Identificazione dell’attività biologica di miscele complesse

Descrivere i principali strumenti impiegati per la valutazione di miscele di sostanze. 

To describe the main pharmacological tools used to assess chemical mixtures. 

Acquisire i concetti, gli strumenti e i metodi della farmacologia analitica.

To learn concepts, tools and methods of analytical pharmacology. 

Descrizione del Corso. Gli individui sono di solito esposti, sequenzialmente o simultaneamente, a numerosi sostanze chimiche (ad es., alimenti, farmaci, prodotti di consumo) a vari livelli di esposizione e attraverso vie diverse. Tuttavia, le attività farmacologiche e tossicologiche sono principalmente indagate in esperimenti dove sono prese in esame singole sostanze a dosi stabilite e singole vie di esposizione. In aggiunta, i fattori di incertezza adottati per tener conto della variabilità tra le specie e inter-individuale, in genere non tengono conto della possibilità di azioni combinate e di interazioni. In questo contesto, affronteremo un argomento fondamentale della farmacologia analitica: come valutare l’attività di miscele di sostanze?

Sebbene il problema posto sia fondamentalmente farmacologico/tossicologico, i metodi per poter rispondere alla domanda sono intrinsecamente multidisciplinari.  

Programma del Corso. Definizione di miscele semplici e complesse. Definizione e valutazione dell’additività, del sinergismo e dell’antagonismo. Modelli matematici per l’azione combinata e l’inter-azione. Isobole e superfici di risposta. Esempi: associazioni di farmaci e farmaci con più bersagli; valutazione della sicurezza di miscele complesse. Il corso si svolgerà in lezioni settimanali di due ore, nel corso delle quali saranno esaminate ricerche tratte dalla letteratura scientifica.

Prerequisiti. Conoscenza dei concetti di base della farmacologia.

Modalità d’esame. Gli studenti dovranno leggere un articolo e preparare una relazione. È incoraggiato il lavoro di gruppo al fine della migliore comprensione dei concetti. 

Course Description. Usually, humans are exposed simultaneously or sequentially to large numbers of chemicals (e.g., food, drugs, consumer products) at various exposure levels and through multiple exposure routes. However, pharmacological and toxicological activities are mainly investigated in experiments where individual chemicals at fixed doses through a single exposure route and medium are considered. In addition, application of uncertainty factors to allow for interspecies and inter-individual variation generally does not take into account the possibility of combined action and inter-actions. In this subject, we address a basic topic of analytical pharmacology, posed here as a question: how the activity of chemical mixtures could be assessed?

Although the question posed is fundamentally a pharmacological/toxicological question, the methods for answering it are inherently multidisciplinary.

Contents. Definition of simple and complex mixtures. Definitions and evaluation of additivity, synergism and antagonism. Mathematical models for combined action and inter-action. Isobole and response surfaces. Examples: drug combinations and multi-target drugs; safety evaluation of complex chemical mixtures. This course will meet weekly for two hours, during which I will discuss primary research from the scientific literature.

Prerequisites: The courses require a basic familiarity with pharmacology.

Exam: Students will be required to read a paper and prepare a report on it. I encourage students to work together to understand the concepts in the homework. 

Articoli selezionati dalla letteratura scientifica.

Selected papers from the scientific literature.