Università degli Studi di Roma "Tor Vergata" Scheda Insegnamento/Attività Formativa

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Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
               Scheda Insegnamento/Attività Formativa

Docente responsabile dell’insegnamento/attività formativa

     Nome Cesare

 Cognome Gargioli

Denominazione insegnamento/attività formativa

    Italiano Rigenerazione e cellule staminali

    Inglese Regeneration and stem cells

Informazioni insegnamento/attività formativa

       A.A. 2019-2020

       CdS LM-6 Biologia Cellulare e Molecolare e Scienze Biomediche

    Codice 8067220

    Canale Unico

       CFU 3

Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi

               OBIETTIVI FORMATIVI:
               L’AAS Rigenerazione e Cellule Staminali si prefigge come obbiettivo la conoscenza dei
               processi rigenerativi dei tessuti da organismi semplici come l’hydra e la planaria fino ai
               mammiferi, e come le cellule staminali siano fondamentali per il riparo tissutale con le loro
               specifiche caratteristiche (adulte e embrionali, toti o multipotenti e tecniche d’isolamento),
               con un particolare sguardo alle cellule iPS e la tecnologia sviluppata per migliorare
               l’efficienza di riprogrammazione e differenziamento.
    Italiano
               In particolare il corso poi affronterà le tematiche di utilizzo delle cellule staminali in ricerca e
               soprattutto in campo clinico studiando i più recenti articoli nel campo della terapia cellulare
               e dell’ingegneria tissutale, al fine di presentare nozioni sempre aggiornate sull’argomento e
               soprattutto di trasmettere passione e ambizioni dell’argomento.

               CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE:
               Conseguire l'abilità di capire e affrontare la biologia della rigenerazione, delle cellule
               staminali e le potenzialità applicazioni grazie alle conoscenze di base acquisite lungo il
               corso del primo ciclo di studi universitari e approfondite in quello in itinere del secondo
               ciclo.
                                                                                       Mod. scheda Attività Formativa v.1.0

               CAPACITÀ DI APPLICARE CONOSCENZA E COMPRENSIONE:
               Impadronirsi della competenza del saper sfruttare a pieno le conoscenze recepite nel corso
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            LEARNING OUTCOMES:
            L’AAS Regeneration and stem cells aims at understating tissue regenerative processes in
            lower organism likewise hydra and planaria, up to mammals. Further uncovering why stem
            cells are fundamental for tissue repairing with their specific characteristics (adult and
            embryonic, toti- or multipotent and their isolation and differentiation technique). Particular
            attention will be played for iPS and the technology developed to ameliorate reprograming
    Inglese and differentiation efficacy.
            In detail the course will face the issues regarding stem cells employ in research and over all
            in clinical application. It forecast the study of the most recent papers in the field of cell
            therapy and tissue engineering, attempting to introduce updated notions and mainly to
            transfer passion and topic ambitions.

             KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
             To achieve the ability to understand and deal with the biology of regeneration, stem cells
Prerequisiti and potential applications thanks to the basic knowledge acquired during the course of the
             first cycle of university studies and deepened in the ongoing one of the second cycle.
             Conoscenza di base di biologia cellulare e dello sviluppo, di biologia molecolare e di
             genetica.
             APPLYING KNOWLEDGE AND UNDERSTANDING:
    Italiano
             To master the competence of knowing how to fully exploit the knowledge acquired in the
             course of the three-year degree course and in the ongoing one of the master course for
              Testo fisso
             learning       2
                      and assimilating the topics concerning stem cells and regenerative medicine.

            MAKING   JUDGEMENTS:
            Basic knowledge   of cell and developmental biology, of molecular biology and genetic.
            To acquire the ability to critically and objectively evaluate the methodologies and results
    Inglese published on articles regarding the use of stem cells in the experimental setting.
               COMMUNICATION SKILLS:
               Learning the use of correct scientific terminology to explain the regenerative processes and
               the results achieved with stem cells in experimental and clinical settings.
Programma
               LEARNING SKILLS:
               Make the interest and the passion for the scientific method and the deepening of the topics
               dealt with by critical readings.
               • La rigenerazione dai Cnidari ai Mammiferi, rigenerazione per morfallasi ed epimorfosi,
                dettagli dei processi rigenerativi per epimorfosi: la rigenerazione dell’arto, della coda e del
                cristallino degli andfibi e della punta delle dita dei mammiferi.
    Italiano
               • Caratteristiche delle diverse tipologie di cellula staminale, la loro biologia, le potenzialità
               differenziative, modificazioni genetiche e applicazioni terapeutiche.

               • La metaplasia durante i processi rigenerativi per epimorfosi, in particolare il destino delle
               cellule del blastema nel processo rigenerativo della coda di larve di Xenopus laevis.

               • Cenni sulla distrofia muscolare e approcci terapeutici sperimentali; i mesoangioblasti,
                tecniche associate e terapia cellulare per la cura della distrofia muscolare.
                                                                                       Mod. scheda Attività Formativa v.1.0

               • L’ingegneria tissutale e l’impiego dei biomateriali nella medicina rigenerativa come scaffold
                per migliorare la sopravvivenza e la capacità differenziativa di cellule staminali e per il
                rilascio controllato di molecole bioattive e vettori lentivirali.
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            • The regeneration from cnidarians up to mammals, morphallasses and epimophosis
            regeneration, in particular focusing in epimorphosis regeneration: limb, tail and lens
    Inglese amphibian regeneration, and mammal digit tip regeneration.
              • Different stem cell type characteristics, their biology, differentiative potential, genetic
               modification and therapeutic potential.

              • Metaplasia during epimorphosis regenerative processes, detailing blastema cell fate during
               Xenopus laevis tadpole tail regeneration process.
Modalità di svolgimento
              • Muscular dystrophy hints and experimental therapeutic approaches: mesoangioblast and
    Modalità cell
             in presenza
                  therapy.
    Modalità a distanza
              • Tissue engineering and biomaterial employment for regenerative medicine.
             Testo
Descrizione della  fisso 2 di svolgimento e metodi didattici adottati
                  modalità
              • Mesenchymal stem cells (MSC), biology and differentiative capacity. CD146 and MSC
               stemness capabilities: clonogenicity, osteogenicity and hematopoietic environment
              Lezioni  teoriche frontali sulla base di lavori scientifici pubblicati.
               reconstruction.

    Italiano • Eye development and master genes effect (Otx-2, Pax-6 e Shh) during lens differentiation
              process.
               Testo fisso 2

              Frontal lectures based on published scientific papers.

    Inglese

Modalità di frequenza

    Frequenza obbligatoria
    Frequenza facoltativa

                                                                                      Mod. scheda Attività Formativa v.1.0
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Descrizione della modalità di frequenza

               Incontri bisettimanali.

    Italiano

               Testo fisso 2

               Biweekly lectures.

    Inglese

Modalità di valutazione

    Prova scritta
    Prova orale
    Valutazione in itinere
    Valutazione di progetto
    Valutazione di tirocinio
    Prova pratica
    Prova di laboratorio

Descrizione delle modalità e dei criteri di verifica dell’apprendimento

               La verifica dell'apprendimento sarà effettuata tramite esame orale, valutando le nozioni
               acquisite sugli argomenti trattati durante le lezioni, la loro capacità autonoma di giudizio e
               analisi sugli articoli originali da cui si è preso spunto per il corso e le loro proprietà di
               linguaggio e esposizione.
    Italiano

                                                                                    Mod. scheda Attività Formativa v.1.0
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                 The learning assessment will be carried out through an oral exam, evaluating the
                 knowledge acquired on the topics covered during the lessons, their autonomous judgment
                 and analysis on the original articles from which the course was taken and their language
                 and exposure properties .
    Inglese

Testi adottati

                 Il corso si basa sul testo: La rigenerazione nei Vertebrati (S. Filoni editore Picccin) e su
    Italiano     articoli scientifici:

                  • Beck CW, Izpisúa Belmonte JC, Christen B. Beyond early development: Xenopus as an
                 emerging model for the study of regenerative mechanisms. Dev Dyn. 2009 Jun;238
                 (6):1226-4
                   The lectures are based on the text: La rigenerazione nei Vertebrati (S. Filoni editore
                 •Picccin)
                    Gargioli and on scientific
                             C. and            papers:
                                    Slack J.M.W.   Cell lineage tracing during Xenopus tail regeneration.
    Inglese Development 2004 Jun; 131 (11): 2669-79
                 • Beck CW, Izpisúa Belmonte JC, Christen B. Beyond early development: Xenopus as an
                 emerging     model
                  • Gargioli C,     for the
                                Giambra  V, study of S,
                                            Santoni  regenerative
                                                        Bernardini mechanisms.  Dev Dyn.
                                                                   S, Frezza D, Filoni     2009
                                                                                       S and    Jun;238
                                                                                             Cannata S M. The
                 (6):1226-4
                   lens-regenerating competence in the cornea and epidermis of larval Xenopus laevis is
                 related to pax6 expression. J Anat. 2008 May 212 (5): 612-20
Bibliografia di• Gargioli
                 riferimento
                          C. and Slack J.M.W. Cell lineage tracing during Xenopus tail regeneration.
             Development        2004 Jun;
              • Gargioli C, Coletta    M, De131  (11): 2669-79
                                              Grandis    F, Cannata SM, and Cossu G. PlGF-MMP9 expressing
                cells restore microcirculation and efficacy of cell therapy in old dystrophic muscle. Nat Med.
             •2008Gargioli
                       SepC,14(9):97
                              Giambra V, Santoni S, Bernardini S, Frezza D, Filoni S and Cannata S M. The
             •lens-regenerating
                  Beck CW, Izpisúacompetence
                                      Belmonte JC,  in Christen B. and
                                                       the cornea  Beyond   early development:
                                                                        epidermis                 Xenopus
                                                                                    of larval Xenopus  laevisasisan
    Italiano related
             emerging       model
                         to pax6
                • Sacchetti
                                   for the study
                                  expression.
                            B, Funari
                                                   of regenerative
                                                 J Anat.
                                       A, Michienzi       2008
                                                       S, Di
                                                                    mechanisms.
                                                                May S,
                                                             Cesare  212Piersanti   Dev
                                                                          (5): 612-20    Dyn.  2009  Jun;238
                                                                                   S, Saggio I, Tagliafico E, Ferrari
             (6):1226-4
                 S, Robey PG, Riminucci M, Bianco P. Self-renewing osteoprogenitors in bone marrow
               •sinusoids
                  Gargioli C, Coletta
                            can        M, De
                                 organize     Grandis F, Cannata
                                           a hematopoietic           SM, and Cossu
                                                              microenvironment.    Cell.G.2007
                                                                                           PlGF-MMP9    expressing
                                                                                                Oct 19;131
             •cells
                  Gargioli C. and
                      restore      Slack J.M.W.and
                               microcirculation    Cell lineageof
                                                                tracing  during in
                                                                                 Xenopus   tail regeneration.
                 (2):324-36.  Erratum  in: Cell. 2008efficacy     cell therapy
                                                        May 30;133(5):928          old dystrophic  muscle. Nat Med.
             Development        2004 Jun; 131 (11): 2669-79
                 2008 Sep 14(9):97
                     • Sampaolesi M, Torrente Y, Innocenzi A, Tonlorenzi R, D'Antona G, Pellegrino MA, Barresi
                 •• Beck       CW,
                         Gargioli C,Izpisúa
                                     Giambra Belmonte
                                               V,Michienzi
                                                   SantoniJC,S,Christen B. Beyond       early  development:       Xenopus    S as
                                                                                                                                M. an
                    •R,  Sacchetti
                           BresolinB,N,Funari A,
                                        De Angelis            S,Bernardini
                                                     MG, Campbell Di Cesare    S,
                                                                                S,Frezza
                                                                                   Piersanti
                                                                         KP, Bottinelli
                                                                                            D, S,
                                                                                               Filoni
                                                                                          R, Cossu
                                                                                                       S and Cannata
                                                                                                  Saggio
                                                                                                      G. I, Tagliafico E, Ferrari
                                                                                                                                     The
    Inglese      emerging
                    S,Cell Robey
                                   model for
                    lens-regenerating         the study ofinregenerative
                                            competence
                                   PG,ofRiminucci
                             therapy
                                                               the
                                                    M, Bianconull
                                         alpha-sarcoglycan
                                                                    cornea     mechanisms.
                                                                              and
                                                                  P. Self-renewing epidermis
                                                                      dystrophic mice
                                                                                                Dev
                                                                                                of    Dyn.Xenopus
                                                                                                   larval
                                                                                       osteoprogenitors
                                                                                                            2009 Jun;238
                                                                                                              in bone
                                                                                          through intra-arterial
                                                                                                                        laevis
                                                                                                                         marrow
                                                                                                                      delivery
                                                                                                                                  is
                                                                                                                                 of
                 (6):1226-4
                    related     to pax6  expression.     J Anat. 2008microenvironment.
                                                                          May 212 (5): 612-20
                    sinusoids      can  organize  a  hematopoietic
                       mesoangioblasts. Science. 2003 Jul 25;301(5632):487-92                  Cell.  2007    Oct   19;131
                     (2):324-36. Erratum in: Cell. 2008 May 30;133(5):928
                 •• Gargioli
                         Gargioli C.
                                  C, and  Slack
                                     Coletta  M, J.M.W.
                                                 De GrandisCell lineage
                                                                 F, Cannatatracing
                                                                                SM,during    Xenopus
                                                                                     and Cossu          tail regeneration.
                                                                                                    G. PlGF-MMP9          expressing
                       • Tedesco FS, Hoshiya H, D'Antona G, Gerli MF, Messina G, Antonini S, Tonlorenzi R,
                   Development
                    cells              2004  Jun;  131
                              restore microcirculation   (11):  2669-79
                                                          and efficacy    of cell therapy   in old dystrophic      muscle. Nat       Med.
                      •Benedetti
                         Sampaolesi   M, Torrente
                                   S, Berghella   L, Y, Innocenzi
                                                     Torrente         A, Tonlorenzi
                                                                Y, Kazuki             R, D'Antona
                                                                              Y, Bottinelli            G, Pellegrino
                                                                                             R, Oshimura      M, CossuMA,        Barresi
                                                                                                                            G. Stem
                    2008
                      R,       Sep 14(9):97
                           Bresolin N, transfer
                                        De Angelis
                        cell-mediated            of aMG,
                                                      human Campbell
                                                                artificialKP, Bottinelli R,ameliorates
                                                                           chromosome        Cossu G. muscular dystrophy.
                   • Gargioli C, Giambra V, Santoni S, Bernardini S, Frezza D, Filoni S and Cannata S M. The
                      Cell   therapy  of alpha-sarcoglycan
                        Sci Transl Med. 2011 Aug 17;3(96)       null  dystrophic   mice   through   intra-arterial delivery of
                    lens-regenerating
                    •mesoangioblasts.
                         Sacchetti B, Funaricompetence
                                              A, Michienzi  in theDicornea
                                                                      Cesareand S, epidermis    ofSaggio
                                                                                                   larval Xenopus       laevis    is
                                            Science.    2003 S,                    Piersanti S,
                                                              Jul 25;301(5632):487-92                       I, Tagliafico     E, Ferrari
                    related     to pax6  expression.     J Anat.  2008    May   212  (5):
                    S, Robey PG, Riminucci M, Bianco P. Self-renewing osteoprogenitors     612-20       Mod.in scheda
                                                                                                                 bone Attività
                                                                                                                         marrowFormativa v.1.0
                  sinusoids    can Hoshiya
                                    organizeH,
                                             a hematopoietic     microenvironment.  G,Cell. 2007S,
                                                                                                 Oct 19;131 R,
                  •• Tedesco
                     Tedesco FS,
                               FS, Gerli        D'Antona
                                         MF, Perani       G, Transplantation
                                                     L et al.  Gerli MF, Messina       Antonini
                                                                                of genetically     Tonlorenzi
                                                                                               corrected human
                 •(2):324-36.
                     Gargioli C, Erratum
                                 Coletta M, De
                                         in: L,  Grandis
                                             Cell.       F,
                                                   2008 May Cannata    SM,  and
                                                                30;133(5):928     Cossu  G.  PlGF-MMP9   expressing
                    Benedetti S, Berghella
                  iPSC-derived     progenitors  Torrente Y, Kazuki
                                                in mice with          Y, Bottinelli
                                                              limb-girdle muscular  R,dystrophy.
                                                                                      Oshimura M,SciCossu
                                                                                                     Transl G. Stem
                                                                                                            Med.  2012
                 cells restore microcirculation and efficacy of cell therapy in old dystrophic muscle. Nat Med.
                    cell-mediated transfer of a human artificial chromosome ameliorates muscular dystrophy.
Università degli Studi di Roma “Tor Vergata”
               Scheda Insegnamento/Attività Formativa

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