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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La dieta dell’antico erbivoro ha indebolito i denti portando alla fame finale, suggerisce lo studio — ScienceDaily

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Un team di ricercatori dell’Università di Bristol ha fatto luce sulla vita dell’antico rettile Rhynchosaur, che ha camminato sulla terra tra 250-225 milioni di anni fa, prima di essere sostituito dai dinosauri.

I Rhynchosaurs sono un gruppo poco conosciuto di antichi rettili delle dimensioni di una pecora che prosperarono durante il periodo Triassico, un periodo di climi generalmente caldi e vegetazione dura.

Nel nuovo studio, i ricercatori hanno studiato gli esemplari trovati nel Devon e hanno utilizzato la scansione TC per vedere come i denti si consumavano mentre si nutrivano e come venivano aggiunti nuovi denti nella parte posteriore delle file dei denti man mano che gli animali crescevano di dimensioni.

I risultati, pubblicati oggi in Paleontologia, mostrano che questi primi erbivori probabilmente alla fine morirono di fame in vecchiaia, la vegetazione che si faceva sentire sui loro denti.

“Ho studiato per la prima volta i rincosauri anni fa”, ha detto il capogruppo, il professor Mike Benton della School of Earth Sciences di Bristol, “e sono rimasto stupito nello scoprire che in molti casi dominavano i loro ecosistemi. Se trovavi un fossile, ne trovavi centinaia. Erano le pecore o le antilopi del loro tempo, eppure avevano sistemi dentali specializzati apparentemente adattati per trattare masse di cibo vegetale duro”.

Il dottor Rob Coram, che ha scoperto i fossili del Devon, ha dichiarato: “I fossili sono rari, ma occasionalmente gli individui sono stati sepolti durante le piene del fiume. Ciò ha permesso di mettere insieme una serie di ossa mascellari di rincosauri che variavano in età da piuttosto giovani, forse anche i bambini, attraverso gli adulti, e compreso un animale particolarmente anziano, un veterano del Triassico i cui denti si erano consumati e probabilmente faticava a nutrirsi a sufficienza ogni giorno”.

“Confrontando la sequenza dei fossili nel corso della loro vita, abbiamo potuto vedere che mentre gli animali invecchiavano, l’area delle mascelle sotto usura si spostava in qualsiasi momento all’indietro rispetto alla parte anteriore del cranio, portando nuovi denti e nuovo osso in usura”, ha detto. Thitiwoot Sethapanichsakul che ha studiato le mascelle come parte del suo Master in Paleobiologia. “Stavano chiaramente mangiando cibo molto duro come le felci, che consumavano i denti fino all’osso della mascella, il che significa che stavano praticamente tagliando i loro pasti con un mix di denti e ossa”.

“Alla fine, però, dopo una certa età – non siamo sicuri di quanti anni – la loro crescita è rallentata e l’area di usura è stata riparata e si è fatta sempre più profonda”, ha aggiunto il dott. Coram. “Oggi è come gli elefanti: hanno un numero fisso di denti che entrano in uso dalla parte posteriore, e dopo i settant’anni circa sono sull’ultimo dente, e poi basta.

“Non pensiamo che i rincosauri siano vissuti così a lungo, ma il loro cibo vegetale era così impegnativo che le loro mascelle si sono semplicemente consumate e presumibilmente alla fine sono morte di fame”.

I rincosauri erano una parte importante degli ecosistemi terrestri durante il Triassico, quando la vita si stava riprendendo dalla più grande estinzione di massa del mondo, alla fine del precedente periodo Permiano. Questi animali facevano parte di questa ripresa e preparavano la scena per nuovi tipi di ecologie quando i primi dinosauri e poi i mammiferi divennero dominanti, mentre il mondo moderno veniva lentamente costruito.

Confrontando esempi di rincosauri precedenti, come quelli del Devon, con esempi successivi provenienti dalla Scozia e dall’Argentina, il team è stato anche in grado di mostrare come la loro dentatura si è evoluta nel tempo e come i loro denti unici hanno permesso loro di diversificarsi due volte, nel Medio e poi nel tardo Triassico. Ma alla fine, i cambiamenti climatici, e in particolare i cambiamenti delle piante disponibili, sembrano aver permesso ai dinosauri di prendere il sopravvento mentre i rincosauri si estinguevano.



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