مطالعه اثرات ضدتوموری مهار همزمان مولکول های STAT3 و PD-L1 بوسیله نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA
Study of anti-tumor effect of suppressing PD-L1 and STAT3 by siRNA loaded nanoparticles
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق
خلاصه روش اجرا: این مطالعه دو فاز دارد: ۱.تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی siRNA : ابتدا با واکنش کیتوزان و اسید لاکتیک ترکیب کیتوزان لاکتات را تولید می کنیم. سپس باید نانوذرات کیتوزان لاکتات RNA مداخله گر را در بر بگیرند. کیتوزان لاکتات پتانسیل بالایی برای کپسوله کردن siRNA و حفاظت از آن در برابر تخریب سرمی دارد. تشکیل نانو ذرات کیتوزان لاکتات در اثر تعاملات یونی بین کیتوزان لاکتات و siRNA حل شده در سدیم تری پلی فسفات ( siRNA/TPP ) صورت می گیرد. و نانوذرات حاوی siRNA تولید می شوند که خصوصیات فیزیکو شیمیایی آن ها بررسی می شود. تولید کمپلکس نانوذرات-siRNA با ژل اکتروفورز در ژل 2% آگارز تایید می شود و میزان بارگیری siRNA به صورت کمی بوسیله روش اولتراسانتریفیوژ بررسی خواهد شد. ۲. مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان) و B16F10 ( ملانوما ) در این مطالعه استفاده خواهد شد که مطالعات گذشته تولید PDL-1 توسط آن ها را اثبات کرده است . این رده های سلولی در محیط RPMI1640 حاوی 10% fetal bovine serum و آنتی بیوتیک کشت داده می شوند. پس از گذشت ۲۴ ساعت از کشت سلولی نانوذرات حاوی siRNA را به محیط کشت هر رده سلولی اضافه می کنیم. میزان تاثیر نانوذرات بارگیری شده با siRNA بر روی بیان ژن PDL-1 و STAT3 در کشت سلول ها توسط تکنیک های Real-time PCR و فلوسایتومتری در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود. تاثیر نانوذرات حاوی siRNA بر روی حیات سلولی توسط آزمون MTT ارزیابی می شود. علاوه بر این میزان تاثیر نانوذرات بارگیری شده با siRNA بر روی فاکتورهای پیش آپوپتوزی، فاکتورهای ضد آپوپتوزی،آنژیوژنزی و متاستازی با استفاده از تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود.میزان تاثیر نانوذرات بارگیری شده با siRNA بر روی مهاجرت سلولی نیز با تکنیک Wound healing بررسی خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 59802 |
| عنوان فارسی طرح | مطالعه اثرات ضدتوموری مهار همزمان مولکول های STAT3 و PD-L1 بوسیله نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA |
| عنوان لاتین طرح | Study of anti-tumor effect of suppressing PD-L1 and STAT3 by siRNA loaded nanoparticles |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | سیستم های نوین دارورسانی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 14 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | سلول های توموری با بیان PD-L1 از این مسیر مهاری بهره جویی به عمل آورده و موجب حفظ تولرانس و فرار تومور از سیستم ایمنی می گردد. بیان PDL-1 در ریز محیط تومور علاوه بر پاسخ به جهش های ژنتیکی ، از پاسخ های ایمنی اکتسابی نیز منشا می گیرد. اولی از طریق انکوژن ها القا شده و به مقاومت ذاتی شناخته می شود ،که در این حالت بیان PD-L1 به طور مستمر انجام شده و هیچ ارتباطی به سایتو کاین های التهابی ندارد. اما مکانیسم دیگر از سایتو کاین های التهابی محیط تومور مشتق شده و به مقاومت اکتسابی نام گرفته که بیان PD-L1 با عمل IFN-γی تولیدی از استرومال سل های تومور القا می شود ; تولید این IFN-γ از مسیر سیگنالینگ JACK/STAT تنظیم می گردد.مطالعات جداگانه زیادی برای مهار PD-L1 وSTAT3 شده است که چون همه آن ها به صورت سیستمیک بوده اند عوارض جانبی زیادی داشتند. از طرفی امکان استفاده از RNAهای مداخله گر به طور مستقیم در موجودات زنده وجود ندارد. در این مطالعه ما به کمک نانوذرات و RNAهای مداخله گر به دنبال معرفی روشی هدفمند هستیم که بیان ژن های PD-L1 و STAT3 را همزمان در ریزمحیط توموری سرکوب کند و با دوز کم ، بیشترین تاثیر و کمترین عارضه را داشته باشد. علاوه بر این، با کمک نانو ذرات امکان استفاده از RNAهای مداخله گر در موجود زنده و هم امکان دارو رسانی هدفمند وجود خواهد داشت که مقصود مطالعات بعدی ما خواهد بود. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی siRNA -تاثیر نانو ذرات تهیه شده در بیان ژن PD-L1و STAT3: -تاثیر نانو ذرات تهیه شده در تکثیر و بقای سلول های سرطانی -تاثیر نانو ذرات تهیه شده در آنژیوژنز و متاستاز سلول های سرطانی |
| چکیده انگلیسی طرح | Study of anti-tumor effect of suppressing PD-L1 and STAT3 by siRNA loaded nanoparticles Study of anti-tumor effect of suppressing PD-L1 and STAT3 by siRNA loaded nanoparticles |
| کلمات کلیدی | RNAi : این نوع RNA در سالهای اخیر کشف شده RNA تداخل کننده یا میانجی گر نام گرفته و یک مکانیسم طبیعی برای خاموش کردن انتخابی ژنهاست (Gene knockout) . دو مدل microRNA و siRNA در هر دو زمینهی اکتشاف داروهای جدید و پتانسیل بالقوه درمانی ، رواج پیدا کرده است . siRNA : RNA مداخله گر (RNAi) اصطلاح کلی است که به تکنولوژی خاموشی پس از رونویسی توسط RNA دو رشته ای اطلاق گردیده است.در تکنولوژی RNA مداخله گر (RNAi) ، رشته مکمل mRNA ژن مورد نظر ساخته شده و این رشته به mRNA ژن هدف متصل و یک توالی دورشته ای (dsRNA) را بوجود می آورد. از آنجا که سیستم سنتز پروتئین قادر به ترجمه mRNA دو رشته ای نمی باشد، بیان ژن هدف متوقف و اصطلاحاً ژن خاموش می شود. نانوذره (Nanoparticle): ذراتی هستند که ابعاد آنها در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. لیپوزمها، درخت سانها، نانو ذرات پلیمری، نانو ذرات پوشش داده شده با پلیمرها، نانو ذرات کیتوزان و لستین و نانو ذرات دارویی نمونههایی از نانو ذراتی میباشند که برای دارو رسانی استفاده شده اند. کیتوزان: کیتوزان یک آمینو پلی ساکارید خطی و ترکیبی از پیوند های (۴→۱ β) واحدهای D-گلوکزآمین وN-استیل -D-گلوکزآمین است. کیتوزان توسط داستیلاسیون کیتین تهیه می شود. این پلی ساکارید کاتیونی به دلیل دسترس پذیری فراوان، چسبندگی بی نظیر، خواص دارویی مناسب در موارد بیوپزشکی و دارویی مورد توجه گسترده قرارگرفته است. PD-1: PD-L1 یک گیرنده سطحی سلولی است که نقش مهمی در مهار سیستم ایمنی و تحمل خودی فرد داراست. این ملکول چک پوینت ایمنی در مقابل اتوایمنی از طریق پیشبرد آپوپتوز سلولی در Tسل های فعال و القا عملکرد Tسل های تنظیمی است و PDL-1,2 دو لیگاند های مهاری اش می باشند و در اتصال به PD-1 عملکرد دارند. CTLA-4 : با نامCD152 هم شناخته میشود، یک گیرنده ی پروتئینی است که عملکرد کنترلی بر روی دستگاه ایمنی دارد و موجب فروکاهی آن میشود. این گیرنده در اصل در لنفوسیت هایT تنظیمی ظاهر میگردد. این پروتئین پس از اتصال با CD28 و CD86 در سطح سلولهای پردازنده ی آنتی ژن، نقش یک «کلید خاموش کننده» را ایفا میکند. IDO: ایندول آمین پیرول 2و3 دی اکسی ژناز ، آنزیم حامل گروه هم که با مهار Tسل ها در تنظیم سیستم ایمنی و تولرانس نقش دارد .عمدتا این ملکول از رده میلوئیدی ترشح شده و با تخلیه تغذیه ای Trp مهار عملکرد Tسل ها را در پیش می گیرد. TBF- β :فاکتور تغییر دهنده رشد β از طریق مهار لنفوسیت ها و فاگوسیت ها باعث تعدیل و تنظیم پاسخ های ایمنی می گردد. این سایتوکین هم اثر ضد التهابی و هم اثر پیش التهابی را نشان می دهد که بسته به زمان و مقدار تولید و سیستمیک یا موضعی بودن آن دارد. TBF- β از سلول های T تحریک شده ، بیگانه خوارهای تک هسته ای فعال شده با LPS و بسیاری دیگر از سلول ها تولید می شود. آنرژیTسل: مکانیسم مهاریTسل که پس از تحریک شدن این لنفوسیت سیگنال دوم تحریکی دریافت نمی کند و این پروسه منجر به آنرژی یا بی پاسخی اش می گردد ،در این حالت Tسل فاقد عملکرد است. IFN-γ : سایتو کاینی ست که عموما عملکرد التهابی داشته و موجب تقویت ایمنی در برابر عفونت ها می گردد.اما در محیط تومور نقش پیچیده و متفاوتی ایفا می کند و با تنظیم تمایز انواع سلول ها ی ایمنی ، موجب محدودیت رشد و پیشرفت سلول های توموری می گردد. مسیر سیگنالینگ JACK/STAT: این مسیر راهی برای انتقال سیگنال های خارجی به داخل سلول می باشد. مسیرJAK-STAT مسیرفرعی نسبت به مسیر تولید پیامبرهای ثانویه محسوب می شود، که در نهایت منجر به افزایش فعالیت ژن نیز می گردد. مسیرJAK-STAT شامل سه جزء اساسی است:1-گیرنده 2-پروتئین کینازی Janus-3ویک مبدل سیگنال و تقویت کننده و فعال کننده رونویسی به نامSTAT (Signal Transducer and Activator of Transcription ). STAT3 : یکی از اعضای خانواده STAT است که توسط ژن STAT3 تولید می شود. در سیتوپلاسم به صورت مونومر های غیر فعال وجود دارند که در پاسخ به سایتوکین ها و فاکتور های رشد توسط JAK فسفریله شده و تشکیل همودایمر می دهند و به هسته نقل مکان کرده و با اتصال به توالی های خاص نسخه برداری ژن های مربوطه را تحریک می کنند. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران سرطانی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| مهدی یوسفی | همکار اصلی |
| فاطمه اطیابی | همکار اصلی |
| علی مسجدی | همکار اصلی |
| شیما بستاکی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر درمان ترکیبی موجب مهار رشد و گسترش سرطان می شودمتن خبر اهمیت موضوع (50 کلمه)
علی رغم سال ها تلاش برای درمان سرطان هنوز درمان قطعی برای سرطان یافت نشده و بسیار مهم است که تحقیقات اینچنینی برای درمان سرطان طراحی و اجرا شوند تا راههای نوینی برای درمان ابداع گردند.
- مهمترین یافته ها به زبان غیر تخصصی (150 کلمه)
در این مطالعه مشخص شد که درمان ترکیبی سرطان با استفاده از واکسن های نانو که می توانستند دو مولکول مهم در رشد سرطان به نام های PD-L1و STAT3 را مهار کنند بصورت قابل توجهی مانع رشد و گسترش سلول های سرطانی در محیط آزمایشگاهی می شوند.
- پیشنهاد برای کاربرد نتایج (100 کلمه)
پیشنهاد می شود که در آینده با ارزیابی کارایی این روش درمانی در مدل های حیوانی قدم بلندی در تایید این روش درمانی برداشته شود.
گروه هدف: رسانه ها و مردم |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر مهار ترکیبی مولکول های PD-L1 و STAT3 مانع گسترش و انتشار سلول های سرطانی می گرددمتن خبر اهمیت موضوع: آنژیوژنز و متاستاز اصلی ترین عوامل گسترش و انتشار تومور و نهایتا مرگ بیماران سرطانی می باشد. از اینرو درمان ها موجود بایستی بتوانند این فرآیندها را کنترل نمایند.
مهمترین یافته ها:
بدین منظور در این مطالعه با استفاده از درمان ترکیبی بر پایه مهار دو مولکول مهم درگیر در این زمینه به دنبال مهار این دو فرآیند مهم در رشد تومور بودیم. با توجه به نتایج بدست آمده بنظر می رسد که مهار ترکیبی بیان مولکول های PD-L1و STAT3 در رده های سلولی سرطانی مختلف شامل سرطان سینه (4T1) و سرطان کولون (CT26) و ملانوما (B16) بوسیله نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA می تواند با سرکوب بیان این کولکول های مانع از رشد و گسترش این سلول ها گشته و با مهار مولکول های درگیر در آنژیوژنز و متاستاز موجب مهار گسترش و انتشار تومور گردد.
پیشنهاد:
با توجه با نتایج حاصله تجاری سازی واکسن نانو تولیدی در این مطالعه می تواند در آینده کمک بزرگی به بخش صنعت و درمان نماید.
گروه هدف: سیاستگذاران پژوهشی |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
