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 ticchettio dell’orologio”: la prima indagine da terra sui danni ai siti culturali ucraini rivela gravità e necessità di urgenza

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La guerra in Ucraina non è solo una guerra contro un popolo, ma una guerra alla cultura.

E dopo quasi due anni di combattimenti, sta distruggendo il patrimonio culturale dell’Ucraina su una scala mai vista dalla Seconda Guerra Mondiale, secondo una nuova ricerca condotta dai docenti dell’Università di Notre Dame Ian Kuijt e William Donaruma.

Kuijt, professore presso il Dipartimento di Antropologia, e Donaruma, professore di pratica presso il Dipartimento di Cinema, Televisione e Teatro, hanno visitato l’Ucraina per vedere in prima persona e iniziare a documentare l’entità dei danni ai siti culturali tra cui chiese, scuole, teatri d’opera, biblioteche e siti archeologici.

Lavorando in collaborazione con ricercatori dell’Università Nazionale Taras Shevchenko di Kiev, dell’Istituto di Archeologia dell’Accademia Nazionale delle Scienze dell’Ucraina e dell’Università del Wyoming, il team ha completato la prima indagine da terra della regione dopo l’invasione. I loro risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Antichità.

“L’intento dei russi è essenzialmente quello di cancellare la cultura, il patrimonio e la storia ucraini”, ha detto Kuijt. “Hanno preso di mira le caratteristiche culturali della società che non hanno capacità militare, né infrastrutture rinforzate da utilizzare nella difesa. E ci sono molti ricercatori che hanno iniziato a lavorare con foto satellitari e aeree, ma ad un certo punto, devi andare sul campo per avere davvero un’idea del danno.”

Kuijt e Donaruma hanno visitato le aree liberate in Ucraina per valutare, filmare e documentare la distruzione. La loro collaborazione interdisciplinare ha permesso a Kuijt, un archeologo, e Donaruma, un regista di narrativa e documentario, di fornire una visione più olistica delle condizioni dell’ambiente edificato ucraino.

Camminare tra le rovine, ha detto Kuijt, ha rivelato danni più diffusi e molto più estesi di quanto previsto dal team. Hanno anche scoperto che la devastazione non esiste solo in superficie a causa degli attacchi missilistici, ma si estende anche sotto la superficie a causa dei diffusi sistemi di trincee utilizzati dalle forze militari.

I ricercatori hanno mappato i danni sostanziali subiti dalle chiese e dagli edifici storici già a partire dall’XI e dal XII secolo. Anche i monumenti architettonici e i siti patrimonio dell’UNESCO – anche quelli che apparivano abbastanza intatti nelle immagini satellitari – hanno sofferto.

“Oltre alla distruzione e ai danni, in particolare nelle aree popolate e civili, siamo rimasti stupiti nel vedere la quantità di preparazione e difesa dei siti e degli oggetti del patrimonio culturale”, ha detto Donaruma. “Grandi lastre di metallo ricoprivano vetrate colorate. Gabbie fortificate coprivano statue e i musei imballavano manufatti per la conservazione.”

Per ogni chiesa trovata dai ricercatori in condizioni simili, Kuijt ha stimato che ci siano altri tre o quattro siti archeologici sotterranei che sono anch’essi colpiti.

Nonostante i moderni progressi militari come satelliti, droni e carri armati, gran parte della guerra in Ucraina dipende da trincee e bunker, il che ha portato a scavare e scavare tunnel nel terreno, spesso sotto o fino alle fondamenta di siti cruciali del patrimonio culturale. Ciò ha probabilmente distrutto migliaia di spazi archeologici, secondo Kuijt, inclusi cimiteri medievali e insediamenti dell’età del bronzo.

Questo primo colpo nel segno per Kuijt e Donaruma quando visitarono un cimitero precedentemente sconosciuto vicino alla Cappella di San Giorgio a Oster. Lì, i membri del team hanno scoperto che il sistema di trincee aveva esposto le fondamenta della chiesa dell’XI secolo e parti del cimitero ad essa associato.

Ulteriori esplorazioni hanno rivelato che altri tumuli e siti cimiteriali nella regione sono stati colpiti sia da attacchi missilistici che da sistemi di trincee sotterranee, inclusa una delle più grandi necropoli dell’XI secolo in Ucraina.

La regione ha svolto un ruolo chiave nel corso della storia umana, ha affermato Kuijt, essendo un crocevia di popoli antichi, cultura, religione, lingua e letteratura per migliaia di anni.

“Parte della nostra migliore comprensione del Paleolitico e del Neolitico si è formata intorno al Mar Nero”, ha detto. “Qui è dove gli abitanti dei villaggi dell’età del bronzo crearono strutture e villaggi che commerciavano ceramiche con persone provenienti dalla Turchia, dalla Georgia e da altri luoghi. I vichinghi si spostarono e commerciarono in queste aree. Qui avvenne l’emergere di forme specifiche di cristianesimo, insieme alla costruzione delle sue chiese — inclusa la vita rituale e religiosa che è unica in quest’area. Quindi, in molti modi, questo dovrebbe essere visto come un patrimonio globale.”

Poiché la guerra in Ucraina è ancora in corso, i ricercatori sanno che sono probabili ulteriori distruzioni, soprattutto nelle zone orientali e meridionali del paese dove attualmente si svolgono le battaglie più intense. Tuttavia, è fondamentale iniziare a valutare il danno adesso, anche se continua a verificarsi, hanno affermato i ricercatori.

“C’è davvero un ticchettio del tempo”, ha detto Kuijt. “Si tratta essenzialmente di un triage culturale. Dobbiamo valutare quali antichità sono le più importanti e le meno danneggiate, e come possiamo allocare le risorse per cercare di proteggerle nel miglior modo possibile”.

Anche se prevedono che potrebbero volerci dai cinque ai dieci anni prima che gli archeologi riescano davvero a capire quanti danni si siano verificati, Kuijt e Donaruma sperano che il loro lavoro aiuterà a iniziare a documentare tutto ciò che il popolo ucraino ha perso – e a prevenire o minimizzare la devastazione in corso.

“Ian e io desideriamo entrambi tornare in Ucraina per continuare il nostro lavoro con gli archeologi e gli studenti ucraini per tenere il mondo informato sulla guerra e sull’impatto che ha sulle vite e sul patrimonio culturale”, ha detto Donaruma. “Ci siamo fatti così tanti amici in Ucraina in un breve periodo di tempo che la nostra passione nell’aiutare e nel continuare questo lavoro è della massima importanza.”



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