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 persone obese bruciano meno energia durante il giorno

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Il peso influenza come e quando i corpi bruciano energia, indica una nuova ricerca.

Uno studio dell’Oregon Health & Science University pubblicato sulla rivista Obesità hanno scoperto che le persone che hanno un peso sano consumano più energia durante il giorno, quando la maggior parte delle persone è attiva e mangia, mentre coloro che soffrono di obesità spendono più energia durante la notte, quando la maggior parte delle persone dorme. Lo studio ha anche scoperto che durante il giorno, le persone obese hanno livelli più alti dell’ormone insulina, segno che il corpo sta lavorando di più per utilizzare il glucosio, uno zucchero ricco di energia.

“È stato sorprendente apprendere quanto differissero notevolmente i tempi in cui i nostri corpi bruciano energia in quelli con obesità”, ha affermato il primo autore dello studio, Andrew McHill, Ph.D., assistente professore presso la OHSU School of Nursing e l’Oregon Institute. di Scienze della salute sul lavoro presso OHSU. “Tuttavia, non siamo sicuri del perché. Bruciare meno energia durante il giorno potrebbe contribuire all’obesità, o potrebbe essere il risultato dell’obesità.”

L’obesità è definita come un indice di massa corporea, o BMI, pari o superiore a 30. Essere in sovrappeso o obesi aumenta il rischio di patologie come l’ipertensione e il diabete di tipo 2.

Anche gli orari e gli orari in cui le persone dormono, mangiano e fanno attività fisica possono influire sulla salute, integrando o andando contro i ritmi naturali quotidiani del corpo. Ogni 24 ore le persone sperimentano numerosi cambiamenti innescati dall’orologio interno del corpo umano. Questi cambiamenti normalmente avvengono in determinati momenti della giornata per soddisfare al meglio le esigenze dell’organismo in qualsiasi ora.

McHill e l’autore senior dello studio, Steven A. Shea, Ph.D., direttore dell’Oregon Institute of Occupational Health Sciences presso OHSU, concentrano la loro ricerca su come i ritmi circadiani e il sonno influiscono sul corpo umano. McHill dirige il Laboratorio del sonno, della cronobiologia e della salute dell’OHSU.

Mentre ricerche precedenti avevano suggerito che il disallineamento del ritmo circadiano influenza il metabolismo energetico e la regolazione del glucosio, questi studi hanno coinvolto in gran parte partecipanti che avevano un peso sano. Per esplorare ulteriormente questo aspetto, McHill, Shea e colleghi hanno organizzato uno studio che includeva persone di diverse dimensioni corporee.

Un totale di 30 persone si sono offerte volontarie per partecipare allo studio, che ha coinvolto i partecipanti che hanno soggiornato in un laboratorio di ricerca circadiano appositamente progettato per sei giorni. Lo studio ha seguito un rigoroso protocollo di ricerca circadiana che prevedeva un programma progettato per far sì che i partecipanti fossero svegli e dormissero in orari diversi durante ogni giorno.

Dopo ogni periodo di sonno, i volontari sono stati svegliati per mangiare e partecipare a una serie di test per il tempo rimanente di ogni giornata. Un test prevedeva che i partecipanti si esercitassero indossando una maschera collegata a una macchina chiamata calorimetro indiretto, che misura l’anidride carbonica espirata e aiuta a stimare il consumo di energia. Sono stati inoltre raccolti campioni di sangue per misurare i livelli di glucosio in risposta a un pasto identico fornito ogni giorno.

Successivamente, il gruppo di ricerca prevede di esplorare le abitudini alimentari e la fame nelle persone obese, così come in quelle che hanno un peso sano. Questo nuovo studio farà seguito anche a uno studio del 2013, condotto da Shea, che ha scoperto che gli orologi circadiani aumentano naturalmente il desiderio di cibo durante la notte.



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