A experimentación farmacolóxica en I+D de medicamentos

1º.- Acercarlle aos alumnos unha panorámica xeral da experimentación que na actualidade se realiza na área da Farmacoloxía, así como da aplicación que esta actividade ten tanto no ámbito das ciencias biomédicas como no campo da industria farmacéutica.

2º.- Lograr que os alumnos valoren adecuadamente o papel que a Farmacoloxía Experimental ocupa na investigación e desenvolvemento de novos fármacos e a súa estreita relación con outras facetas como o deseño de novas sustancias con actividade biolóxica, a síntese química e a tecnoloxía farmacéutica.

3º.- Conseguir que os alumnos sexan capaces de estruturar e acometer correctamente o estudo experimental dos fármacos, adaptando ou desenvolvendo a metodoloxía máis adecuada.

4º.- Contribuír a que os alumnos desenvolvan a súa posterior actividade no campo da Farmacoloxía Experimental observando de forma estrita as normas legais e as formulacións éticos que deben estar presentes en calquera faceta da experimentación biolóxica.

1.-O reactivo biolóxico
2.-Experimentos con animal enteiro
3.-Experimentos con tecidos illados
4.-Experimentos con células
5.-Experimentos con fraccións subcelulares e moléculas biolóxicas
6.-Intelixencia artificial e ensaios in silico en investigación farmacolóxica

Programa de clases expositivas / seminarios

1.- O reactivo biolóxico: Requisitos de utilización e manipulación
1.1- Lexislación europea, estatal e autonómica relativa á produción/cría e manipulación de animais destinados a experimentación e fins docentes.
1.2.- Animalarios / Estabularios: requisitos, inspección e plan de emerxencias
1.3.- Persoal: requisitos para poder traballar con animais de experimentación (homologación / acreditación)
1.4.- Normativa USC. Comité de Bioética da USC. CEBEGA
1.5.- Estudos farmacolóxicos con reactivos biolóxicos: características, variabilidade, complexidade, grao de organización biolóxica, …. tipos de estudo (in vivo, in vitro, ex vivo).

2.- Experimentos con animal enteiro:
2.1.- Experimentos en animal enteiro non anestesiado (características, selección de animais, …) e anestesiado (tipos de anestesia e anestésicos, procedementos cirúrxicos, …)

3.- Estudos con tecidos illados
3.1.- Estudos farmacolóxicos con baño de órganos: características e condicións importantes.
3.2.- Tecidos líquidos:
- Sangue e fraccionamento de compoñentes. Estudos coas distintas fraccións: plasma, soro e distintos tipos celulares.
- Protocolos de fraccionamento e purificación do sangue.

4.- Experimentos con células
4.1.- Cultivos celulares:
- A sala de cultivo celular, condicións de esterilidade e de cultivo de células animais e humanas
- Cultivo primario: illamento e purificación de células, condicións experimentais
- Modelos celulares avanzados: cultivos 3D, etc.
4.2.- Sistemas complexos de cultivo: cultivo en 3D, "organ-on-a-chip"...
4.3.- Características e cultivo de células inmortalizadas. Transfección celular.
4.4.- Medida do potencial de membrana e do fluxo de iones a través de canles. Técnicas de medida. Análise en célula illada ("single cell").
4.5.- Ensaios de microscopía: Visión e interpretación práctica de imaxes. "Machine learning" en microscopía.

5.- Experimentos con fraccións subcelulares e moléculas biolóxicas
5.1.- Illamento da membrana celular de células inmortalizadas. Estudos de binding. Elaboración de protocolos de ensaio.
5.2.- Extracción de proteínas e de ARN a partir de células inmortalizadas. Métodos físicos e fisicoquímicos (cromatográficos).

6.-Intelixencia artificial e ensaios "in silico" en investigación farmacolóxica
6.1.- Intelixencia artificial: definición e limitacións en investigación farmacolóxica.
6.2.- Bases de datos e recursos en descubrimento de fármacos.
6.3.- Modelos predictivos "in silico" en farmacoloxía.


Programa de clases prácticas

Práctica 1: Comunicación de Procedementos
Práctica 2: Experimento in vivo con animais non anestesiados (virtuais/reaais). Descripción dos métodos e avaliación da modificación da actividade motora, memoria, etc.
Práctica 3: Experimento in vivo con animal anestesiado: simulación farmacoloxía cardiovascular (descrición da técnica cirúrxica e simulación de distintos fármacos).
Práctica 4: Cultivo de células endoteliales humanas
Práctica 5: Experimentación con células: experimentos funcionais (medidas de viabilidade e crecemento; angiogénesis; migración celular; adhesión celular…).
Práctica 6: Células inmortalizadas. Medida do potencial de membrana e de fluxos de iones a través de canles. Interpretación dos resultados.
Práctica 7: RT- qPCR (PCR cuantitativa en tempo real empregando transcriptasa inversa).

A utilización de bibliografía especializada constitúe un aspecto fundamental no desenvolvemento da materia, polo que os alumnos deberán manexar asiduamente as publicacións periódicas máis relevantes da área de Farmacoloxía e de Química Médica e consultar manuais de metodoloxía científica. A continuación inclúense algunhas das revistas e das monografías máis habitualmente utilizadas:

Revistas:
Archiv der Pharmazie; Arzneimittel-Forschung; Biochemical Pharmacology; Bioorganic and Medicinal Chemistry; Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters; British Journal of Pharmacology; European Journal of Medicinal Chemistry; European Journal of Pharmacology; Journal of Biological Chemistry, Journal of Medicinal Chemistry; Journal of Pharmacology and Experimental Therapeutics; Molecular Pharmacology; Naunyn-Schmiedeberg´s Archives of Pharmacology, PlosOne, Nature Protocols, Nature Genomics, Cell

Monografías:
- High throughput screening: methods and protocols. Ed. W.P. Janzen. Humana Press. 2002.
- Modern methods of drug discovery. Ed. A. Hillisch, R. Hilgenfeld. Birkhäuser. 2003.
- Receptor signal transduction protocols. Ed. G.B. Willars, R.A.J. Challis. Humana Press. 2004.
- Principles and techniques of biochemistry and molecular biology. Ed. K. Wilson, J. Walker. Cambridge University Press. 2005.
- High-throughput screening in drug discovery. Ed. J. Hüser. Wiley-VCH. 2006.
- Handbook of assay development in drug discovery. Ed. L.K. Minor. CRC Taylor & Francis. 2006
- Drug discovery and evaluation. Pharmacological assays. Ed. H.G. Vogel. Springer. 2008.
- Guidance on Good Cell Culture Practice (GCCP). Cell Culture Techniques p. 1-25 vol. 56. A. Bal-Price & S. Coecke. Springer. 2011
- Assay Guidance Manual [Internet]. Ed. G.S. Sittampalam, N. P. Coussens, K. Brimacombe, et al. Eli Lilly & Company and the National Center for Advancing Translational Sciences. 2012. Disponible desde: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK53196
- Good Cell Culture Practice for stem cells and stem-cell-derived models.
ALTEX. 2017;34(1):95-132. Pamies D et al.

- Manexar adecuadamente o material bibliográfico para documentarse sobre a metodoloxía científica requirida nos estudos farmacolóxicos experimentais: CB1, CB5, CG1, CG3, CE1
- Seleccionar correctamente a metodoloxía máis adecuada para o estudo dunha actividade farmacolóxica dada: CB2, CG2, CG7, CE2.
- Realizar un deseño experimental: CB2, CG2, CE4, CE5.
- Elaborar detalladamente un protocolo/procedemento experimental: CB2, CB4, CG2, CG4, CG9, CE4, CE5.
- Analizar os resultados experimentais: CB3, CG1, CG5, CE10.
- Confeccionar un informe sobre un estudo experimental realizado: CB4, CG5, CG8, CG9, CE13, CE14.

A actividade docente realizarase de forma presencial e utilizando as plataformas oficiais da USC: USC-Virtual (Moodle) e os programas da suite Microsoft 365 ( MS Teams, Forms, etc.). Os alumnos/ as dispoñerán dunha versión electrónica dos contidos da materia.

Docencia teórico-práctica con clases expositivas, seminarios, prácticas e titorías. Ao longo do desenvolvemento do curso os estudantes deberán elaborar traballos en equipo e tamén de forma individual.

O desenvolvemento e seguimento das clases expositivas, seminarios, prácticas e a realización de traballos permitirá seguir de forma continuada tanto o esforzo realizado polos/ as alumnos/ as como o rendemento alcanzado.

A cualificación final será a suma do exame final de tipo teórico/práctico e da avaliación continua.

a) Avaliación continua:

- Participación/implicación nas actividades docentes propostas (20 %). Competencias avaliadas: CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG7, CG8, CG9, CE1, CE2, CE4, CE5, CE10, CE113, CE14.

- Traballo individual (20%). Os traballos propostos e realizados téñense que subir á sección correspondente da USC-Virtual no prazo estipulado. Competencias avaliadas: CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG7, CG8, CG9, CE1, CE2, CE4, CE5, CE10, CE113, CE14.

- Traballo en equipo (20%). Os traballos propostos e realizados téñense que subir á sección correspondente da USC-Virtual no prazo estipulado. Competencias avaliadas: CB1, CB2, CB3, CB4, CB5, CG1, CG2, CG3, CG4, CG5, CG7, CG8, CG9, CE1, CE2, CE4, CE5, CE10, CE113, CE14.

b) Exame final. O exame é complementario á avaliación continua e obrigatorio para todos os estudantes.

- Exame práctico (20%). Consistirá na elaboración/realización do deseño dun protocolo/procedemento experimental. Competencias avaliadas: CB1, CB5, CB2, CB4, CG2, CG4, CG7, CG9, CE2, CE4, CE5.

- Exame teórico (20%). Realizarase un exame teórico que conterá cuestións de tipo descritivo e/ou tipo test.
Competencias avaliadas: CB3, CB4, CG1, CG5, CG8, CG9, CE10, CE13, CE14.

Cálculo da nota final: A nota final global do curso obterase da suma da puntuación obtida na avaliación continua e o exame final (práctico/teórico).

No caso de realización fraudulenta de calquera actividade avaliable será de aplicación o recolleito na Normativa de avaliación e rendemento académico dos estudantes e de revisión das cualificacións da USC.

Os exames da materia realizaranse de forma presencial ou por vía telemática, en función da situación sanitaria na que nos atopemos e de acordo co que establezan as autoridades sanitarias e académicas.

a) Traballo presencial na aula/laboratorio (horas)
- Clases expositivas 9 h
- Clases prácticas 6 h
- Seminarios 6 h
- Exames e revisión 4 h
Total horas de traballo presencial na aula/laboratorio: 25 h

b) Traballo persoal do alumno/a (horas)
- Estudo autónomo 25 h
- Realización de exercicios ou outros traballos 25 h
Total horas de traballo persoal do alumno/a: 50 h

Total horas de traballo (presencial + non presencial)
25 h + 50 h = 75 h = 3 ECTS

O curso estruturouse seguindo unha secuencia que facilitará a adquisición progresiva de coñecementos teóricos e habilidades polo que é necesaria a participación activa ao longo do seu desenvolvemento.

O alumno/para dispoñerá de contacto co profesorado en todo momento, xa sexa de forma presencial ou mediante as ferramentas de comunicación da USC-Virtual (Moodle) ou da suite Microsoft 365 (MS Teams, etc.)

Materia optativa de 3 ECTS. A materia impartirase en español/galego e tamén se utilizarán recursos bibliográficos e programas informáticos en inglés e francés.