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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Perché non dovresti declaw tigri o altri grandi felini – ScienceDaily

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Dichiarare i gatti domestici per impedire loro di graffiare persone e mobili è controverso – e persino vietato in alcuni paesi e aree degli Stati Uniti – ma la pratica non è limitata ai gatti domestici. In un nuovo studio, i ricercatori hanno esaminato gli effetti del declawing sulle specie di gatti più grandi e hanno scoperto che il declawing ha un impatto sproporzionato sulle loro capacità muscolari rispetto ai loro fratelli più piccoli.

Sebbene negli Stati Uniti sia illegale modificare chirurgicamente un animale esotico, il declawing viene ancora eseguito su grandi felini come leoni e tigri, spesso nel tentativo di consentire ai cuccioli di essere maneggiati in modo più sicuro nelle opportunità fotografiche o per scopi di intrattenimento.

“Quello che la gente potrebbe non capire è che togliere gli artigli a un gatto non è come tagliarci le unghie; piuttosto, è rimuovere parte o tutto l’ultimo osso di ogni dito”, afferma Adam Hartstone-Rose, professore di scienze biologiche alla North Carolina State University e corrispondente autore della ricerca. “Come noi, ogni dito di gatto ha tre ossa e declawing sta letteralmente tagliando quel terzo osso all’articolazione.”

I ricercatori hanno esaminato l’anatomia muscolare di oltre una dozzina di gatti esotici – da specie più piccole tra cui linci rosse, serval e ocelot, a leoni e tigri – per determinare l’effetto del declawing sulla muscolatura degli arti anteriori.

Hanno misurato la densità e la massa muscolare e hanno anche esaminato le fibre muscolari di gatti esotici con e senza artigli. Hanno scoperto che per le specie più grandi il declawing ha portato a una muscolatura più leggera del 73% nei flessori digitali dell’avambraccio. Questi muscoli sono coinvolti nello sfoderare gli artigli. Hanno anche scoperto che la forza complessiva degli arti anteriori è diminuita dal 46% al 66%, a seconda delle dimensioni dell’animale, e che altri muscoli dell’arto anteriore non hanno compensato queste riduzioni.

“Quando pensi a ciò che il declawing fa funzionalmente a un gatto domestico, senti parlare di cambiamenti nel graffiare, camminare o usare la lettiera”, afferma Lara Martens, studentessa universitaria della NC State e autrice principale della ricerca. “Ma con i grandi felini, c’è più forza nelle zampe. Quindi, se li modifichi, è probabile che gli effetti siano più estremi.”

Questo perché le dimensioni della zampa e la massa corporea non aumentano con un rapporto 1:1. L’area della zampa aumenta a un ritmo più lento rispetto alla massa corporea (che è proporzionale al volume), quindi i gatti più grandi hanno piedi più piccoli rispetto alle loro dimensioni corporee e le loro zampe devono sopportare una pressione maggiore.

“Inoltre, i grandi felini dipendono maggiormente dagli arti anteriori: sopportano la maggior parte del peso e questi felini più grandi usano gli arti anteriori per lottare perché cacciano prede molto più grandi”, afferma Martens. “Quindi, dal punto di vista biomeccanico, il declawing ha un effetto anatomicamente più devastante nelle specie più grandi”.

“Come scienziati, è nostro compito documentare obiettivamente gli effetti di questo intervento sugli animali”, afferma Hartstone-Rose, “ma è difficile ignorare la crudeltà di questa pratica. Questi sono animali straordinari e non dovremmo permetterci di per paralizzare loro, o qualsiasi animale, in questo modo.”

L’opera appare in Animali. Gli studenti universitari della NC State Sarah Piersanti, Arin Berger e Nicole Kida e il dottorato di ricerca. anche la studentessa Ashley Deutsch, ha contribuito alla ricerca. Il lavoro è stato svolto in collaborazione con i colleghi del Carolina Tiger Rescue, un santuario che salva carnivori esotici, in particolare i grandi felini, che sono stati spesso trascurati o maltrattati.



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