Descripción y contextualización de la asignatura

La Farmacología Molecular se encarga del estudio de la acción de los fármacos a nivel molecular en los organismos vivos mediante un enfoque multidisciplinar explorando estos procesos biológicos tanto in vitro como in vivo.

El conocimiento de los mecanismos que rigen la interacción de los fármacos con sus dianas, la puesta en marcha de respuestas celulares selectivas y su regulación (farmacodinamia) ayuda:

i) a comprender el funcionamiento de los sistemas biológicos en condiciones normales y patológicas

ii) a comprender las acciones de los fármacos cuando se utilizan como medicamentos que derivan en efectos terapéuticos y en efectos adversos

iii) al desarrollo de nuevas moléculas con potencial uso como medicamentos y/o como herramientas de investigación biológica

Por otra parte, es importante entender los procesos que condicionan la presencia del fármaco en sus lugares de acción a lo largo del tiempo (farmacocinética) y la relevancia de los factores genéticos como fuente de variabilidad interindividual (farmacogenética).

En el Master en Biología Molecular y Biomedicina de la UPV/EHU, la asignatura “Farmacología Molecular y Farmacogenética” se oferta como asignatura optativa de 5 ECTS.

En esta asignatura se estudiarán cuáles son las principales dianas biológicas de los fármacos y sus vías de señalización celular, así como los factores que condicionan su respuesta, como la existencia de vías de señalización múltiple por la que los fármacos pueden mostrar diferente selectividad funcional (agonism bías), la posible dimerización/oligomerización de receptores, los procesos de tolerancia y/o dependencia provocados por el uso crónico, los procesos farmacocinéticos que afectan a la presencia de los fármacos en sus lugares de acción o los factores genéticos que generan variabilidad interindividual. También se trabajará la cuantificación de los parámetros asociados con la interacción fármaco-receptor y con la relación dosis-respuesta (afinidad, actividad intrínseca, potencia, etc.). Por último, se tratará la utilización de animales como modelos de enfermedad.

En las clases magistrales se combinarán las explicaciones teóricas con algunas actividades para trabajar los conceptos explicados. Se llevará a cabo una sesión práctica de laboratorio en la que se realizarán algunos experimentos de farmacodinamia representativos y otra sesión práctica con ordenadores para la cuantificación en interpretación de los resultados de estos experimentos. Como actividades no presenciales, los alumnos/as tendrán que preparar un pequeño trabajo sobre mecanismos de acción que presentarán y defenderán el último día y tendrán que realizar el análisis de una publicación científica relacionada con los temas trabajados durante el curso. Al final de la asignatura, se pasará un breve test para comprobar los conocimientos adquiridos.

Para la adecuada comprensión de esta asignatura, es conveniente tener conocimientos en disciplinas como bioquímica y fisiología humana, neurociencias y genética. También es necesario tener un nivel básico de inglés y nociones básicas de informática y de cálculo matemático simple para el desarrollo de las actividades que se propondrán a lo largo del curso (cálculo de parámetros farmacológicos; análisis de artículos científicos en inglés).



OBJETIVOS GENERALES DE LA MATERIA

1.- Conocer los fundamentos moleculares generales que determinan la eficacia y efectos adversos de los fármacos.

2.- Ser capaz de cuantificar e interpretar las acciones biológicas de los fármacos.

3.- Conocer los mecanismos moleculares de adaptación al uso prolongado de fármacos y su repercusión en investigación y en terapéutica.

4.- Desarrollar estrategias correctas de utilización de fármacos como herramientas de investigación biológica.

5.- Conocer la influencia de los factores genéticos en el efecto farmacológico y la

variabilidad de respuesta.

6.- Conocer el papel de los modelos animales en investigación biomédica y terapéutica.

Convocatoria ordinaria: orientaciones y renuncia

PROCEDIMIENTO DE EVALUACIÓN

• Presencia y participación en las actividades.

• Preparación, discusión y defensa de trabajos.

• Examen de múltiple elección

• Entrega de la publicación analizada



(*) Este método de evaluación podría sufrir cambios si las directrices de las autoridades sanitarias así lo estableciesen. Las oportunas modificaciones se anunciarían oportunamente, contando con las estrategias y herramientas necesarias para garantizar el derecho del alumnado a ser evaluado con equidad y justicia

Temario

Tema 1. Bases moleculares de la selectividad farmacológica. Las dianas biológicas de los fármacos. Receptores, canales, enzimas y proteínas transportadoras.

Tema 2. Modelos moleculares de la interacción entre fármaco y diana. Agonismo y antagonismo farmacológico. La cuantificación del efecto farmacológico. Análisis de la relación dosis/respuesta.

Tema 3. Estructura molecular de GPCR y otras dianas farmacológicas. Vías de señalización. Selectividad funcional o "agonist bias". Dimerización/oligomerización de receptores. Aspectos moleculares y de señalización de los receptores de vasopresina.

Tema 4. La cinética de los fármacos en los tejidos. El curso temporal del efecto farmacológico.

Tema 5. El uso prolongado de los fármacos: tolerancia y dependencia a fármacos. Regulación de dianas y de sistemas de señalización. Estructura y regulación de las enzimas metabolizadoras de fármacos.

Tema 6. Bases genéticas de la respuesta individual a fármacos: farmacogenética. Farmacogenética del metabolismo de fármacos: farmacocinética genética. Farmacogenética de las dianas biológicas de fármacos: farmacodinamia genética.

Tema 7. Modelos animales en investigación biomédica. El animal de laboratorio. Modelos animales en estudios traslacionales. Generación de modelos animales de experimentación. Caracterización fenotípica de modelos animales. Técnicas de estudio y manipulación de circuitos implicados en procesos neuroconductuales. Aplicación a enfermedades neuropsiquiátricas.





TEMARIO PRÁCTICO

Práctica 1. Ensayo bioquímico y funcional in vitro del receptor opioide µ para la determinación de sus propiedades farmacológicas.

Práctica 2. Análisis de datos experimentales mediante el programa GraphPad Prism®. Interpretación de resultados.

Bibliografía

Bibliografía básica

- Molecular pharmacology. A short course. T. Kenakin. Blackwell Science, 1997.

- A Pharmacology Primer. Techniques for more effective and strategic drug discovery. T.P. Kenakin. 4th edition. Academic Press, 2014.

- Receptores para neurotransmisores. J.A. García-Sevilla y A. Pazos. Ediciones en Neurociencias, 2003.

- Fundamentos de Farmacología Básica y Clínica. 2ª edición. M. Ruiz Gayo y M. Fernández Alfonso. Editorial Médica Panamericana, 2013.

- Farmacogenética y farmacogenómica. En: Velázquez, Farmacología Básica y Clínica; P. Lorenzo et al. editores. 19ª edición. Editorial Médica Panamericana, Madrid 2018.

- Principles of drug action. The basis of the Pharmacology. 3rd edition. W. Pratt and P. Taylor. Churchill Livingston, 1990.

- Farmacología humana. 6ª edición. J. Flórez. Elsevier-Masson, 2014.

- Farmacología. 8ª edición. HP Rang, M.M. Dale, J.M. Ritter, R.J. Flower, G. Henderson. Elsevier España, 2016. ISBN: 9788490229583

- GPCR molecular pharmacology and drug targeting. A. Gilchrist. John Wiley and Sons, 2010.

- Pharmacogenetics. Wendell Weber. 2nd edition. Oxford University Press, 2008.

- Quantitative Molecular Pharmacology and Informatics in Drug Discovery. M. Lutz and T. Kenakin. John Wiley and Sons, 1999.

- Pharmacogenetics and individualized therapy. A-H. Maitland-van der Zee and A.K. Daly. John Wiley & Sons, 2012.

- Principles of Pharmacogenetics and Pharmacogenomics. R.B. Altman, D. Flockhart and D.B. Goldstein. Cambridge University Press, 2012.

- Textbook of personalized Medicine. Kewal K. Jain. Humana Press, 2015. http://link.springer.com/book/10.1007%2F978-1-4419-0769-1.

- Ion Channels. S.A. Siegelbaum, J. Koester. In: Principles of Neural Science. E.R. Kandel, J.H. Schwartz and T.M. Jessell. Elsevier, 2012.

- Handbook of Laboratory Animal Science (2nd edition), Vol 1, Essential Principles and Practices. Jann Hau and Gerald L. Van Hoosier, Jr. (eds). CRC Press, 2003.

- What's Wrong With My Mouse? Behavioral Phenotyping of Transgenic and Knockout Mice¿. Crawley JN (2nd edition), John Wiley and Sons, 2007.



PÁGINAS WEB DE INTERÉS

• https://bpspubs.onlinelibrary.wiley.com/toc/14765381/174/S1. The Concise Guide to PHARMACOLOGY 2017-18. British Journal of Pharmacology. 174 (S1) (2017). Resumen de las principales propiedades de cerca de 1.800 dianas farmacológicas con enlaces a la base de datos de acceso abierto sobre dianas y sus ligandos “IUPHAR/BPS Guide to Pharmacology” (actualizada en septiembre del 2019) (https://www.guidetopharmacology.org/)

Enlaces

- IUPHAR/BPS Guide to PHARMACOLOGY: https://www.guidetopharmacology.org/targets.jsp