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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Vi presentiamo “Dinkinesh”, il primo asteroide bersaglio per la missione Lucy della NASA che prende un nome

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Lucy esplorerà gli asteroidi troiani di Giove, ritenuti “fossili della formazione dei pianeti”. Credito: Goddard Space Flight Center della NASA

Il primo asteroide visitato La missione Lucy della NASA adesso ha un nome L’Unione Astronomica Internazionale ha approvato il nome (152830) Dinkinesh per il minuscolo asteroide della fascia principale che la navicella spaziale Lucy incontrerà il 1° novembre 2023. “Dinkinesh”, o ድንቅነሽ in amarico, è il nome etiope del fossile dell’antenato umano, noto anche come Lucy, che è stato trovato in quel paese e attualmente curato lì. Dinkinesh significa “sei meraviglioso” in amarico.

“Questo è davvero un minuscolo asteroide. Alcuni membri del team lo chiamano affettuosamente “Dinky”. Ma, per un piccolo asteroide, ci aspettiamo che sia di grande aiuto per la missione Lucy”. — Hal Levison, investigatore principale di Lucy

Nel 1999, quando l’asteroide Dinkinesh fu scoperto per la prima volta, ricevette la designazione provvisoria 1999 VD57. Ha guadagnato un numero ufficiale, (152830), diversi anni dopo, quando la sua orbita era sufficientemente ben determinata. Ma, come la maggior parte dei milioni di piccoli asteroidi nella fascia principale degli asteroidi, è rimasto senza nome. Tuttavia, una volta che il team di Lucy ha identificato questo asteroide come bersaglio, il team ha proposto questo nuovo nome, ispirato dalla missione di Lucy di esplorare i resti del primo sistema solare.

“Questa missione prende il nome da Lucy perché proprio come quel fossile ha rivoluzionato la nostra comprensione dell’evoluzione umana, ci aspettiamo che questa missione rivoluzioni la nostra comprensione dell’origine e dell’evoluzione del nostro sistema solare”, ha affermato Keith Noll, scienziato del progetto Lucy, di NASAGoddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. “Siamo entusiasti di avere un’altra opportunità per onorare questa connessione”.

Il motivo principale che ha la squadra ha aggiunto Dinkinesh al tour già pieno di Lucy (10 asteroidi, compresi i satelliti appena scoperti) è quello di testare l’innovativo sistema di tracciamento terminale, che è fondamentale per ottenere immagini precise durante questi incontri ad alta velocità. Sebbene l’asteroide abbia un diametro inferiore a mezzo miglio (meno di un km), è un’ottima opportunità per testare i sistemi di Lucy prima delle principali attività scientifiche della missione: conoscere l’inesplorato Giove Asteroidi troiani, che sono per molti versi fossili del nostro primo sistema solare.

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Un confronto delle dimensioni di (152830) Dinkinesh (mostrato in blu nel concetto dell’artista) con l’asteroide della fascia principale (2867) Steins e l’asteroide vicino alla Terra (101955) Bennu. Steins è attualmente il più piccolo asteroide della fascia principale in orbita indipendente la cui superficie è stata ben ripresa da un veicolo spaziale (ESA Rosetta). L’asteroide vicino alla Terra Bennu è stato recentemente esplorato dalla navicella spaziale OSIRIS-REx della NASA con un ritorno del campione previsto per questo settembre. Essendo un minuscolo asteroide della fascia principale, Dinkinesh fungerà da collegamento tra queste due popolazioni. Crediti: Montaggio della NASA Goddard, Immagine di Steins: team ESA/OSIRIS, Immagine di Bennu: NASA/Goddard/Università dell’Arizona

“Questo è davvero un minuscolo asteroide”, ha detto Hal Levison, investigatore principale di Lucy, dell’ufficio di Boulder del Southwest Research Institute (SwRI). “Alcuni membri del team lo chiamano affettuosamente ‘Dinky’. Ma, per un piccolo asteroide, ci aspettiamo che sia di grande aiuto per la missione Lucy”.

Sebbene lo scopo principale di questo incontro sia un test ingegneristico, gli scienziati della missione sono anche entusiasti di ciò che questo minuscolo asteroide potrebbe insegnarci. Questo sarà il più piccolo asteroide della fascia principale mai esplorato, ed è di dimensioni molto più vicine agli asteroidi vicini alla Terra che sono stati recentemente studiati dai veicoli spaziali rispetto agli asteroidi della fascia principale precedentemente visitati da altre missioni.

“All’approccio più vicino, se tutto va liscio, ci aspettiamo che Dinkinesh abbia un diametro di 100 pixel come visto dall’imager più nitido di Lucy”, afferma Simone Marchi, vice investigatore principale, anche lui di SwRI. “Anche se non saremo in grado di vedere tutti i dettagli della superficie, anche la forma generale può indicare se gli asteroidi vicini alla Terra – che hanno origine nella fascia principale – cambino in modo significativo una volta entrati nello spazio vicino alla Terra”.

Dinkinesh potrebbe rivelare ancora un altro aspetto della storia evolutiva del nostro sistema solare.


L’investigatore principale di Lucy ha sede presso la filiale di Boulder, in Colorado, del Southwest Research Institute, con sede a San Antonio, in Texas. Il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, nel Maryland, fornisce la gestione generale della missione, l’ingegneria dei sistemi e la sicurezza e la garanzia della missione. Lockheed Martin Space a Littleton, in Colorado, ha costruito il veicolo spaziale. Lucy è la tredicesima missione del Discovery Program della NASA. Il Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, gestisce il programma di scoperta per la direzione della missione scientifica presso la sede della NASA a Washington.

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