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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Scienze & AmbientePromuovere la sostenibilità attraverso soluzioni innovative per lo stoccaggio dell'energia

Promuovere la sostenibilità attraverso soluzioni innovative per lo stoccaggio dell’energia

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Le economie occidentali si stanno spostando verso le energie rinnovabili. Tra il cambiamento climatico e la diminuzione delle risorse naturali, la nostra dipendenza da combustibili fossili finiti sta diventando sempre più inaffidabile. C’è un consenso in tutto il mondo per porre fine alla dipendenza da combustibili fossili fortemente inquinanti per la produzione di energia.

Energia verde, sostenibilità - foto illustrativa.

Energia verde, sostenibilità – foto illustrativa. Credito immagine: Abby Anaday tramite Unsplash. licenza gratuita

Questa trasformazione energetica stabilisce nuovi standard globali. Tale compito richiede straordinari progressi tecnici; stabilire un alimentatore verde affidabile, robusto e conveniente per guidare l’espansione economica per soddisfare le esigenze domestiche. Tuttavia, le menti scientifiche e industriali più brillanti del mondo stanno abbracciando con entusiasmo questa sfida, con la promessa di ricompense per gli innovatori di successo.

Si prevede che il mercato globale dell’energia verde raggiungerà un valore sbalorditivo di 1.977,6 miliardi di dollari entro il 2030. Ciò implica un potenziale raddoppio del mercato delle energie rinnovabili entro un decennio. L’energia è la linfa vitale di tutte le attività economiche e una parte cruciale della vita umana, offrendo senza dubbio opportunità senza precedenti di crescita e profitto.

Il passaggio all’energia rinnovabile, tra cui energia eolica, mareomotrice, geotermica, solare, bioenergetica, idroelettrica e oceanica, richiede investimenti significativi in ​​nuove infrastrutture. Attualmente, l’energia rinnovabile può essere costosa, rendendola potenzialmente meno popolare a livello di consumatore.

L’anello più debole dell’offerta globale di energia rinnovabile è senza dubbio lo stoccaggio di energia. Per fare un confronto, l’economia globale potrebbe sopravvivere con riserve di greggio immagazzinate per circa 45 giorni. Al contrario, le riserve di elettricità immagazzinate durerebbero solo 33 minuti. Affinché un passaggio completo all’energia sostenibile diventi realmente fattibile, abbiamo bisogno della capacità di immagazzinare in modo sicuro riserve strategiche comparabili di elettricità.

In effetti, l’innovazione nello stoccaggio dell’energia costituisce il nucleo stesso della rivoluzione delle energie rinnovabili. Aziende in grado di offrire soluzioni innovative di accumulo di energia come Gruppo LCI occupano una posizione unica all’interno di questo vasto mercato delle energie rinnovabili.

Aprire la strada a un futuro di energia rinnovabile

ICL Soluzioni per lo stoccaggio dell’energia stanno migliorando le capacità di immagazzinamento dell’energia. La loro innovativa tecnologia delle batterie al bromo sta ridefinendo il potenziale delle energie rinnovabili. Con operazioni consolidate nella regione del Mar Morto ricca di minerali del deserto israeliano del Negev, ICL mantiene l’accesso ad alcune delle più ricche concentrazioni di bromo del mondo.

Il bromo (Br), un elemento chimico con una cinetica rapida, è ideale per la produzione di batterie e soluzioni di accumulo di energia. Le batterie al bromo, sicure per l’uso domestico, non richiedono particolare manutenzione o misure di sicurezza antincendio. L’integrazione di particolari materiali, noti come ‘Complessanti’, nell’elettrolita stabilizza il bromo, eliminando il rischio di autoaccensione e potenzialmente rivoluzionando l’efficacia e la scalabilità della produzione di energia rinnovabile.

Per ICL, l’impulso parte dall’innata passione per l’innovazione e le nuove tecnologie, parte dell’etica dell’azienda sin dagli anni ’20. A livello globale, i fattori chiave sono la rapida transizione verso le fonti di energia rinnovabile e la spinta sostanziale dal mercato delle batterie per veicoli elettrici. La domanda di accumulo di energia è enorme, con una concorrenza significativa tra i produttori di veicoli elettrici, tutti impegnati a rilasciare il veicolo elettrico definitivo dotato di una batteria sicura, estremamente efficiente e intelligente.

L’unità ESS, che copre tutte le potenziali opportunità relative ai materiali delle batterie nelle attività di ICL, esamina numerosi progetti e imprese in tutto il mondo. Cercano nuove opportunità per soddisfare il mercato finale e i clienti utilizzando queste sinergie, conoscenze e capacità. L’ESS è un motore di crescita significativo per il Gruppo ICL.

L’obiettivo principale di questa unità è continuare a sviluppare materiali per batterie per creare soluzioni di stoccaggio dell’energia più efficienti e sostenibili. Altri obiettivi includono garantire che ICL serva i propri clienti (il mercato dell’accumulo di energia) nel miglior modo possibile e supervisionare le tecnologie in fase di miglioramenti incrementali, esplorando al contempo tecnologie di prossima generazione più efficienti e sostenibili.

Inoltre, mirano a preparare soluzioni per nuovi mercati e processi basati sui futuri requisiti di accumulo di energia, mantenendo ICL in prima linea nel settore energetico per anni, persino decenni, a venire. Si sforzano inoltre di garantire che ICL sia attrezzata per sfruttare le opportunità future a livello strutturale e organizzativo costruendo e investendo nelle proprie capacità e risorse umane.

La significativa presenza globale di ICL, l’esperienza nella creazione di partnership internazionali, le conoscenze specialistiche, le risorse fisiche e le considerevoli risorse finanziarie contribuiscono alla loro forte posizione nel mercato ESS. ICL sta rispondendo alla crescente domanda di accumulo di energia dovuta all’aumento dell’uso delle batterie agli ioni di litio investendo nella produzione di fosfato di ferro e litio, sostenuta da una sovvenzione federale di 197 milioni di dollari. Stanno diventando un importante produttore statunitense per un mercato in rapida espansione e un leader di mercato.

Il loro ingresso nel mercato del litio ferro fosfato in Cina è stato ben accolto e hanno in programma di espandere la loro offerta lì e in altri mercati come gli Stati Uniti e l’Europa. L’azienda si dedica allo sviluppo di soluzioni innovative di accumulo di energia per facilitare la crescita economica futura e si impegna a raggiungere i 17 obiettivi di sviluppo strategico delle Nazioni Unite, in particolare il 7 ° SDG, che è quello di “Garantire l’accesso a servizi accessibili, affidabili, sostenibili e moderni energia per tutti”.

Le innovative soluzioni di accumulo di energia rinnovabile di ICL contribuiscono in modo tangibile alla realizzazione di questo obiettivo. Sono entusiasti delle possibilità che le loro nuove tecnologie stanno creando e si impegnano a trasformare queste possibilità in realtà redditizie attraverso la loro unità ESS dedicata.



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