Programma delle Iniziative per le Scuole Anni Scolastici ... · Cellula e ciclo cellulare Come comunicano: ... lettroforesi e PCR e da filmati 3D esplicativi. ... Come si tutela il

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ISTITUTO NAZIONALE PER LA RICERCA SUL CANCRO - GENOVA

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rogramma delle Iniziative per le Scuole Anni Scolastici 2007 – 2010
Patrocinato da Regione Liguria

In Collaborazione

A.O. Universitaria San Martino – Genova GGallery s.r.l - Genova

La Città dei Bambini e dei Ragazzi - Genova Lega Italiana per la Lotta contro i Tumori

Nanomed Labs - Genova Ordine dei Farmacisti della Provincia di Genova

Ordine dei Medici della Provincia di Genova Università degli Studi di Genova

Con il contributo di

REGIONE LIGURIA


PROGRAMMA DELLE INIZIATIVE PER LE SCUOLE

ANNI SCOLASTICI 2007 - 2010 Esperienze Teorico Pratiche in laboratorio, Seminari,

Stage in laboratorio

Struttura Formazione e Aggiornamento – Centro ECM

Responsabile Dott.ssa Elisabetta Rovini Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro

Largo Rosanna Benzi, 10 16132 Genova

Referente Progetto Scuole Dott.ssa Alessandra Corda

tel.: 010/5737 340- fax 010/5737 537 [email protected]

www.istscuola.it

Dal 1993 l’ IST svolge, sulla base di progetti approvati e finanziati dai Ministeri della Salute, dell’Università e Ricerca, dalla Comunità Europea e in collaborazione con Dipartimenti dell’Università di Genova, attività di Educazione Sanitaria e di Informazione sulla ricerca in campo oncologico allo scopo di promuovere l’adozione di stili di vita corretti per la prevenzione dei tumori e per migliorare la diffusione della cultura scientifica, come auspicato dall’apposita Legge 6/2000. Nel tempo si è consolidato un trend di attività, costituita da seminari, esercitazioni e stage in laboratorio, che richiama una media annuale di 1300 studenti, oltre a molti insegnanti, appartenenti a scuole provenienti anche da altre regioni.

L’attività con le scuole mira a creare un collegamento tra i giovani e il mondo della ricerca biomedica sfruttando il potenziale di competenze e di contenuti complessi, che l’ IST, come Istituto a doppia valenza, ricerca e assistenza, è in grado di offrire per favorire future scelte di studi e professione degli studenti. Attraverso i giovani viene peraltro coinvolto un pubblico più ampio (insegnanti e genitori) per migliorare la comprensione degli aspetti innovativi della ricerca scientifica in campo oncologico e per un miglior recepimento dei messaggi di prevenzione e di educazione alla salute.

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Referente Scuole Formazione e Aggiornamento - ECM

Responsabile Struttura Formazione e Aggiornamento - ECM

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PROGRAMMA DELLE INIZIATIVE PER LE SCUOLE

Indice

SEZIONE A - LE ESPERIENZE TEORICO PRATICHE IN LABORATORIO pag. 5

Le Esperienze Teorico Pratiche di Biologia pag. 6

Per le Scuole Medie Superiori pag. 6 Amplificazione genica (PCR) nella ricerca di Organismi Geneticamente Modificati Animali transgenici e mutanti nello studio delle malattie neoplastiche e genetiche Come ci difendiamo dalle malattie Esercitazioni pratiche con il microscopio Individuazione del virus nel Pelargonium Le allergie alimentari Metodi colorimetrici in biochimica Screening genetico Tecnologie biochimiche per lo studio delle proteine Un mondo di cloni: la pecora Dolly e gli altri

Per le Scuole Medie Superiori e Inferiori pag. 8 Il ciclo vitale della cellula

Per le Scuole Medie Inferiori e Elementari pag. 9 Alla ricerca delle proteine Esercitazioni pratiche con il microscopio Il DNA nel piatto La fermentazione alcolica

Le Esperienze Teorico Pratiche di Chimica pag. 10

Per le Scuole Medie Superiori e Inferiori pag. 10 Benzene in rete Estrazione della clorofilla e cromatografia I colori dei metalli

Per le Scuole Medie Inferiori ed Elementari pag. 11 Col cavolo che studio il pH!

SEZIONE B: I SEMINARI pag. 12

Animali pag. 13 Animali Transgenici: Ninja Turtles o realtà scientifica? Perché e come si usano gli animali nella ricerca e nelle biotecnologie

Bioetica pag. 13 Bioetica in ambito sanitario, fondamenti di Bioetica Bioetica : la riflessione e dibattito sulle nuove conoscenze scientifiche e loro utilizzo

Biotecnologie pag. 14 Biotecnologie Avanzate: cosa sono e a cosa servono Biotecnologie in campo vegetale

Cellule pag. 15 Analisi delle mutazioni dei geni nei tumori Cellula e ciclo cellulare Come comunicano: 2 esempi, “il gusto e l’olfatto” Sistema Immunitario

Dipendenze pag. 16 Alcol, farmaci e droghe nei giovani: casi ed esperienze del pronto soccorso Alcolismo: la più diffusa forma di tossicodipendenza – aspetti farmacologici Tabacco: fumo e nicotina – aspetti farmacologici Tumori del polmone: storia naturale della cancerogenesi e possibile diagnosi precoce Tumori del tratto digestivo: fumo e alcolici come fattori di rischio

DNA pag. 18 Come funziona il DNA DNA, quattro lettere per costruire la vita DNA ricombinante: tecniche e applicazioni

Inquinamento pag. 19 Che aria respiriamo girando la nostra città? Come sono state scoperte e come si possono evitare le malattie ambientali? Inquinamento marino: i bioindicatori Salvaguardia dell’ambiente: inquinamento atmosferico Vantaggi del riciclaggio: riciclare i rifiuti per una città più pulita.

Ricerca pag. 20 Biobanche e Fabbriche di cellule – Infrastrutture per la ricerca Che cos’è la Biologia oggi? Gli orizzonti della ricerca: dalla biologia alla chimica, alla filosofia e all’etica attraverso la matematica. Una lezione interdisciplinare Identificazione, studio e sviluppo di nuove molecole dotate d'attività antitumorale Ingegneria dei tessuti Nanotecnologie: cosa sono e a cosa servono?

Salute pag. 22 L’igiene di oggi sarà la tua salute di domani Linee guida per una corretta alimentazione Prevenzione dei tumori cutanei. Relazione tra alimentazione, cancro e altre patologie. Un padre medico e ricercatore spiega l'AIDS con cartoons.

SEZIONE C: GLI STAGES IN LABORATORIO PER STUDENTI DELLE SCUOLE SUPERIORI pag. 25 Alcuni esempi di programma di stage già effettuati pag. 26 I Moduli per le Iscrizioni pag. 27

Mod. A - Prenotazione per esercitazioni pratiche guidate all’ IST pag. 28 per classi di studenti e gruppi di docenti

Mod. B - Prenotazione per seminari pag. 30

Mod. C - Richiesta di partecipazione a stage pag. 32

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Presentazione IST e Struttura Formazione e Aggiornamento - Centro ECM pag. 33

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SEZIONE A: LE ESPERIENZE TEORICO PRATICHE IN

LABORATORIO

• Le classi di studenti provengono da Scuole Medie Superiori, Inferiori ed Elementari non solo della Regione Liguria

La sede delle esercitazioni pratiche guidate è presso il laboratorio• didattico dell’IST ubicato

•

i 11 ore (distribuite in due giornate)

• Le esercitazioni si attuano su appuntamento tra le Scuole e l’IST

presso il CBA e dotato della strumentazione didattica necessaria

I docenti sono ricercatori dell’IST e dell’Università degli Studi di Genova – Facoltà di Chimica (Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale), Facoltà di Farmacia (Dipartimento di Scienze Farmaceutiche)

• Le esercitazioni durano da un minimo di 2 ore ad un massimo d

Studenti del Liceo Grassi - Savona

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Le Esperienze Teorico Pratiche di Biologia

ente Modificati

pratica inoltre sarà supportata da opportune spiegazioni teoriche in aula su lettroforesi e PCR e da filmati 3D esplicativi.

Sanguineti, F. Piccardi – IST)

’aiuto di prodotti multimediali

anei e indotti ngono?.

ca (3 ore)

Quali sono le applicazioni in medicina?

ecniche di studio del fenotipo - Terapie sperimentali.

ifendiamo dalle malattie

iotici, con l’allestimento di un . Ciascun gruppo di lavoro preparerà piastre batteriche e testerà l’efficacia di diversi

ntibiotici attraverso la visualizzazione degli aloni di inibizione. Durata 4 ore

DestinaScuole

e Sup. Scuole

Medie Inf. Scuole Elem.

Amplificazione genica (PCR) nella ricerca di Organismi

eneticamto a:

G(Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di MediGenova) L’esperienza prevede l’estrazione del DNA da matrici di origine vegetale. Ogni gruppo di lavoro dovrà allestire una reazione a catena della polimerasi. Si procederà dopo corsa elettroforetica orizzontale ad individuare la presenza della modificazione genetica.

iascuna parteCeDurata: 8 ore Animali transgenici e mutanti nello studio delle malattie neoplastiche e genetiche (Michele Cilli, Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano, Marina

DestinaScuole Scuole

ie Inf. Scuole Elem.

to a:

Medie Sup. Med

sti allievi per un massimo di 25 unità Sono previ- lezioni teoriche con l- lezioni pratiche in zone adibite a laboratorio e a stabulazione 1°giorno Sez. 1 teorica (3ore) Introduzione sui modelli animali (spont

Come si ottegeneticamente); A cosa servono?Sez. 2 pratiLa microiniezione - Tecniche di allevamento 2° giorno

DestinaScuole Scuole Scuole

Sez. 1 teorica (2 ore) ela il benessere animale. Come si studiano? Come si tut

ez. 2: pratica/teorica (3 ore) STDurata: 11 ore su due giorni

ome ci dC to a: (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Il nostro organismo è soggetto a continui attacchi da parte di agenti patogeni virus e batteri. Il nostro sistema immunitario ci difende grazie alla sua componente cellulare globuli bianchi anticorpi granulociti ecc…. Dopo una panoramica sulle componenti del sistema immunitario ed i diversi tipi di immunità, si

roblematiche relative all’uso degli antibaffronteranno le pntibiogrammaa

a

Medie Sup. Medie Inf. Elem.

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Esercitazioni pratiche con il microscopio (Fiorella D’Anna – Università di Genova) Per gli studenti delle Scuole Medie Sup. vengono trattati temi di biologia generale, embriologia, istologia e citologia. Per quanto riguarda l’utilizzo del microscopio come strumento di osservazione e di ricerca, viene approfondita la spiegazione delle tecniche di preparazione dei campioni biologici sottoposti all’analisi morfologica. Durante le esercitazioni, vengono allestiti con gli studenti preparati istologici da osservare e descrivere contestualmente. Durata: 2 ore Individuazione del virus nel Pelargonium (Mariangela Miele – Università di Genova) Le infezioni virali della pianta non sono dannose per gli esseri umani, per questo motivo i virus della pianta sono adatti per fini didattici. Il processo si basa sulla formazione del complesso specifico antigene-anticorpo.

L’infezione dei gerani causata dal virus PFBV (pelargonium FlowerBreak virus) può dare origine ad una indesiderata colorazione delle foglie. Le infezioni virali possono essere riconosciute con un test Elisa (il test Elisa è utilizzato anche per individuare infezioni virali negli esseri umani per es. encefalite o HIV). Per rendere visibile il complesso e quindi per consentire la diagnosi, gli anticorpi devono essere marcati, ciò si ottiene mediante il legame di un anticorpo ad un enzima. L’enzima a sua volta

reagisce con un substrato che si trasforma in una sostanza colorata. La comparsa del colore indica che il test è positivo, ovvero indica la presenza dell’antigene in questione, ad esempio, il virus. Durata: 2 ore Le allergie alimentari (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Le allergie alimentari sono in notevole aumento. Perché il nostro sistema immunitario combatte quello di cui ci nutriamo? Quali sono i meccanismi alla base di questa risposta “sbagliata”? Cercando di trovare una soluzione a queste domande verrà allestita a gruppi un’esperienza di laboratorio che, sfruttando la tecnica ELISA, porterà all’ individuazione dei principali allergeni negli alimenti Durata: 4 ore Metodi colorimetrici in biochimica (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) La misurazione colorimetrica si basa prevalentemente sulla conoscenza della spettroscopia ottica vale a dire, sulla conoscenza dei processi di interazione luce-materia: assorbimento, riflessione, luminescenza e delle tecniche di misura corrispondenti. Focalizzando l’attenzione sulle reazioni chimiche che permettono la rilevazione colorimetrica verranno allestite diverse tipologie di dosaggio proteico per individuarne limiti e vantaggi. Durata: 4 ore

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Screening genetico (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Grazie all’utilizzo degli enzimi di restrizione sarà possibile risalire ai fattori ereditari in un albero genealogico. Ad ogni studente verrà assegnato il Dna di un membro

della famiglia e in base al risultato ottenuto dovrà stabilire se è malato sano o portatore. Si stabilirà poi come la malattia viene trasmessa all’interno della famiglia. Verranno prese in considerazione inoltre tutti i possibili campi di applicazione di questa metodica di indagine, dal riconoscimento di paternità alla risoluzione di casi polizieschi. In aula si effettuerà una lezione con argomento gli enzimi di restrizione e la genetica umana ed inoltre si svolgeranno e risolveranno alcuni divertenti esercizi di genetica.

Durata: 4 ore Tecnologie biochimiche per lo studio delle proteine (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Il corso proposto ha come scopo di fornire le conoscenze di base nel settore delle biotecnologie biochimiche. Verranno illustrate le principali tecniche impiegate per lo studio delle proteine con l’utilizzo di anticorpi specifici. Si procederà all’estrazione di proteine da tessuti animali e o vegetali e dopo corsa elettroforetica su gel verticale si procederà con la tecnica del Western-blot. Ciascuna parte pratica inoltre sarà supportata da opportune spiegazioni teoriche in aula su anticorpi policlonali/monoclonali e Western blot e da filmati 3D esplicativi. Durata: 8 ore Un mondo di cloni: la pecora Dolly e gli altri (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Cosa significa clonare in biologia molecolare? Verrà affrontato un tema di grande attualità la produzione del DNA ricombinante. Saranno presi in esame i vettori di clonaggio e la produzione di librerie di espressione. Ogni gruppo di lavoro amplificherà il gene di interesse che verrà inserito in un vettore di clonaggio e fatto esprimere in opportuni ospiti. Il gene acquisito conferirà alla colonia batterica un nuovo carattere ben visibile. Durata: 8 ore Il ciclo vitale della cellula (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) E' la divisione cellulare che assicura la moltiplicazione delle cellule coinvolte nella riproduzione asessuata e sessuata, e che garantisce il numero di cellule necessario per la sopravvivenza dell'organismo adulto. Ad esempio, nell' uomo circa 60.000 miliardi di cellule collaborano per far fronte alle diverse funzioni vitali. E' necessario quindi che durante la divisione tutto ciò che è fondamentale per la sopravvivenza venga ereditato dalla progenie. Si è evoluto così uno dei meccanismi più perfetti legati alla vita: la mitosi

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Nel nostro esperimento sarà possibile visualizzare al microscopio le cellule bloccate nelle varie fasi della divisione mitotica grazie a opportune tecniche di colorazione. Durata: 4 ore Alla ricerca delle proteine (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Per dimostrare la presenza di proteine in soluzione si sfrutta la capacità che hanno gli amminoacidi di legarsi ai sali di rame dando origine a composti intensamente colorati. Verranno utilizzati campioni di latte ed albume d’uovo per la ricerca delle proteine in essi contenute. Durata: 2 ore Esercitazioni pratiche con il microscopio (Fiorella D’Anna – Università di Genova) Sono illustrate le caratteristiche morfologiche delle cellule vegetali e delle cellule animali, con riferimento ai tessuti che si possono osservare al microscopio ottico. E’ anche descritta la struttura di alcuni organi trattati con opportune tecniche per l’osservazione al microscopio. Per stimolare l’interesse degli studenti di questa fascia di età, una parte del seminario viene dedicata all’osservazione approfondita con lo

stereomicroscopio di vegetali, insetti e rocce. A richiesta è anche possibile chiedere di effettuare il cellulage percorso didattico tra la teoria e la pratica, per un primo approccio alla conoscenza della cellula. Il modulo comprende una parte teorica che illustra le conoscenze di base della cellula animale e della cellula vegetale e, successivamente, una parte pratica di costruzione di modelli di cellula con materiali poveri (es. formati di pasta secca). Durata: 2 ore

Il DNA nel piatto (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Da alcuni anni, il DNA è diventato protagonista delle riviste scientifiche e spesso anche di molte notizie che compaiono sui giornali ed in TV. Ma che cos'è il DNA? Il DNA è una lunga molecola che contiene il "progetto" di un determinato essere vivente, sia esso un vegetale, un animale o anche un microrganismo. Negli organismi superiori, il DNA è contenuto nel nucleo delle cellule. Salvo alcune eccezioni come le cellule del sangue dei mammiferi che sono prive di nucleo, tutte le cellule di un organismo vivente possiedono una copia di DNA... In questa esperienza di laboratorio estrarremo con sostanze di comune uso casalingo un po’ di DNA dalla frutta, e perfino da ortaggi. Il DNA ottenuto verrà colorato per evidenziare la presenza di proteine strutturali e analizzato al microscopio. Durata: 2 ore

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La fermentazione alcolica (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) La fermentazione è una respirazione che non usa ossigeno e per questo motivo viene detta anaerobica. In questo esperimento si metterà in evidenza la produzione di anidride carbonica durante la fermentazione. Verrà utilizzato il lievito di birra Saccharomyces cerevisiaecome ed alcuni substrati (acqua zucchero e vegetali). La produzione di anidride carbonica si evidenzierà attraverso l’uso di palloncini gonfiabili. Durata: 2 ore

Le Esperienze Teorico Pratiche di Chimica Benzene in rete (Federico Valerio, Mauro Pala – IST) L’inquinamento da benzene nell’aria delle nostre città è di grande attualità, per la rilevanza sanitaria derivante dall’esposizione ad un composto cancerogeno e per il limitato successo delle normative entrate in vigore per limitare l’esposizione della popolazione a questo composto. Un particolare problema ancora aperto è l’accurata conoscenza della distribuzione del benzene in un’area urbana, sia all’interno che all’esterno delle abitazioni. Questa informazione può essere acquisita in modo rapido e capillare, con la collaborazione partecipata di studenti (scuole medie inferiori e superiori) che, nell’ambito di un progetto didattico su cause ed effetti dell’inquinamento atmosferico, potranno trasformare le proprie abitazioni in punti di monitoraggio sparse sul territorio. Ciò è reso possibile dall’uso di semplici campionatori portatili a diffusione, che, affidati agli studenti, saranno da loro collocati all’interno e all’esterno delle proprie abitazioni. Durata: 1 ora aggiornamento per insegnanti ed operatori - 2 ore incontri con la classe Estrazione della clorofilla e cromatografia (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova)

La clorofilla estratta dalle piante può essere utilizzata per esperimenti di cromatografia, dove si cercherà di separare i diversi pigmenti e di mettere in evidenza la loro fluorescenza. Verranno utilizzati comuni solventi per l’estrazione dei pigmenti che si separeranno su carta cromatografica e saranno visibili agli UV. Durata: 2 ore

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I colori dei metalli (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) È una semplice analisi che consente di verificare la presenza metalli: metalli alcalini, alcalino terrosi e di alcuni metalli di transizione. Si basa sull’emissione di luce di determinate frequenze da parte degli atomi di un campione e eccitati per via termica. I diversi campioni conferiranno alla fiamma un colore tipico, dal quale dedurre il metallo presente. Durata: 2 ore Col cavolo che studio il pH! (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) I coloranti indicatori sono sostanze che cambiano colore a seconda della concentrazione di ioni idrogeno nel mezzo. Tali sostanze sono in grado di indicare l’acidità o l’alcalinità di una soluzione. In questa esperienza si utilizzerà il cavolo come sostanza indicatrice di pH. Durata: 2 ore

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SEZIONE B: I SEMINARI

2 classi della Scuola Media Strozzi - Genova

• INFORMAZIONI SULLA RICERCA SCIENTIFICA IN CAMPO ONCOLOGICO: la scienza oggi, applicazioni al settore della salute, dalla trasformazione delle cellule ai tumori

• romozione di un corretto stile di vita per la prevenzione dei tumori

ento di Scienze Farmaceutiche) e A.O. Universitaria San Martino di Genova.

EDUCAZIONE SANITARIA: p

I docenti sono ricercatori dell’IST e dell’Università degli Studi di Genova – Facoltà di Chimica (Dipartimento di Chimica e Chimica Industriale), Facoltà di Medicina (Oncologia, Biologia e Genetica e Dipartimento di Discipline Chirurgiche, Morfologiche e Metodologie Integrate, Dipartimento di Scienze Chirurgiche specialistiche, di Anestesiologia e dei Trapianti d'organo), Facoltà di Farmacia (Dipartimento di Medicina Sperimentale, Dipartim

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Animali Animali Transgenici: Ninja Turtles o realtà scientifica? (Ottavia Barbieri, Simonetta Astigiano – IST) Il seminario illustrerà che cosa sono gli animali transgenici, come si producono, in che cosa differiscono dagli animali selvatici e a che cosa servono. Perché e come si usano gli animali nella ricerca e nelle biotecnologie (Michele Cilli - IST) Lo sviluppo delle conoscenze scientifiche e delle norme per il

corretto mantenimento e trattamento degli animali utilizzati a fini sperimentali quando il loro impiego si rende necessario, si ispira al principio delle “tre R” (Russel & Burch, 1959) “Refinement, Reduction & Replacement”, ovvero sostituzione (Replacement) degli animali con metodiche alternative, riduzione (Reduction) del numero degli animali utilizzati, ed affinamento (Refinement) delle metodiche sperimentali mirato alla riduzione della sofferenza. Tuttavia, la pratica sperimentale sugli animali da laboratorio è, ancor oggi, necessaria ed

indispensabile in molte discipline scientifiche, in quanto sempre più complesse sono le problematiche che la biologia si trova ad affrontare per migliorare la salute e la qualità della vita dell’uomo e degli animali.

Bioetica Bioetica nell’ambito sanitario, fondamenti di Bioetica (Graziella Sinaccio IST, Elisabetta Robert – IST) Per sottolineare le responsabilità delle scelte mediche e di ricerca. Per cercare di rispondere alle domande sempre più frequenti sollevate sia dallo sviluppo scientifico, tecnologico del mondo, sia dai continui cambiamenti sociali, economici, politici. Per favorire la comprensione su temi quali le sperimentazioni cliniche, la terapia genica, le dichiarazioni anticipate di trattamento, la robotica, ecc. le lezioni di Bioetica offriranno gli strumenti idonei per affrontare questi temi che verranno approfonditi e discussi con gli Studenti e gli Insegnanti.

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Bioetica: riflessione e dibattito sulle nuove conoscenze scientifiche e loro utilizzo (Alessandra Corda – IST) La storia e l’evoluzione della Bioetica, dalle origini fino alle recenti problematiche legate alle Biotecnologie Avanzate e al futuro prossimo……

Biotecnologie Biotecnologie Avanzate: cosa sono e a cosa servono (Marina Fabbi, Marco Spiccio – IST) Le biotecnologie intese come tecniche per produrre beni e servizi per mezzo di organismi viventi, cellule, batteri o parti di essi sono state utilizzate inconsapevolmente per millenni nella produzione di alimenti come lo yogurt, il vino o la birra. Le biotecnologie moderne, basate sulla consapevole applicazione di conoscenze scientifiche, hanno consentito, alla fine della seconda guerra mondiale, la produzione di importanti sostanze come antibiotici e vaccini. In tempi recenti, dall'integrazione delle conoscenze acquisite sono derivate le Biotecnologie Avanzate. Esse hanno fornito tecniche (DNA ricombinante) che permettono di intervenire direttamente sui caratteri e sulle funzioni delle cellule viventi per modificarle in modo programmato con l'ottenimento di prodotti e tecnologie particolarmente efficaci nei più svariati ambiti. Ma la svolta è stata di tale portata che sono sorte perplessità e preoccupazioni nella popolazione e un acceso dibattito anche tra gli esperti. Biotecnologie in campo vegetale (Mariangela Miele - Università di Genova) Le ricerche biotecnologiche in campo vegetale si sono sviluppate

per rispondere alle esigenze di coltivazione sempre più intensive e per possibili o già esistenti condizioni ambientali diverse quelle normali come aumento della salinità, siccità o piovosità, aumenti termici, gelo etc.. Con la tecnica del DNA ricombinante è possibile modificare le piante inserendo nel loro patrimonio genetico geni corrispondenti a caratteri molto vantaggiosi quali ad esempio la resistenza ai parassiti alla siccità e alla salinità. I nuovi caratteri sono ereditati dalla progenie e le nuove piante sono chiamate transgeniche. In

questo modo sono state modificate numerosissime specie di piante assai diffuse come i pomodori e il cotone. Il ricorso alle Biotecnologie può contribuire in vari modi a ridurre l'inquinamento dell'ambiente ad es. limitando l'impiego di sostanze chimiche in agricoltura, sostituendole con sostanze degradabili, in questo senso la genetica può essere considerata un'alternativa alla chimica. Le Biotecnologie vegetali hanno suscitato però forti discussioni a livello mondiale e un acceso dibattito anche tra gli esperti. I diversi paesi hanno assunto posizioni assai differenziate che vanno

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dall'utilizzo senza preclusioni (Stati Uniti, Canada e Argentina) all'opposizione più accesa nell'Unione Europea.

Cellule "Analisi delle mutazioni dei geni nei tumori umani"(Domenico Albino, Gian Paolo Tonini – IST) Lo studio delle anomalie genetiche e strutturali (ad es. l’amplificazione del gene MYCN) del Neuroblastoma , un tumore solido dell’età pediatrica, consente di ottenere fattori prognostici utili per definire la progressione della malattia e per differenziare la terapia nei pazienti. Il seminario ha lo scopo di illustrare come si

studia lo sviluppo di un tumore utilizzando alcune tecnologie della moderna biologia molecolare quali: la microdissezione laser a freddo (grazie alla quale si possono isolare delle popolazioni cellulari pure dal resto del tessuto di interesse), i microarray chips (che permettono lo studio del livello di espressione di migliaia di geni in un solo esperimento), la CGH array (che individua le alterazioni cromosomiche nel DNA). Grazie alla combinazione dell’uso di tali tecnologie è possibile studiare a fondo le molecole biologiche (RNA e

DNA). I dati derivanti dagli esperimenti consentono di chiarire alcuni aspetti legati ai possibili geni coinvolti nello sviluppo e crescita del neuroblastoma. Cellula e ciclo cellulare (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova) Il ciclo cellulare è un 'ordinata serie di eventi che portano alla crescita della cellula e la sua divisione in due cellule figlie. Esso è alla base dell’accrescimento degli organismi pluricellulari e della sopravvivenza di quelli unicellulari. Ogni cellula si riproduce raddoppiando il proprio contenuto cellulare, duplicando il suo patrimonio genetico e dividendolo poi tra due cellule figlie. Nel caso di organismi unicellulari ciascuna divisione cellulare produce un nuovo organismo; negli organismi pluricellulari, le nuove cellule vengono prodotte al fine di rimpiazzare quelle che sono state perse per usura o che sono morte. Verranno approfondite le diverse fasi del ciclo ed i difetti nella regolazione. Come comunicano le cellule: 2 esempi, “il gusto e l’olfatto” (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino -Università di Genova) All'inizio della sua storia evolutiva, l'uomo "conosceva" il mondo soprattutto attraverso il gusto e l'olfatto, il funzionamento di questi sensi che dipendono da molecole

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chimiche produce infatti una specie di effetto stereo ed è per questo che quando siamo raffreddati, sentiamo meno anche i sapori. Verranno approfonditi i meccanismi biochimici con cui le cellule si trasmettono le informazioni e comunicano tra loro; quali sono i sapori e gli odori, come si distinguono e quali sono le molecole coinvolte. Sistema Immunitario (Micaela Tiso, Barbara Santamaria, Erica Pistarino - Università di Genova)

Il sistema immunitario è capace di rispondere a tutte le sostanze estranee all'organismo, chiamate genericamente antigeni. Per svolgere queste funzioni, il sistema immunitario è ogni momento in grado di riconoscere ciò che è proprio dell'organismo da ciò che è estraneo, impedendo che avvenga una risposta contro gli organi propri dell'organismo stesso. Quando questa capacità è persa, possono derivarne le cosiddette malattie autoimmunitarie, in cui il sistema immunitario reagisce contro i propri organi, come se fossero una cosa estranea. Verranno illustrati i meccanismi con cui gli organismi viventi si difendono dalle sostanze dannose sia endogene (prodotte all’interno dell’organismo), sia esogene (di provenienza esterna) come batteri e virus; quale tipo di

immunità interviene, quali cellule sono coinvolte e come si “attivano” per difendere l’organismo.

Dipendenze Alcol, farmaci e droghe nei giovani: casi ed esperienze del pronto soccorso (Paolo Moscatelli – Ospedale San Martino)

Il seminario vuole informare i giovani sui danni alla salute derivanti dall’assunzione di alcool e sostanze e sulle conseguenze a volte irreparabili o particolarmente invalidanti che ne derivano. Vengono presentati casi realmente vissuti nei P.S. in cui i protagonisti sono ragazzi in età scolare che, talvolta episodicamente, a volte abitualmente, hanno fatto uso di sostanze. Alcolismo: la più diffusa forma di tossicodipendenza – aspetti farmacologici (Gianbattista Bonanno – Università di Genova) Il seminario tratterà dell’epidemiologia dell’alcolismo (prevalenza, distribuzione geografica, tipologia dell’assunzione); dei meccanismi cellulari e molecolari dell’attività dell’etanolo (interazioni con strutture biologiche, modificazioni biochimiche); delle modalità di assorbimento, metabolismo ed eliminazione; dei meccanismi di tolleranza; delle 16

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caratteristiche della psicosi tossica acuta (intossicazione acuta, sbornia; correlazione fra assunzione e sintomi, pericolosità e approcci terapeutici); delle caratteristiche dello sviluppo della psicosi tossica cronica (alcolismo; sviluppo temporale, dipendenza, astinenza, approcci terapeutici per la disintossicazione); delle interazioni molecolari e funzionali fra etanolo e altre sostanze da abuso. Tabacco: fumo e nicotina – aspetti farmacologici (Mario Marchi – Università di Genova) Attraverso un razionale percorso, si vogliono fornire tutte le informazioni necessarie per comprendere e valutare i problemi relativi al fumo. In primo luogo si intende inquadrare il fenomeno della dipendenza da fumo dal punto di vista storico, epidemiologico e comportamentale. Particolare approfondimento riguarderà anche le differenze di genere e quelle genetiche. Si intende quindi approfondire gli aspetti tossicologi e comportamentali derivanti sia dall’assunzione di nicotina che di tabacco in genere. Quindi ci si concentrerà sulle basi neurochimiche e neurobiologiche della dipendenza da nicotina con particolare riferimento agli eventi che accadono nel Sistema Nervoso Centrale. Grazie quindi a queste informazioni si potranno infine affrontare i problemi della prevenzione e delle strategie di intervento . Tumori del polmone: storia naturale della cancerogenesi e possibile diagnosi precoce (Patrizia Russo, Francesco Grossi – IST) Nonostante il susseguirsi delle campagne di prevenzione e la maggiore documentazione scientifica che conferma i catastrofici effetti della sigaretta, cresce con il passare del tempo il numero delle morti da tabacco. Per ora le fonti ufficiali parlano di un decesso ogni otto secondi. Ma, secondo le previsioni, nel 2020 morirà un fumatore ogni tre secondi. Per il tumore del polmone non esiste

ancora un test di screening in grado di modificare la storia naturale della malattia e incidere significativamente sulla mortalità. La mortalità a cinque anni nei fumatori avviati a screening si è rivelata, infatti, sovrapponibile a quella della popolazione non sottoposta a TAC. Sul fronte della diagnosi precoce per questa neoplasia si è, perciò, ancora in una fase interlocutoria, nella quale è indispensabile ricercare marcatori molecolari in grado non solo di indirizzare in maniera più corretta i dati di imaging ma anche di fornire un potenziale

bersaglio per nuove terapie. L'unica azione certa preventiva rimane quella di sempre: smettere di fumare. Tumori del tratto digestivo: fumo e alcolici come fattori di rischio (Emanuele Meroni, Alberto Fasoli – Ist) Alcuni fattori di rischio rappresentano le principali cause di insorgenza dei tumori. Tra questi il consumo di tabacco e di alcolici (di qualunque grado alcolico) hanno una rilevanza fondamentale. Il tabacco e l’alcol causano gran parte dei tumori del cavo orale, laringe, faringe, esofago, fegato e

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pancreas (oltre al cancro del polmone attribuibile in particolare al tabacco). Ciò che interessa far rilevare, tenuto conto che l’abuso di alcol è frequentemente associato a fumo di tabacco e viceversa, è che tra alcool e tabacco esiste una sinergia negativa perché il danno tissutale non viene semplicemente sommato ma moltiplicato. Non bisogna, tuttavia, mettere sullo stesso piano la tossicità dell’alcol e del tabacco. Il fumo di sigaretta è un’abitudine per la quale non esistono quantità "accettabili". Fa male e basta. L'alcol presente nel vino o nella birra è una sostanza dotata di favorevoli azioni farmacologiche, a patto che sia utilizzato a dosaggi appropriati e in contesti adatti. Al contrario l’abuso porta un danno tissutale ed il rischio permane anche dopo sospensione del consumo: sospendere “quando si vuole” non equivale ad annullare il rischio. Se si riuscisse ad eliminare il consumo di tabacco e di alcol si farebbe diminuire in Italia la morte per tumori del 30% circa, molti dei quali sono di origine gastroenterica.

DNA Come funziona il DNA (Francesca Tosetti – IST) Nozioni di base scientifiche e storiche sulla natura chimica del DNA e la sua organizzazione strutturale e funzionale in geni. Si introdurrà il concetto di trasmissione dell'informazione genetica tramite la trascrizione dell'RNA e la sua traduzione durante la sintesi delle proteine. Verranno illustrate alcune novità emerse dal 'Progetto Genoma', un vasto studio che ha come scopo 'leggere' per singola lettera il DNA umano e di altre specie, e capire come viene regolata la sua funzione. A tale scopo verranno esposte le principali innovazioni tecnologiche (sequenziamento del DNA, polymerase chain reaction o PCR, analisi dell'espressione genica su larga scala e microarrays) che hanno permesso il rapido accumulo di conoscenze sul genoma umano e le relative applicazioni pratiche nella vita quotidiana (cibi ed animali transgenici, medicina legale e RIS). DNA, quattro lettere per costruire la vita (Barbara Parodi – IST)

Il seminario intende proporre alle classi medie ed elementari il tema dell’informazione genetica, utilizzando una breve presentazione con diapositive e animazioni, che illustra, nel modo più semplice possibile, la storia della scoperta del DNA, la sua funzione, il suo ruolo nel funzionamento delle cellule. Saranno utilizzati anche strumenti didattici quali modelli in legno, stoffa e cartoncino di DNA, RNA e sintesi proteica. Lo sviluppo dei ragionamenti si baserà molto sulle domande e

considerazioni dei bambini. Sarà comunque sviluppato il concetto secondo cui ogni organismo vivente è il risultato di un progetto interno (l’informazione genetica) che guida, ma non determina il suo modo di essere, e che l’influenza dell’ambiente è altrettanto determinante.

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DNA ricombinante: tecniche e applicazioni (Paolo Malatesta - Università di Genova) Il seminario tratta delle tecniche fondamentali di biologia molecolare degli acidi nucleici, con particolare enfasi sui metodi che si usano per isolare geni di vari organismi e le tecniche per clonarli e farli esprimere in batteri ed in eucarioti. Il seminario affronta inoltre la tematica della produzione di organismi transgenici ad uso di ricerca ed alcuni approcci di terapia genica.

Inquinamento Che aria respiriamo girando la nostra città? (Federico Valerio, Mauro Pala – IST)

Vengono presentate le mappe dell'inquinamento da benzene e da composti organici volatili realizzati nel tempo a Genova, grazie alla collaborazione degli studenti, nell'ambito del progetto Benzene in Rete. Nel corso di questo progetto, gli studenti hanno collocato presso le loro abitazioni un piccolo campionatore di facile utilizzo. L'attivazione contemporanea di decine di campionatori ha permesso di individuare la distribuzione dell'inquinamento in città e l'individuazione delle principali fonti inquinanti. Nel corso del seminario si individueranno le principali fonti inquinanti presenti in città, i quartieri che presentano o hanno presentato le maggiori criticità, i risultati ottenuti per il miglioramento della qualità dell'aria. Una parte del seminario riguarderà anche l'inquinamento che può essere presente nelle abitazioni e gli accorgimenti

per eliminarlo o ridurlo. Come sono state scoperte e come si possono evitare le malattie ambientali? (Valerio Gennaro – IST) Rivolto ad insegnanti e studenti di tutti i livelli vuole proporre una riflessione sul problema della prevenzione primaria delle malattie neoplastiche e non neoplastiche originate dall’inquinamento dell’ambiente di vita (polveri, ecc.) e di lavoro (amianto, ecc.). Orientato a far sviluppare l’attenzione verso la relazione tra ambiente e salute, farà conoscere i principali elementi epidemiologici che sono alla base delle evidenze scientifiche di questa fondamentale relazione.

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Inquinamento marino: i bioindicatori (Claudia Bolognesi – IST) L’inquinamento locale e diffuso delle acque è stato correlato direttamente o indirettamente ad alterazioni su larga scala delle popolazioni di organismi acquatici, induzione di tumori, effetti sulla riproduzione ed in ultima analisi alterazione della biodiversità. Gli effetti indotti dall’esposizione sono rilevabili ai vari livelli di organizzazione biologica, dall’alterazione dei parametri biochimici e fisiologici, a difetti funzionali, lesioni neoplastiche, malformazioni, riduzione della fertilità, della vitalità, alterazione delle popolazioni. Il monitoraggio degli effetti precoci biochimici, fisiologici e genetici (biomarcatori) in organismi sentinella (bioindicatori), permette di determinare la biodisponibilità ed il bioaccumulo degli inquinanti, fornendo una risposta integrata degli ecosistemi acquatici ai fattori di stress ambientale. Questo approccio di biomonitoraggio, determinando segnali di allarme precoce, permette di prevedere con anticipo l’impatto ambientale, offrendo un utile strumento all’individuazione di fonti inquinanti ed alla programmazione di adeguate misure di protezione dei corpi idrici. Salvaguardia dell’ambiente: inquinamento atmosferico (Federico Valerio, Mauro Pala - IST) Nel corso del seminario si esamina la documentazione scientifica che permette di individuare i rischi sanitari connessi con l'esposizione ad inquinamento atmosferico ed in particolare i rischi di cancro. Sono discussi gli effetti dei principali inquinanti, con particolare riferimento alle nanopolveri, le fonti che le emettono, i meccanismi di esposizione ed in particolare i risultati sul miglioramento della qualità dell'aria ottenuti a Genova, anche grazie agli studi dell'IST. Vantaggi del riciclaggio: riciclare i rifiuti per una città più pulita. (Federico Valerio, Mauro Pala – IST) Saranno illustrati i benefici ambientali e sanitari in termini di minore inquinamento e risparmio energetico conseguibili con il riciclaggio. Il seminario fornirà informazioni ed esempi sui moderni sistemi di raccolta porta a porta e metterà a confronto l'impatto ambientale dei diversi sistemi di gestione dei rifiuti: riciclaggio, termovalorizzazione, trattamenti meccanico biologici.

Ricerca Biobanche e Fabbriche di cellule – Infrastrutture per la ricerca (Barbara Parodi – IST)

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Le Biobanche sono raccolte di campioni biologici per la ricerca, la diagnosi e la terapia. Le biobanche, che possono riguardare campioni di persone sane (b. di popolazione, b. di gemelli), esposte a particolari fattori di rischio (b. genetiche) o malate (b. di campioni di tessuto e cellule tumorali), sono particolarmente utili per lo studio delle malattie rare, e in questo caso i campioni vengono utilizzati in ricerche che vedono la collaborazione di gruppi di ricercatori in tutto il mondo.

Gestire una biobanca è un mestiere nuovo, a metà tra la ricerca e la produzione industriale, e richiede competenze tecniche e scientifiche, ma anche organizzative, e una grande attenzione alla qualità dei processi. Le Fabbriche di cellule sono speciali laboratori in cui si producono cellule per la terapia. La terapia cellulare utilizza cellule vive, manipolate o trattate per modificare le loro caratteristiche biologiche per la riparazione della cartilagine articolare e del tessuto osseo, la rigenerazione con cellule staminali delle cellule del cuore dopo infarto, la

ricostruzione di lembi di pelle trapiantabili per il trattamento dei grandi ustionati e di epitelio per la ricostruzione della cornea. Queste cellule sono considerate a tutti gli effetti medicinali e devono quindi essere coltivate in un ambiente protetto e autorizzato dal Ministero della Salute. Che cos’è la Biologia oggi? Dalla biologia alla chimica, attraverso la matematica. Una lezione interdisciplinare. (Franco Bignone - IST) Nel secolo scorso l’affermazione delle teorie e della prassi psicoanalitica, la nascita della Biologia Molecolare, e l’inizio di studi sulla teoria Matematica e sulla Fisiologia del cervello, hanno posto le basi per un inizio della comprensione dei meccanismi dell’intelligenza biologica. Si è così stabilita una correlazione forte tra l’elaborazione conoscitiva del mondo fisico da parte dell’intelligenza umana e la stessa capacità, elaborata dai meccanismi biochimici che regolano la vita, nei cosiddetti “organismi inferiori”. Capire come funziona “l’intelligenza biologica” presente in forme relativamente semplici come i batteri, può tradursi in una capacità di intervento e di modifica della vita che non è stata ancora pienamente recepita dalla società se non per gli aspetti più clamorosi e sensazionalistici trasmessi dai media. Il seminario si propone quindi di fornire più puntuali elementi di dibattito. Identificazione, studio e sviluppo di nuove molecole dotate d'attività antitumorale

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ifferenti modalità di ricerca e identificazione di molecole ad

(Maurizio Viale – IST)

Dattività antitumorale. Si faranno esempi di molecole ottenute dalla natura e di prodotti biotecnologici ottenuti secondo i principi della "target-oriented synthesis", ossia della ricerca di molecole atte ad inibire specifiche vie metaboliche particolarmente coinvolte nei processi di cancerogenesi. Successivamente verranno spiegate le diverse fasi che porteranno inizialmente al brevetto e, successivamente, all'autorizzazione per l'utilizzo clinico delle nuove molecole.

Si parlerà di analisi in vitro, di analisi tossicologiche sull'animale e della sperimentazione sull'uomo, tutte fasi necessarie e indispensabili ad una preparazione corretta e sicura di molecole potenzialmente molto tossiche e, quindi, da valutare con particolare attenzione prima di un loro eventuale utilizzo terapeutico.

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Ingegneria dei tessuti (Milena Mastrogiacomo - Università di Genova) L'ingegneria dei tessuti è una nuova area di ricerca che applica la biologia, l'ingegneria e le conoscenze della medicina verso la produzione “in vitro " di cellule e tessuti da trapiantare in esseri umani. Il progresso della biologia e delle tecniche di coltura delle cellule rende oggi possibile espandere selettivamente specifiche popolazioni cellulari. L'associazione di cellule ottenute “ex vivo” con materiali biocompatibili e biodegradabili sta portando alla produzione di tessuti ingegnerizzati trapiantabili che possono essere usati nella riparazione di organi e tessuti. Esempi dell’uso terapeutico di tessuti ingegnerizzati sono il trattamento di lesioni cutanee (ustioni), la riparazione di osso, cartilagine e muscolo cardiaco, l’espansione di cellule di midollo osseo in coltura per successivo trapianto in pazienti cancerosi. Nanotecnologie: cosa sono e a cosa servono? (Ugo Valbusa, Renato Buzzio – Nanomed Labs) Le nanotecnologie rappresentano una nuova area tecnologica identificata dalla capacità di studiare fenomeni, materiali e dispositivi alla scala del nanometro (1nm = 10-9m). Le nanotecnologie hanno per scopo di sintetizzare nuovi materiali (nanomateriali, nanostrutture) e progettare dispositivi (sistemi nanoelettromeccanici) capaci di superare la tecnologia attuale per finalità e prestazioni; esse consentono inoltre di affrontare la scoperta e l'indagine di nuovi fenomeni fisici, chimici e biologici accessibili solo alla nanoscala. Le nanotecnologie si avvalgono di strumenti innovativi per la fabbricazione e la caratterizzazione dei sistemi fisici: a tale proposito verranno illustrate le principali tecniche sperimentali dotate di risoluzione nanometrica, con particolare riferimento alle microscopie elettroniche, ioniche ed a sonda prossima. Verranno quindi forniti esempi di applicazione delle nanotecnologie alla biomedicina.

Salute L’igiene di oggi sarà la tua salute di domani (Maria Giuseppina Campi – IST) L’Igiene si può definire come la scienza e l’arte di prevenire le malattie, di prolungare la vita, di favorire la salute fisica e psichica per mezzo di azioni individuali e collettive. Le principali azioni individuali e collettive prese in esame riguardano sia i principi di igiene personale che il miglioramento delle condizioni ambientali. I principi di igiene personale sono trattati considerando le varie modalità di igiene della persona e anche le sostanze nocive e i microrganismi con cui il nostro organismo può entrare a diretto contatto. Il miglioramento delle condizioni ambientali è un fattore complesso e agli studenti si illustrano solo alcune problematiche che possono dover affrontare direttamente come la pediculosi, l’igiene e disinfezione dell’ambiente domestico e scolastico, l’igiene degli alimenti e degli animali domestici.

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Linee guida per una corretta alimentazione (Flavio Frascio, Miriam Ferro – IST) Esistono oggi delle linee guida comportamentali che rappresentano le premesse per una valida educazione alimentare, una sorta di decalogo comportamentale, utile per la prevenzione del cancro, del diabete, delle malattie dismetaboliche e cardiocircolatorie. Tale programma alimentare, senza severe coercizioni e senza gravi limitazioni consente quindi di raggiungere più obiettivi partendo da uno schema comune. Tumori cutanei:Criteri primari e secondari di prevenzione - sensibilizzazione ai fattori di rischio (Pierluigi Santi – Università di Genova) I tumori cutanei sia della linea epiteliale (carcinomi basocellulari e spinocellulari) sia della linea melanocitaria (melanoma) rappresentano attualmente una patologia in costante aumento. Tra i fattori di rischio maggiormente indiziati sono i raggi solari ed un’esposizione non corretta, con scottature ripetute soprattutto in età infantile. Il danno, con effetto cumulativo nel tempo, è più evidente nei soggetti con fototipo chiaro e in sedi fotoesposte. In questo contesto risulta di vitale importanza la prevenzione, sia adottando un corretto comportamento nei riguardi dell’esposizione ai raggi solari, sia sottoponendosi a regolari visite di controllo. Infatti se per la linea epiteliale l’intervento precoce assicura guarigione definitiva, per il melanoma la diagnosi precoce rappresenta attualmente la cura in effetti più efficace, con miglioramento della prognosi e guarigione nella quasi totalità dei casi dei melanomi cosiddetti “sottili”. Relazione tra alimentazione, cancro e altre patologie (Elisabetta Vitiello - IST) Esiste ampia evidenza scientifica sul ruolo degli alimenti e sul loro impatto sulla salute. Con i loro componenti nutrienti possono avere sia un ruolo nello scatenamento di diverse patologie tra cui quelle metaboliche, cardio-circolatorie, infiammatorie ed oncologiche,sia un ruolo invece nella prevenzione di queste. La possibilità di sfruttare le attuali conoscenze consente di operare delle scelte consapevoli ancor più efficaci se applicate già in giovane età con un importante impatto sia a livello individuale sulla propria salute sia a livello sociale. Un padre medico e ricercatore spiega l'AIDS con cartoons (Oliviero E. Varnier – Università di Genova) Ho vissuto una delle 10 più gravi malattie dell’umanità: l’AIDS. Quasi per caso da studente di medicina sono arrivato in un piccolo laboratorio di ricerca sui virus tumorali ad RNA del topo dell’Università di San Francisco. Il fascino della ricerca biomedica mi ha affascinato e ho continuato a studiare questi virus murini, chimati retrovirus, che negli anni 80 sono stati identificati anche nell’uomo: l’HTLV-I quale agente di una forma rara di tumore (leucemia a cellula T dell’adulto) e, nel 1983, l’HIV-1, quale agente dell’AIDS. Da allora lo studio del virus dell’AIDS è stato uno dei miei principali obbiettivi in quanto ricercatore, medico, professore universitario di virologia e.. padre di due ragazze! 23

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AIDS è un acronimo che può essere usato dagli insegnati: Adesso Incominciamo Dalla Scuola! L’AIDS deve essere spiegato ai giovanissimi che si affacciano sempre più presto all’interazione con l’altro sesso per poterlo affrontare senza l’angoscia o paura di una irreversibile malattia, ma con la consapevolezza razionale e logica dei rischi di contrare questa infezione. Conoscere la biologia del virus dell’AIDS, la trasmissione dell’infezione, i meccanismi della malattia e le possibilità terapeutiche disponibili fanno dire ai ragazzini “…ma allora questo virus è intelligente…” e comprendono che cosa è la prevenzione.

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SEZIONE C: GLI STAGES IN LABORATORIO PER STUDENTI

DELLE SCUOLE SUPERIORI

• più recenti strategie e tecnologie di prevenzione, diagnosi e cura in campo oncologico;

scientifica e popolazione, in particolare con i giovani delle positiva immagine dell’IST.

Gli stages per studenti consistono in 5 giorni di frequenza presso Laboratori e Servizi IST con orario da concordare di volta in volta in base alle disponibilità di tempo dei servizi ospitanti. Gli stages sono effettuati secondo procedure già standardizzate e nel rispetto delle normative vigenti in campo assicurativo e della sicurezza. Gli stages sono finalizzati al perseguimento dei sotto indicati obiettivi:

• offrire agli studenti delle scuole superiori l’opportunità di conoscere l’organizzazione e la realtà lavorativa di un laboratorio o servizio di ricerca del settore biomedico in funzione di successive scelte di studio e di professione;

illustrare le

• favorire il collegamento tra mondo della ricerca

• scuole promovendo in tal modo una

St enti dei Licei King e Fermi - Genova ud

due studentesse del Liceo Leonardo Da Vinci in stage

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presso il Laboratorio di Immunologia con la tutor Dott.ssa P. Vacca

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Alcuni esempi di programma di stage già effettuati: Presso l’Oncologia Sperimentale E

parative in fase liquida (HPLC) etti e sulle metodologie

sing) so molecolare (SDS-PAGE)

seconda dimensione

nner dedicato ed Analisi delle immagini

assa

La parte Teorica comprende: Presentazione dei progetti del laboratorio Analisi delle proteine cellulari mediante gel bidimensTeoria sulla Spettrometria di Massa e sulle tecniche se

ionale

Discussione generale sui prog La parte Pratica comprende: Osservazione al microscopio di linee cellulari di origine umana coltivate in vitroLisi delle cellule ed estrazione delle proteine presenti nel citosol Preparazione degli estratti proteici da separare, solubilizzazione delle proteine Prima dimensione: Separazione delle proteine in base al loro puntSeconda dimensione: Separazione delle proteine in base al loro pe

o isoelettrico (Isoelettro-Focu

Preparazione dei gels di acrilammideCorsa elettroforetica delle proteine su

per lal gel

Fissazione delle proteine (overnight) Colorazione argentina del gel (Silver Stain) Acquisizione delle Immagini del gel mediante scaSpot Picking Visita al laboratorio di Spettrometria di M Presso la S.C. Terapia Immu

nologica

egolano e, in generale, sulle strategie chemioterapia

ne, utilizzo clinico rali (necrosi e apoptosi)

a mantenere per lavorare in sicurezza

verranno distribuite secondo le necessità nell’arco della settimana, impegnando

vitro (saggio

su gel di poliacrilamide lari

o di farmaci in

ozi

come e quali metodologie vengono utilizzate per la scoperta e lo studio di nuove molecole ad attività antitumorale.

La parte Teorica comprende:

e della crescita tumorale e dei fattori che la rDefinizione delle caratteristichterapeutiche e sulle classi di farmaci antineoplastici utilizzati inStoria dei farmaci antitumorali Fattori che regolano la crescita delle cellule tumorali Principali metodi utilizzati per la scoperta di nuove molecole ad attività antitumorale Descrizione delle principali classi di farmaci antitumorali. Caratteristiche, meccanismo d’azioDescrizione dei fenomenTeoria delle tecniche svo

i di citotossicità indotta da farmaci antitumolte durante l’attività pratica di laboratorio

perimentazioni in vivo SInformazioni sulle condizioni d La parte Pratica comprende: Alcune metodiche di base utilizzate per la valutazione dell’attività e del meccanismo d’azione di nuove molecole ad attività antitumorale. Tutte le attivitàgli studenti per tutta la giornata Conta cellulare in camera di Burker Tecniche di coltura cellulare Saggi di citotossicità e attività antiproliferativa di cellule tumorali trattate con farmaci antitumorali in MTT, conta cellulare con Tripan Blue, DAPI) e valutazione dei parametri di citotossicità (IC50, IC90) Preparazione cellule per prove di “laddering” in gel di agaroso e “westernEstrazione di DNA (“low weight” e mediante “salting out”) e proteine cellu

blot”

Uso dello spettrofotometro, per dosaggi di proteine e DNA, e del pHmetro Preparazione gel di agaroso Preparazione gel di poliacrilamide, trasferimento bande proteiche su membrane di nitrocellulosa e colorazione con anticorpi anti-p53 Nozioni pratiche sull’uso dell’HPLC (High Performance Liquid Chromatography) per il dosaggicampioni biologici N oni pratiche sull’uso dello Spettrofotometro di Assorbimento Atomico per il dosaggio del platino

Agli studenti verrà consegnato materiale didattico (dispense) su cui saranno riportati in sintesi gli argomenti teorici e pratici svolti durante il corso.

Alla fine del corso gli studenti dovrebbero aver acquisito le nozioni di base per comprendere

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I Moduli per le Iscrizioni

Modulo A – PRENOTAZIONE PER ESERCITAZIONI PRATICHE GUIDATE ALL’ IST PER CLASSI DI STUDENTI E GRUPPI DI DOCENTI

Modulo B - PRENOTAZIONE PER SEMINARI

Modulo C - RICHIESTA DI PARTECIPAZIONE A STAGE

Modulo A1

ISTITUTO NAZIONALE PER LA RICERCA SUL CANCRO – GENOVA

MODULO DI PRENOTAZIONE ESERCITAZIONI PRATICHE GUIDATE ALL’ IST

PER CLASSI DI STUDENTI E GRUPPI DI DOCENTI Da trasmettere al fax 010/5737537

Si prega di compilare tutti i campi previsti in stampatello

Indicare l’esercitazione scelta barrando la casella a sinistra Destinato a:

Titolo Scuole Medie Sup.

Scuole Medie Inf.

Scuole Elem.

Amplificazione genica (PCR) nella ricerca di Organismi Geneticamente Modificati Animali transgenici e mutanti nello studio delle malattie neoplastiche e genetiche Come ci difendiamo dalle malattie Esercitazioni pratiche con il microscopio Individuazione del virus nel Pelargonium Le allergie alimentari Metodi colorimetrici in biochimica Screening genetico Tecnologie biochimiche per lo studio delle proteine Un mondo di cloni: la pecora Dolly e gli altri Il ciclo vitale della cellula Alla ricerca delle proteine Il DNA nel piatto La fermentazione alcolica Benzene in rete Estrazione della clorofilla e cromatografia I colori dei metalli Col cavolo che studio il pH!

n. studenti: ___________ classe: ___________ età studenti: __________________________ Barrare fascia oraria, giorno e mese preferiti per l’ esercitazione Anno scolastico:_______________

set ott nov dic gen feb mar apr mag giu a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m.

lunedi martedi mercoledi giovedi venerdi

NOTA: E’ possibile eventualmente raggruppare studenti di classi diverse.

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Denominazione e Indirizzo Scuola___________________________________________________________________

_________________________________________________________________________________________________ CF/PI ____________________________________Tel._______________________Fax._________________________ E-mail ___________________________________________________________________________________________ Insegnante di riferimento_________________________

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Modulo A2

ISTITUTO NAZIONALE PER LA RICERCA SUL CANCRO – GENOVA

MODULO DI PRENOTAZIONE ESERCITAZIONI PRATICHE GUIDATE ALL’ IST PER CLASSI DI STUDENTI E GRUPPI DI DOCENTI

SCUOLA:_____________________________________________________

Nome e Cognome dello studente

1 16 2 17 3 18 4 19 5 20 6 21 7 22 8 23 9 24 10 25 11 26 12 27 13 28 14 29 15 30

Si dichiara che i partecipanti alle esercitazioni presso i Laboratori IST c/o L’attività di aggiornamento per il mondo della scuola non è svolta dall’IST a scopo di lucro, ma per le esercitazioni pratiche guidate, tenuto conto dell’impegno di personale, spazi e attrezzature e materiale di laboratorio necessari, si chiede alla scuola un rimborso che sarà quantificato con apposito preventivo al momento della richiesta. Nel caso dovessero esserci finanziamenti assegnati all’IST per progetti o sponsorizzazioni sarà comunicata alle scuole l’eventuale gratuità delle attività. Data __________________ Firma del Preside _____________________

Nota: Tenuto conto dei limitati posti disponibili si consiglia di operare una selezione preliminare per individuare gli studenti più interessati all’argomento.

Da trasmettere a: Dott.ssa Alessandra Corda

Struttura Formazione e Aggiornamento Centro - ECM Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro

L.go R. Benzi, 10 – 16132 Genova Fax 010/5737537 – Tel. 010/5737340

e-mail: [email protected]

mailto:[email protected]

Modulo B1


MODULO DI PRENOTAZIONE PER SEMINARI Da trasmettere al fax 010/5737537

Si prega di compilare tutti i campi previsti in stampatello

Indicare il seminario scelto barrando la casella a sinistra Destinato a:

Titolo Scuole Medie Sup.

Scuole Medie Inf.

Scuole Elem.

Animali - Animali Transgenici: Ninja Turtles o realtà scientifica? Animali - Nella ricerca e nelle biotecnologie: perché e come si usano Bioetica - Nell’ambito sanitario, fondamenti di Bioetica Bioetica - Riflessione e dibattito sulle nuove conoscenze scientifiche e loro utilizzo Biotecnologie - Biotecnologie Avanzate: cosa sono e a cosa servono Biotecnologie - In campo vegetale Cellule - Cellula umana: alterazioni subite a causa delle radiazioni e dei composti … Cellule - Cellula e ciclo cellulare Cellule - Come comunicano: 2 esempi, “il gusto e l’olfatto” Cellule - Sistema Immunitario Dipendenze - Alcol, farmaci e droghe nei giovani: casi ed esperienze del pronto soccorso Dipendenze - Alcolismo: la più diffusa forma di tossicodipendenza – aspetti farmacologici Dipendenze – Tumori del tratto digestivo: fumo e alcolici come fattori di rischio Dipendenze – Tumore del polmone: storia naturale della cancerogenesi e diagnosi precoce Dipendenze - Tabacco: fumo e nicotina – aspetti farmacologici DNA - Quattro lettere per costruire la vita. DNA - Come funziona DNA - DNA ricombinante: tecniche e applicazioni Inquinamento - Che aria respiriamo girando la nostra città?

Inquinamento - Come sono state scoperte e come si possono evitare le malattie ambientali? Inquinamento - Inquinamento marino: i bioindicatori Inquinamento - Salvaguardia dell’ambiente: inquinamento atmosferico Inquinamento - Vantaggi del riciclaggio: riciclare i rifiuti per una città più pulita.

Ricerca - Biobanche e Fabbriche di cellule – Infrastrutture per la ricerca Ricerca - Che cos’è la Biologia oggi? Dalla biologia alla chimica, attraverso la matematica. Ricerca - Identificazione, studio e sviluppo di nuove molecole dotate d'attività antitumorale Ricerca - Ingegneria dei tessuti Ricerca - Nanotecnologie: cosa sono e a cosa servono? Salute - L’igiene di oggi sarà la tua salute di domani

Salute - Linee guida per una corretta alimentazione Salute - Prevenzione dei tumori cutanei. Salute - Relazione tra alimentazione, cancro e altre patologie. Salute - Un padre medico e ricercatore spiega l'AIDS con cartoons

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Modulo B2 Modulo B2


MODULO DI PRENOTAZIONE PER SEMINARI SCUOLA:_______________________________________________________ Lezioni presso: IST c/o CBA Scuola n. studenti: ___________ classe: ___________ età studenti: __________________________ Barrare fascia oraria, giorno e mese preferiti per l’ esercitazione Anno scolastico :_______________

set ott nov dic gen feb mar apr mag giu a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m. a.m. p.m.

lunedi martedi mercoledi giovedi venerdi

Segnalare le attrezzature disponibili pe coperti da assicurazione. Gli studenti che interverranno al seminario presso l’IST c/o CBA devono essere coperti da assicurazione. L’attività seminariale non è svolta dall’IST a scopo di lucro; alle scuole e a eventuali altre categorie si chiede un rimborso come sotto indicato: • per ogni seminario IST c/o CBA si prevede un rimborso forfettario di € 50 • per il seminario presso la scuola si prevede un rimborso forfettario di € 40 • Nel caso dovessero esserci finanziamenti per progetto o sponsorizzazioni sarà comunicata

alle scuole l’eventuale gratuità delle attività. Ai docenti che si recano presso gli Istituti fuori Comune e fuori Provincia occorre rimborsare le spese di viaggio (sia treno che auto). Il pagamento si potrà effettuare al ricevimento di apposita fattura da parte dell’IST: a) tramite bonifico bancario sul C/C 18407/90 CARIGE, Ag. 49 Cod. ABI 06175 CAB 01594 b) tramite assegno bancario non trasferibile intestati a: Istituto Nazionale per la Ricerca sul

Cancro (indicare la causale del versamento: seminario scuole). Data __________________ Firma del Preside ___________________________________





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Modulo C1


MODULO DI RICHIESTA DI PARTECIPAZIONE A STAGE

Da trasmettere al fax 010/5737537 Si prega di compilare tutti i campi previsti in stampatello

Anno scolastico :_______________

Nome e Cognome dello studente Classe

1.

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3.

4.

5.

6.

7.

Si dichiara di aver preso vi Data __________________ Firma del Preside ____________________

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Informazioni Generali L’Istituto Scientifico Tumori (IST) - Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro è un ente di diritto pubblico riconosciuto dal 1978 come Istituto di ricovero e cura a carattere scientifico (IRCCS) di rilevanza nazionale per l’ Oncologia, riconfermato con decreto del Ministero della Salute del 29 marzo 2005 e attualmente confermato IRCCS pubblico di rilevanza nazionale non trasformato in fondazione. Come tale l’Istituto svolge funzioni di alta specializzazione, operando in conformità agli obiettivi della programmazione sanitaria e partecipando al sistema di ricerca nazionale ed internazionale.

STRUTTURA FORMAZIONE E AGGIORNAMENTO - CENTRO ECM

Scheda Informativa Sede Struttura Presso il Centro Biotecnologie Avanzate - CBA (area ospedaliera della A.O. Universitaria San Martino) 1 piano - corpo E - stanze 11, 12 e 17 Largo R. Benzi 10, 16132 Genova Sito Web www.istscuola.it

Personale Dirigente Responsabile Elisabetta Rovini Tel. 010 5737533 [email protected] Personale Dirigente Claudio Rosellini Tel. 010 5737531 [email protected] Silvana Lercari Tel. 010 5737460 [email protected] Alessandra Corda Tel. 010 5737340 [email protected] Ivana Carpanelli Tel. 010 5737389 [email protected] Personale di Segreteria Alessandra Bini Tel. 010 5737513 [email protected] [email protected] Adolfo Falciani Tel. 010 5737535 [email protected] Miranda Lena Tel. 010 5737512 [email protected] Laura Stelè Tel. 010 5737532 [email protected] Personale collaborante Fulvio Utique Tel. 010 5737444 [email protected] [email protected]

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GLI SPAZI Auditorium Capienza: 320 posti Aula A Capienza: 60 posti Aule B - C - E Capienza: 35 posti ciascuna Aula Informatica Capienza: 25 posti Laboratorio Didattico Capienza: 30 posti

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Note

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Note

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Si ringrazia

Prof. Franco Fanni (Liceo Grassi di Savona) per le fotografie di pagg. 7 – 8 – 9 – 10 – 12 – 17 – 18 – 19 – 23 Sig.ra Miranda Lena (Struttura Formazione IST) per l’impaginazione e la grafica

Stampa: GGallery S.r.l. – www.ggallery.it

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Struttura Formazione e Aggiornamento - Centro ECM Dirigente Responsabile: Dott.ssa Elisabetta Rovini

Istituto Nazionale per la Ricerca sul Cancro Largo R. Benzi, 10 – 16132 Genova

Fax 010/5737537 – Tel. 010/5737533 e-mail: [email protected]

www.istge.it

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