بررسی اثر سینرژیسم microRNA146a و microRNA193a درمهار متاستاز سرطان کلورکتال
The synergism effect of mir 146a and 193a on inhibition of colorectal cancer cell migration
مجریان: بهزاد برادران , امیر علی مختارزاده
خلاصه روش اجرا: امروزه سرطان یکی از عمده ترین دلایل مرگ و میر در سراسر جهان محسوب میشود، که در انواع و اشکال متفاوت با مسیر ها و واکنش های متنوع موجب اختلال در فعالیت طبیعی سلول های بافت و در نهایت ارگان مورد نظر میشوند. در اکثر بافت های اپیتلیال، سرطان از طریق مراحل جداگانه و در هم آمیخته از گسترش کلونال، تنوع ژنتیکی و انتخاب کلون به وجود می آید. در طول رشد سرطان، سلول های سرطانی توانایی های بیولوژیکی متنوعی را که در اثر تغییرات ژنتیکی و اپی ژنتیکی آنهاایجاد میشود به دست می آورند.[1] به نظر میرسد ژن های کد کننده پروتئین ها، که نزدیک به 2٪ از ژنوم انسان را تشکیل میدهند تنها مولکول هایی نیستند که برنامه ریزی و تنظیم فعالیت های فیزیولوژیکی را در موجودات زنده برعهده دارند.[2]اکثر ترانسکریپتوم ها(mRNAهایی که رونویسی شده اند ولی منجر به تولید پروتئین نمیشوند)در نتیجه ی رونویسی RNAهایی هستند که پتانسیل کد کردن پروتئین را ندارند این RNAها راncRNA (none coding RNA) مینامند. علاوه بر این، تعداد ncRNAs به نسبت پیچیدگی ارگانیسم ها افزایش می یابد و این نشان دهنده ی اهمیت ونقش بسیار مهم آنها در تعدیل واکنش های درون سلولی است.[3] در دهه ی اخیر نقش ncRNA ها در سرطان با اکثر مطالعاتی که بر روی microRNAها (miRNAs)، یک نوع کوچک از ncRNA های محافظت شده انجام شده به شدت مورد توجه و بررسی دانشمندان قرار گرفته است.عملکرد miRNAs در بسیاری از انواع سرطان مختل شده و نقش آنها به عنوان آنکوژن ها یا سرکوب کننده های تومور با مطالعات متعدد مورد تایید قرار گرفته است.[4] بسیاری از miRNAها در طیف گسترده ای از فرآیندهای بیولوژیکی شامل رشد، تکثیر سلولی، متابولیسم و سیگنالینگ دخالت میکنند.[5] اخیرا مقدار قابل توجهی از miRNA ها در انواع مایعات بیولوژیکی بدن نظیر پلاسمای خون و سرم خون یافت شده است. غلظت miRNAها در سرطان می تواند از طریق هر دو تغییرات اپی ژنتیکی، از جمله متیلاسیون DNA ، اصلاح هیستون و تغییرات ژنتیکی رخ می دهد که این دو مکانیسم بیولوژیکی می توانند تولید RNA اولیه و همچنین پردازش آنها را به شکل miRNA بالغ و نیز تعامل آن با اهداف mRNA را تحت تاثیر قرار دهد.[1, 6] به علاوه وجود نوع خاصی از miRNA ها در گردش خون که به شدت با ظهور، تهاجم و متاستاز سرطان ارتباط دارد، نشان می دهد که miRNA های موجود در مایعات بدن ممکن است بعنوان یک کلاس از نشانگر های زیستی جدید برای تشخیص سرطان و پیش آگهی آن مورد استفاده قرار گیرند[7, 8].اولین بار miRNAها در Caenorhabditis elegans که به صورت یک RNA -22نوکلئوتیدی که ضرورتا برای توسعه سلولها در دوره ی post-embryonic بیان می شد کشف شد[9]، پس از آن طی تلاش محققان، miRNAها در بسیاری از موجودات تک سلولی و چند سلولی شناسایی شدند،که در نهایت تا به امروز حدود471, microRNA در به طور کامل در موجودات مختلف ثبت شده است[10].تحقیقات حاکی از این است که در ژنوم انسان حدود 1000, microRNA وجود دارد در حالی که تنها تعداد معدودی از آنها به طور عملی توصیف و شناسایی شده اند.هریک از microRNA ها توانایی تاثیر بر چندین ژن مختلف را به عنوان ژن هدف دارا میباشند که نهایتا تعدادی ازاین چند هزار mRNA را تحت تاثیر قرار میدهد به طوری که در حدود 40% ژن های کدکننده ی پروتئین در انسان تحت تاثیر microRNAها تنظیم میشوند.[11] یکی از اهداف درمانی در سرطان کلون،به کارگیری تکنیک( miRNA replacement therapy) می باشد که در آن فعالیت از دست رفته یا بیان پایین miRNA های سرکوب کننده تومور به وسیله مقلد(mimc)یا وکتور هایی که ژن miRNA به آن ترانسفکت شده را می توان بازگرداند. برای این منظور ابتدا سلول های سرطانی کلون در محیط کشت RPMI حاوی FCS 10% در دمای 37°c و CO2 5% کشت داده می شود ، سپس miR-193a و mir146a به صورت جداگانه و در حالت دیگر به صورت همزمان بر روی سلول های مربوطه ترانسفکت میگردد و انکوباسیون انجام می گیرد، بعد از گذشت زمان لازم میزان بیان miR-193a و mir146a و ژن های Tcf7, C-myc, Lef1, Rock به وسیله ی qRT-PCR اندازه گیری می شود. میزان تکثیر سلول های سرطانی توسط تکنیک MTT مورد بررسی قرار می گیرد. بعد از جایگزینی miR-193a و mir146a وگذشت 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. میزان مهاجرت سلول های سرطانی بعد از جایگزینی miR-193a و mir146a به وسیله ی آزمایش Wound healing assay بررسی می گردد. 1. بررسی میزان بیان miR-193a و mir146a ژنهای Tcf7, C-myc, Lef1, Rock پس از جایگزینی miR-193a و mir146a در سلولهای سرطانی کلون به روش Quantitative real-time PCR. 2. بررسی میزان مهار تکثیر سلول های سرطانی پس از جایگزینی miR-193a و mir146a در سلول های سرطانی کلون به روشMTT. 3. بررسی مهار مهاجرت سلول های سرطانی پس از جایگزینی mir146aو miR-193a به روش .Wound healing assay
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 60573 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر سینرژیسم microRNA146a و microRNA193a درمهار متاستاز سرطان کلورکتال |
| عنوان لاتین طرح | The synergism effect of mir 146a and 193a on inhibition of colorectal cancer cell migration |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | اپیدمیولوژی، پیشگیری، تشخیص زودهنگام، درمان و بازتوانی در سرطانهای شایع |
| 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 | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | therapy یک روش جدید در درمان سرطان است و استفاده از miRNA ها در این مطالعه به صورت مجزا و توام یک متد جدیدی در این راستا میباشد. |
| اهداف اختصاصی | بررسی میزان بیان miR-193a،miR-146a و ژن های Tcf7, C-myc, Lef1, Rock پس از جایگزینی miR-193a،miR-146a به تنهایی و همزمان در سلول های سرطانی کلون به روش Quantitative real-time PCR. -بررسی میزان تکثیرسلول‏های سرطانی پس از جایگزینی miR-146a ، miR-193a به تنهایی و همزمان در سلول‏های سرطانی کلون به روش MTT -بررسی میزان مهاجرت سلول‏های سرطانی پس از جایگزینی miR-146a وmiR-193a به تنهایی و همزمان به روش Wound healing assay . - بررسی میزان القای آپاپتوز بعد از جایگزینی miR-193a،miR-146a به تنهایی و همزمان در سلولهای سرطانی کلون به روش Annexin V staining . |
| چکیده انگلیسی طرح | Cancer is one of the leading causes of death worldwide, and in its various forms and forms, with diverse pathways and responses, it disrupts the normal function of tissue cells and ultimately the organ of interest. In most epithelial tissues, cancer arises through separate and intertwined steps of clonal expansion, genetic variation, and clonal selection. During cancer development, cancer cells acquire diverse biological abilities that are caused by their genetic and epigenetic changes.[1] It seems that protein-coding genes, which constitute approximately 2% of the human genome, are not the only molecules responsible for programming and regulating physiological activities in living organisms.[2] Most transcriptomes (mRNAs that are transcribed but do not lead to the production of proteins) are the result of the transcription of RNAs that do not have the potential to code for proteins. These RNAs are called ncRNA (none coding RNA). Furthermore, the number of ncRNAs increases with the complexity of organisms, indicating their crucial role in modulating intracellular responses.[3] In the last decade, the role of ncRNAs in cancer has received intense attention and investigation by scientists, with most studies conducted on microRNAs (miRNAs), a small type of conserved ncRNA. The function of miRNAs is disrupted in many types of cancer, and their role as oncogenes or tumor suppressors has been confirmed by numerous studies.[4] Many miRNAs are involved in a wide range of biological processes, including growth, cell proliferation, metabolism, and signaling.[5] Recently, a significant amount of miRNAs has been found in a variety of biological fluids of the body, such as blood plasma and blood serum. The concentration of miRNAs in cancer can occur through both epigenetic changes, including DNA methylation, histone modification, and genetic alterations, which can affect the production of primary RNAs as well as their processing into mature miRNAs and their interaction with mRNA targets. [1, 6] In addition, the presence of a specific type of miRNAs in the bloodstream that is strongly associated with the emergence, invasion, and metastasis of cancer suggests that miRNAs in body fluids may be used as a new class of biomarkers for cancer diagnosis and prognosis [7, 8]. miRNAs were first discovered in Caenorhabditis elegans, where they are a 22-nucleotide RNA that is essential for cell development in the post-embryonic period [9]. Subsequently, miRNAs have been identified in many unicellular and multicellular organisms, and to date, about 471 microRNAs have been fully characterized in different organisms [10]. Studies have shown that There are about 1000 microRNAs in the human genome, but only a few of them have been practically characterized and identified. Each microRNA has the ability to affect several different genes as target genes, which ultimately affect some of these several thousand mRNAs, so that about 40% of protein-coding genes in humans are regulated by microRNAs.[11] One of the therapeutic goals in clonal cancer is the use of the technique (miRNA replacement therapy) in which the lost activity or low expression of tumor suppressor miRNAs can be restored by mimetics (miMC) or vectors into which the miRNA gene has been transfected. For this purpose, first, cloned cancer cells are cultured in RPMI medium containing 10% FCS at 37°C and 5% CO2, then miR-193a and mir146a are transfected separately or simultaneously on the relevant cells and incubation is performed. After the required time, the expression levels of miR-193a and mir146a and the Tcf7, C-myc, Lef1, and Rock genes are measured by qRT-PCR. The proliferation rate of cancer cells is examined by the MTT technique. After replacing miR-193a and mir146a and the required time, the culture medium is replaced with a culture medium containing MTT and after 4 hours of incubation, the optical absorption is read by an ELISA Plate reader at a wavelength of 570 nm. The migration rate of cancer cells after miR-193a and mir146a replacement is examined by the Wound healing assay. 1. Examination of the expression level of miR-193a and mir146a genes Tcf7, C-myc, Lef1, Rock after miR-193a and mir146a replacement in clonal cancer cells by the Quantitative real-time PCR method. 2. Examination of the inhibition of cancer cell proliferation after miR-193a and mir146a replacement in clonal cancer cells by the MTT method. 3. Examination of the inhibition of cancer cell migration after mir146a and miR-193a replacement by the Wound healing assay method |
| کلمات کلیدی | miRNA: میکروRNA ها دسته ای از RNAهای کوچک غیر کد شونده و تنظیمی به طول تقریبی (18-22) نوکلئوتید هستند، که نقش اساسی در تنظیم بیان ژن هدف دارند. متاستاز(مهاجرت سلولی): فرآیندی چند مرحله ای می باشد که موجب گسترش سلول از تومور اولیه به ارگان های غیر مجاور شده و باعث تشکیل یک تومور ثانویه می شود. |
| ذینفعان نتایج طرح |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| بهزاد برادران | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| امیر علی مختارزاده | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| سعید نورعلیایی | دانشجوی مالک پایان نامه |
| بهزاد منصوری | همکار اصلی |
| الهام باغبانی | همکار اصلی |
| امیر باغبانزاده | همکار اصلی |
| پرستو شعبانی شیشوان | همکار اصلی |
| سما ایزدپناه | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر جایگزینی هم زمان miRNA193a-5p و miRNA146a-5p باعث القاء مرگ برنامه ریزی شده و مهار رشد سلول های سرطان کولورکتال گردید.متن خبر هدف مطالعه افزایش سطح بیان miRNA193a-5p و miRNA146a-5p و بررسی تاثیر هریک از آنها به تنهایی و به صورت همزمان در مهار رشد ، بقا و مهاجرت سلولها به صورت اختصاصی در سلولهای سرطان روده بود.
نتایج تست qRT-PCRنشان داد که این miRNA ها باعث کاهش بیان ژنهای مذکور در گروه های ترانسفکت شده، در مقایسه با گروه کنترل و مهار مهاجرت سلولها و القای آپوپتوز در سلولهای ترانسفکت شده گردید. بر این اساس این مطالعه، miRNA ها می توانند باعث مهار مهاجرت سلولی و رشد سلولهای سرطانی از طریق کاهش بیان ژن های درگیر در مهاجرت شده و سببالقاء آپوپتوز شود. بنابراین، این miRNA ها می توانند بعنوان بیومارکرهای تشخیصی و هدف درمانی جدید برای درمان سرطان کولورکتال معرفی گردند. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر جایگزینی هم زمان miRNA193a-5p و miRNA146a-5p باعث القاء مرگ برنامه ریزی شده و مهار رشد سلول های سرطان کولورکتال گردید.متن خبر هدف مطالعه افزایش سطح بیان miRNA193a-5p و miRNA146a-5p و بررسی تاثیر هریک از آنها به تنهایی و به صورت همزمان در مهار رشد ، بقا و مهاجرت سلولها به صورت اختصاصی در سلولهای سرطان روده بود.
نتایج تست qRT-PCRنشان داد که این miRNA ها باعث کاهش بیان ژنهای مذکور در گروه های ترانسفکت شده، در مقایسه با گروه کنترل و مهار مهاجرت سلولها و القای آپوپتوز در سلولهای ترانسفکت شده گردید. بر این اساس این مطالعه، miRNA ها می توانند باعث مهار مهاجرت سلولی و رشد سلولهای سرطانی از طریق کاهش بیان ژن های درگیر در مهاجرت شده و سببالقاء آپوپتوز شود. بنابراین، این miRNA ها می توانند بعنوان بیومارکرهای تشخیصی و هدف درمانی جدید برای درمان سرطان کولورکتال معرفی گردند. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
