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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notizieAmbienteL'affondamento della montagna sottomarina offre indizi sui terremoti al rallentatore -- ScienceDaily

L’affondamento della montagna sottomarina offre indizi sui terremoti al rallentatore — ScienceDaily

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Gli scienziati si sono interrogati a lungo su ciò che accade quando le montagne sottomarine – montagne e vulcani sul fondo del mare – vengono trascinate in zone di subduzione. Ora, una nuova ricerca dell’Università del Texas ad Austin mostra che quando le montagne sottomarine affondano, lasciano dietro di sé una scia di sedimenti morbidi. I ricercatori pensano che le macchie di sedimenti aiutino la pressione tettonica a sfuggire gradualmente nei terremoti a scorrimento lento invece che nei violenti tremori.

I risultati, pubblicati il ​​7 giugno 2023, sulla rivista Geoscienza della naturapuò essere utilizzato per regolare i modelli dei terremoti e aiutare gli scienziati a svelare i meccanismi che guidano i terremoti.

La ricerca è stata guidata da Nathan Bangs, ricercatore senior presso l’Istituto di geofisica dell’Università del Texas. Nel 2018, Bangs ha condotto un’indagine sismica oceanica che ha portato alla prima scansione 3D di una grande montagna sottomarina in subduzione. Conosciuto come Pāpaku Seamount, il vulcano estinto da tempo si trova a circa tre miglia sotto il fondale marino all’interno della zona di subduzione di Hikurangi al largo della costa della Nuova Zelanda.

Le immagini della scansione mostrano la montagna sottomarina in collisione con la zona di subduzione e il modello di stress, fluidi e sedimenti che la circondano. I modelli precedenti suggerivano che i sedimenti fossero spinti lungo la zona di subduzione davanti alla montagna sottomarina, ma la scansione ha rivelato qualcosa di diverso: un’enorme scia di sedimenti sulla scia di Pāpaku.

In un’altra sorpresa, gli scienziati hanno individuato la scia sbiadita di una montagna sottomarina molto più grande che era affondata da tempo sotto l’Isola del Nord della Nuova Zelanda.

Secondo Bangs, la scoperta suggerisce che le montagne sottomarine che affondano trascinano giù abbastanza sedimenti ricchi d’acqua da creare condizioni nella crosta adatte a terremoti a scorrimento lento, almeno in Nuova Zelanda.

“Quello più vecchio sembra essere molto legato a una cresta sollevata che è davvero nel centro di dove è stata la recente attività di slittamento lento”, ha detto Bangs. “Potrebbero esserci altri luoghi come Cascadia (nel nord-ovest del Pacifico degli Stati Uniti) che hanno montagne sottomarine in subduzione e molti sedimenti, ma poiché la crosta in subduzione lì ha tipicamente meno acqua di Hikurangi, potrebbero avere meno probabilità di avere lo stesso tipo di fondali poco profondi”. attività di scorrimento lento.”

I terremoti a scorrimento lento sono versioni al rallentatore di grandi terremoti, che rilasciano livelli simili di energia tettonica repressa ma in un modo innocuo e strisciante che può richiedere giorni o settimane per svilupparsi. Gli scienziati ritengono che la composizione della crosta sia un fattore importante nel modo in cui l’energia tettonica viene rilasciata, con rocce più morbide e umide che consentono alle placche di scivolare lentamente, mentre le rocce più secche e fragili immagazzinano energia fino a quando non cedono in megasismi violenti e mortali.

Le nuove scoperte rivelano come a volte si verificano queste condizioni e, cosa importante, dice Bangs, dicono agli scienziati cosa cercare nelle altre zone di subduzione del mondo.

La ricerca e l’indagine sismica sono state finanziate dalla National Science Foundation e da agenzie scientifiche simili in Nuova Zelanda, Regno Unito e Giappone. L’Istituto di Geofisica dell’Università del Texas è un’unità di ricerca della Jackson School of Geosciences.



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