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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L’elettricità statica attira le zecche verso gli host — ScienceDaily

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I ricercatori dell’Università di Bristol hanno scoperto che le zecche possono essere attratte attraverso spazi d’aria diverse volte più grandi di loro dall’elettricità statica che i loro ospiti accumulano naturalmente.

Questo probabilmente aumenta notevolmente la loro efficienza nel trovare ospiti da parassitare perché le zecche non sono in grado di saltare, e quindi questo è l’unico meccanismo con cui sarebbero in grado di entrare in contatto con ospiti che sono oltre la portata delle loro minuscole zampe.

I risultati, pubblicati oggi in Biologia attualesono il primo esempio noto di elettricità statica implicata nell’attaccamento di un animale a un altro animale.

Le zecche portano molte brutte malattie, inclusa la malattia di Lyme, che rendono infelice la vita di molte persone e animali e possono persino causare la morte. Pertanto c’è un enorme vantaggio sociale ed economico nel cercare di ridurre la capacità delle zecche di attaccarsi alle persone e agli animali su cui gli esseri umani fanno affidamento.

L’autore principale Sam England della School of Biological Sciences di Bristol ha spiegato: “Sapevamo che molti animali, compresi gli esseri umani, possono accumulare cariche elettrostatiche piuttosto significative.

“Lo vediamo quando riceviamo una scossa statica dopo essere rimbalzati su un trampolino o quando strofiniamo un palloncino sui nostri capelli, per esempio. Ma questa carica elettrostatica accade anche agli animali in natura quando sfregano contro oggetti nel loro ambiente come erba, sabbia , o altri animali. Queste cariche sono sorprendentemente elevate e possono essere equivalenti a centinaia se non migliaia di volt, più di quanto si ottiene dalle prese di corrente di casa! È importante sottolineare che le cariche statiche esercitano forze su altre cariche statiche, attrattive o repulsivi a seconda che siano positivi o negativi.

“Ci siamo chiesti se le cariche statiche accumulate naturalmente da mammiferi, uccelli e rettili potessero essere sufficientemente elevate da consentire alle zecche parassite di essere sollevate nell’aria dall’attrazione elettrostatica su questi animali, migliorando così la loro efficienza nel trovare ospiti di cui nutrirsi”.

Il team ha inizialmente testato l’idea portando pelliccia di coniglio caricata staticamente e altri materiali vicino alle zecche e osservando se ne erano attratte.

Hanno assistito alle zecche che venivano prontamente trascinate nell’aria attraverso spazi d’aria di diversi millimetri o centimetri (l’equivalente di esseri umani che saltano su diverse rampe di scale) da queste superfici cariche, e così hanno indagato ulteriormente.

Sam ha continuato: “In primo luogo, abbiamo utilizzato misurazioni precedenti della carica tipica trasportata dagli animali per prevedere matematicamente la forza del campo elettrico generato tra un animale carico e l’erba su cui piace sedersi e aspettare che gli ospiti passino.

“Quindi, abbiamo posizionato le zecche sotto un elettrodo, con un traferro in mezzo, e aumentato la carica sull’elettrodo finché le zecche non sono state attratte dall’elettrodo. In questo modo siamo stati in grado di determinare l’intensità minima del campo elettrico alla quale le zecche potrebbe essere attratto. Questo campo elettrico minimo rientrava nell’ordine di grandezza previsto dai calcoli matematici del campo elettrico tra un animale carico e l’erba, quindi è probabile che le zecche in natura siano attratte dai loro ospiti dall’elettricità statica.

Ci sono diverse implicazioni più ampie e potenziali applicazioni per questi risultati. In primo luogo, il fenomeno si applica probabilmente a molte altre specie parassitarie che vogliono entrare in contatto e attaccarsi ai loro ospiti, come acari, pulci o pidocchi, e quindi potrebbe essere un meccanismo universale per gli animali per entrare in contatto e attaccarsi l’un l’altro. .

Al di là delle implicazioni puramente scientifiche, la scoperta apre la porta allo sviluppo di nuove tecnologie per ridurre al minimo i morsi di zecca negli esseri umani, negli animali domestici e negli animali da allevamento, come lo sviluppo di spray antistatici.

Sam ha concluso: “Ora abbiamo scoperto che le zecche possono essere sollevate attraverso intercapedini d’aria diverse volte più grandi di loro dall’elettricità statica che altri animali accumulano naturalmente. Questo rende più facile per loro trovare e attaccarsi agli animali a cui vogliono aggrapparsi. e da cui nutrirsi. Fino ad ora, non avevamo idea che un animale potesse beneficiare dell’elettricità statica in questo modo, e questo apre davvero l’immaginazione su quante forze invisibili come questa potrebbero aiutare gli animali e le piante a vivere la loro vita”.

Ora il team intende indagare se le zecche sono in grado di percepire l’avvicinarsi della carica elettrostatica dei loro potenziali ospiti.



Da un’altra testata giornalistica. news de www.sciencedaily.com

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