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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Un nuovo test rivela che gli antibiotici esistenti, nascosti in bella vista sugli scaffali delle farmacie, possono trattare i superbatteri

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Un nuovo test ha rivelato che gli antibiotici approvati dalla FDA, disponibili presso la farmacia del tuo quartiere, possono trattare efficacemente i superbatteri. Non sono prescritti, tuttavia, perché il test gold standard prevede che non funzioneranno. Il nuovo test può migliorare il modo in cui gli antibiotici vengono sviluppati, testati e prescritti ed è apertamente disponibile a tutti.

La ricerca ha implicazioni significative nella lotta alla resistenza batterica ottimizzando la prescrizione e l’uso degli antibiotici attualmente disponibili e potenziando gli sforzi per scoprirne di nuovi.

Sviluppato da un gruppo di ricerca di scienziati della UC Santa Barbara, lo studio sugli antibiotici è stato pubblicato sulla rivista Cell Rapporti Medicina. La ricerca ha affrontato un difetto fondamentale nel paradigma sanitario per determinare la resistenza agli antibiotici. Non tiene conto delle condizioni ambientali nel corpo che incidono sulla potenza del farmaco.

Simulando le condizioni del corpo, il nuovo test ha identificato diversi antibiotici efficaci respinti dai test standard. Inoltre, quando i nuovi test e quelli standard concordarono, fu osservata una previsione quasi perfetta del successo o del fallimento del trattamento.

Lo studio ha richiesto uno screening tour de force di oltre 500 combinazioni antibiotico-batteriche. I risultati suggeriscono che il test standard non è corretto circa il 15% delle volte. E poiché i medici fanno affidamento su questo test per le decisioni terapeutiche, potrebbe portare alla prescrizione dell’antibiotico sbagliato.

Il progetto è stato guidato dal professor Michael Mahan e dal suo team di ricerca dell’UC Santa Barbara composto da Douglas Heithoff, Lucien Barnes e Scott Mahan, insieme ai medici del Santa Barbara Cottage Hospital Lynn Fitzgibbons, MD e Jeffrey Fried, MD, e al professor John House dell’Università di Sydney , Australia.

“Le persone non sono piastre di Petri, ecco perché gli antibiotici falliscono”, ha detto Mahan. “I test in condizioni che imitano il corpo migliorano l’accuratezza con cui i test di laboratorio prevedono la potenza del farmaco”.

I medici sono consapevoli dei difetti del test gold standard. Quando gli antibiotici raccomandati non funzionano, devono fare affidamento sulla loro esperienza per decidere l’antibiotico o gli antibiotici appropriati per i loro pazienti.

Questo studio fornisce una potenziale soluzione per affrontare la disparità tra gli antibiotici indicati dai test standard e gli esiti effettivi dei pazienti.

“La rivalutazione degli antibiotici approvati dalla FDA può essere di gran lunga maggiore rispetto al tempo e al costo di sviluppo di nuovi farmaci per combattere la resistenza antimicrobica”, ha spiegato Fitzgibbons, un medico di malattie infettive, “potenzialmente portando a significativi risparmi di vita e di costi”.

“I trattamenti per la sepsi sono costosi e richiedono lunghe degenze ospedaliere”, ha spiegato Heithoff, “e il test e il test ripetuti non sono solo dispendiosi in termini di tempo e lavoro, ma portano anche alla resistenza agli antibiotici”.

Il nuovo test porterà a costi ridotti per il settore sanitario nei loro sforzi per identificare nuovi farmaci per combattere le infezioni resistenti agli antimicrobici.

“Test più accurati riducono i costi della scoperta di farmaci semplificando il rilevamento dei candidati principali molto prima dei costosi studi clinici sull’uomo”, ha affermato House, un veterinario clinico.

Fried, un medico di terapia intensiva, ha aggiunto: “Saranno necessari studi clinici sulla sicurezza e l’efficacia umana per garantire che questi risultati siano applicabili a pazienti con varie infezioni e sepsi”.

Questa ricerca è stata finanziata da sovvenzioni del National Heart, Lung and Blood Institute del National Institutes of Health e dell’US Army Research Office tramite l’accordo e il contratto di cooperazione dell’Institute for Collaborative Biotechnologies (ICB).

“Come Gaucho, sono sempre orgoglioso di promuovere una legislazione che fornisca un supporto fondamentale per l’ottimo lavoro svolto dall’UCSB ICB e da altri ricercatori”, ha affermato il rappresentante Salud Carbajal. “Con il supporto fornito dalle leggi create dai miei colleghi e da me nel Comitato per le forze armate, l’UCSB ICB è stato in grado di sviluppare un nuovo metodo di test che ha rivelato che gli antibiotici approvati dalla FDA possono trattare efficacemente i superbatteri multiresistenti. Questo sarebbe un gioco cambiamento per molti nella nostra comunità con un accesso limitato all’assistenza sanitaria, e sono orgoglioso di vedere che il supporto incluso nella legislazione che ho contribuito a far entrare nella legge gioca un ruolo in questa svolta”.



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