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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Guida su energia e macronutrienti nel corso della vita

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Nella lunga storia delle raccomandazioni sull’apporto nutrizionale, la ricerca attuale tende verso il concetto di “cibo come medicina” – una filosofia in cui il cibo e la nutrizione sono posizionati all’interno degli interventi a sostegno della salute e del benessere. Nel documento – “Guida all’energia e ai macronutrienti nell’arco della vita” – del Dr. Steven Heymsfield del Pennington Biomedical Research Center, condivide le ultime chiarezza e raccomandazioni nella ricca e leggendaria storia dell’assunzione di energia e macronutrienti.

Il documento di ricerca del Dr. Heymsfield e della collega Dr. Sue Shapses, Professore di Scienze della Nutrizione alla Rutgers University e Direttore del Next Center presso il New Jersey Institute for Food, Nutrition and Health, è stato recentemente pubblicato sulla rivista Giornale di medicina del New Englandche presenta raccomandazioni con maggiore chiarezza sull’assunzione di proteine, grassi, carboidrati, fibre e acqua nelle varie fasi della vita umana.

“Abbinato alla quantità e alla tipologia degli alimenti che le persone mangiano, i macronutrienti primari quali proteine, carboidrati e grassi possono modellare i principali fattori determinanti della salute nel corso della vita”, ha affermato il dottor Heymsfield, professore di metabolismo e composizione corporea alla Pennington. Biomedico. “Anche considerando l’incredibile diversità delle caratteristiche e dei bisogni nutrizionali della popolazione globale, possiamo potenzialmente fornire cure efficaci a tutti i pazienti, compreso il numero crescente di pazienti con malattie legate all’alimentazione, purché riconosciamo gli effetti sottili dei macronutrienti chiave .”

In tutto il documento di ricerca, gli autori fanno spesso riferimento alla ricerca storica originale per la quale forniscono l’ultima incarnazione e le relative conoscenze. Concentrandosi principalmente sull’energia e su tre macronutrienti – proteine, carboidrati e grassi, e i loro successivi substrati – aminoacidi, glucosio e acidi grassi liberi, lo studio mostra come questi possano alimentare la crescita e il mantenimento per tutta la vita. Per una salute ottimale, lo studio fornisce assunzioni dietetiche di riferimento per i tre micronutrienti in varie fasi: da 0 a 6 mesi, da 7 mesi a poco meno di un anno, da un anno a tre, da quattro a otto anni, da nove a 13 anni, da 14 a 18 anni, oltre 19 anni e poi ulteriori raccomandazioni per la gravidanza e l’allattamento.

La ricerca prosegue fornendo raccomandazioni ai pazienti e agli operatori sanitari su modelli alimentari sani coerenti con le linee guida su energia e macronutrienti e include un calcolatore online. Mentre i fabbisogni energetici e le esigenze variabili per i tre principali macronutrienti e molteplici micronutrienti variano tra i nove gruppi di fasi della vita, esistono obiettivi nutrizionali generali per i pazienti quando scelgono modelli alimentari sani. Sono disponibili numerosi esempi di modelli di pasti sani, ma i componenti ricorrenti prevedono l’inclusione di verdure di tutti i tipi, frutta intera, latticini senza grassi o a basso contenuto di grassi, carni magre, frutti di mare, uova, fagioli e noci, piante e frutti di mare. oli a base di cereali e cereali, di cui almeno la metà sono cereali integrali.

La necessità di incorporare i tre principali gruppi di macronutrienti e micronutrienti nelle diete dei vari gruppi di età è una matrice ulteriormente complicata in quanto vengono prese in considerazione le diverse risorse finanziarie, preferenze personali, background culturali e tradizioni alimentari etniche. Il documento struttura un quadro di priorità, offrendo informazioni migliori su quelle diete che possono essere adattate a specifiche condizioni croniche legate all’alimentazione, come l’obesità o il diabete di tipo 2.

“L’eredità della ricerca sulla nutrizione dietetica continua a perfezionare ciò che sappiamo sul nostro corpo e sulla capacità di una dieta su misura, contenente macronutrienti chiave per sostenere la nostra salute a lungo termine”, ha affermato il dottor John Kirwan, direttore esecutivo del Pennington Biomedical Research Center. . “Il recente articolo del Dr. Heymsfield sul New England Journal of Medicine è l’ultimo contributo a questa ricerca storica che contribuisce alla base della conoscenza e promuove ulteriormente la nozione di ‘cibo come medicina’, offrendo il potenziale per migliorare la salute nell’arco della vita con diete personalizzate e ricche di nutrienti.”



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