Origine, differenziamento e manipolazione delle cellule staminali

Anno accademico 2024/2025

Obiettivi formativi del corso

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. In particolare sarà focalizzata l’attenzione su come la comprensione critica di queste tecnologie discenda dalla approfondita conoscenza di processi biologici quali l’utilizzo della informazione genetica e la differenziazione cellulare. 

Risultati dell'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.

Attività di supporto

Oltre alle lezioni frontali e' prevista attivita' di laboratorio per approfondire alcune delle tematiche trattate durante le lezioni frontali.

Programma

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.

-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)

Testi consigliati e bibliografia

Verranno forniti articoli di approfondimento e tutte le diapositive utilizzate dai docenti in formato pdf.