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 previsioni meteorologiche basate sul dolore potrebbero influenzare le azioni

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Per le persone che soffrono di dolore cronico, il tempo può essere un fattore significativo nei loro piani quotidiani. In un recente studio dell’Università della Georgia, circa il 70% degli intervistati ha affermato che modificherebbe il proprio comportamento in base alle previsioni del dolore basate sul tempo.

“Stiamo trovando relazioni più coerenti tra i modelli meteorologici e il dolore, quindi sembra più possibile fare previsioni del dolore basate sul tempo”, ha detto l’autore principale e docente di geografia/scienze atmosferiche Christopher Elcik. “Lo scopo di questo studio era quello di sondare e vedere quale fosse il pubblico per questo tipo di previsione.”

Lo studio ha intervistato più di 4.600 persone e, tra coloro che soffrono di emicrania, l’89% ha identificato il tempo come qualcosa che influisce sul livello di dolore e il 79% ha visto il tempo come un fattore scatenante del dolore. Tra gli individui con altre condizioni, il 64% ha affermato che le condizioni meteorologiche potrebbero scatenare il dolore e il 94% ha identificato il clima come un fattore che influisce sul dolore.

Elcik si è basato su ricerche precedenti riguardanti modelli meteorologici specifici e condizioni legate al dolore per valutare l’interesse del pubblico per una previsione del dolore basata sul meteo, che potrebbe indicare un rischio elevato o moderato di emicrania o dolore cronico.

“Vedo quante persone possono essere colpite da questi tipi di dolore, quindi se posso fornire a qualcuno un’idea del livello di rischio per un giorno, forse le persone possono adottare misure per prevenire il verificarsi del dolore”, ha detto Elcik. “Ci sono misure preventive che le persone possono adottare se i rischi sono più elevati.”

Se il rischio ipotetico fosse alto, più della metà degli intervistati ha affermato che probabilmente avrebbe adottato misure preventive, come farmaci, riposo o evitando fattori scatenanti, e circa il 47% degli intervistati con emicrania e il 46% con condizioni legate al dolore erano “estremamente probabile” di adottare tali misure.

Il desiderio di uno strumento di previsione è piuttosto elevato, ha affermato Elcik, con il 72% di coloro che vivono con emicrania e il 66% con condizioni legate al dolore che affermano che modificherebbero il loro comportamento annullando i piani o adottando misure preventive in risposta a una previsione del dolore basata sulle condizioni meteorologiche. . Alcuni intervistati hanno riferito di utilizzare già strumenti basati sul web, come le previsioni sull’artrite o sull’emicrania di AccuWeather, che prevedono un rischio da basso ad alto in base alle condizioni atmosferiche. Con gli strumenti esistenti, tuttavia, sono poche le informazioni disponibili sulle variabili considerate o sul modo in cui vengono effettuate le previsioni.

La probabilità di portare avanti i piani dipendeva anche dalla durata dell’attività. Se i programmi durassero circa 30 minuti, il 57% degli intervistati con emicrania e il 52% con condizioni legate al dolore ha affermato di essere “estremamente propenso” a continuare i programmi nonostante un rischio moderato di dolore, e circa il 43% di ciascun gruppo continuerebbe con un previsione del rischio più elevato.

Con un’attività che dura più di tre ore, tuttavia, tale percentuale è scesa a circa il 23% per il rischio moderato e il 18% per l’alto rischio di emicrania e rispettivamente al 21% o 23% per altre condizioni legate al dolore. Con l’aumento del livello di rischio, aumentava anche la probabilità di modificare i piani.

“Questo era generale”, ha detto Elcik. “Tutti erano più propensi ad annullare i piani se il rischio previsto era più elevato.”

Sebbene siano necessari ulteriori ricerche e studi per creare previsioni meteorologiche affidabili basate sul dolore, Elcik ha affermato che questo studio evidenzia l’importanza di sviluppare tale risorsa.

“Questa pubblicazione mostra che c’è un pubblico disposto e desideroso di provare qualcosa di nuovo, e probabilmente ci sono molte più persone che ne trarrebbero beneficio, più di quanto pensassimo”, ha detto. “Penso che questi risultati possano spingere altri ricercatori a esaminare fenomeni meteorologici simili su scala più ampia e aiutare la comunità a comprendere meglio l’impatto dell’atmosfera sul dolore”.



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