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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Miliardi nella spesa per la conservazione non riescono a migliorare gli stock di pesci selvatici nel bacino della Columbia – ScienceDaily

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Quattro decenni di spese per la conservazione per un totale di oltre 9 miliardi di dollari in dollari delle tasse aggiustate per l’inflazione non sono riusciti a migliorare gli stock di salmone selvatico e steelhead nel bacino del fiume Columbia, secondo la ricerca dell’Oregon State University.

Lo studio condotto da William Jaeger dell’OSU College of Agricultural Sciences si basa su un’analisi di 50 anni di dati che suggeriscono che mentre il numero di salmoni allevati in incubatoio è aumentato, non vi è alcuna prova di un aumento netto di salmoni selvatici e steelhead .

I risultati sono stati pubblicati oggi in PLOS Uno.

Jaeger, professore di economia applicata, osserva che i numeri di steelhead e Chinook, coho e sockeye sono stati sottoposti a forti pressioni nel bacino del fiume Columbia per più di un secolo e mezzo, inizialmente a causa del sovrasfruttamento, poi dall’energia idroelettrica a partire dal 1938 con l’apertura della diga di Bonneville, la diga più bassa del Mainstem Columbia.

“Inoltre, l’agricoltura, il disboscamento, l’estrazione mineraria e l’irrigazione hanno causato cambiamenti del paesaggio e degrado dell’habitat, il che ha aggravato i problemi per i pesci”, ha affermato Jaeger, che ha collaborato all’articolo con Mark Scheuerell, un biologo dell’US Geological Survey e dell’Università di Washington. .

Si stima che circa 16 milioni di salmoni e trote d’acciaio una volta siano tornati dal Pacifico nelle porzioni del bacino sopra la diga di Bonneville, ma negli anni ’70 c’erano meno di 1 milione di pesci, spingendo il governo federale a intervenire.

Il Northwest Power Act del 1980 richiedeva che gli obiettivi relativi alla pesca e alla fauna selvatica fossero considerati oltre alla produzione di energia e ad altri obiettivi. L’atto ha creato il Northwest Power and Conservation Council per istituire programmi di conservazione finanziati dalle entrate della Bonneville Power Administration.

Il costo e la portata degli sforzi di ripristino sono cresciuti considerevolmente negli anni ’90, ha affermato Jaeger, in seguito all’elenco di 12 corsi di salmone e steelhead del fiume Columbia come minacciati o in pericolo ai sensi dell’Endangered Species Act.

Il conto del pubblico per la spesa per la conservazione ora supera i 9 miliardi di dollari USA aggiustati per l’inflazione nel 2020, hanno affermato i ricercatori, il che non tiene conto di tutti i soldi che sono stati spesi dai governi locali e dalle agenzie non governative.

“L’impatto reale di tutti questi sforzi è sempre stato poco compreso”, ha detto Jaeger. “Molte persone sono da tempo preoccupate per la mancanza di prove del recupero di salmoni e steelhead. Uno dei problemi è che la maggior parte degli studi che valutano gli sforzi di ripristino hanno esaminato singoli progetti per specie specifiche, stadi di vita o aree geografiche, il che limita la capacità di realizzare ampie deduzioni a livello di bacino”.

Pertanto, osserva Jaeger, persiste una domanda chiave e la sua risposta è fondamentale per decisioni politiche e legali solide: esiste qualche prova di un aumento generale dell’abbondanza di pesce selvatico che possa essere collegato alla totalità degli sforzi di recupero?

Sulla base di mezzo secolo di dati sul ritorno dei pesci alla diga di Bonneville, l’unico punto di ingresso al bacino sopra la diga, le prove non supportano una risposta affermativa.

“Non abbiamo trovato alcuna prova nei dati che la spesa per il ripristino sia associata a un aumento netto dell’abbondanza di pesci selvatici”, ha detto Jaeger.

Ha affermato che il Northwest Power and Conservation Council ha fissato l’obiettivo di aumentare l’abbondanza totale di salmoni e steelhead nel bacino a 5 milioni di pesci entro il 2025, ma i ritorni annuali degli adulti alla diga di Bonneville erano in media inferiori a 1,5 milioni negli anni 2010.

E mentre la produzione di incubatoi ha aiutato con il numero complessivo di pesci adulti, ha aggiunto Jaeger, ha anche influenzato negativamente gli stock selvatici attraverso una serie di meccanismi tra cui genetica, malattie, competizione per l’habitat e il cibo e predazione di pesci selvatici da parte di pesci di incubatoio.

“Il ruolo degli incubatoi nei piani di recupero è controverso per molte ragioni, ma i risultati indicano che la produzione degli incubatoi combinata con la spesa per il ripristino è associata all’aumento del ritorno dei pesci adulti”, ha affermato Jaeger. “Tuttavia, abbiamo scoperto che i rendimenti degli adulti attribuibili alla spesa e ai rilasci di incubatoi combinati non superano ciò che possiamo attribuire ai soli incubatoi. Abbiamo esaminato le condizioni degli oceani e altre variabili ambientali, i rilasci di incubatoi, i tassi di sopravvivenza per il pesce rilasciato dagli incubatoi e la spesa per la conservazione, e non abbiamo visto alcuna indicazione di un effetto netto positivo per i pesci selvatici”.

Anche le spese per miglioramenti “durevoli” dell’habitat progettati per beneficiare cumulativamente della deposizione naturale di salmone selvatico e steelhead per molti anni non hanno portato a prove di un ritorno su questi investimenti, ha aggiunto.



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