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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NewsSfida: consegna mirata dell'editor del genoma (TARGETED)

Sfida: consegna mirata dell’editor del genoma (TARGETED)

INFORMATIVA: Alcuni degli articoli che pubblichiamo provengono da fonti non in lingua italiana e vengono tradotti automaticamente per facilitarne la lettura. Se vedete che non corrispondono o non sono scritti bene, potete sempre fare riferimento all'articolo originale, il cui link è solitamente in fondo all'articolo. Grazie per la vostra comprensione.

Recenti progressi nel tecnologia di modifica del genoma hanno consentito agli scienziati di manipolare le sequenze genomiche in modo rapido ed efficiente. Nonostante i progressi rivoluzionari in questo settore, permangono diverse sfide. Le tecnologie di editing genetico esistenti come CRISPR-cas9, base editor e prime editor hanno un grande potenziale. Tuttavia, le tecnologie di somministrazione esistenti non sono in grado di fornire tecnologie di editing genetico a molti tessuti bersaglio e tipi di cellule in quantità sufficienti, il che ostacola le applicazioni cliniche. Mentre alcuni tipi di cellule, come gli epatociti nel fegato, dispongono di molte tecnologie di consegna in grado di fornire editor del genoma, molti altri organi e tipi di cellule sono più difficili da raggiungere.

La Challenge è una competizione in tre fasi:

Nella Fase 1, ai Partecipanti verrà chiesto di presentare una proposta che descriva la soluzione proposta e come affronterà i requisiti di una delle aree target. I partecipanti possono presentare proposte di soluzioni per entrambe le aree target, ma devono farlo con proposte separate che affrontino in modo indipendente i requisiti di ciascuna area target. Fino a dieci proposte giudicate in grado di soddisfare i migliori requisiti verranno assegnate ciascuna fino a 75.000 dollari. Ulteriori premi di $ 50.000 possono essere assegnati a ulteriori soluzioni meritevoli in base ai criteri di valutazione.

Nella Fase 2, i Partecipanti devono inviare dati provenienti da studi che dimostrino le prestazioni di consegna e modifica e descrivano la loro metodologia, tecnologia e il modo in cui la loro soluzione soddisfa i criteri della Sfida. La partecipazione alla Fase 1 non è requisito per la partecipazione alla Fase 2; tuttavia, è fortemente incoraggiato. Fino a 10 vincitori della Fase 2 riceveranno ciascuno $ 250.000 e potranno competere nella Fase 3. Solo i vincitori della Fase 2 potranno partecipare alla Fase 3.

La Fase 3 è divisa in Fase 3a e Fase 3b; tutti i partecipanti devono presentare soluzioni per la Fase 3a per poter partecipare alla Fase 3b. Per la Fase 3a, i Partecipanti devono presentare tutte le informazioni richieste dimostrando che la loro tecnologia è pronta per la sperimentazione su animali di grandi dimensioni attraverso una valutazione indipendente supportata dal NIH e può soddisfare i requisiti per una delle aree target.

Le candidature a questa sfida devono essere ricevute entro le 00:00 EET dell’11 gennaio 2025.

Fonte: Challenge.gov

Originalmente pubblicato su The European Times.

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