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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Le acque al largo di Alabama, Louisiana e Texas ospitano 14.000 pozzi non produttivi

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Le zone umide, le aree costiere e le acque al largo vicino ad Alabama, Louisiana e Texas hanno più pozzi di petrolio e gas inattivi rispetto a quelli in produzione, e il costo per tapparli e abbandonarli in modo permanente potrebbe essere di $ 30 miliardi, suggeriscono i ricercatori dell’Università della California, Davis.

Un articolo pubblicato oggi sulla rivista Natura Energia esamina il costo per tappare 14.000 pozzi che sono inattivi, non producono da cinque anni ed è improbabile che vengano riattivati ​​nella regione del Golfo del Messico, che è l’epicentro delle operazioni offshore di petrolio e gas degli Stati Uniti.

I pozzi potrebbero rappresentare futuri rischi ambientali e finanziari per il pubblico, e il differenziale di costo per tappare i pozzi sulla terraferma rispetto a quelli nelle acque offshore è grande, ha affermato Mark Agerton, assistente professore alla UC Davis e autore principale dell’articolo.

Le perdite dai pozzi più vicini alla costa hanno maggiori probabilità di danneggiare gli ecosistemi costieri e rilasciare gas serra come il metano nell’atmosfera, rispetto ai pozzi in acque profonde. Lo studio ha rilevato che oltre il 90% dei pozzi inattivi si trova in aree poco profonde e il costo per tapparli sarebbe di $ 7,6 miliardi, ovvero il 25% di un totale di $ 30 miliardi.

Informare le decisioni politiche

“I pozzi non dovrebbero fuoriuscire nell’ambiente, ma a volte lo fanno”, ha detto Agerton, del Dipartimento di economia agricola e delle risorse. “Come si ottiene il massimo beneficio ambientale con la minor quantità di denaro?”

I risultati potrebbero aiutare gli stati a decidere le priorità di pulizia, soprattutto perché accedono a 4,7 miliardi di dollari di fondi federali autorizzati dall’Infrastructure Investment and Jobs Act. Quel denaro viene accantonato per programmi di riduzione del metano, compresa la pulizia di vecchi pozzi di petrolio e gas, ha affermato Gregory Upton, professore associato di ricerca presso il Centro per gli studi sull’energia della Louisiana State University e coautore dell’articolo.

“Gli stati hanno un’idea abbastanza chiara di quanto costa tappare questi pozzi sulla terraferma, ma c’è davvero molta incertezza su quali fossero i costi per questi pozzi offshore”, ha detto Upton durante un briefing con i media sul giornale.

La responsabilità per la pulizia dei pozzi abbandonati nelle acque federali ricade sui precedenti proprietari se l’attuale proprietario diventa insolvente e non è in grado di coprire i costi. Le grandi compagnie petrolifere americane attualmente possiedono o hanno posseduto l’88% dei pozzi nelle acque federali del Golfo del Messico e si assumerebbero legalmente le responsabilità di pulizia nei confronti dei contribuenti, ha affermato Agerton.

Ma nelle acque statali, ogni giurisdizione gestisce la responsabilità in modo diverso e la proprietà precedente non entra in gioco. Gli stati sovrintendono ai programmi di tappatura per i pozzi orfani i cui proprietari sono falliti, sebbene il costo per tappare un pozzo offshore abbandonato aumenti con la lunghezza del pozzo e la profondità dell’acqua.

“La maggior parte dei costi deriva dall’otturazione di pozzi in acque più profonde dove le conseguenze ambientali sono minori rispetto a un pozzo poco profondo più vicino alla costa”, ha affermato Agerton. “Quei soldi sono probabilmente spesi meglio per le acque statali dove non possono inseguire i proprietari precedenti per i costi di pulizia e sarà un lavoro di pulizia più economico con maggiori benefici ambientali”.

Siddhartha Narra, Brian Snyder e Gregory B. Upton Jr. della Louisiana State University, sono coautori della ricerca.



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