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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I fulmini secchi possono innescare incendi anche in condizioni più umide – ScienceDaily

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I fulmini secchi possono ancora essere disastrosi anche quando le condizioni non sono così secche, ha scoperto uno studio.

In precedenza si pensava che questi attacchi da nuvola a terra durante precipitazioni scarse o assenti rappresentassero un pericolo di incendio solo se si verificavano con meno di 2,5 mm di pioggia in un giorno (circa 0,10 pollici). Uno studio condotto dalla Washington State University sugli incendi provocati da fulmini negli Stati Uniti occidentali ha scoperto che gli attacchi hanno causato incendi nonostante fino a 7,7 mm (circa 0,3 pollici) di precipitazioni.

Sebbene la quantità di pioggia sia ancora bassa, la stima più accurata potrebbe aiutare i soccorritori a rilevare gli incendi in anticipo, in particolare quelli noti come “residui”, che possono bruciare per molti giorni prima di esplodere in incendi in piena regola.

“Le quantità di pioggia che abbiamo quantificato dovrebbero aiutare a fornire una migliore comprensione di quanta pioggia può cadere e rappresentare comunque un rischio di incendio”, ha affermato Dmitri Kalashnikov, Ph.D. candidato alla WSU School of the Environment e autore principale dello studio pubblicato sulla rivista Geophysical Research Letters.

I ricercatori hanno analizzato i dati su oltre 4.600 incendi causati naturalmente compilati dal National Interagency Fire Center in tutto l’Occidente dal 2015 al 2020. Hanno abbinato 3.726 di quelli ai fulmini che probabilmente li hanno avviati, utilizzando i dati della rete nazionale di rilevamento dei fulmini.

Lo studio ha rilevato che il 15,3% di questi erano incendi di lunga durata, che rappresentano oltre un centinaio di incendi ogni anno. L’analisi dei dati sulle precipitazioni radar nel periodo dei fulmini ha mostrato precipitazioni maggiori di quanto si pensasse in precedenza tra gli incendi rilevati in precedenza che vanno da 1,7 mm a 4,6 mm (0,07 pollici-0,18 pollici). Gli incendi di mantenimento tendevano a verificarsi con precipitazioni ancora più elevate di circa 3,0 mm-7,7 mm (0,12 pollici-0,3 pollici).

Mentre gli esseri umani causano ancora la maggior parte degli incendi per caso o per incendio doloso, gli incendi causati dai fulmini bruciano la maggior parte della superficie. Secondo uno studio precedente, quasi il 70% della terra bruciata dagli incendi in Occidente proveniva da incendi provocati da fulmini. Ad esempio, la più grande area di incendi boschivi nella storia della California si è verificata nell’agosto 2020 dopo che un fulmine secco ha acceso molti incendi contemporaneamente.

I fulmini secchi possono anche provocare incendi in luoghi remoti difficili da raggiungere per i vigili del fuoco, ha affermato Kalashnikov. I residui pongono un ulteriore problema perché sono così difficili da rilevare nelle fasi iniziali. Questo studio ha rilevato che la percentuale più alta di residui si trovava nelle montagne boscose del sud-ovest e nelle Montagne Rocciose centrali e meridionali.

Le aree boschive sono particolarmente vulnerabili a questi tipi di incendi perché l’illuminazione potrebbe incendiare le foglie e i ramoscelli sul suolo della foresta che è riparato dalla pioggia – e dalla vista – dai rami soprastanti.

“Gli arresti sono estremamente subdoli perché i fulmini possono innescare un incendio, e potrebbe semplicemente bruciare per un giorno o due o talvolta una settimana o più fino a quando le condizioni non sono adatte per la propagazione del fuoco”, ha detto Kalashnikov. “Quindi la tempesta di fulmini potrebbe essere passata molto tempo fa, e potresti pensare che non ci sia alcun pericolo, poi all’improvviso il fuoco esplode.”

I coautori dello studio includono i ricercatori della WSU Deepti Singh e Yianna Bekris così come John Abatzoglou dell’Università della California, Merced; Paolo Loikithof Portland State University; e Nicholas Nauslar del Bureau of Land Management degli Stati Uniti. Questa ricerca è stata supportata da sovvenzioni della NASA e della National Science Foundation.



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