I ricercatori hanno sviluppato nanoparticelle in grado di penetrare nella retina neurale e fornire mRNA alle cellule dei fotorecettori il cui corretto funzionamento rende possibile la visione.

Gli scienziati dell’Oregon State University College of Pharmacy hanno dimostrato in modelli animali la possibilità di utilizzare nanoparticelle lipidiche e RNA messaggero, la tecnologia alla base dei vaccini COVID-19, per trattare la cecità associata a una rara condizione genetica.

Lo studio è stato pubblicato oggi (11 gennaio 2023) sulla rivista I progressi della scienza. È stato guidato dal professore associato di scienze farmaceutiche dell’OSU Gaurav Sahay, dallo studente di dottorato dell’Oregon State Marco Herrera-Barrera e dall’assistente professore di oftalmologia dell’Oregon Health & Science University Renee Ryals.

Gli scienziati hanno superato quella che era stata la principale limitazione dell’utilizzo di nanoparticelle lipidiche, o LNP, per trasportare materiale genetico ai fini della terapia della vista, facendole raggiungere la parte posteriore dell’occhio, dove si trova la retina.

I lipidi sono acidi grassi e composti organici simili tra cui molti oli e cere naturali. Le nanoparticelle sono minuscoli pezzi di materiale di dimensioni variabili da uno a 100 miliardesimi di metro. L’RNA messaggero fornisce istruzioni alle cellule per produrre una particolare proteina.

Con i vaccini contro il coronavirus, l’mRNA trasportato dagli LNP istruisce le cellule a creare un pezzo innocuo della proteina spike del virus, che innesca una risposta immunitaria dal corpo. Come terapia per la compromissione della vista derivante dalla degenerazione retinica ereditaria, o IRD, l’mRNA istruirebbe le cellule dei fotorecettori – difettose a causa di una mutazione genetica – a produrre le proteine ​​necessarie per la vista.

L’IRD comprende un gruppo di disturbi di varia gravità e prevalenza che colpiscono una persona su poche migliaia in tutto il mondo.

Gli scienziati hanno dimostrato, in una ricerca che ha coinvolto topi e primati non umani, che gli LNP dotati di peptidi erano in grado di passare attraverso le barriere negli occhi e raggiungere la retina neurale, dove la luce viene trasformata in segnali elettrici che il cervello converte in immagini.

“Abbiamo identificato un nuovo set di peptidi che possono raggiungere la parte posteriore dell’occhio”, ha detto Sahay. “Abbiamo usato questi peptidi per agire come codici postali per consegnare nanoparticelle che trasportano materiali genetici all’indirizzo previsto all’interno dell’occhio”.

“I peptidi che abbiamo scoperto possono essere usati come ligandi mirati direttamente coniugati a RNA silenzianti, piccole molecole per terapie o come sonde di imaging”, ha aggiunto Herrera-Barrera.

Sahay e Ryals hanno ricevuto una sovvenzione di 3,2 milioni di dollari dal National Eye Institute per continuare a studiare la promessa delle nanoparticelle lipidiche nel trattamento della cecità ereditaria. Condurranno la ricerca sull’uso degli LNP per fornire uno strumento di editing genetico che potrebbe eliminare i geni cattivi nelle cellule dei fotorecettori e sostituirli con geni correttamente funzionanti.

La ricerca mira a sviluppare soluzioni per le limitazioni associate all’attuale principale mezzo di consegna per l’editing genetico: un tipo di virus noto come virus adeno-associato o AAV.

“L’AAV ha una capacità di confezionamento limitata rispetto agli LNP e può provocare una risposta del sistema immunitario”, ha affermato Sahay. “Inoltre, non funziona in modo fantastico nel continuare a esprimere gli enzimi che lo strumento di modifica utilizza come forbici molecolari per eseguire tagli nel DNA da modificare. Speriamo di utilizzare ciò che abbiamo appreso finora sugli LNP per sviluppare un sistema di consegna dell’editor di geni migliorato”.

Riferimento: “Le nanoparticelle lipidiche guidate da peptidi forniscono mRNA alla retina neurale di roditori e primati non umani” 11 gennaio 2023, I progressi della scienza.
DOI: 10.1126/sciadv.add4623

Lo studio LNP guidato dai peptidi è stato finanziato dal National Institutes of Health. Hanno partecipato alla ricerca per l’Oregon State anche i docenti del College of Pharmacy Oleh Taratula e Conroy Sun, i ricercatori post-dottorato Milan Gautam e Mohit Gupta, gli studenti di dottorato Antony Jozic e Madeleine Landry, l’assistente di ricerca Chris Acosta e lo studente universitario Nick Jacomino, uno studente di bioingegneria al College di Ingegneria che si è laureata nel 2020.

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Faglie di Ridgecrest sempre più sensibili alle maree della Terra solida prima dei terremoti – ScienceDaily

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Le faglie nell’area di Ridgecrest, in California, erano molto sensibili alle sollecitazioni di marea della terra solida nell’anno e mezzo prima della sequenza del terremoto di Ridgecrest del luglio 2019, hanno riferito i ricercatori al meeting annuale 2023 della Seismological Society of America (SSA).

“Il segnale della modulazione delle maree diventa estremamente forte” dopo il 2018, ha affermato Eric Beauce del Lamont-Doherty Earth Observatory, che ha notato che il segnale è stato identificato con la sismicità che si è verificata attorno alle faglie che si sono verificate nel terremoto di magnitudo 7.1 del 2019.

Il collegamento non significa che le sollecitazioni di marea, che sono molto piccole rispetto ad altre sollecitazioni tettoniche, abbiano comunque innescato il terremoto.

“Non sappiamo se qualcosa è iniziato ad accadere nella zona di faglia, qualcosa che è un indicatore del prossimo terremoto”, ha detto Beauce. “Forse quel processo ha cambiato le proprietà della crosta in modo tale da renderla più sensibile alle sollecitazioni delle maree”.

Spinta dalle stesse forze gravitazionali del sole e della luna che creano le maree oceaniche, anche la terra solida si deforma nello stesso modo periodico. Le persone non possono sentire i cambiamenti, ma il terreno si deforma da 10 a 20 centimetri al giorno.

Queste maree solide “inducono cambiamenti di stress molto, molto piccoli nella crosta”, spiega Beauce, “che possono indurre cambiamenti di stress in tutte le faglie all’interno della crosta”.

Sebbene i ricercatori siano a conoscenza di questi minuscoli cambiamenti di stress da più di un secolo, è stato difficile estrarre il loro segnale dalla registrazione sismica e determinare se modulano la sismicità.

Negli ultimi dieci anni, tuttavia, migliori tecniche di rilevamento e analisi dei terremoti hanno reso possibile la ricerca nei cataloghi dei terremoti per trovare il segnale delle sollecitazioni di marea, ha affermato Beauce.

Lui ei suoi colleghi hanno costruito un ricco catalogo di terremoti ad alta risoluzione, utilizzando algoritmi di apprendimento automatico insieme ad altre tecniche, per l’ultimo decennio di microsismicità nell’area di Ridgecrest. (La microsismicità di solito si riferisce a terremoti di magnitudo 2.0 o inferiore).

Hanno scoperto che “ci sono prove suggestive che la sismicità di picco si verifica quando le sollecitazioni di marea sono massime”, ha detto Beauce, “ma questa modulazione è debole e, poiché è debole, è solo suggerita”.

Altri ricercatori che hanno esaminato i terremoti megathrust dell’Oceano Indiano del 2004 e del Tohoku del 2011 hanno rilevato un aumento della modulazione della sismicità collegata alle sollecitazioni delle maree, decenni prima dei terremoti, ha affermato Beauce. E alcuni scienziati sono stati in grado di generare risultati simili in esperimenti sui terremoti creati in laboratorio.

I risultati delle maree non hanno implicazioni dirette per la previsione dei terremoti, “poiché non sappiamo se stiamo osservando un fenomeno generale o uno specifico solo per il terremoto di Ridgecrest”, ha affermato Beauce, “ma lo vedo come un modo per ottenere nuove osservazioni vincoli sulla fisica dei terremoti, possibilmente la preparazione e la nucleazione dei terremoti.”



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