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 gatti dimostrano perfettamente cosa serve per fidarsi dei robot

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Ti fideresti di un robot per prendersi cura del tuo gatto? Una nuova ricerca suggerisce che ci vuole molto più di un robot attentamente progettato per prendersi cura del tuo gatto, anche l’ambiente in cui opera è vitale, così come l’interazione umana.

Cat Royale è una collaborazione unica tra scienziati informatici dell’Università di Nottingham e artisti di Blast Theory che hanno lavorato insieme per creare un mondo multispecie incentrato su un recinto su misura in cui tre gatti e un braccio robotico coesistono per sei ore al giorno durante un’avventura installazione di dodici giorni come parte di un progetto guidato da un artista. L’installazione è stata lanciata nel 2023 al World Science Festival di Brisbane, in Australia, e da allora è in tournée e ha appena vinto un premio Webby per la sua esperienza creativa.

Il documento di ricerca “Designing Multispecies Worlds for Robots, Cats, and Humans” è stato appena presentato all’annuale Computer-Human Conference (CHI’24) dove ha vinto il miglior articolo. Si sottolinea come progettare la tecnologia e le sue interazioni non sia sufficiente, ma che sia altrettanto importante considerare la progettazione del “mondo” in cui la tecnologia opera. La ricerca evidenzia anche la necessità del coinvolgimento umano in aree quali il recupero in caso di guasto, il benessere degli animali e il loro ruolo come pubblico.

Cat Royale era incentrato su un braccio robotico che offriva attività per rendere i gatti più felici, tra cui trascinare un giocattolo a forma di “topo” sul pavimento, sollevare in aria un “uccello” di piume e persino offrire loro dei dolcetti da mangiare. Il team ha quindi addestrato un’intelligenza artificiale per imparare quali giochi piacevano di più ai gatti in modo che potesse personalizzare le loro esperienze.

“A prima vista, il progetto riguarda la progettazione di un robot per arricchire la vita di una famiglia di gatti giocando con loro.” ha commentato il professor Steve Benford dell’Università di Nottingham che ha guidato la ricerca, “Sotto la superficie, però, si esplora la questione di cosa serve per fidarsi di un robot per prendersi cura dei nostri cari e potenzialmente di noi stessi.”

Lavorando con Blast Theory per sviluppare e poi studiare Cat Royale, il gruppo di ricerca ha acquisito importanti informazioni sulla progettazione dei robot e sulle sue interazioni con i gatti. Hanno dovuto progettare il robot per raccogliere i giocattoli, distribuirli in modi che eccitassero i gatti, mentre imparava quali giochi piacevano a ciascun gatto. Hanno anche progettato l’intero mondo in cui vivevano i gatti e il robot, fornendo spazi sicuri in cui i gatti potessero osservare il robot e da cui avvicinarsi di soppiatto, e decorandolo in modo che il robot avesse le migliori possibilità di individuare i gatti in avvicinamento. .

Ciò implica che la progettazione di robot coinvolge il design degli interni, l’ingegneria e l’intelligenza artificiale. Se vuoi introdurre dei robot nella tua casa per prendersi cura dei tuoi cari, probabilmente dovrai riprogettare la tua casa.

Workshop di ricerca per Cat Royale si sono tenuti presso l’esclusivo Cobotmaker Space dell’Università di Nottingham, dove le parti interessate sono state riunite per pensare alla progettazione del robot e al benessere dei gatti. Eike Schneiders, professore assistente di transizione presso il Mixed Reality Lab dell’Università di Nottingham, ha lavorato al progetto, ha affermato: “Come abbiamo appreso attraverso Cat Royale, creando un sistema multispecie – in cui gatti, robot e esseri umani sono tutti presi in considerazione – – richiede molto più della semplice progettazione del robot. Dovevamo garantire il benessere degli animali in ogni momento, assicurandoci allo stesso tempo che l’installazione interattiva coinvolgesse il pubblico (umano) di tutto il mondo. Ciò ha comportato la considerazione di molti elementi, inclusa la progettazione del recinto. il robot e i suoi sistemi sottostanti, i vari ruoli degli esseri umani nel circuito e, ovviamente, la selezione dei gatti.”



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