Biomedicina Marinha - do Veneno à Cura

Código:

MA330

Sigla:

BMVC

Áreas Científicas
Classificação	Área Científica
OFICIAL	Biologia Aplicada

Ocorrência: 2020/2021 - 4T

Ativa?	Sim
Unidade Responsável:	Imuno-Fisiologia e Farmacologia
Curso/CE Responsável:	Ciências do Meio Aquático

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla	Nº de Estudantes	Plano de Estudos	Anos Curriculares	Créditos UCN	Créditos ECTS	Horas de Contacto	Horas Totais
LCMA	10	Plano Oficial em Vigor	3	-	5	49	135

Língua de trabalho

Português

Objetivos

A incidência e a prevalência de certas doenças humanas está a mudar. Estas mudanças estão relacionadas predominantemente com alterações no estilo de vida e com as alterações ambientais. O aumento gradual da população mundial e o aparecimento de doenças humanas emergentes aumenta a necessidade de novos e melhores medicamentos para as combater. Apesar de setenta e cinco por cento da superfície da Terra ser coberta por água, a pesquisa de novos medicamentos e o conhecimento da farmacologia dos organismos marinhos (plantas e/ou animais) é limitada. O ambiente marinho é um reservatório excecional de produtos naturais (e.g. venenos, metabolitos) com atividade biológica, muitos dos quais exibem características estruturais não encontradas em produtos naturais terrestres. Essas moléculas representam um recurso diversificado e incontornável de inspiração para a pesquisa de novos fármacos e biomateriais com interesse Biomédico. A investigação científica é intensa na procura de produtos com propriedades antibacterianas, imunomoduladoras, antifúngicas, antiinflamatórias, anticancerígenas, antimicrobianas, neuroprotetoras, analgésicas e antimaláricas de origem marinha. A pesquisa de produtos naturais de origem marinha evoluiu da química analítica necessária ao isolamento das novas moléculas para um esforço colaborativo entre químicos, biólogos e farmacologistas capaz de identificar os seus mecanismos de ação sobre enzimas ou recetores celulares específicos e, ainda, o seu potencial interesse biomédico. Nesta UC opcional procurar-se-á alertar os estudantes da Licenciatura em Ciências do Meio Aquático sobre as oportunidades que as espécies marinhas oferecem para a Investigação Biomédica e pesquisa / desenho de Medicamentos inovadores, motivando-os a conhecer o processo de isolamento molecular, avaliação funcional, melhoramento e formulação, investigação pré-clínica e ensaio clínico das moléculas de interesse Biomédico.

Resultados de aprendizagem e competências

A UC abordará temas relacionados com a utilização de animais marinhos e seus venenos na investigação biomédica e a descoberta de medicamentos a partir de organismos marinhos, com toda a problemática associada ao isolamento/purificação das possíveis moléculas candidatas, à pesquisa dos seus mecanismos de ação, melhoramento e formulação terapêutica, investigação pré-clínica até à chegada aos ensaios clínicos.

Modo de trabalho

Presencial

Programa

Animais marinhos - Modelos de investigação Biomedicina; Venenos de origem marinha e toxinologia experimental.  

Biotecnologia marinha - Caracterização, metabolómica e diversidade dos compostos naturais de origem marinha com interesse na Biomedicina; biossíntese de compostos de origem marinha com interesse da descoberta e desenvolvimento de fármacos.

Descoberta de compostos líder - Principais espécies relacionadas com a descoberta de fármacos de origem marinha e seus habitats naturais (e.g. bactérias, microalgas, algas e plantas aquáticas, esponjas, cnidários e briozoários, moluscos, ascídias; equinodermes); Utilização de bases de dados moleculares na pesquisa de compostos de origem marinha e estratégias de identificação de alvos moleculares (e.g. antimicrobianos, anti-parasitários, neuromoduladores, agentes quimioterapêuticos); Química medicinal e otimização de compostos para uso farmacológico.  

Uso terapêutico de produtos de origem marinha – Noções de investigação pré-clínica e ensaio clínico; Como é que um veneno pode chegar a ser usado como medicamento (e.g. conotoxinas)?; Desenvolvimento e comercialização de análogos sintéticos de produtos de origem marinha; Novos compostos sob investigação: Ensaios de toxicidade; Futuro da biodiversidade marinha na Biomedicina

Bibliografia Obrigatória

Bill J. Baker; Marine Biomedicine: From Beach to Bedside (1st Edition, 2015), CRC Press, 2015. ISBN: 9781466582125

Bibliografia Complementar

Andrew G Mtewa, Tamirat Bekele, Annu Amanjot; From Toxins to Drugs: Chemistry and Pharmacology of Animal Venom and other Secretions., On J Complement & Alt Med, 2019. ISBN: 10.33552/OJCAM.2019.01.000505
de Souza JM, Goncalves BDC, Gomez MV, Vieira LB and Ribeiro FM; Animal Toxins as Therapeutic Tools to Treat Neurodegenerative Diseases, Front. Pharmacol., 2018. ISBN: 10.3389/fphar.2018.00145
Malve H; Exploring the ocean for new drug developments: Marine pharmacology, J Pharm Bioallied Sci., 2016. ISBN: 10.4103/0975-7406.171700
Rajeev Kumar Jha & Xu Zi-rong; Biomedical Compounds from Marine organisms, Mar. Drugs, 2004

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Para além das aulas teórico-práticas programadas para a discussão dos temas conceptuais da Biomedicina Marinha com especialistas e para a apresentação do resultado da autoaprendizagem pelos estudantes, a UC está alicerçada numa forte componente prática assegurada por rotações laboratoriais "hands on" por várias técnicas disponíveis no Laboratório de Farmacologia e Neurobiologia do ICBAS com recurso a moléculas e/ou modelos animais de origem marinha com relevância na biomedicina (e.g. alvos moleculares de medicamentos para uso no sistema nervoso e cardiovascular, como analgésicos, como anti-inflamatórios, como anti-infeciosos e anti-parasitários, agentes citostáticos), mas também como "ferramentas" muito específicas na investigação biomédica (e.g. toxinas, moduladores de vias metabólicas, corantes fluorescentes).

As metodologias de ensino e os recursos utilizados nesta UC opcional contribuem para as competências gerais estabelecidas da seguinte forma:

Lições Teórico-Práticas (discussão dos temas conceptuais da Biomedicina Marinha com especialistas e apresentação do resultado da autoaprendizagem pelos estudantes) e Lições Práticas: Trabalhos práticos de índole experimental no Laboratório de Farmacologia e no Laboratório de Electrofisiologia e Sinalização Celular (ICBAS) com apresentação de relatório e discussão de resultados experimentais.

 As aulas teórico-práticas permitem dotar os alunos com conceitos essenciais no âmbito da uc. As aulas práticas possuem uma forte índole experimental sendo realizadas em ambiente laboratorial com o objetivo de fomentar a aquisição de práticas laboratoriais nesta área cientifica, estimular a capacidade de análise e interpretação dos resultados experimentais promovendo o contacto dos alunos com os investigadores.

Numerus clausus: 12-15 estudantes (número limitado devido às rotações laboratoriais)

4º trimestre do curso

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação	Peso (%)
Participação presencial	40,00
Teste	30,00
Trabalho laboratorial	30,00
Total:	100,00

Componentes de Ocupação

Designação	Tempo (Horas)
Apresentação/discussão de um trabalho científico	36,00
Estudo autónomo	50,00
Frequência das aulas	14,00
Trabalho laboratorial	35,00
Total:	135,00

Obtenção de frequência

Avaliação distribuída:

• Prática (6 valores): Frequência obrigatória (75% das aulas). Avaliação contínua pelo assistente.
• Teórico-Prática (8 valores): Apresentação de seminários e discussão.

Exame (6 valores): Mini-Teste de escolha múltipla (20 perguntas) e resposta curta (5 perguntas) e/ou exame oral (Dispensa da prova oral com aprovação final: >3/6 valores no mini-teste; prova oral obrigatória: 2-2,9/6.0 valores no mini-teste teórico).

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação distribuída:

• Prática (6 valores): Frequência obrigatória (75% das aulas). Avaliação contínua pelo assistente.
• Teórico-Prática (8 valores): Apresentação de seminários e discussão.

Exame (6 valores): Mini-Teste de escolha múltipla (20 perguntas) e resposta curta (5 perguntas) e/ou exame oral (Dispensa da prova oral com aprovação final: >3/6 valores no mini-teste; prova oral obrigatória: 2-2,9/6.0 valores no mini-teste teórico).

Provas e trabalhos especiais

Avaliação oral.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Os exames especiais são constituídos exclusivamente por uma prova oral.

Melhoria de classificação

A melhoria de nota é feita por teste teórico e/ou prova oral.

Observações

As notas do curso prático são válidas por 2 anos consecutivos.