BMB815: Human Molekylær Genetik - Molekylær Patologi og Diagnostiske Metoder

01013001 (tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse. 

Bestået bachelorgrad i Biokemi og molekylær biologi, Biomedicin eller tilsvarende.

Studerende, der følger kurset, forventes at:

• Have kendskab til teorier og eksperimentelle metoder indenfor det molekylær biologiske og Biomedicinske fagområde. 
• Kunne analysere teoretiske og praktiske problemstillinger og anvende relevante analyse-og løsningsmodeller og træffe og begrunde fagligt relaterede beslutninger.
• Kunne beskrive, formulere og formidle problemstillinger indenfor det molekylær biologiske og Biomedicinske fagområde.

Kursets formål er at give den studerende viden om og færdigheder i udvikling og brug af molekylær-genetiske diagnostiske metoder, deres anvendelse i forskning og til klinisk diagnosticering og monitorering af sygdomme.

Det andet vigtige formål er at give den studerende viden om og færdigheder i medicinsk genetik, herunder både de klassiske arvegange og andre vigtige arvegange, som f.eks. epigenetisk bestemte arvegange og arvegange, der udviser anticipation. Endvidere gennemgås den molekylære cellepatologi og valg af behandlinger ved udvalgte arvelige sygdomme.

Kurset bygger oven på den viden, der er erhvervet i kurser på bachelor uddannelsen i BMB eller Biomedicin, herunder specielt BMB508. Kurset giver et fagligt grundlag for at studere og inddrage human molekylær genetiske problemstillinger og metoder senere i uddannelsen, eksempelvis i forbindelse med speciale projektet.

I forhold til uddannelsens kompetenceprofil har kurset eksplicit fokus på, at den studerende får en grundig indføring de principper, der ligger til grund for en række moderne molekylær-genetiske diagnostiske metoder. Herfra vil den studerende opnå viden om, hvordan disse metoder videreudvikles og anvendes forskningsmæssigt til at karakterisere sygdomme. Endelig vil den studerende opnå viden om kravene for implementering af en diagnostisk metode i et hospitalsmiljø til rutinemæssige undersøgelser af patienter.

Gennem laboratorieøvelser og teoretiske øvelser skal den studerende ved en blanding af ”hands-on” og demonstrationer udført af specialister opnå viden om, hvorledes arbejdet med avancerede molekylær-genetiske diagnostiske metoder organiseres, udføres og kvalitetssikres. Den studerende får således ved praktiske eksempler styrket den teoretiske viden om metoderne og får desuden viden om de grundlæggende principper for pålidelig diagnosticering.

Den studerende vil opnå færdigheder i at udføre udvalgte molekylær-genetiske diagnostiske metoder og analyser.

Endelig vil den studerende ved teoretisk gennemgang og praktiske laboratorieøvelser opnå viden om de underliggende principper for behandling af udvalgte medfødte sygdomme ved brug af antisense oligonukleotider.

For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:

• Kritisk læse, fortolke og formidle videnskabelig originallitteratur inden for molekylær-genetisk diagnostik.
• Redegøre for de klassiske arvegange og andre vigtige arvegange, samt den molekylære patologi ved udvalgte arvelige sygdomme.
• Forklare udvalgte teknikker anvendt i molekylær-genetisk diagnostik.
• Redegøre for - samt praktisk anvende - de principper og metoder, der ligger til grund for genetisk udredning og diagnostik ved arvelige sygdomme.
• Kende til etiske problemstillinger i forbindelse med genetisk rådgivning.
• Redegøre for de væsentligste trin i udviklingen af en molekylær-genetisk diagnostisk metode.
• Opstille de teoretiske og eksperimentelle rammer for en defineret molekylær-diagnostisk problemstilling.
• Vælge optimal metode for en defineret molekylær-genetisk diagnostisk problemstilling.
• Formulere nye problemstillinger og undersøgelser på basis af opnåede resultater.
• Kende til og anvende udvalgte computerbaserede analyseværktøjer og databaser.
• Fortolke data fra udvalgte molekylær-genetiske diagnostiske tests.
• Indgå i tværfagligt samarbejde med sundhedssektoren/sundhedsindustrien om udvikling af molekylær-genetisk sygdomsdiagnostik.
• Redegøre for principperne i nye terapeutiske metoder baseret på anvendelse af syntetiske antisense oligonukleotider til behandling af udvalgte arvelige sygdomme

Kurset indeholder følgende faglige hovedområder: Human Genetik og Molekylær  biologi. Herunder:

• Molekylær genetik ved diagnosticering af arvelige sygdomme (PCR i forbindelse med mutationsspecifikke og generelle mutationsscannings-assays. DNA sekventering).
• Diagnostisk anvendelse af Next Generation Sequencing til mutationsdetektion og karakterisering af gen-ekspression.
• Kromosomanalyser (mikroskopering og molekylær cytogenetik)
• Metoder til karakterisering af gen-ekspression (mikro-arrays, RNA-seq og kvantitativ PCR).
• Kvalitetssikring, validering, kilder til variation og fejl ved molekylær-genetisk sygdomsdiagnostik.
• Anvendelse af bioinformatisk analyse til evaluering af sekvensvariationers og mutationers patogene effekt og deres udbredelse i befolkninger, samt til søgninger i sekvens-, variations/mutations- og sygdoms-databaser.
• Etiske aspekter i forbindelse genetisk rådgivning af familier og i forbindelse med screening i befolkningen.
• Nye molekylært baserede behandlinger af arvelige sygdomme.

Peter Turnpenny Sian Ellard: Emery's Elements of Medical Genetics, Elsevier,9780702066856, 15th edition.
Herudover udvalgte artikler og øvelsemanual.

Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.

• Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 18
  
• træningsfase: Antal timer: 37, heraf 21 timer eksaminatorie og 16 timer laboratorie

Introfasen består af forelæsninger. Her gives en introduktion til kursets emner og vejen til kompetenceopnåelse som supplement til lærebogen og videnskabelige artikler, som de studerende forventes at studere selvstændigt.

I træningsfasen opdyrkes kompetencer indenfor kursets centrale dele – ikke mindst kompetencer i opstilling og anvendelse af stamtræer for de hyppigste genetiske arvegange og risiko beregning. Ligeledes øves kompetencer i valg af de bedst egnede diagnostiske analyser, samt fortolkning af analyse resultater. Der trænes også forståelse af de hyppigste underliggende molekylær patologiske mekanismer og egnede behandlinger. Der øves metoder til beregninger på populationsniveau og genetisk epidemiologi, herunder associationsstudier. Endelig lægges der stor vægt på træning i forståelse af principperne i of fortolkning af diagnostiske metoder, hvor hele genomet eller transcriptomet analyseres, f.eks. ved next generation sequencing. Eksaminatorietimerne er baseret på gruppearbejde omkring problemløsning. I laboratorieøvelserne arbejder de studerende i grupper med praktiske øvelser i genetisk diagnostik, samt behandling af en arvelig sygdom på det molekylære plan.

I studiefasen forventes de studerende at arbejde med selvstudium af lærerbogen og at løse opgaver med genetiske problemstillinger, der er uploadet på blackboard. Derudover indgår såvel forberedelse af fremlæggelser som en laboratorierapport som centrale elementer i studiefasen. De studerende kan forvente feedback fra en underviser på begge dele. De studerende forventes også at bruge en del af studiefasen på at selvstændig forberedelse til laboratorieøvelser samt på at udarbejde en projektopgave, der indgår i eksamensbedømmelsen.