بررسی اثر آنزیم ال – آسپاراژیناز مخمری (Yarrowia) در القای آپوپتوز و مهار رشد سلول های لوسمی لنفوبلاستیک حاد (raji)
The effects of yeasts L-asparaginase on apoptosis induction and inhibition of growth in acute lymphoblastic lukemia cell line (Raji)
مجریان: بهزاد برادران , امیر علی مختارزاده
خلاصه روش اجرا: امروزه سرطان ها یکی از دلایل مرگ و میر در جهان هستند در نتیجه یافتن راه حل مناسب برای درمان سرطان ها یکی از موضوعات مهم در تحقیقات است. از سرطان های مهمی که امروزه انسان ها به آن دچار می شوند و میزان مرگ و میر بالایی دارند سرطان های خونی هستند که دارای تنوع بالایی می باشد و آمار مرگ و میر بالایی را بخود اختصاص داده¬اند. لوکمی لنفوبلاستیک حاد (ALL) سرطان خونی شایع در بین کودکان و نوجوانان می باشد که باعث ایجاد اختلال در لنفوسیت ها بخصوص لنفوسیت های B می شود، در نتیجه باعث کاهش قدرت سیستم دفاعی بدن می¬شود. در سال 2015 ، 6.250 مورد جدید از لوسمی حاد لنفوبلاستیک (ALL) در ایالات متحده تشخیص داده شد. علیرغم اینکه حدود %60 از این موارد در کودکان تشخیص داده شد، %80 از موارد مرگ و میر ناشی از ALL در بزرگسالان رخ داد. روش های متعددی برای درمان سرطان های خونی مورد استفاده قرار می¬گیرد مانند شیمی درمانی و استفاده از آنزیم های متعدد، که امروزه بسیار مورد استفاده قرار می¬گیرند. یکی از آنزیم¬های مورد استفاده برای درمان ALL آنزیم ال-آسپاراژیناز است. این آنزیم هیدرولازی (EC3) بوده و باعث لیز شدن آمینواسید آسپاراژین موجود در محیط که یکی از آمینواسید های ضروری برای پروتئین سازی است می شود. سلول¬های سرطانی توانایی تولید این آمینواسید را ندارند با از دسترس خارج کردن این آمینواسید سلول¬های سرطانی برا پروتئین سازی دچار مشکل شده در نتیجه آپوپتوز می¬دهند. هدف از این تحقیق بررسی و تعیین میزان عملکرد و تاثیر آنزیم آسپاراژیناز تولید شده توسط مخمر Yarrowia بر روی سلول¬های سرطانی لوکمی لنفوبلاستیک حاد است. از رده¬ی سلولی (Raji) در این تحقیق استفاده خواهد شد. برای این منظور ابتدا سلول های سرطانی در محیط کشت RPMI حاوی FCS 10% در دمای 37°c و CO2 5% و رطوبت کافی کشت داده می شود، سپس آنزیم ال- آسپاراژیناز به محیط کشت اضافه می گردد و انکوباسیون انجام می گیرد، بعد از گذشت زمان لازم میزان تکثیر سلول های سرطانی توسط تکنیک MTT مورد بررسی قرار می گیرد. بعد از جایگزینی آنزیم ال – آسپاراژیناز و گذشت مدت زمان لازم ، محیط کشت با محیط کشت حاوی MTT تعویض می شود و بعد از 4 ساعت انکوباسیون توسط دستگاه ELISA Plate reader جذب نوری در طول موج nm570 قرائت می شود. برای بررسی میزان آپاپتوز سلول ها Annexin V و رنگ های حیاتی PI FITC, را اضافه می کنیم و در نهایت توسط دستگاه فلوسایتومتری آنالیز لازم را انجام می دهیم. برای بررسی میزان بیان ژن های دخیل در مسیر های داخلی و خارجی آپوپتوز BAX (پروآپوپتوز) و BCL 2 (آنتی آپوپتوز) و کاسپاز 3 که در انتهای مسیر داخلی و خارجی آپوپتوز قرار دارد از تکنیک Real Time PCR استفاده خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60416 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر آنزیم ال – آسپاراژیناز مخمری (Yarrowia) در القای آپوپتوز و مهار رشد سلول های لوسمی لنفوبلاستیک حاد (raji) |
| عنوان لاتین طرح | The effects of yeasts L-asparaginase on apoptosis induction and inhibition of growth in acute lymphoblastic lukemia cell line (Raji) |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | سلولهای بنیادی، مهندسی بافت و پزشکی بازساختی |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 6 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | ضرورت انجام این تحقیق دست یابی به آنزیم مناسب با توانایی بالا در از بین بردن سلول های سرطانی و پایین بودن عوارض جانبی استفاده از این آنزیم برای درمان افراد بیمار از اهداف مهم تحقیق است.بررسی آسپاراژیناز تولید شده توسط مخمر Yarrowia برای اولین بار صورت می گیرد. بدین منظور تست هایی برای بدست آوردن میزان فعالیت و عملکرد و دوز مناسب این آنزیم بر روی سلول های سرطانی مورد استفاده قرارمی گیرد. این آنزیم به مقدار بالایی توسط میزبان خود تولید می شود. |
| اهداف اختصاصی | بررسی میزان سمیت سلولی و زیست پذیری ، مهار تکثیر سلول های سرطانی بر اثر فعالیت آنزیم ال- آسپاراژیناز بروش MTT -بررسی میزان آپوپتوز سلول های سرطانی با استفاده از کیت Annexin v بروش فلوسایتومتری. -بررسی میزان بیان ژن های BAX (پروآپوپتوز) و BCL 2(آنتی آپوپتوز) و کاسپاز 3 بروش Real Time PCR |
| چکیده انگلیسی طرح | Today, cancers are one of the causes of death in the world, so finding a suitable solution for treating cancers is one of the important topics in research. Among the important cancers that humans suffer from today and have a high mortality rate are blood cancers, which have a high diversity and have a high mortality rate. Acute lymphoblastic leukemia (ALL) is a common blood cancer among children and adolescents that causes disorders in lymphocytes, especially B lymphocytes, thereby reducing the strength of the body's defense system. In 2015, 6,250 new cases of acute lymphoblastic leukemia (ALL) were diagnosed in the United States. Despite the fact that about 60% of these cases were diagnosed in children, 80% of deaths from ALL occurred in adults. Several methods are used to treat blood cancers, such as chemotherapy and the use of multiple enzymes, which are widely used today. One of the enzymes used to treat ALL is the enzyme L-asparaginase. This enzyme is a hydrolase (EC3) and causes the lysis of the amino acid asparagine present in the environment, which is one of the essential amino acids for protein synthesis. Cancer cells are not able to produce this amino acid. By removing this amino acid from the reach of cancer cells, they have difficulty in protein synthesis and as a result, they undergo apoptosis. The aim of this research is to investigate and determine the function and effect of the enzyme asparaginase produced by the yeast Yarrowia on cancer cells of acute lymphoblastic leukemia. The cell line (Raji) will be used in this research. For this purpose, first, cancer cells are cultured in RPMI culture medium containing 10% FCS at 37°C and 5% CO2 and sufficient humidity, then the enzyme L-asparaginase is added to the culture medium and incubation is performed. After the required time, the proliferation of cancer cells is examined using the MTT technique. After replacing the L-asparaginase enzyme and the required time has passed, the culture medium is replaced with a culture medium containing MTT and after 4 hours of incubation, the optical absorption is read at a wavelength of 570 nm by an ELISA Plate reader. To examine the level of apoptosis of cells, we add Annexin V and vital dyes PI FITC, and finally we perform the necessary analysis by a flow cytometry device. To examine the level of expression of genes involved in the intrinsic and extrinsic pathways of apoptosis, BAX (pro-apoptosis) and BCL 2 (anti-apoptosis) and caspase 3, which is at the end of the intrinsic and extrinsic pathways of apoptosis, the Real Time PCR technique will be used. |
| کلمات کلیدی | آنزیم : ماکرومولکول¬هایی از جنس پروتئین هستند و به عنوان کاتالیزور بیولوژیکی عمل می¬کنند. وظیفه آنها تنظیم متابولیسم های بدن است و مولکول های مختلف (سوبسترا) را به محصولات تبدیل می کنند. آپوپتوز : یک فرآیند مرگ سلولی برنامه ریزی شده است که در موجودات چند سلولی اتفاق می افتد. به عنوان روشی حفاظت شده، تحت کنترل ژن هاست که به منظور حذف سلول های ناخواسته یا غیرضروری در موجودات زنده به کار می رود. ALL : لوسمی حاد لنفوئیدی یا به اختصار ALL یکی از انواع سرطان خون است. این نوع لوکمی سلولهای لنفاوی یا لنفوسیتها را تحت تاثیر قرار میدهد که بافتهای لنفاوی را میسازند و روندی حاد دارد. در لوسمی حاد ، سلول های مغز استخوان بلوغ مناسبی ندارند . سلول های لوسمیک نابالغ اغلب بلاست نامیده می شوند که به تولید مثل و تجمع ادامه می دهند . در لوسمی لنفوئیدی منشا سلولهای سرطانی رده لنفوسیتها بخصوص لنفوسیتهای B می باشد. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران- مراکز درمانی - مراکز تولید داروهایی ضد سرطان- اساتید- دانشجویان |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| بهزاد برادران | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| امیر علی مختارزاده | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| بهزاد منصوری | همکار اصلی |
| الهام باغبانی | همکار اصلی |
| علی محمدی | همکار اصلی |
| سهند مظلوم | دانشجوی مالک پایان نامه |
| الهه مددی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر ال آسپارژیناز باعث القای آپوپتوز و مهار رشد در لنفوم بورکیت راجی و سلولهای لوسمی لنفوبلاستیک حاد MOLT-4 می شود.متن خبر ال آسپارژیناز به عنوان یک عامل ضد سرطان برای درمان سرطان حاد خون لنفوسیتیک (ALL) ، لنفوم انسانی بورکیت و لنفوم غیر هوچکین. استفاده می شود. آسپاراژینازهای تجاری از باکتریهای Erwinia chrysanthemi و Escherichia coli تهیه می شود که عوارض جانبی زیادی دارند.
در این مطالعه ، اثرات L- آسپاراژیناز جدید از مخمر Yarrowia lipolytica بر روی ALL انسان و رده های سلولی لنفوم بورکیت بررسی شد. ال-آسپاراژیناز باعث استرس متابولیک ، سمیت سلولی و آپوپتوز به دلیل توقف چرخه سلول G0 ، فعال شدن کاسپاز -3 و تعدیل یکپارچگی غشا میتوکندری می شود. تجزیه و تحلیل RT-PCR، افزایش قابل توجهی در ژن های pro-apoptosis مانند Bax ، Caspase-3 ، Caspase-8 ، Caspase-9 و p53 (P b 0.05) می شود در حالی که نشانگر ضد آپوپتوز Bcl-2 به طور قابل توجهی کاهش یافت (P b 0.05). علاوه بر این ، L-asparaginase باعث اتوفاژی و افزایش ROS می شود. ال اسپاراژیناز دارای اثرات سیتوتوکسیک و ضد سرطانی بالاتر از آسپاراژیناز تجاری است. در نتیجه ، می توان آن را به عنوان یک عامل و استراتژی جدید درمانی معرفی کرد . |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
