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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Foresta fossile del periodo miocenico di Wataria trovata in Giappone

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Una foresta fossile squisitamente conservata dal Giappone fornisce collegamenti mancanti e aiuta a ricostruire un’intera pianta dell’Eurasia del tardo Miocene.

I fossili vegetali completi si trovano raramente come un unico pezzo, poiché legno, foglie, fiori, frutti, semi o polline si staccano facilmente dalle piante. Ciò si traduce in foglie e tronchi con nomi scientifici separati. Mettere insieme le diverse parti per rivelare la pianta completa è come mettere insieme un puzzle. Collegare questi punti e ricostruire le piante è importante per stabilire la loro identità tassonomica, il loro posto nell’Albero della Vita.

Un gruppo di ricerca guidato dal professor Toshihiro Yamada del Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie dell’Università di Hokkaido, ha trovato un fossile eccezionalmente ben conservato di un Wataria parvipora foresta che era quasi esclusivamente accompagnata da fossili di Byttneriophyllum foglie. I loro risultati sono stati pubblicati sulla rivista Rapporti scientifici.

Nel 1994, il fiume Kiso (nella città di Minokamo, prefettura di Gifu) ha subito una siccità storica, durante la quale 400 sul posto affiorarono tronchi d’albero fossilizzati. Sebbene la maggior parte dei ceppi sia stata da allora sommersa, il team ha esaminato 137 ceppi, di cui 130 sono stati identificati come Wataria parvipora. “Wataria è un legno-fossile, riconoscibile per i caratteristici anelli di accrescimento, gli abbondanti raggi del parenchima e la mancanza di canali resinosi. Nei 2000 m2 sito fossile, questi ceppi rappresentavano il 95% dei resti di alberi, indicando che abbiamo scoperto una foresta prevalentemente di questa specie”, afferma Yamada.

Il team ha anche scoperto che i ceppi erano coperti esclusivamente da un letto di uno specifico tipo di foglia. Byttneriophyllum tilifolium è una specie fossile fogliare appartenente alla famiglia della malva (che comprende cotone, cacao e durian). I fossili di questa foglia erano ampiamente distribuiti in tutta l’Eurasia durante il Miocene e il Pliocene e la scoperta del Wataria la foresta fossile lo indica Byttneriophyllum tilifolium sono le foglie di Wataria.

“Abbiamo scoperto che il 98% delle foglie fossili trovate nel sito apparteneva a Byttneriophyllum, indicando fortemente che sono stati liberati dagli alberi genitori. Abbiamo potuto vedere che le foglie si sono depositate in modo paraautoctono sul suolo della foresta: si sono fossilizzate dove sono cadute”, ha spiegato Yamada.

La ricerca di altri gruppi ha dimostrato che il frutto fossile Banisteriaecarpum giganteum è relazionato a Byttneriophyllum tilifolium. La ricerca futura si concentrerà sulla ricerca di Banisteriaecarpum giganteum in Giappone, poiché questa scoperta fornirebbe una forte evidenza che tutti e tre fanno parte della stessa specie.



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