66633 - BIOTECNOLOGIE E MODELLI ANIMALI

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente conosce le basi della Scienza dell'Animale da Laboratorio e delle problematiche legate alla sperimentazione animale nonché delle modalità alternative all'utilizzo di animali da esperimento nella ricerca biomedica. In particolare, lo studente conosce in maniera approfondita la gametogenesi maschile e femminile, il processo della fecondazione, lo sviluppo embrionale fino allo stadio pre-impianto; conosce le più recenti biotecnologie riproduttive, compresa la transgenesi animale. Al termine del laboratorio, lo studente acquisisce le competenze necessarie a mettere in pratica un protocollo di maturazione, fecondazione e coltura in vitro di gameti ed embrioni animali. Lo studente è inoltre in grado di avere autonomia di giudizio rispetto alla corretta pianificazione di esperimenti che coinvolgono gli animali, reperire dal web informazioni sulle procedure sperimentali e sui metodi alternativi, avere abilità comunicative rispetto alle opinioni correnti relative alla sperimentazione animale.

Contenuti

L'insegnamento partecipa al progetto di innovazione didattica dell'Ateneo e quindi parte del modulo 1 è fornita in modalità blended

Il Modulo 1 è dedicato alla Scienza dell'Animale da Laboratorio, come disciplina base per approcciare la sperimentazione che coinvolge gli animali (Prof Forni)

Il modulo intende fornire orientamenti e informazioni per consentire allo studente di individuare, comprendere e rispondere adeguatamente alle questioni etiche e relative al benessere collegate all'utilizzo di animali in procedure scientifiche. Il modulo fornisce altresi' allo studente le informazioni necessarie per comprendere e applicare i principi di base delle 3R.

I contenuti del Modulo corrispondono ai contenuti del Modulo 2 del Decreto 05 agosto 2021 Disciplina sulla formazione degli addetti ai compiti e alle funzioni di cui all'articolo 23, comma 2, del decreto legislativo n. 26/2014, in materia di protezione degli animali utilizzati a fini scientifici. 

Risultati dell'apprendimento

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• Descrivere le diverse opinioni presenti nella societa' in merito all'utilizzo di animali a fini scientifici e riconoscere la necessita' di rispettarle.
• Descrivere la responsabilita' delle persone che lavorano con animali utilizzati a fini di ricerca e riconoscere l'importanza di un atteggiamento rispettoso e umanitario verso gli animali nelle attivita' di ricerca.
• Individuare le questioni etiche e relative al benessere degli animali nel proprio lavoro ed essere consapevoli e in grado di riflettere sulle conseguenze delle proprie azioni.
• Riconoscere che la conformita' ai principi etici puo' contribuire a creare nell'opinione pubblica un clima duraturo di fiducia e accettazione della ricerca scientifica.
• Descrivere come la legge sia fondata su un quadro etico che comporta i seguenti doveri:1) ponderare i danni e i benefici dei progetti (analisi danni-benefici); 2) applicare il principio delle Tre R per ridurre al minimo i danni e massimizzare i benefici; 3) promuovere buone pratiche di benessere animale.
• Descrivere e discutere l'importanza delle Tre R come principio guida per l'utilizzo di animali in procedure scientifiche.
• Spiegare le Cinque Liberta' e la loro applicazione alle specie da laboratorio.
• Descrivere e discutere l'importanza delle Tre R come principio guida quando si utilizzano gli animali in procedure scientifiche.
• Descrivere il sistema di classificazione della gravita' e fornire esempi per ciascuna categoria. Descrivere la gravita' cumulativa e l'effetto che puo' avere sulla classificazione della gravita'.
• Descrivere le norme sul riutilizzo di animali.
• Descrivere l'importanza di un buon livello di benessere degli animali, compreso il suo effetto sui risultati scientifici e, inoltre, per le motivazioni sociali e morali.
• Descrivere la necessita' di una cultura della cura e il ruolo e l'apporto del singolo a tal fine.
• Descrivere le fonti rilevanti di informazioni in materia di etica, benessere degli animali e attuazione del principio delle Tre R.
• Essere consapevoli dell'esistenza di motori di ricerca e metodi di ricerca differenti.

Nel Modulo 2 verranno affrontati gli aspetti fondamentali della fisiologia riproduttiva e delle biotecnologie applicate alla riproduzione di specie di interesse per la ricerca (specie di riferimento roditori e suino), con alcuni accenni ai modelli acquatici e alle specie zootecniche (Prof Elmi).

Il corso verterà sui seguenti argomenti:

• Anatomia e Fisiologia dell’Apparato Riproduttore maschile e femminile. Cenni di regolazione endocrina della funzione sessuale. Asse ipotalamo-ipofisi-gonadi. Cenni di sviluppo e funzioni endocrine delle gonadi, cicli estrali.
• Gametogenesi maschile e maturazione degli spermatozoi. Gametogenesi femminile. Oogenesi e follicologenesi. Ovulazione e formazione del corpo luteo. Fecondazione. Prime fasi di sviluppo embrionale.
• Biotecnologie riproduttive applicate: Manipolazione e conservazione dei gameti, produzione e conservazione di embrioni, tecniche di riproduzione assistita.
• Tecniche di manipolazione genetica per la produzione di modelli animali. Gestione riproduttiva di colonie di roditori e standardizzazione genetica.
• Cenni di biotecnologie riproduttive nelle specie acquatiche di interesse in ricerca (zebrafish e xenopus).

Il Modulo 3 è la componente di laboratorio dell'insegnamento, in parte svolta in laboratorio informatico in parte in laboratorio bagnato come da orario predisposto (Prof Zannoni).

Durante le attività di laboratorio lo studente potrà acquisire competenze sulla manipolazione di gameti maschili e femminili e sui metodi alternativi

Risultati dell'apprendimento

• Descrivere e discutere un  protocollo di maturazione
• Descrivere gli organi riproduttori maschili e femminili di diverse specie animali
• Descrivere i gameti maschili e femminili di diverse specie animali
• Riconoscere e discutere le forme anomale dei gameti
• Descrivere e discutere il protocollo di transgenesi mediante l'utilizzo della tecnica Sperm Mediated Gene Transfer nella specie suina
• Descrivere e discutere il protocollo di isolamento di cellule epiteliali suine da ghiandola mammaria per ottenere colture primarie
• Essere consapevoli dei limiti e delle potenzialità delle colture primarie come strumenti per l'avanzamento delle Tre R

In considerazione delle tipologie di attività e metodi didattici adottati, la frequenza di questa attività formativa richiede lo svolgimento di tutti gli studenti dei moduli 1 e 2 in modalità e-learning e la partecipazione al modulo 3 di formazione specifica sulla sicurezza e salute nei luoghi di studio. Indicazioni su date e modalità di frequenza del modulo 3 sono consultabili nella apposita sezione del sito web di corso di studio.

 

Testi/Bibliografia

Riproduzione negli animali d'allevamento di E. S. Hafez, B. Hafez (traduzione E. Seren) (2011)

Principi di scienza dell'animale da laboratorio di L.F.M. van Zuphen, V. Baumans, A.C. Beynen (1996)

Laboratory Animal Medicine J.G Fox et al. (2015)

Reproductive Technologies in Animals D. Arney et al. (2020)

Appunti di lezione e Articoli forniti dal docente.

 

Metodi didattici

Lezioni frontali e discussione dopo approfondimenti personali.

Attività di laboratorio eseguite personalmente dallo sttudente secondo le dispense fornite, con spiegazioni teoriche e pratiche del docente e dei tutor

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La valutazione finale è volta a definire il conseguimento dei seguenti obiettivi formativi:
- Conoscere le basi della Scienza dell'Animale da Laboratorio
- Avere autonomia di giudizio e abilità comunicative relativamente alla sperimentazione animale
- Conoscere la gametogenesi maschile e femminile anche in vitro
- Conoscere le principali biotecnologie riproduttive

Il voto finale verrà così definito:
10% valutazione della partecipazione attiva alle attività di laboratorio o di lavoro autonomo degli studenti;

40% punteggio conseguito in un test in itinere composto da 32 domande chiuse sulla Scienza dell'animale da laboratorio che si svolgerà al termine della prima parte del corso;

10% punteggio ottenuto in un test in itinere composto da 8 domande a risposta chiusa e da 2 domande aperte brevi sulle attività di laboratorio;

40% Accertamento dell’acquisizione delle conoscenze relative agli argomenti di Biotecnologie della riproduzione con prova orale, costituita da tre brevi domande.

I due quiz saranno forniti esclusivamente in itinere, per gli appelli successivi saranno sostituiti da esame orale sui medesimi argomenti.

Durante l'insegnamento gli studenti hanno a disposizione domande sugli argomenti della lezione precedente da utilizzare come valutazione formativa e promuovere lo studio individuale al fine del superamento della prova finale.

Lo studente ha il diritto di rifiutare la verbalizzazione del voto positivo proposto  1 volta (secondo il regolamento didattico di ateneo ART.16, comma 5)

Studenti con bisogni speciali e/o certificazioni devono contattano il docente per email, inserendo in C/C il servizio DSA.

 

 

Strumenti a supporto della didattica

Sito web su Virtuale con quiz di valutazione formativa a disposizione dello studente

.ppt delle lezioni

Laboratori di bioinformatica, di colture cellulari, di microbiologia e morfologico a posto singolo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Monica Forni

Consulta il sito web di Alberto Elmi

Consulta il sito web di Augusta Zannoni