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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I geologi chiamano l’antico strato di roccia dopo la montagna di Las Vegas che contiene strati simili – ScienceDaily

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Il Grand Canyon è una delle sette meraviglie del mondo, visitata ogni anno da milioni di ammiratori. Quindi, naturalmente, penseresti che tutti i suoi strati rocciosi siano stati studiati e nominati. Ma ti sbaglieresti.

In un nuovo rapporto pubblicato questa primavera sulla rivista Geological Society of America Geosferaun gruppo di ricerca guidato dall’UNLV delinea come ha identificato e conferito un soprannome a una formazione del Grand Canyon di 500 milioni di anni prima inesplorata: The Frenchman Mountain Dolostone.

Il nuovo strato roccioso è rimasto nascosto in bella vista in tutto il Grand Canyon per millenni, ma – fino ad ora – i geologi non l’avevano chiamato o studiato in dettaglio.

Il team di ricerca dell’UNLV l’ha chiamata Frenchman Mountain Dolostone (FMD) – dopo una montagna dal nome simile che si trova adiacente a Las Vegas, Nevada. È qui che l’afta epizootica è più densa, completa e accessibile per lo studio. Attraverso il lavoro di investigazione scientifica, i ricercatori sono stati in grado di restringere l’età di questo intervallo stratigrafico e la sua relazione con gli strati del Grand Canyon.

“Per decenni, i geologi non sono stati in grado di correlare con precisione la successione degli strati a Frenchman Mountain con quelli del Grand Canyon, in parte perché Frenchman Mountain è stata spostata tettonicamente a circa 40 miglia a ovest da quando le rocce sono state depositate”, ha detto l’autore principale Steve Rowland , professore emerito di geologia all’UNLV e paleontologo al Museo di storia naturale di Las Vegas. “Stabilire descrizioni dettagliate e misurazioni dello spessore degli strati a Frenchman Mountain e anche nel Grand Canyon ci ha finalmente permesso di risolvere questo problema”.

L’afta epizootica è spessa più di 1.200 piedi a Frenchman Mountain, ha detto Rowland, ma si assottiglia drammaticamente verso est. Le porzioni esposte all’interno del Grand Canyon variano in spessore da quasi 400 piedi vicino allo Skywalk “West Rim” a meno di 100 piedi nel Marble Canyon, nella parte orientale del Grand Canyon National Park.

Nel 1945, il geologo Edwin McKee distinse, ma non nominò formalmente, l’intervallo di rocce che formano la scogliera che si trova appena sopra la ben nota Formazione Muav. L’afta epizootica non contiene fossili, quindi McKee non era sicuro della sua età. Il team di Rowland ha utilizzato una tecnica relativamente nuova per determinare l’età dell’afta epizootica: sottili differenze nel rapporto tra gli isotopi stabili del carbonio. Le fluttuazioni nei rapporti di questi isotopi si sono verificate contemporaneamente in tutta la Terra mentre gli strati venivano depositati. I ricercatori hanno confrontato le fluttuazioni negli strati della montagna francese con quelle identificate in strati rocciosi datati con precisione in altre parti del mondo. I risultati indicano che la nuova formazione si è depositata in un intervallo di 7,3 milioni di anni, durante il periodo Cambriano, tra 502,8 milioni e 495,5 milioni di anni fa.

L’afta epizootica è la prima nuova formazione ad essere nominata nel canyon dal 1985, quando fu nominata la formazione Surprise Canyon. È anche il primo strato roccioso esposto nel Grand Canyon ad essere chiamato per una località al di fuori della regione del Grand Canyon.

Oltre a Rowland, il gruppo di ricerca comprendeva l’ex studente laureato dell’UNLV Slava Korolev, il geologo del Denver Museum of Nature and Science James Hagadorn e il professore di matematica dell’UNLV Kaushik Ghosh.



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