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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Un nuovo studio rivela il potere delle ferrovie di proteggere le centrali a carbone da una tassa sulle emissioni di carbonio

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Un nuovo studio dell’economista Louis Preonas dell’Università del Maryland fornisce prove empiriche che le ferrovie probabilmente ridurranno i prezzi dei trasporti per sostenere le centrali a carbone se le politiche climatiche statunitensi svantaggiano ulteriormente il carbone a favore di fonti energetiche a minore intensità di carbonio.

Una strategia presa in considerazione per contribuire a ridurre il contributo del Paese al cambiamento climatico globale è una tassa o tassa sulle emissioni di gas serra da parte delle centrali elettriche a carbone. La speranza è che tali tariffe riducano la competitività dell’energia alimentata a carbone e che i consumatori scelgano opzioni a minori emissioni a costi competitivi. Il nuovo studio, pubblicato il 7 settembre 2023, in La revisione degli studi economici dimostra che le società di trasporto ferroviario potrebbero ridurre l’efficacia di tali tariffe.

“Questi risultati sottolineano l’importanza di esaminare l’intera catena di approvvigionamento dei combustibili fossili”, ha affermato Preonas, professore assistente presso il Dipartimento di Economia agricola e delle risorse. “Se i politici ignorano le reali distorsioni del mercato, come il potere monopolistico nel trasporto ferroviario, i loro sforzi di politica climatica potrebbero non raggiungere i risultati attesi”.

Per il suo studio, Preonas ha utilizzato il calo dei prezzi del gas naturale negli ultimi dieci anni come un esperimento naturale per comprendere come le pressioni del mercato influiscono sul prezzo della produzione di energia elettrica a carbone. Analizzando i dati sulle consegne di carbone, sull’utilizzo da parte dei vettori ferroviari della rete ferroviaria statunitense e sulla produzione oraria di energia dalle centrali elettriche, Preonas ha dimostrato che, poiché la concorrenza del gas naturale ha costretto le centrali a carbone a ridurre i prezzi dell’elettricità, le compagnie ferroviarie hanno ridotto le tariffe per il trasporto del carbone. Assorbendo parte della differenza di costo tra carbone e gas naturale, le ferrovie hanno sostenuto il mercato del carbone per evitare di perdere affari.

Preonas ha calcolato che senza il sostegno delle ferrovie all’industria del carbone, l’uso del gas naturale sarebbe aumentato ancora di più, riducendo le emissioni di gas serra di un ulteriore 10% rispetto ai livelli attuali.

Secondo lo studio, la risposta del settore ferroviario alla concorrenza sui prezzi nel mercato del carbone indica che è probabile che esso assorbirà una parte significativa di qualsiasi tassa o tassa sul carbonio che potrebbe essere applicata agli impianti di combustione del carbone. Ciò alla fine andrebbe a vantaggio dell’industria del carbone a scapito delle ferrovie e dei loro azionisti.

Preonas ha anche dimostrato che le ferrovie possono assorbire una tassa sul carbonio solo per alcune centrali elettriche. Circa il 44% degli impianti di combustione del carbone degli Stati Uniti sono serviti da un’unica ferrovia. Questi impianti dipendono maggiormente dal loro vettore ferroviario, il che significa che questi vettori hanno margini di profitto più elevati e sono in una posizione migliore per ridurre i costi per mantenere operativa una centrale a carbone. Laddove gli impianti sono serviti da più ferrovie o sono in grado di ricevere spedizioni via acqua, come un fiume o un lago nelle vicinanze, le compagnie ferroviarie devono affrontare una maggiore concorrenza e potrebbero avere meno spazio per ridurre i prezzi.

Lo studio sottolinea la necessità di ricerche future per esplorare le implicazioni a lungo termine del potere di mercato tra le società di trasporto ferroviario, compreso il loro potenziale impatto sul ritiro degli impianti alimentati a carbone e sulla salute fiscale delle comunità minerarie del carbone.

Preonas ha affermato che questo lavoro funge anche da appello più ampio a incorporare le distorsioni del potere di mercato nei progetti di politica climatica per altri settori ad alta intensità di carbonio come la raffinazione del petrolio e la produzione di alluminio.

I dati utilizzati per lo studio includevano dati dell’Energy Information Administration sulle consegne di carbone alle centrali elettriche e sulle caratteristiche delle centrali elettriche negli Stati Uniti; dati di produzione oraria provenienti dal sistema di monitoraggio continuo delle emissioni dell’Environmental Protection Agency, che determina la quantità di carbone consumata da ciascuna centrale in base ai prezzi relativi del carbone e del gas naturale; e dati del Bureau of Transportation Statistics che forniscono informazioni dettagliate sulla rete ferroviaria statunitense, compresi i vettori ferroviari che operano su ciascun segmento di binario.



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