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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Lo studio rileva che la combustione delle stufe a gas può aumentare i livelli interni di sostanze chimiche legate a un rischio più elevato di tumori delle cellule del sangue

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Una sostanza chimica legata a un rischio più elevato di leucemia e altri tumori delle cellule del sangue si insinua in milioni di case ogni volta che i residenti accendono le loro stufe a gas. Una nuova analisi condotta da Stanford rileva che un singolo fornello a gas in alto o un forno a gas impostato a 350 gradi Fahrenheit può aumentare i livelli interni del benzene cancerogeno al di sopra di quelli del fumo di tabacco passivo. Anche il benzene si diffonde in tutta la casa e indugia per ore nell’aria domestica, secondo il documento pubblicato il 22 giugno in Scienze e tecnologie ambientali.

“Il benzene si forma nelle fiamme e in altri ambienti ad alta temperatura, come i bagliori che si trovano nei giacimenti petroliferi e nelle raffinerie. Ora sappiamo che il benzene si forma anche nelle fiamme delle stufe a gas nelle nostre case”, ha detto l’autore senior dello studio Rob Jackson, il Michelle e Kevin Douglas Provostial Professor e professore di scienze del sistema terrestre presso la Stanford Doerr School of Sustainability. “Una buona ventilazione aiuta a ridurre le concentrazioni di inquinanti, ma abbiamo scoperto che i ventilatori di scarico erano spesso inefficaci nell’eliminare l’esposizione al benzene”.

Peggio del fumo passivo

Complessivamente, i ricercatori hanno scoperto che le concentrazioni indoor di benzene formate nelle fiamme delle stufe a gas possono essere peggiori delle concentrazioni medie del fumo passivo, che il benzene può migrare in altre stanze lontane dalla cucina e che le concentrazioni misurate nelle camere da letto possono superare le concentrazioni nazionali e internazionali parametri di riferimento per la salute. Hanno anche scoperto che le cappe da cucina residenziali non sono sempre efficaci nel ridurre le concentrazioni di benzene e altri inquinanti, anche quando le cappe si scaricano all’aperto.

Il nuovo documento è il primo ad analizzare le emissioni di benzene quando una stufa o un forno è in uso. Precedenti studi si sono concentrati sulle perdite dalle stufe quando sono spente e non hanno misurato direttamente le risultanti concentrazioni di benzene. I ricercatori hanno scoperto che i bruciatori e i forni a gas e propano emettono da 10 a 50 volte più benzene rispetto alle stufe elettriche. I piani cottura a induzione non emettevano benzene rilevabile. I tassi di benzene emessi durante la combustione erano centinaia di volte superiori ai tassi di emissione di benzene identificati in altri studi recenti da gas incombusto fuoriuscito nelle case.

I ricercatori hanno anche testato se i cibi cotti emettono benzene e hanno trovato zero emissioni di benzene da salmone o pancetta fritti in padella. Tutte le emissioni di benzene misurate dagli investigatori provenivano dal carburante utilizzato piuttosto che da qualsiasi cibo cucinato.

Un precedente studio condotto da Stanford ha mostrato che le stufe a gas all’interno delle case degli Stati Uniti perdono metano con un impatto climatico paragonabile alle emissioni di anidride carbonica di circa 500.000 auto a benzina. Inoltre espongono gli utenti a sostanze inquinanti, come il biossido di azoto, che possono scatenare malattie respiratorie. Una meta-analisi del 2013 ha concluso che i bambini che vivono in case con stufe a gas hanno un rischio di asma maggiore del 42% rispetto ai bambini che vivono in case senza stufe a gas e un’analisi del 2022 ha calcolato che il 12,7% dell’asma infantile negli Stati Uniti è attribuibile al gas stufe.

“Sto affittando un appartamento che ha una stufa elettrica”, ha detto il capo dello studio Yannai Kashtan, uno studente laureato in scienze del sistema terrestre. “Prima di iniziare questa ricerca, non ci ho mai pensato due volte, ma più apprendiamo sull’inquinamento delle stufe a gas, più mi sento sollevato di vivere senza una stufa a gas”.

Jackson è anche senior fellow presso lo Stanford Woods Institute for the Environment e il Precourt Institute for Energy. I coautori dello studio includono anche Metta Nicholson e Colin Finnegan, professionisti della ricerca in scienze ambientali presso il Dipartimento di scienze del sistema terrestre di Stanford; Zutao Ouyang, un ricercatore associato di scienze fisiche presso il Dipartimento di scienze del sistema terrestre di Stanford; e ricercatori del PSE Healthy Energy, dell’Università della California, Berkeley e del Lawrence Berkeley National Lab.

Lo studio è stato finanziato dalla High Tide Foundation.

Come ridurre l’esposizione agli inquinanti delle stufe a gas

Oltre a garantire un’adeguata ventilazione con una cappa da cucina o una finestra aperta, gli approcci relativamente economici per ridurre l’esposizione agli inquinanti delle stufe a gas includono:

  • Usa piani cottura a induzione portatili, che possono essere trovati per meno di $ 50 nuovi.
  • Usa utensili da cucina elettrici, come bollitori per il tè, tostapane e pentole a cottura lenta.
  • Ove disponibile, approfitta degli sconti statali e locali, nonché dei prestiti a basso o zero interessi (come questi programmi per la California e la San Francisco Bay Area) per compensare il costo della sostituzione degli apparecchi a gas.
  • I crediti d’imposta federali sono ora disponibili e gli sconti federali dovrebbero essere disponibili entro la fine dell’anno o nel 2024 per aiutare a compensare il costo della sostituzione degli apparecchi a gas.



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