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Attività Formativa Professionalizzante: Terapie Molecolari Avanzate basate su Acidi Nucleici (ASO e siRNA) nella Pratica Clinica

L'Attività Formativa Professionalizzante (AFP) si articola in lezioni interattive ed esercitazioni su casi studio clinico-molecolari focalizzati sulle farmaco-terapie basate su acidi nucleici sintetici:
1. Modulo AFP 1: Oligonucleotidi Antisenso (ASO) ed Editing del Processamento dell'RNA
o Meccanismi d'azione degli ASO: reclutamento dell'RNasi H vs. ingombro sterico (splice-switching).
o Modifiche chimiche di seconda e terza generazione (PS, 2'-OMe, 2'-MOE, PMO, LNA) per aumentare la stabilità e ridurre la clearance renale.
o Caso studio clinico: Analisi del meccanismo molecolare di Nusinersen (Spinraza) nella risposta alla Atrofia Muscolare Spinale (SMA) ed emendamento dello splicing di SMN2.
2. Modulo AFP 2: Small Interfering RNA (siRNA) e Silenziamento Genico Terapeutico
o Meccanismo endogeno dell'RNAi e progettazione di siRNA sintetici.
o Sfide farmacocinetiche di drug delivery: vettori lipidici (LNP) e coniugazione con GalNAc per il targeting epatico sequenza-specifico.
o Casi studio clinici: Analisi di Patisiran (amiloidosi ereditaria da ATTR) e Inclisiran(ipercolesterolemia primaria/PCSK9).
3. Modulo AFP 3: Valutazione Critica di Trial Clinici e Disegno Molecolare
o Lettura ed analisi guidata di articoli scientifici e schede tecniche AIFA/EMA/FDA per comprendere indicazioni, posologia, tossicità off-target e somministrazione dei farmaci a RNA.

Articoli scientifici

L'AFP intende fornire agli studenti di Medicina le competenze per traslare i concetti teorici della biologia molecolare alla farmacologia di precisione. Al termine dell'attività, lo studente sarà in grado di:
• Riconoscere le differenze biologiche e farmacodinamiche tra farmaci a piccole molecole, anticorpi monoclonali e terapie ad acido nucleico (ASO e siRNA).
• Comprendere il razionale molecolare alla base della scelta del target genico e della via di somministrazione (es. intratecale per ASO nel SCN, sottocutanea/epatica per siRNA coniugati a GalNAc).
• Analizzare ed interpretare in chiave molecolare i dati di efficacia e sicurezza da pubblicazioni cliniche di terapie geniche e molecolari di ultima generazione.

nessuno

L'attività professionalizzante si svolgerà mediante lezioni interattive condotte con la metodologia del Problem-Based Learning (PBL). Gli studenti lavoreranno a piccoli gruppi sull'analisi di casi clinici reali, articoli scientifici di fase III e dossier di approvazione farmaceutica (EMA/FDA), discutendo la connessione tra la struttura molecolare del farmaco e la risposta clinica del paziente.

La verifica dell'apprendimento dell'AFP avverrà contestualmente all'esame orale del corso integrato mediante la discussione di un caso studio o la presentazione critica di un lavoro scientifico incentrato sull'applicazione clinica di ASO o siRNA. L'esito sarà espresso con un giudizio di idoneità/approvazione.

1. Incontro 1 (ASO): Dalla struttura chimica (legame fosforotioato) alla patologia. Mostra la differenza tra la degradazione mediate da RNasi H (es. Inotersen) e lo Splicing Modulation (es. Nusinersen che maschera un sito silenziatore ISS-N1 sull'esone 7 di SMN2).
2. Incontro 2 (siRNA): Dal meccanismo cellulare (Dicer/RISC) al paziente. Mostra come la coniugazione con GalNAc consenta al siRNA di legare specificamente il recettore ASGPR sui epatociti (es. Inclisiran che azzera PCSK9, permettendo la somministrazione ogni 6 mesi).

Italian

Professional Training Activity: Advanced Nucleic Acid-Based Therapeutics (ASOs and siRNA) in Clinical Practice

1. AFP Module 1: Antisense Oligonucleotides (ASOs) and RNA Processing Editing
o Mechanisms of action of ASOs: RNase H recruitment vs. steric hindrance (splice-switching).
o Second and third-generation chemical modifications (PS, 2'-OMe, 2'-MOE, PMO, LNA) to increase stability and reduce renal clearance.
o Clinical Case Study: Molecular analysis of Nusinersen (Spinraza) in Spinal Muscular Atrophy (SMA) and SMN2 splice correction.
2. AFP Module 2: Small Interfering RNA (siRNA) and Therapeutic Gene Silencing
o Endogenous RNAi pathway and design of synthetic siRNAs.
o Pharmacokinetic delivery challenges: Lipid Nanoparticles (LNPs) and GalNAc conjugation for hepatic-specific targeting.
o Clinical Case Studies: Analysis of Patisiran (hereditary ATTR amyloidosis) and Inclisiran(primary hypercholesterolemia/PCSK9 targeting).
3. AFP Module 3: Critical Appraisal of Clinical Trials and Molecular Drug Design
o Guided reading of scientific papers and EMA/FDA/AIFA technical data sheets to understand indications, dosage, off-target toxicities, and administration routes of RNA therapeutics.

Scientific papers

The AFP aims to equip medical students with the skills required to translate theoretical molecular biology concepts into precision medicine and targeted pharmacology. Upon completion, students will be able to:
• Differentiate the biological and pharmacodynamic properties of small molecules, monoclonal antibodies, and nucleic acid therapeutics (ASOs and siRNAs).
• Understand the molecular rationale behind gene target selection and administration routes (e.g., intrathecal for CNS-targeting ASOs vs. subcutaneous/hepatic delivery for GalNAc-conjugated siRNAs).
• Analyze and interpret efficacy and safety data from clinical trials of novel nucleic acid-based therapies.

none

The training activity will be conducted through interactive sessions using a Problem-Based Learning (PBL) methodology. Students will work in small groups to analyze real-world clinical case studies, phase III trial publications, and regulatory drug approval dossiers (EMA/FDA), connecting the drug's molecular structure to patient clinical outcomes.

Assessment of the AFP will take place alongside the oral examination of the course through the discussion of a clinical case study or a critical presentation of a scientific paper on ASO/siRNA therapeutic application. The evaluation will result in a pass/fail grade.

Session 1 (ASO): From chemical structure (phosphorothioate backbone) to pathology. Demonstrating the difference between RNase H-mediated degradation (e.g., Inotersen) and Splicing Modulation (e.g., Nusinersen, which masks an ISS-N1 silencing site on exon 7 of SMN2).
Session 2 (siRNA): From the cellular mechanism (Dicer/RISC) to the patient. Demonstrating how GalNAc conjugation enables siRNA to specifically bind the ASGPR receptor on hepatocytes (e.g., Inclisiran, which silences PCSK9, enabling bi-annual administration every 6 months).