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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Il cannone di bordo trovato al largo della costa svedese potrebbe essere il più antico d’Europa

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Un gruppo di ricerca internazionale guidato dall’archeologo marittimo Staffan von Arbin dell’Università di Göteborg ha studiato quello che potrebbe essere il cannone di bordo più antico d’Europa. Il cannone è stato trovato nel mare al largo di Marstrand, sulla costa occidentale svedese e risale al XIV secolo. I risultati dello studio interdisciplinare apportano nuove conoscenze sullo sviluppo iniziale dell’artiglieria terrestre e marittima, ma testimoniano anche un periodo travagliato per i marittimi e le popolazioni costiere.

Si ritiene che il piccolo cannone ad avancarica in lega di rame fuso, trovato da un subacqueo ricreativo a una profondità di 20 metri nel mare al largo di Marstrand, provenga da un naufragio. I ricercatori concludono che si tratta di un cannone di bordo, e non di un cannone trasportato come carico, perché quando è stato trovato aveva ancora parti di carica rimaste nella camera della polvere. Ciò significa che il cannone era carico e pronto per l’uso in combattimento nel momento in cui finì sul fondo del mare.

“Grazie ai resti conservati della carica, è stato possibile utilizzare la datazione al radiocarbonio per stabilire l’età del ritrovamento”, afferma Staffan von Arbin, archeologo marittimo dell’Università di Göteborg.

“I risultati dello studio mostrano che il cannone Marstrand risale probabilmente al XIV secolo, rendendolo uno dei pezzi di artiglieria più antichi mai trovati in Europa.”

I ricercatori hanno documentato il ritrovamento con la scansione 3D e hanno anche condotto un’analisi chimica del metallo utilizzato per fondere il cannone. L’analisi ha mostrato che si trattava di una lega di rame contenente circa il 14% in peso di piombo e solo piccole quantità di stagno.

Secondo i ricercatori, questa lega è tutt’altro che ottimale per la fusione dei cannoni, ed è probabile che il cannone si sarebbe rotto e sarebbe stato reso inutilizzabile se usato intensamente per periodi più lunghi.

“Chiaramente la persona che ha fuso il cannone non aveva la conoscenza e la comprensione necessarie delle proprietà delle varie leghe di rame”, afferma Staffan von Arbin.

“Ciò dimostra che a quel tempo la nobile arte della fusione dei cannoni non era ancora stata completamente padroneggiata e che la produzione era in gran parte basata su tentativi ed errori.”

L’analisi indica anche che il minerale di rame utilizzato per la produzione del cannone veniva estratto nell’attuale Slovacchia, mentre il piombo proveniva probabilmente dall’Inghilterra o dalla regione di confine tra Polonia e Repubblica ceca.

Importante hub per la navigazione commerciale

In questo studio interdisciplinare pubblicato sulla rivista inglese di storia marittima Lo specchio del marinaio, i ricercatori presentano i risultati delle analisi effettuate, ma discutono anche il ritrovamento alla luce delle fonti documentarie, iconografiche e archeologiche. Nel XIV secolo la città di Marstrand, famosa per il suo eccellente porto, era un importante snodo per la navigazione commerciale tra l’Europa occidentale e l’area del Mar Baltico. Ma il mare era anche un’arena di guerre e conflitti, e le popolazioni civili costiere venivano spesso duramente colpite. Inoltre c’era sempre il rischio di attacchi da parte dei pirati.

I nuovi tipi di armi da fuoco sviluppati in questo periodo fornirono grandi vantaggi tattici nelle battaglie in mare. Ma non erano solo le navi da guerra ad essere armate: durante il tardo Medioevo anche le navi mercantili iniziarono ad essere dotate sempre più spesso di cannoni per difendersi dai pirati e da altre navi ostili. Lo studio del cannone Marstrand fornisce nuove conoscenze e prospettive sullo sviluppo di questa tecnologia militare.

I cannoni a imbuto del tipo Marstrand sono solitamente attribuiti ai secoli XV-XVI, ma questo ritrovamento testimonia che questo modello esisteva già nel XIV secolo. I resti conservati della carica nella camera della polvere del cannone mostrano anche che l’uso dei cartigli, una sorta di imballaggio tessile per la carica di polvere, è entrato in uso molto prima di quanto finora noto.

“Ora, ovviamente, vogliamo anche cercare di localizzare e documentare la nave a cui apparteneva il cannone. Anche se probabilmente è gravemente degradata e distrutta, dovrebbe essere possibile trovare resti sparsi del relitto se effettuiamo un inventario approfondito. del sito e dei suoi dintorni”, spiega Staffan von Arbin.

I fatti in breve:

Il cannone studiato è stato ritrovato nel 2001 da un subacqueo ricreativo e oggi fa parte delle collezioni del museo Bohusläns. L’attuale studio di ricerca è stato condotto in collaborazione con il Museo Bohusläns ed è stato in parte finanziato dalla Delegazione per la ricerca storica militare (DHF) e Källvikenstiftelsen (una fondazione svedese per la promozione delle misure di difesa e di pace della Svezia).

Il gruppo:

  • Staffan von Arbin, archeologo marittimo dell’Università di Göteborg, Svezia (responsabile del progetto e responsabile dello studio)
  • Kay Douglas Smith, ricercatore indipendente, Regno Unito (specialista in armi medievali a polvere da sparo)
  • Tobias B. Skowronek, Museo minerario tedesco, Germania (analisi chimica)



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