenza approfondita degli aspetti biochimici e genetici delle cellule dei procarioti ed eucarioti e delle tecniche di colture cellulari; possedere buone conoscenze sulla morfologia e sulle funzioni degli organismi umani e animali; conoscere i fondamenti dei processi patologici d'interesse umano e animale, con riferimento ai loro meccanismi patogenetici cellulari e molecolari e le condizioni patologiche congenite o acquisite nelle quali sia possibile intervenire con approccio biotecnologico; conoscere e saper utilizzare le più moderne tecnologie di analisi molecolare applicate alla medicina di laboratorio e alla diagnostica nei campi medico e medico veterinario, incluse le tecniche utili al riconoscimento dei microrganismi che interagiscono con gli organismi umani e animali; conoscere i rapporti tra gli organismi animali e l'ambiente, con particolare riguardo alle influenze metaboliche dei tossici ambientali, nonché delle interconnessioni tra la salute dell'uomo e quella animale; essere in grado di svolgere attività di ricerca di base e applicata, di promozione, sviluppo, trasferimento tecnologico, formazione e comunicazione dell'innovazione scientifica e tecnologica, in ambiti correlati con le discipline biotecnologiche per la salute con una visione globale di salute, benessere e di sostenibilità; acquisire conoscenze e tecniche fondamentali nei campi delle biotecnologie applicate alla salute umana e animale; acquisire competenze specialistiche in uno specifico settore delle biotecnologie mediche, farmaceutiche o veterinarie.

Il pillar 2 “Identificazione di nuove molecole terapeutiche, analisi ed interpretazione di dati multiomici, rapporti molecolari di struttura e funzione mediante IA” contribuisce alla/o studente le conoscenze metodologiche aggiornate per l'identificazione e l'analisi di molecole di sintesi che possiedano la specifica attività biologica richiesta per intervenire e risolvere i processi patogenetici. La capacità di analizzare ed interpretare funzionalmente i dati provenienti dalle principali metodologie omiche è inoltre inclusa nel pillar 2 attraverso un'intensa attività didattica interattiva, alla quale si aggiunge l'utilizzo di algoritmi di intelligenza artificiale per lo studio delle relazioni struttura/funzione applicabili ai processi patogenetici.
Numerosi sono gli Obiettivi formativi qualificanti della classe LM-9 che trovano applicazione nel pillar 2: possedere solide conoscenze su struttura, funzioni e analisi delle macromolecole biologiche e dei processi cellulari nelle quali esse intervengono; aver padronanza delle metodologie bioinformatiche e statistiche, anche ai fini dell'organizzazione, costruzione e accesso a banche dati di genomica, proteomica e metabolomica e della acquisizione e distribuzione di informazioni scientifiche e tecnologiche; conoscere e saper utilizzare tecniche e tecnologie specifiche in settori quali la modellistica molecolare e la progettazione di farmaci innovativi; conoscere e saper utilizzare le principali metodologie che caratterizzano le biotecnologie molecolari e cellulari ai fini della progettazione e produzione di biofarmaci, diagnostici, vaccini e altri prodotti biotecnologici utili a scopo sanitario e nutrizionale in campo umano e veterinario; possedere competenze relative agli aspetti chimici, biologici, biofisici e tossicologici utili per l'analisi di biofarmaci, diagnostici e vaccini in campo umano e veterinario; conoscere gli aspetti fondamentali dei processi operativi che seguono la progettazione di prodotti biotecnologici, incluso il monitoraggio delle varie fasi di produzione industriale e la formulazione di biofarmaci; possedere la capacità di disegnare e applicare, d'intesa con il medico chirurgo e/o il medico veterinario, strategie diagnostiche e terapeutiche, incluse attività di sperimentazione clinica, a base biotecnologica negli ambiti di competenza; conoscere e saper utilizzare biomateriali, organi e tessuti ingegnerizzati e le nanotecnologie con riferimento all'uso in medicina, veterinaria e farmaceutica; acquisire conoscenze avanzate sulla struttura e funzione delle macromolecole biologiche e dei sistemi biologici dal livello cellulare a quello degli organismi.

Il Pillar 3 si focalizza sull'approfondimento di conoscenze avanzate nell'ambito delle “Terapie innovative e diagnostica molecolare avanzata”, tematica che rappresenta una delle eccellenze locali grazie all'elevata esperienza e professionalità maturate all'interno del campus da numerosi gruppi di ricerca accademica. Il programma formativo comprende insegnamenti di rilevanza strategica, quali le terapie cellulari innovative e le tecnologie avanzate di trasferimento genico, con particolare attenzione alle applicazioni del gene editing. A questi si affiancano attività didattiche specifiche dedicate alla diagnostica molecolare genomica, consolidando ulteriormente la preparazione biotecnologica delle/gli studenti.
Gli Obiettivi formativi LM-9 contemplati in questo pillar riguardano: conoscere e saper utilizzare le principali metodologie che caratterizzano le biotecnologie molecolari e cellulari ai fini della progettazione e produzione di biofarmaci, diagnostici, vaccini e altri prodotti biotecnologici utili a scopo sanitario e nutrizionale in campo umano e veterinario;
possedere competenze relative agli aspetti chimici, biologici, biofisici e tossicologici utili per l'analisi di biofarmaci, diagnostici e vaccini in campo umano e veterinario; conoscere gli aspetti fondamentali dei processi operativi che seguono la progettazione di prodotti biotecnologici, incluso il monitoraggio delle varie fasi di produzione industriale e la formulazione di biofarmaci; saper predisporre protocolli operativi e saperne monitorare l'attuazione seguendo le norme di buona prassi di laboratorio e di buona pratica di fabbricazione per garantire la sicurezza e la qualità in conformità alle richieste degli enti certificatori e/o regolatori per la ricerca, lo sviluppo e la produzione in ambito farmaceutico, biomedico e veterinario; conoscere e sapere utilizzare le metodologie cellulari e molecolari per l'impiego delle biotecnologie nell'ambito della riproduzione in campo clinico e sperimentale, per la terapia genica e per la terapia cellulare; conoscere e saper utilizzare le più moderne tecnologie di analisi molecolare applicate alla medicina di laboratorio e alla diagnostica nei campi medico e medico veterinario, incluse le tecniche utili al riconoscimento dei microrganismi che interagiscono con gli organismi umani e animali; possedere la capacità di disegnare e applicare, d'intesa con il medico chirurgo e/o il medico veterinario, strategie diagnostiche e terapeutiche, incluse attività di sperimentazione clinica, a base biotecnologica negli ambiti di competenza; conoscere e saper utilizzare biomateriali, organi e tessuti ingegnerizzati e le nanotecnologie con riferimento all'uso in medicina, veterinaria e farmaceutica; avere adeguate conoscenze nelle culture di contesto, con particolare riferimento ai temi della bioetica, delle normative nazionali e dell'Unione Europea relative alla tutela delle invenzioni e alla sicurezza nel settore biotecnologico, della valorizzazione della proprietà intellettuale, dell'economia e gestione aziendale, della sociologia e della comunicazione; essere in grado di svolgere attività di ricerca di base e applicata, di promozione, sviluppo, trasferimento tecnologico, formazione e comunicazione dell'innovazione scientifica e tecnologica, in ambiti correlati con le discipline biotecnologiche per la salute con una visione globale di salute, benessere e di sostenibilità.

Il Pillar 4, intitolato “Brevettazione di Biofarmaci, Affari regolatori del farmaco ed Ecosistema biotecnologico”, introduce alle/gli studenti gli aspetti chiave dell'ecosistema biotecnologico, sia aziendale che accademico, e degli affari regolatori legati al farmaco. Questo percorso formativo, arricchito dal contributo di professionisti del settore biotecnologico nazionale, affronta tematiche che spaziano dalla protezione della proprietà intellettuale ai processi formali che regolano la sperimentazione clinica e la commercializzazione di nuove terapie innovative, includendo, infine, un approfondimento sugli aspetti etici inerenti la produzione di farmaci biotecnologici.
Tra gli obiettivi formativi specifici della classe LM-9 si annoverano: conoscere gli aspetti fondamentali dei processi operativi che seguono la progettazione di prodotti biotecnologici, incluso il monitoraggio delle varie fasi di produzione industriale e la formulazione di biofarmaci; saper predisporre protocolli operativi e saperne monitorare l'attuazione seguendo le norme di buona prassi di laboratorio e di buona pratica di fabbricazione per garantire la sicurezza e la qualità in conformità alle richieste degli enti certificatori e/o regolatori per la ricerca, lo sviluppo e la produzione in ambito farmaceutico, biomedico e veterinario; conoscere e sapere utilizzare le metodologie cellulari e molecolari per l'impiego delle biotecnologie nell'ambito della riproduzione in campo clinico e sperimentale, per la terapia genica e per la terapia cellulare; possedere la capacità di disegnare e applicare, d'intesa con il medico chirurgo e/o il medico veterinario, strategie diagnostiche e terapeutiche, incluse attività di sperimentazione clinica, a base biotecnologica negli ambiti di competenza; conoscere e saper utilizzare biomateriali, organi e tessuti ingegnerizzati e le nanotecnologie con riferimento all'uso in medicina, veterinaria e farmaceutica; conoscere gli effetti dei prodotti biotecnologici a livello ambientale e saperne prevenire i potenziali effetti nocivi; avere adeguate conoscenze nelle culture di contesto, con particolare riferimento ai temi della bioetica, delle normative nazionali e dell'Unione Europea relative alla tutela delle invenzioni e alla sicurezza nel settore biotecnologico, della valorizzazione della proprietà intellettuale, dell'economia e gestione aziendale, della sociologia e della comunicazione; essere in grado di svolgere attività di ricerca di base e applicata, di promozione, sviluppo, trasferimento tecnologico, formazione e comunicazione dell'innovazione scientifica e tecnologica, in ambiti correlati con le discipline biotecnologiche per la salute con una visione globale di salute, benessere e di sostenibilità.