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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Pearl Harbor: la spinta delle corazzate bombardate per la scienza del clima

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I dati meteorologici di diverse navi bombardate dai piloti giapponesi a Pearl Harbor sono stati recuperati in una missione di salvataggio che aiuterà gli scienziati a capire come sta cambiando il clima globale.

I membri dell’equipaggio a bordo di varie navi, come la USS Pennsylvania e la USS Tennessee, morirono quando le loro corazzate furono prese di mira nel dicembre 1941. Nonostante queste perdite, molte barche tornarono in servizio durante la Seconda Guerra Mondiale e i militari della marina statunitense continuarono i loro compiti quotidiani. , che includeva la registrazione dei dati meteorologici.

Un nuovo documento di ricerca, pubblicato in Giornale dei dati di geoscienza, racconta la storia del recupero dei dati meteorologici della Seconda Guerra Mondiale provenienti da 19 navi della Marina americana. Il suo salvataggio è stato reso possibile grazie al duro lavoro di oltre 4.000 volontari che hanno trascritto più di 28.000 immagini del diario di bordo della flotta della Marina americana di stanza alle Hawaii dal 1941 al 1945. Studi precedenti avevano suggerito che questi anni fossero anormalmente caldi. Il nuovo set di dati, che comprende oltre 630.000 record con più di 3 milioni di osservazioni individuali, aiuterà a dimostrare se questo era il caso.

Il dottor Praveen Teleti, ricercatore dell’Università di Reading che ha guidato la ricerca, ha dichiarato: “Le interruzioni delle rotte commerciali durante la seconda guerra mondiale hanno portato a una significativa riduzione delle osservazioni meteorologiche marine. Fino a poco tempo fa, i documenti di quel periodo erano ancora disponibili solo in documenti riservati”. La scansione e il salvataggio di questi dati apre una finestra sul passato, permettendoci di capire come si stava comportando il clima mondiale durante un periodo di tremendi sconvolgimenti.

“Ci sono due gruppi di persone che dobbiamo ringraziare per aver reso questa missione un successo. Siamo molto grati al team globale di scienziati cittadini per aver trascritto queste osservazioni e creato un enorme set di dati che include milioni di voci sulle temperature dell’aria e della superficie del mare, pressione atmosferica, velocità del vento e direzione del vento.

“Il massimo rispetto deve andare ai coraggiosi militari che hanno registrato questi dati. La guerra era ovunque intorno a loro, ma hanno comunque svolto il loro lavoro con tale professionalità. È grazie alla loro dedizione e determinazione che abbiamo queste osservazioni 80 anni dopo.”

Dati provenienti da navi devastate

I giornali di bordo utilizzati nel progetto provengono da 19 navi diverse, tra cui corazzate, portaerei, cacciatorpediniere e incrociatori, la maggior parte delle quali ha svolto un ruolo fondamentale negli eventi della Seconda Guerra Mondiale. Molte navi da cui sono stati recuperati i dati erano presenti a Pearl Harbor durante l’attacco dei bombardieri giapponesi il 7 dicembre 1941, sebbene tutte le navi elencate nello studio abbiano assistito all’azione nel Pacifico ad un certo punto durante la guerra. La USS Pennsylvania fu colpita quando Pearl Harbor fu attaccata dall’aeronautica giapponese nel dicembre 1941. Una bomba cadde sulla corazzata e causò la morte di nove militari, ma rimase in servizio. La USS Tennessee fu bombardata due volte nel dicembre 1941, provocando la morte di cinque militari. Tornò in servizio nel febbraio 1942.

Futuri studi sul clima

Le osservazioni effettuate dalle navi militari furono le fonti primarie di osservazioni marine per il periodo della Seconda Guerra Mondiale, ma molti documenti furono distrutti come atto di guerra o semplicemente dimenticati a causa del periodo di tempo in cui furono considerati classificati.

Il set di dati recuperato rivela come il tempo di guerra abbia reso necessari cambiamenti nelle pratiche di osservazione. Ad esempio, sono state effettuate più osservazioni durante il giorno che durante la notte per ridurre l’esposizione alle navi nemiche ed evitare di essere rilevati. Si ritiene che cambiamenti come questo avrebbero potuto portare alla registrazione di temperature leggermente più calde, il che significa che i libri di storia di oggi mostrano un periodo di calore anomalo nei set di dati globali durante la seconda guerra mondiale. I nuovi dati aiuteranno a risolvere questa incertezza.

Esistono poche o nessuna altra osservazione digitalizzata dall’Indo-Pacifico e dall’Estremo Oriente durante la seconda guerra mondiale. I dati recuperati aiuteranno gli scienziati a correggere e colmare le lacune nei set di dati esistenti e a garantire che possano comprendere meglio come si è evoluto il clima globale dall’inizio del XX secolo.



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