Obiettivi Formativi

Principali obiettivi del corso: - far acquisire conoscenze teoriche e pratiche riguardo le procedure utilizzate nel Laboratorio di Virologia Molecolare - descrivere le tecniche usate comunemente nei laboratori di diagnostica molecolare virologica. In particolare saranno dettagliati i principi, le applicazioni, i vantaggi ed i limiti di ciascuna tecnica. - fornire nozioni necessarie alla: 1. comprensione della struttura, del ciclo vitale dei virus e della loro evoluzione 2. comprensione dei meccanismi della risposta immune dell’ospite alle infezioni virali 3. comprensione della patogenesi delle infezioni virali - Comprendere il ruolo dell’interazione tra assetto genetico individuale e fattori ambientali nello sviluppo delle patologie multifattoriali; conoscere i biomarcatori molecolari delle patologie multifattoriali più rilevanti e la loro utilità per screening preventivi, diagnosi, monitoraggio della terapia, e prognosi; apprendere e saper utilizzare le principali tecniche di routine per la diagnostica molecolare.

Learning Goals

The main objective of the course in “Molecular Diagnostic in Virology” is  - to make the student familiar to the procedures used in a Laboratory of Molecular Virology  - to describe the techniques commonly used in diagnostics and molecular virology laboratories and the underlying principles and applications, advantages and limitations of each technique.  - to provide knowledge necessary to:  1) understand the structure and life cycle of viruses as well as viral evolution  2) understand the mechanisms of host immune responses to viral infections  3) understand the pathogenesis of viral infections  - Understanding the role of the interplay between individual genetic background and environmental factors in the development of multifactorial disorders, knowing the molecular biomarkers of the most relevant multifactorial disorders and their usefulness for preventive screening, diagnosis, therapy monitoring and prognosis; learning the basic principles and applications of innovative techniques for molecular diagnostics.

Prerequisiti

Buone conoscenze di biologia molecolare, fisiologia, patologia generale, biochimica

Prerequisites

Knowledge of molecular biology, physiology, general pathology, biochemistry

Programma del Corso

------------------------------------------------------------ Modulo: A000420 - MOLECULAR BIOMARKERS OF MULTIFACTORIAL DISORDERS ------------------------------------------------------------ Diagnostica molecolare: le scienze omiche. - Third generation sequencing - Strategie di identificazione dei marcatori molecolari, predittivi, diagnostici e prognostici per le patologie: cardiometaboliche, osteoporosi, tumori solidi ed ematologici, da ipersensibilità, neurodegenerative da stress proteolitico, disordini autoimmuni. - Nutrigenomica e Nutrigenetica. - Farmacogenetica - Trascrittomica mediante NGS. - Diagnostica basata sull’analisi delle modificazioni epigenetiche: analisi dello stato di metilazione, miRNoma. - Diagnostica basata su approcci di Proteomica. - Diagnostica basata su approcci di Metabolomica e Interattomica. - Diagnostica basata su approcci di Lipidomica ATTIVITÀ DI LABORATORIO - Procedure pre-analitiche (manipolazione campioni biologici: accettazione, centrifugazione, preparazione e conservazione aliquote di lavoro) - Isolamento DNA genomico da campioni salivari - Elettroforesi del DNA genomico - Quantificazione del DNA genomico - Quantificazione assoluta e screening di polimorfismi genici mediante Real-time PCR ------------------------------------------------------------ Modulo: A000421 - MOLECULAR DIAGNOSTICS IN VIROLOGY ------------------------------------------------------------ - Patogenesi Virale: vie d'infezione, impianto, tropismo e diffusione nell'ambiente. Specie virali d'interesse biomedico: - Virus respiratori - Infezioni virali con manifestazioni dermatologiche - Virus gastro-intestinali e virus epatitici - virus a trasmissione parenterale - Retrovirus - Virus Oncogeni - Zoonosi - Arbovirus Diagnostica Virologica : Campioni biologici per la rilevazione virologica, raccolta dei campioni, trasporto, comparazione e di validazione dei test utilizzati per la diagnosi delle infezioni virali. Linee guida e standard internazionali per i test di diagnostica molecolare Tecniche di diagnostica molecolare: Tecniche di diagnostica basate sulla cultura virale cellulare e tissutale - colture virali convenzionali e linee cellulari - effetti citopatici. - Valutazione della crescita virale - Quantificazione attraverso le "plaque-forming units" e TCID50 - Ibridizatione in situ - Analisisi fenotipica delle varianti virali Tecniche molecolari applicate in virologia - Importanza della structura degli acidi nucleici e del processamento dei campioni biologici virus-infetti - Metodiche di PCR utilizzate in virologia molecolare : Droplet digital PCR, Nested PCR, Multiplex PCR - controlli di PCR - Valutazione della carica virale - Nucleic acid tests (NAT) - Identificazione virologica e genotipizzazione a mezzo del Sanger sequencing and Next generation sequencing - Test di resistenza ai "Direct-acting antiviral agents" - Fenotipo virtuale "Resistance Assay"

Course Syllabus

------------------------------------------------------------ Modulo: A000420 - MOLECULAR BIOMARKERS OF MULTIFACTORIAL DISORDERS ------------------------------------------------------------ Molecular diagnostics: the omics sciences. - Third generation sequencing - Identification strategies of molecular, predictive, diagnostic and prognostic markers for pathologies: cardiometabolic, osteoporosis, solid and haematological tumors, sensitivity-related illnesses, neurodegenerative due to proteolytic stress, autoimmune disorders. - Nutrigenomics and Nutrigenetics. - Pharmacogenetics - Transcriptomics by NGS. - Diagnostics based on the analysis of epigenetic modifications: analysis of the state of methylation, miRNoma. - Diagnostics based on Proteomics approaches. - Diagnostics based on Metabolomics and Interactomics approaches. - Diagnostics based on Lipidomics approaches LABORATORY ACTIVITIES - Pre-analytical procedures (biological sample handling: acceptance, centrifugation, preparation and storage of work aliquots) - Genomic DNA isolation from salivary samples - Electrophoresis of genomic DNA - Quantification of genomic DNA - Absolute quantification and screening of gene polymorphisms by Real-time PCR ------------------------------------------------------------ Modulo: A000421 - MOLECULAR DIAGNOSTICS IN VIROLOGY ------------------------------------------------------------ - Viral pathogenesis: implantation of virus at the portal of entry, local replication, spread to target organs and spread to sites of shedding of virus into the environment. - Hints of viral species of biomedical interest: - Respiratory viruses - Viruses with dermatologic manifestations - Gastrointestinal and fecal-oral hepatitis viruses - Viruses that can cause multiple syndromes - Opportunistic viruses associated with immunosuppression - Blood-borne Hepatitis viruses - Human Retroviruses - Oncogenic viruses - Zoonotic viruses - Arboviruses - Diagnostic virology: Specimen Type for virus detection, sample collection devices and transport, comparison of assay used for diagnosis of viral infection, guidelines and standards for molecular virology testing. - Virology Techniques: Culture and tissue-based Diagnostic Techniques - Conventional viral culture and cell lines - Cytopathic effect - Viral growth rates - Quantification by plaque-forming units and TCID50 - In situ Hybridization - Phenotypic analysis of viral variant Molecular Techniques: application in virology - Importance of nucleic acid structure and viral sample processing - PCR variants used for virology: Droplet digital PCR, Nested PCR, Multiplex PCR - PCR controls - Viral load testing - Nucleic acid tests (NAT) - Virus identification and genotyping by Sanger sequencing and Next generation sequencing - Direct-acting antiviral agents resistance testing - Virtual Phenotype Resistance Assay