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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Gli esseri umani sono specie uniche ma non eccezionali di mammiferi — ScienceDaily

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Nella società moderna, un genitore può portare una figlia a lezione di danza classica e preparare la cena in modo che l’altro genitore possa andare a lezione di ginnastica prima di andare a prendere il figlio dall’allenamento di calcio. A un osservatore, sembrano cooperare nella loro relazione molto impegnata, co-genitoriale e monogama.

Queste persone possono pensare di far parte di una società evoluta diversa dagli altri mammiferi che abitano la terra. Ma il loro comportamento quotidiano e le abitudini di educazione dei figli non sono molto diversi da quelli di altri mammiferi che cacciano, cercano cibo e allevano e insegnano ai loro figli, suggeriscono i ricercatori.

“Per molto tempo si è sostenuto che gli esseri umani sono una specie eccezionale ed egualitaria rispetto ad altri mammiferi”, ha affermato Monique Borgerhoff Mulder, professoressa emerita di antropologia presso l’Università della California, Davis, e corrispondente autrice di un nuovo studio. Ma, ha detto, questo eccezionalismo potrebbe essere stato esagerato.

“Gli umani sembrano assomigliare a mammiferi che vivono in associazioni monogame e, in una certa misura, a quelli classificati come allevatori cooperativi, dove gli individui riproduttori devono fare affidamento sull’aiuto di altri per allevare la loro prole”, ha detto.

Lo studio condotto da UC Davis, con oltre 100 ricercatori che collaborano da diverse istituzioni in tutto il mondo, è il primo a esaminare se i maschi umani sono più egualitari rispetto ai maschi tra gli altri mammiferi, concentrandosi sul numero di prole che producono.

L’articolo, “Disuguaglianza riproduttiva negli esseri umani e in altri mammiferi”, è stato pubblicato questa settimana (22 maggio) negli Atti della National Academy of Sciences. I coautori includono ricercatori della UC Davis, del Santa Fe Institute, del National Institute for Mathematical and Biological Synthesis e del Max Planck Institute for Evolutionary Anthropology, Germania.

I ricercatori hanno raccolto dati da 90 popolazioni umane comprendenti 80.223 individui provenienti da molte parti del mondo, sia storiche che contemporanee. Hanno confrontato i record per uomini e donne con i dati sulla vita di 45 diversi mammiferi non umani e liberi.

I ricercatori hanno scoperto che gli esseri umani non sono affatto eccezionali, semplicemente un altro specie unica di mammifero. Inoltre, come sottolinea il primo autore Cody Ross, ex studente laureato alla UC Davis presso il Dipartimento di Antropologia ora al Max Planck Institute, “possiamo modellare con successo la disuguaglianza riproduttiva negli umani e nei non umani usando gli stessi predittori”.

L’egualitarismo nelle società poliginiche

Un po’ inaspettatamente, concentrandosi specificamente sulle donne, i ricercatori hanno scoperto un maggiore egualitarismo riproduttivo nelle società che consentono il matrimonio poligamo rispetto a quelle in cui prevale il matrimonio monogamo. Nei sistemi poligami, in cui gli uomini prendono più mogli contemporaneamente, le donne tendono ad avere un accesso più equo alle risorse, come la terra, il cibo e l’alloggio e l’aiuto dei genitori. Questo perché le donne, oi loro genitori per loro conto, favoriscono i matrimoni poliginici con uomini ricchi che hanno più risorse da condividere.

I ricercatori hanno osservato qualcos’altro nel loro lavoro.

“Si scopre che l’accoppiamento monogamo (e il matrimonio) può portare a significative disuguaglianze tra le donne”, ha detto Borgerhoff Mulder. La monogamia, praticata nelle economie agricole e di mercato, può promuovere grandi differenze nel numero di figli prodotti dalle coppie, hanno scoperto i ricercatori, risultanti da grandi differenze di ricchezza in tali economie.

In che modo gli esseri umani possono differire

Il fatto che gli uomini siano relativamente egualitari rispetto ad altri animali riflette i nostri modelli di educazione dei figli. I bambini umani dipendono fortemente dalle cure e dalle risorse fornite sia dalle madri che dai padri – un fattore insolito, ma non del tutto assente – in altri mammiferi, hanno detto i ricercatori.

L’importanza fondamentale della natura complementare di questa cura – che ogni genitore fornisce risorse e cure diverse e spesso non sostituibili durante la lunga infanzia umana – è il motivo per cui non mostriamo l’enorme variabilità riproduttiva osservata in alcune delle grandi scimmie , ha affermato il ricercatore Paul Hooper, dell’Università del New Mexico.

Per supportare queste deduzioni, tuttavia, gli antropologi hanno bisogno di più dati empirici. “In breve, l’importanza della cura biparentale è radicata nel nostro modello, ma necessita di ulteriori test”, ha detto Borgerhoff Mulder.



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