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 ricercatori sostengono il disboscamento sostenibile per salvaguardarsi dai rischi di inondazioni globali

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È tempo di riconoscere il potere delle foreste sane nella gestione del crescente rischio di inondazioni a livello globale e di passare a pratiche e politiche forestali più sostenibili.

Questo appello è sottolineato dai ricercatori dell’UBC in un articolo sottoposto a revisione paritaria pubblicato di recente sulla rivista Scienza dell’ambiente totale.

Il dottor Younes Alila, idrologo e professore alla facoltà di scienze forestali, e il suo studente laureato Henry Pham hanno sintetizzato decenni di studi di idrologia e hanno scoperto che molti “sottovalutavano gravemente e costantemente” l’impatto della copertura forestale sul rischio di inondazioni.

Di conseguenza, ha portato a politiche e pratiche di gestione forestale inadeguate o scarsamente informate.

Causa ed effetto

Per più di un secolo, ha spiegato il dottor Alila, gli scienziati si sono aggrappati a un’analisi “deterministica”. Per usare un’analogia con un gioco da tavolo strategico, è come guardare ogni mossa isolatamente e pensare: “Se mi muovo qui, allora dovrei vincere”. Non tiene conto del lancio dei dadi, delle carte che peschi e di ciò che potrebbero fare i tuoi avversari: tutto ciò può cambiare il gioco.

Quando si tratta di capire come il disboscamento potrebbe aumentare il rischio di inondazioni, un approccio deterministico esaminerebbe solo il disboscamento e cercherebbe di capirne l’effetto diretto. Ma il rischio di inondazioni è influenzato da molti fattori, come la quantità di neve presente sul terreno, se si sta sciogliendo o meno, la quantità di pioggia che cade e le caratteristiche del paesaggio stesso. Questi fattori interagiscono nel tempo in modi complessi.

Prenderli tutti in considerazione è chiamato approccio “probabilistico” e fornisce un quadro generale migliore del rischio di alluvioni. È come un giocatore esperto di giochi da tavolo che considera tutte le variabili del gioco invece di una sola.

“L’approccio probabilistico è già ben consolidato in altre discipline come la scienza del cambiamento climatico. È il metodo più accurato per valutare gli effetti della deforestazione sulle inondazioni”, ha affermato Henry Pham, uno studente del master in scienze forestali dell’UBC.

Le foreste possono ridurre il rischio di inondazioni

La dottoressa Alila afferma che il quadro probabilistico è progettato per comprendere e prevedere, ad esempio, quanta parte delle inondazioni della Fraser Valley del 2021 potrebbe essere attribuita al cambiamento climatico, al cambiamento dell’uso del territorio o al disboscamento. L’approccio può anche essere esteso per indagare le cause del rischio di alluvioni in altre città e regioni.

Ha aggiunto: “Solo nel BC, il rischio di inondazioni sta aumentando poiché continuiamo a perdere la copertura forestale a causa del disboscamento su larga scala e degli incendi boschivi in ​​corso. Se vogliamo mitigare i costi di disastri come l’inondazione del 2021 nella Fraser Valley o quella del 2018 Dopo le inondazioni a Grand Forks, dobbiamo cambiare il modo in cui gestiamo la nostra copertura forestale. Pratiche rigenerative come il disboscamento selettivo, il taglio di piccole aree e altre alternative al taglio raso rappresentano una via importante da seguire.”

Pham ha osservato che il disboscamento provoca inondazioni più gravi e molto più frequenti, e tali inondazioni possono avere conseguenze dure. “Possono avere un impatto negativo sugli ecosistemi fluviali, degradare la qualità dell’acqua nei bacini idrografici delle comunità e causare problemi di sedimentazione a valle. Migliaia di vite e molti ecosistemi più a valle del disboscamento rischiano di essere colpiti.”

Il Dott. Alila conclude: “Le foreste costituiscono la difesa naturale più efficace contro il crescente rischio di inondazioni a livello globale attribuito a fattori come il cambiamento climatico. Ora è il momento che le politiche di gestione dell’acqua e delle foreste inizino a essere guidate dalle tecnologie più aggiornate”. e scienza difendibile.”



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