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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Aumenta la resistenza all’E. coli nonostante il calo dell’uso di ciprofloxacina

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Dopo un calo di quasi tre volte delle prescrizioni dell’antibiotico ciprofloxacina tra il 2015 e il 2021, i tassi di pazienti resistenti alla ciprofloxacina Escherichia coli i batteri circolanti nella comunità non sono diminuiti.

Infatti, uno studio condotto su donne dell’area di Seattle di età superiore ai 50 anni che non avevano assunto antibiotici per almeno un anno ha scoperto che l’incidenza di batteri resistenti alla ciprofloxacina che colonizzano l’intestino Escherichia coli effettivamente aumentato. Circa 1 donna su 5 nello studio ne è stata colpita.

Lo studio è stato condotto da scienziati della School of Medicine dell’Università di Washington, del Kaiser Permanente Washington Health Research Institute e del Seattle Children’s Hospital. I loro risultati appaiono in Medicina delle comunicazioniun nuovo diario Nature Portfolio ad accesso libero.

I loro risultati sono coerenti con i modelli teorici che indicano che, una volta che una forma resistente ai farmaci E.coli emerge, continuerà a diffondersi stabilendosi a lungo termine nei microbiomi intestinali degli individui. Escherichia coli fa parte di un numero allarmante di batteri patogeni che sono diventati resistenti a diversi tipi di antibiotici. Resistenza significa che gli antibiotici non possono uccidere i batteri.

Patogeno Escherichia coli dall’intestino entra occasionalmente nell’apertura del tratto urinario e causa infezioni. L’anatomia pelvica femminile rende le donne più vulnerabili a questi batteri mobili. Le donne in postmenopausa sono particolarmente suscettibili alle infezioni gravi e resistenti ai farmaci. Alcuni resistenti ai farmaci Escherichia coli le infezioni sono associate a un rischio considerevole di ricovero ospedaliero e di morte per sepsi.

Infezioni delle vie urinarie da antibiotico-resistenti Escherichia coli può essere frustrante trattare, anche con cefalosporine di terza generazione, i nuovi tipi di antibiotici che vengono prescritti più frequentemente ad alcune popolazioni di pazienti. Resistenza alle cefalosporine tra i resistenti alla ciprofloxacina Escherichia coli è aumentato anche tra il 2015 e il 2021.

La ciprofloxacina e farmaci simili della sua classe erano un tempo gli antibiotici più prescritti per le infezioni del tratto urinario. Nel 2015, le raccomandazioni dei Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, della Food and Drug Administration e della Infectious Disease Society of America hanno scoraggiato un ampio uso di questa classe di farmaci per le infezioni non complicate del tratto urinario, in parte a causa della crescente resistenza.

“Tuttavia, sembra discutibile se una riduzione dell’uso di antibiotici possa essere efficace nel ridurre i tassi di resistenza Escherichia coli infezioni”, hanno osservato gli autori del documento di ricerca.

“Le prove di studi come questo potrebbero cambiare molti paradigmi su come combattere l’aumento della resistenza agli antibiotici”, ha affermato il medico scienziato Dr. Evgeni V. Sokurenko, professore di microbiologia presso la School of Medicine dell’Università di Washington, che ha diretto questo studio. ultime ricerche.

Nello studio, gli scienziati hanno esaminato i campioni positivi dei partecipanti per determinare di quali ceppi resistenti agli antibiotici Escherichia coli eravamo presenti.

Hanno scoperto che il tasso di un ceppo particolarmente virulento, ST1193, è aumentato durante il periodo di studio. Insieme a Escherichia coli ceppo ST131-H30, questi ceppi sono le principali cause di una pandemia globale di infezioni del tratto urinario multiresistenti tra tutte le donne.

Se l’ST1193 si insedia nell’intestino di più persone, la situazione potrebbe portare a più infezioni del tratto urinario con questo ceppo più virulento, indipendentemente dalla riduzione delle prescrizioni di fluorochinoloni.

Un altro ceppo con un aumento preoccupante nei campioni dei partecipanti è stato l’ST69, noto per causare più frequentemente infezioni del tratto urinario nei bambini.

I risultati dello studio suggeriscono che gli scienziati dovrebbero dare priorità alla scoperta di modi migliori per controllare la resistenza ai farmaci Escherichia coli capacità di colonizzare l’intestino prima che causi queste infezioni, hanno scritto gli autori. Hanno menzionato potenziali strategie per l’impiego di batteri probiotici e virus antibatterici (batteriofagi).

I ricercatori hanno aggiunto che questi approcci potrebbero essere offerti a pazienti ad alto rischio o impiegati contro i ceppi clinicamente più rilevanti. Sono necessarie ulteriori indagini sull’epidemiologia e sull’ecologia dell’intestino resistente agli antibiotici Escherichia colihanno detto, per aiutare a determinare come questi batteri colonizzano abilmente l’intestino umano e come colpirli nel modo più efficace per ridurre le infezioni resistenti agli antibiotici.

La dottoressa Veronica L. Tchesnokova, ricercatrice in microbiologia nel laboratorio Sokurenko presso la UW School of Medicine, è stata l’autrice principale dell’articolo. Il team dell’UW Medicine e del Seattle Children’s Hospital ha lavorato con il dottor James Ralston e altri presso il Kaiser Permanente Washington Health Research Institute.

Le sovvenzioni dell’Istituto nazionale per le allergie e le malattie infettive presso il National Institutes of Health (R01AI106007 e R01AI150152) hanno sostenuto questo lavoro.



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