بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA ضد HIF-1αو CD73 در رده های سلولی سرطانی در محیط in vitro
The effect of nanoparticles loaded with the siRNA molecules against HIF-1α and CD73 on cancer development, in vitro
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق
خلاصه روش اجرا: 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 حاویsiRNA 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 بارگیریsiRNA به صورت کمی بوسیله روش اولتراسانتریفیوژ بررسی خواهد شد. از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان) و CT26 ( سرطان کلون ) و B16F10 ( ملانوما ) در این مطالعه استفاده خواهد شد که مطالعات گذشته بیانCD73 توسط آن ها را اثبات کرده است و میزان تولید آن نیز در هر رده سلولی متفاوت است. این رده های سلولی در محیط RPMI1640حاوی 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 HIF-1αو CD73در کشت سلول ها توسط تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود.تاثیر نانوذرات حاویsiRNA 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 (Bax) فاکتورهای ضد آپوپتوزی (Bcl-2 )فاکتورآنژیوژنز(VEGF) فاکتورهای متاستاز (MMP2, MMP9) و فاکتور تکثیر سلولی(KI67)با استفاده از تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود. دلیل استفاده از سه رده سلولی متفاوت این است که قدرت تعمیم پذیری نتایج به سرطان های مختلف بررسی گردد. ضمن اینکه رده های سلولی مورد بحث میزان متفاوتی از مولکول های هدف را بیان می کننید و این امکان را فراهم می آورند تا قدرت مهاری نانوذرات طراحی شده در مهار بیان آنها در شرایط مختلف سطح بیان ارزیابی گردد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60913 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA ضد HIF-1αو CD73 در رده های سلولی سرطانی در محیط in vitro |
| عنوان لاتین طرح | The effect of nanoparticles loaded with the siRNA molecules against HIF-1α and CD73 on cancer development, in vitro |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی, گرنت - پایان نامه |
| اولویت طرح | سیستم های نوین دارورسانی |
| 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 | 14 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | همزمان با رشد سریع سلول های توموری,شرایط هایپوکسیک و به دنبال آن محیط غنی از آدنوزین در ناحیه تومور ایجاد می شود که می توانند فعالیت ضد توموری سلول های T و NK را مهار کنند.طبق مطالعات انجام شده بیشترین فاکتوری که در این شرایط فعال می شود HIF-1 است که می تواند موجب رشد سلول های توموری شود و بر متاستاز ‚رگزایی و مقاومت دارویی تومور تاثیر بگذارد.HIF-1 همچنین می تواند روی بیان CD73 تاثیر داشته باشد و شرایط غنی از آدنوزین در محیط ایجاد شود که نقش مهمی در مکانیسم فرار تومور ایفا می کند.مطالعات جداگانه زیادی برای مهار HIF-1α و CD73 انجام شده است که گاها به علت اختصاصی نبودن عوارض جانبی زیادی داشتند.ولی در این مطالعه ما به کمک نانوذرات و RNAهای مداخله گر به دنبال معرفی روشی هدفمند هستیم که بیان ژن های CD73و HIF-1α را برای اولین بار بطور همزمان در ریزمحیط توموری سرکوب کند و با دوز کم ، بیشترین تاثیر و کمترین عارضه را داشته باشد. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی siRNA -مطالعه in vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بقای سلول های سرطانی با روش MMT -مطالعه in vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بیان ژن های پیش برنده آپوپتوز، مهار کننده آپوپتوز، تکثیر سلولی، آنژیوژنز و متاستاز سلول های سرطانی با روش Real-time PCR |
| چکیده انگلیسی طرح | 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 حاویsiRNA 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 بارگیریsiRNA به صورت کمی بوسیله روش اولتراسانتریفیوژ بررسی خواهد شد. از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان) و CT26 ( سرطان کلون ) و B16F10 ( ملانوما ) در این مطالعه استفاده خواهد شد که مطالعات گذشته بیانCD73 توسط آن ها را اثبات کرده است و میزان تولید آن نیز در هر رده سلولی متفاوت است. این رده های سلولی در محیط RPMI1640حاوی 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 HIF-1αو CD73در کشت سلول ها توسط تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود.تاثیر نانوذرات حاویsiRNA 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 (Bax) فاکتورهای ضد آپوپتوزی (Bcl-2 )فاکتورآنژیوژنز(VEGF) فاکتورهای متاستاز (MMP2, MMP9) و فاکتور تکثیر سلولی(KI67)با استفاده از تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود. دلیل استفاده از سه رده سلولی متفاوت این است که قدرت تعمیم پذیری نتایج به سرطان های مختلف بررسی گردد. ضمن اینکه رده های سلولی مورد بحث میزان متفاوتی از مولکول های هدف را بیان می کننید و این امکان را فراهم می آورند تا قدرت مهاری نانوذرات طراحی شده در مهار بیان آنها در شرایط مختلف سطح بیان ارزیابی گردد. |
| کلمات کلیدی | siRNA: RNAمداخله گر (RNAi) اصطلاح کلی است که به تکنولوژی خاموشی پس از رونویسی توسط RNA دو رشته ای اطلاق می گردد.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 بوجودمی 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. HIF-1α: جزئی از فاکتور رونویس هترو دایمر HIF-1 است که از دو جزء HIF-1α وHIF-1β تشکیل شده است.یک جزء حساس به اکسیژن است که بیان آن تحت شرایط کمبود اکسیژن القا می گردد. به عنوان تنظیم کننده اصلی رونویسی در پاسخ سلولی به شرایط کمبود اکسیژن عمل می کند.در بقا و تهاجم سلول های توموری و رگزایی نقش دارد. CD73: یک پروتئین غشای پلاسمایی است که در بسیاری از سرطان ها افزایش بیان می یابد.نوکلئوتید خارج سلول ((AMP را به آدنوزین تبدیل می کند. که آدنوزین نقش مهمی در مکانیسم های سرکوب سیستم ایمنی در محیط تومور ایفا می کند. VEGF: ماده ای است که توسط سلول ها تولید می شود و تشکیل رگ های جدید را تحریک می کند. TGFβ: 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. TGF-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. CD39: یک پروتئین گذرنده از غشا است که در سطح سلول های توموری و تعدادی از سلول های سیستم ایمنی بیان می شود.ATP خارج سلولی را به ADP و سپس به AMP تبدیل می کند. MDSC: از سلول های رده میلوئیدی است که موجب مهار پاسخ های ایمنی می شود. |
| ذینفعان نتایج طرح | سرطان در کشور ما از مهم ترین معضلات سلامت عمومی استوبیماران سرطانی ذینفعات اصلی نتایج این طرح خواهند بود. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| بهزاد برادران | مشاور |
| مهدی یوسفی | مشاور |
| فاطمه اطیابی | مشاور |
| فرناز حاجی زاده | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر مهار همزمان عملکرد HIF-1α و CD73 با نانوذرات اکسید آهن باعث مهار رشد سلول های سرطانی می گردد.متن خبر فاکتور القا شونده توسط هایپوکسی(HIF-1) یکی از فاکتورهای غالب در ریز محیط تومورها است که نقش اساسی در گسترش و پیشرفت تومورها دارد. HIF-1α یکی از فعال کننده های مهم CD73 است که اهداف منطقی برای متوقف کردن پیشرفت تومورها و مقاومت دارویی آن ها است. در مطالعه پیش رو ما از نانوذرات اکسید اهن پوشیده شده از کایتوزان تیوله و تری متیل کایتوزان برای انتقال هدفمند siRNA اختصاصی HIF-1α و CD73 به سلول های سرطانی استفاده نمودیم. نانوذرات ساخته شده خصوصیات فیزیکی و شیمیای مناسبی داشته و در کنار این میزان نفوذ سلولی بالا، سمیت کم و رها سازی کنترل شده siRNA موجب شده است که این نانوذرات عامل ایده آلی در ژن درمانی باشد. نانوذرات بارگیری شده با siRNA به طور چشم گیری محور HIF-1/CD73 را مهار کردند که این مهار توام با سرکوب تکثیر، توانایی ایجاد کلنی، مهاجرت و رگزایی در سلول های سرطانی بود. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر روش درمان ترکیبی جدید می تواند مانع رشد سرطان گرددمتن خبر در مطالعات اخیر محیط هایپوکسی تومور و فعال شدن فاکتور HIF-1α و CD73 به عنوان یکی از عوامل مهم در پیشرفت تومورهای مختلف معرفی شده است. این فاکتورها علاوه بر افزایش رشد و تکثیر سلول ها و افزایش مقاومت دارویی آن ها باعث افزایش مهاجرت و متاستاز در سلول های سرطانی می گردد. از این رو در این مطالعه نشان داده شده است که مهار تولید و بیان HIF-1α و CD73 می تواند میزان مهاجرت سلولی را به طور چشم گیری در سلول های سرطانی کاهش دهد. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
