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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Ricalibrare il piano velico per i nativi hawaiani e gli isolani del Pacifico nelle scienze oceaniche

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Alle Hawaii e in gran parte dell’Oceania, gli isolani del Pacifico celebrano il legame tra le loro isole e l’oceano che le circonda. “In quanto discendenti dell’oceano, la scarsità di nativi hawaiani e isolani del Pacifico (NHPI) nella scienza oceanica sembra inconsonante”, scrive un team di autori che comprende docenti, studenti ed ex studenti dell’Università delle Hawai’i (UH) presso Mānoa. articolo in un numero speciale della rivista OceanografiaCostruire diversità, equità e inclusione nelle scienze oceaniche. Gli autori si chiedono: “Dove sono tutti i nostri abitanti dell’isola nelle scienze oceaniche?”

“Per comprendere le cause profonde di questa disparità e le potenziali soluzioni, i docenti, il personale e gli studenti dell’UH hanno affrontato questo problema attraverso la lente dei viaggiatori, esaminando il corso passato della storia dei popoli del Pacifico e i tentativi di creare ostacoli nei programmi focalizzati sull’aumento partecipazione alle scienze oceaniche”, ha affermato la coautrice Rosie Alegado, professoressa associata presso la UH Mānoa School of Ocean and Earth Science and Technology (SOEST).

L’articolo evidenzia i programmi del SOEST che mirano a ridurre le barriere per i nativi hawaiani nelle geoscienze, inclusi programmi di ponti estivi, stage e altri programmi di sviluppo professionale. E, nel definire meglio le barriere persistenti, sistemiche e collettive che l’NHPI deve affrontare all’interno della società occidentale e del mondo accademico, gli autori identificano le lacune che i programmi convenzionali di sviluppo professionale rivolti a gruppi minoritari nelle geoscienze non sono riusciti a colmare.

“Una delle maggiori lacune che abbiamo riscontrato in relazione ai programmi al servizio dei nativi hawaiani nell’ambito delle scienze oceaniche è che mentre molti possono essere basati sulla cultura, pochi sono guidati dai nativi hawaiani”, ha affermato l’autore principale Haunani Kane, assistente professore della SOEST. “I nativi hawaiani sono spesso trascurati nello sviluppo e nella leadership dei programmi al servizio dei nativi hawaiani e delle isole del Pacifico. I programmi condotti da scienziati nativi hawaiani e membri della comunità assicurano che siano spazi sicuri culturalmente centrati in cui gli studenti possano far crescere collettivamente le loro identità sia come nativi hawaiani che come nativi hawaiani. scienziati.”

È importante sottolineare che gli autori hanno condiviso le lezioni apprese dalla costruzione di due programmi waʻa (canoe) appositamente progettati per portare gli studenti verso futuri incentrati sui modi di conoscenza oceanici.

Ponte di mentoring SOEST Maile

Il programma SOEST Maile Mentoring Bridge (Maile) è stato fondato nel 2013 con l’obiettivo di attrarre e trattenere più NHPI nei programmi di laurea e nelle carriere in geoscienze. L’obiettivo di Maile era quello di costruire e promuovere solide partnership con i college della comunità vicina all’interno del sistema UH. Gli allievi di Maile sono attentamente abbinati a mentori esperti: studenti laureati SOEST, postdoc o neolaureati.

“Guardando indietro agli ultimi 10 anni della mia vita, il programma Maile Mentoring ha avuto un impatto enorme”, ha affermato Diamond Tachera, coautore dello studio, ex studente e co-direttore di Maile. “Come studente universitario, era molto importante per me vedere persone, soprattutto wāhine (donne), che mi somigliavano lavorare e prosperare nei loro campi scientifici. Essere parte del Maile ʻohana come mentore di studenti laureati mi ha anche aiutato a costruire fiducia in me stesso mentre continuavo a lottare per trovare il mio posto e la mia identità nel mondo accademico. Sarò per sempre grato per il sostegno e l’aloha che derivano dall’essere parte del Maile ʻohana.”

“Credo che il programma Maile Mentoring abbia avuto successo perché pone l’accento sul soddisfacimento delle esigenze dell’intero studente, non solo dei suoi sforzi di ricerca”, ha affermato Alegado. “Nel concentrarci sulla creazione di un ambiente stimolante in SOEST, poniamo una maggiore enfasi sulla fidelizzazione degli studenti, non solo sul reclutamento, il che aumenta i tassi di completamento e di conseguimento del diploma per NHPI.”

Il MEGA Laboratorio

Per superare le barriere tradizionali legate alla conservazione degli NHPI nelle scienze oceaniche, il laboratorio di analisi grafica ambientale multiscala (MEGA), un laboratorio no-profit gestito prevalentemente da nativi hawaiani e situato fisicamente a Hilo, Hawai’i, ha sviluppato un programma di ricerca che dà priorità alla ricerca inclusiva esperienze. Fondamentale per il loro successo è stato l’inserimento dei membri della comunità e dei valori culturali nei progetti di ricerca e la creazione di partenariati globali che valorizzano la ricerca dei nativi hawaiani.

Per esplorare in modo creativo come potrebbero apparire la scienza nativa e la kuleana (responsabilità) se la ricerca e le priorità culturali avessero lo stesso peso in tutti gli aspetti del progetto di ricerca, il MEGA Lab ha riunito un gruppo di ricerca nativo hawaiano per intraprendere un viaggio di 15 giorni al Monumento Nazionale Marino di Papahānaumokuākea.

“Quel viaggio mi ha ispirato a reimmaginare come appare la ricerca quando è fondata sulle nostre prospettive ‘ōiwi e come posso contribuire a creare più spazio affinché ciò accada”, ha affermato Kainalu Steward, studente laureato presso il Dipartimento di Scienze della Terra SOEST. “Quell’esperienza mi ha aiutato a trovare kuleana in questo lavoro collettivo presso il monumento e ha rafforzato il mio interesse nel perseguire l’istruzione superiore.”

Guardando all’orizzonte

“Andando avanti, crediamo che per fare progressi nella rappresentanza, nel mantenimento e nel successo dei nativi hawaiani e degli isolani del Pacifico nello STEM, dobbiamo prima affrontare i traumi storici e attuali dei nativi hawaiani e degli isolani del Pacifico attraverso l’impegno attivo nel recupero di identità culturali e conoscenze”, ha affermato Kane. “Crediamo inoltre che il successo degli studenti richieda la creazione di sistemi di supporto comunitario sia all’interno che all’esterno dell’UH, dove gli studenti possano esplorare in sicurezza la loro intera identità di scienziati indigeni”.

I fondatori del MEGA Lab chiedono anche un cambiamento culturale nel mondo accademico e il loro “esperimento per distruggere le strutture gerarchiche e stereotipate che esistono nella scienza e fungono da barriere all’inclusione”, come scrivono in un secondo articolo nel numero speciale di Oceanografia, fornisce un modello. “Il nostro obiettivo era creare un laboratorio interdisciplinare e interistituzionale che promuova un ambiente di squadra inclusivo, equo ed edificante in cui tutti possano prosperare in uno spazio di lavoro divertente e produttivo”.

“Tutto il lavoro che facciamo per sostenere i nativi hawaiani, le donne e altri gruppi sottorappresentati (i pesci) può avere solo un successo limitato data la nostra attuale cultura tossica del posto di lavoro (l’acquario)”, ha affermato Barbara Bruno, specialista della facoltà presso SOEST e co- autore del primo articolo. “L’acquario, non il pesce, deve cambiare.”

“Il mondo accademico può spesso essere riluttante al cambiamento, il che è un peccato in quanto gran parte della cultura del posto di lavoro può fungere da ostacolo all’inclusione nelle discipline STEM”, ha affermato John Burns, autore principale del secondo articolo e professore associato presso UH Hilo. “Dobbiamo abbracciare l’apertura mentale ed essere pronti a trasformare la cultura stessa della scienza per valorizzare la diversità. Prospettive e idee diverse non solo favoriscono un ambiente di lavoro sano, ma possono anche rappresentare la nostra risorsa più potente, alimentando la spinta verso nuove scoperte .”



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