مهار رشد و گسترش سلول های سرطانی بواسطه درمان ترکیبی مهار فاکتور القاشونده با هایپوکسی ( HIF-1α ) و گیرنده EP4
Growth inhibition of cancer cells by combinatorial suppression of hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α) and EP4 receptor
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. مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان) و B16F10 ( ملانوما ) و CT26 (سرطان کولون ) در این مطالعه استفاده خواهد شد. 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 ضد HIF-1α را به همراه آنتاگونیست EP4 به محیط کشت هر رده سلولی اضافه می کنیم. میزان تاثیر درمان های ترکیبی و تکی بر روی بیان ژن HIF-1α و EP4 در 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. همچنین، تاثیر درمان ترکیبی بر روی جلوگیری از بیان ژن های پیش برنده آپوپتوز، مهارکننده آپوپتوز، تکثیر سلولی، آنژیوژنز و متاستاز نیز توسط تکنیک Real-time PCR بررسی می گردد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 60929 |
| عنوان فارسی طرح | مهار رشد و گسترش سلول های سرطانی بواسطه درمان ترکیبی مهار فاکتور القاشونده با هایپوکسی ( HIF-1α ) و گیرنده EP4 |
| عنوان لاتین طرح | Growth inhibition of cancer cells by combinatorial suppression of hypoxia inducible factor-1α (HIF-1α) and EP4 receptor |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | توسعه فناوریهای نوین برای 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 | نوآوری و ضرورت اجرای طرح: بیماری سرطان از سه عامل مهم مرگ ومیر در کشور ما محسوب میشود ومتخصصین معتقد هستند از میان 100 در صد افراد جامعه 18 تا 20 درصد انها به سرطان مبتلا خواهند شد واین امار بدلایل مختلفی در کشور ما رو به افزایش است. احتمال بروز سرطان در سنین مختلف وجود دارد ولی احتمال بروز سرطان با افزایش سن زیاد میشود سرطان باعث ۱۳٪ مرگها است بر طبق گزارش انجمن بهداشت آمریکا 18 تا 22 درصد مردم در طول عمرشان مبتلا به سرطان می شوند؛ این یعنی در جمعیت 75 میلیون نفری کشور حدود 15 میلیون نفر احتمالا مبتلا به سرطان خواهند شد. سرطان تنها ویژه انسان نیست و همه جانوران و گیاهان پرسلولی نیز ممکن است به سرطان دچار شوند. سرطان بیماری پیش رونده است. با توجه به بررسی نتایج انجام گرفته سطح پائین اکسیژن (هیپوکسی )در سلول ها ممکن است علت اصلی رشد غیرقابل کنترل تومور در برخی از سرطان ها باشد. فاکتورالقا کننده هیپوکسی (HIF-1α) که در شرایط کمبود اکسیژن فعال می شود میتواند به تنهایی ویا از طریق فعال کردن مسیر های پایین دست مختلف از جمله فعال کردن آنزیم سیکلواکسیژناز2 (COX2)وگیرنده ی پروستاگلاندینE2 (EP4)نقش مهمی رادرآنژیوژنز، متاستاز، متابولیسم سلولی ، بقا وتکثیر سلولی سلول های سرطانی ایفا کند. بنابراین یک مسیر مهم واصلی در پیشرفت و گسترش انواع مختلفی از سرطان هاست و شناخت بیشترمکانیسم های مولکولی مرتبط با این فاکتور میتواند در درمان سرطان موثر باشد. HIF-1α که فاکتور القا کننده هیپوکسی است میتواند آنزیم سیکلواکسیژناز -2 را فعال کند که این آنزیم با تولید پروستوگلاندین E2 و اتصال آن به گیرنده EP4 میتواند باعث گسترش و پیشرفت سرطان از طریق آنژیوزنز ،تهاجم، متاستاز و... گردد. مهارαHIF-1 و آنزیم سیکلواکسیژناز-2 و گیرنده EP4 میتواند امید ها را برای درمان سرطان افزایش دهد . ما در این مطالعه سعی در مهار فاکتور رونویسی HIF-1α با استفاده از نانوذرات SiRNA وهمچنین مهار گیرنده ی EP4 با استفاده از آنتاگونیست آن هستیم تا یکی از مسیر های اصلی در پیشرفت سرطان را مهارکنیم. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی : siRNA -مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات بر روی بقای سلول های سرطانی -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 | 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. مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان) و B16F10 ( ملانوما ) و CT26 (سرطان کولون ) در این مطالعه استفاده خواهد شد. 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 ضد HIF-1α را به همراه آنتاگونیست EP4 به محیط کشت هر رده سلولی اضافه می کنیم. میزان تاثیر درمان های ترکیبی و تکی بر روی بیان ژن HIF-1α و EP4 در 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. همچنین، تاثیر درمان ترکیبی بر روی جلوگیری از بیان ژن های پیش برنده آپوپتوز، مهارکننده آپوپتوز، تکثیر سلولی، آنژیوژنز و متاستاز نیز توسط تکنیک Real-time PCR بررسی می گردد. |
| کلمات کلیدی | 1. تعریف واژه های اختصاصی: SiRNA: (RNAi) مداخله گر اصطلاحی است که به مکانیسم خاموشی پس از رونویسی توسط RNA دو رشته ای گفته می شود.در تکنولوژیRNA های مداخله گر (siRNA) ، 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، و بنابراین بیان ژن هدف متوقف و اصطلاحاً ژن خاموش می شود. HIF-1: فاکتور القای هیپوکسی 1 (HIF-1) که توسط ژن HIF-1A کدگذاری شده است. این فاکتور جزو خانواده bHLH – PAS است وبه عنوان تنظیم کننده اصلی رونویسی به پاسخ سلولی و گسترش هیپوکسی است COX 2 : آنزیم سیکلواکسیژناز2(COX2) آنزیم کلیدی ساخت پروستاگلاندینها در پاسخ به سایتوکینها است که سبب واکنشهای التهابی میگردد. COX-2 معمولا در سلول هابه طور ثابت نیست، اما بیان آن در واکنش به محرک های مختلف القا می شود. با این حال، COX-2 به طور جداگانه در برخی از بافتها مانند اندوتلیوم، کلیه، مخاط دهان و مغز بیان می شود PGE2: پروستاگلاندین E2 ازپروستاگلندین H2تولید می شودو در فرآیندهای بیولوژیکی چندگانه مانند درد، تب، تنظیم تنه عروق، نارسایی کلیه، یکپارچگی مخاطی، سرگیجه، انژیوژنز و تومور رشد نقش دارد. PGE2ها در مقادیر زیادی در فیبربلاست ها، سلول های مونوسیت ها، سلول های اپیتلیال و اندوتلیال تولید می شود EP RECEPTOR: گیرنده های پروستاگلاندین (PGE2)E2 جزو G پروتئینی هایی هستند که به پروستاگلاندین E2 متصل می شوند. آنها عضو گیرنده های گیرنده پروستاگلاندین هستند و شامل 4ایزوفرم های پروتئینی EP1,EP2,EP3,EP4 هستند. :EP4 RECEPTORگیرنده 4 پروستاگلاندین E2 (EP4) یک گیرنده پروستاگلاندین برای پروستاگلاندین (PGE2) E2 است که توسط ژن PTGER4 در انسان کدگذاری شده است. EP4 در واکنش های مختلف فیزیولوژیکی و پاتولوژیکی و نقش مهمی در پیشرفت سلولهای سرطانی دارد. آنژیوژنز (Angiogenesis) : فرایندی فیزیولوژیکی است که در آن رگهای جدید از رگهای موجود رشد میکنند.ایجاد رگهای خونرسان در درون تومورها برایآنها حیاتی است. کیتوزان : کیتوزان یک آمینو پلی ساکارید خطی و ترکیبی از پیوند های (۴→۱β) واحدهای D-گلوکزآمین وN-استیل -D-گلوکزآمین است. کیتوزان توسط داستیلاسیون کیتین ( پلی ساکارید طبیعی و فراوان موجود در اسکلت خارجی سخت پوستانی همچون خرچنگ و میگو)، تهیه می شود. این پلی ساکارید کاتیونی به دلیل دسترس پذیری فراوان، چسبندگی بی نظیر، خواص دارویی مناسب و دیگرخواص سودمند بیولوژیکی مثل زیست سازگاری، زیست تخریب پذیری، عدم سمیت و تحریک کم سیستم ایمنی، در موارد بیوپزشکی و دارویی مورد توجه گسترده قرارگرفته است PI3K / AKT /ERK : یک مسیر سیگنال داخل سلولی است که در تنظیم چرخه سلولی مهم است وبا تکثیر سلولی، سرطان و طول عمر مرتبط می باشد. NF-Kb: (فاکتور هسته ای kappa-light-chain enhancer از سلول های فعال شده ی B) پروتئینی است که کنترل پروتکل DNA، تولید سیتوکین و بقای سلول را بررسی می کند. NF-κB در تقریبا تمام سلول های حیوانی یافت می شود و در پاسخ های سلولی به محرک هایی همچون استرس، سیتوکین ها، رادیکال های آزاد، فلزات سنگین، اشعه ماوراء بنفش، LDL اکسید شده و آنتی ژن های باکتری یا ویروسی دخیل است. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران سرطانی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| فاطمه اطیابی | مشاور |
| هادی حسن نیا | مشاور |
| سیامک صندوقچیان | مشاور |
| وحید کارپیشه | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر درمان ترکیبی مهار فاکتور القاشونده با هایپوکسی HIF-1α و گیرنده EP4 موجب مهار رشد و گسترش سلول های سرطانی می شودمتن خبر HIF-1α یکی از مؤلفه های مهم ریز محیط تومور است که در پیشرفت تومور نقش اساسی دارد. فاکتور HIF-1α و سایر مولکول های موجود در مسیر پایین دست سیگنالینگ آن مانند پروستاگلاندین ها بخصوص PGE2 و گیرنده های آن از اهداف منطقی برای متوقف کردن پیشرفت تومورها و مقاومت دارویی آنها است. در مطالعه حاضر، ما از نانوذرات لود شده با HIF-1α-siRNA و داروی E7046 (آنتاگونیست EP4) ، برای سرکوب بیان HIF-1α و گیرنده EP4 در سلول های سرطانی استفاده کردیم. نتایج نشان داد که نانوذرات تولید شده دارای خواص فیزیکوشیمیایی مناسب، جذب سلولی زیاد و سمیت پایین هستند. علاوه بر این، درمان ترکیبی سلول های سرطانی با استفاده از نانوذرات لود شده با HIF-1α siRNA و داروی E7046 به طور قابل توجهی مسیر EP4/ HIF-1α را سرکوب می کند و در نتیجه باعث کاهش تکثیر ، مهاجرت ، آنژیوژ گردیدند. این یافته ها نشان دهنده این است که این درمان ترکیبی می تواند راه درمانی مناسبی برای سرطان باشد که بایستی در مطالعات آینده در مدل های حیوانی بیشتر ارزیابی گردد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
