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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Le donne esposte a metalli tossici possono sperimentare un invecchiamento precoce delle ovaie

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Secondo una nuova ricerca pubblicata su Il giornale di endocrinologia clinica e metabolismo.

La riserva ovarica ridotta si verifica quando le donne hanno meno ovociti rispetto alle altre loro età. La condizione può essere collegata a problemi di salute come vampate di calore, ossa deboli e una maggiore probabilità di malattie cardiache.

La menopausa è una parte normale del processo di invecchiamento che attraversa una donna e che porta alla fine del ciclo mestruale. La transizione alla menopausa comprende gli anni precedenti a quel punto, quando le donne possono avvertire sintomi come cambiamenti nei cicli mensili, vampate di calore o sudorazioni notturne. La transizione alla menopausa inizia molto spesso tra i 45 e i 55 anni e di solito dura circa sette anni.

Gli studi hanno collegato i metalli pesanti misurati nelle urine con l’invecchiamento riproduttivo delle donne e la ridotta riserva ovarica. Metalli pesanti come arsenico, cadmio, mercurio e piombo si trovano comunemente nell’acqua potabile, nell’inquinamento atmosferico e nella contaminazione degli alimenti e sono considerati sostanze chimiche che alterano il sistema endocrino.

“L’esposizione diffusa alle tossine contenute nei metalli pesanti può avere un grande impatto sui problemi di salute legati all’invecchiamento precoce delle ovaie nelle donne di mezza età, come vampate di calore, indebolimento osseo e osteoporosi, maggiori probabilità di malattie cardiache e declino cognitivo”, hanno affermato autore dello studio Sung Kyun Park, Sc.D., MPH, professore associato di epidemiologia e scienze della salute ambientale, School of Public Health, Università del Michigan ad Ann Arbor, Michigan. “Il nostro studio ha collegato l’esposizione ai metalli pesanti a livelli più bassi di anti- Ormone mulleriano (AMH) nelle donne di mezza età. L’AMH ci dice approssimativamente quanti ovuli sono rimasti nelle ovaie di una donna: è come un orologio biologico per le ovaie che può suggerire rischi per la salute nella mezza età e più avanti nella vita.

I ricercatori hanno studiato 549 donne di mezza età dello Study of Women’s Health Across the Nation (SWAN) che stavano passando alla menopausa e avevano prove di metalli pesanti – tra cui arsenico, cadmio, mercurio o piombo – nei loro campioni di urina. Hanno analizzato i dati degli esami del sangue AMH fino a 10 anni prima dell’ultimo ciclo mestruale delle donne.

Hanno scoperto che le donne con livelli più alti di metalli nelle urine avevano maggiori probabilità di avere livelli di AMH più bassi, un indicatore di una ridotta riserva ovarica.

“I metalli, tra cui l’arsenico e il cadmio, possiedono caratteristiche di interferenza endocrina e possono essere potenzialmente tossici per le ovaie”, ha detto Park. “Dobbiamo studiare anche la popolazione più giovane per comprendere appieno il ruolo delle sostanze chimiche nella ridotta riserva ovarica e nell’infertilità”.

Altri autori dello studio: Ning Ding, Xin Wang, Siobán Harlow e John Randolph Jr. dell’Università del Michigan; ed Ellen Gold della Davis School of Medicine dell’Università della California a Davis, California.

Lo studio è stato finanziato dal National Institute of Nursing Research, dal National Institute on Aging, dal National Center for Advancing Translational Sciences, dall’Istituto nazionale di scienze della salute ambientale e dall’Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro.



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