بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با مولکول siRNA ضد (HIF-1α) و مهار کینازهای وابسته به سیکلین (CDKs) با داروی Dinaciclib بر روی رده های سلولی سرطان سینه (4T1) و ملانوما(B16)
Investigation of the effect of nanoparticeles loaded with the siRNA molecule against HIF-1α and inhibition CDK with Dinaciclib drug on the breast cancer cell line (4T1) and melanoma cell line (B16)
مجریان: سپیده ایزدی
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 ) در این مطالعه استفاده خواهد شد که مطالعات گذشته تولید HIF-1α 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 ضد HIF-1α را به همراه داروی مهارکننده CDKs (Dinaciclib) به محیط کشت هر رده سلولی اضافه می کنیم. میزان تاثیر درمان های ترکیبی و تکی بر روی بیان ژن HIF-1α و CDKs 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 | 61345 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با مولکول siRNA ضد (HIF-1α) و مهار کینازهای وابسته به سیکلین (CDKs) با داروی Dinaciclib بر روی رده های سلولی سرطان سینه (4T1) و ملانوما(B16) |
| عنوان لاتین طرح | Investigation of the effect of nanoparticeles loaded with the siRNA molecule against HIF-1α and inhibition CDK with Dinaciclib drug on the breast cancer cell line (4T1) and melanoma cell line (B16) |
| 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 | اختلال در کینازهای تنظیمی چرخه ی سلولی یکی از عوامل مهم ایجاد سرطان است. از طرفی فاکتور رونویسیHIF-1α در شرایط هیپوکسی القا شده ومنجر به رگزایی، متاستاز وپیشرفت تومور می شود که این فاکتور توسط برخی از کینازهای وابسته به سیکلین مثل CDK5 پایدار می گردد. استفاده از داروی Dinaciclib به عنوان یک CDK inhibitor منجر به القای اپوپتوز ومهار بیان پروتئین های آنتی اپوپتوتیک ومهار عملکرد برخی ازCDK های چرخه ی سلولی می شود. در این مطالعه ما برای اولین بار با استفاده از درمان ترکیبی متشکل از نانوذرات بارگیری شده با RNAهای مداخله گر ضد HIF-1α و داروی Dinaciclib به عنوان مهار کننده CDKs به دنبال جلوگیری از رشد وتکثیر وآنژیوژنز سلول های توموری خواهیم بود. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی siRNA - مطالعهin vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بقای سلول های سرطانی با روش MTT -بررسی تاثیر درمان ترکیبی بر روی بیان ژن های هدف بوسیله آزمون Real-time PCR |
| چکیده انگلیسی طرح | Investigation of the effect of nanoparticeles loaded with the siRNA molecule against HIF-1α and inhibition CDK with Dinaciclib drug on the breast cancer cell line (4T1) and melanoma cell line (B16) |
| کلمات کلیدی | CDKs :Cyclin dependent kinases یا کینازهای وابسته به سیکلین و دسته ای از پروتئین های سرین ترئونین کیناز هستند که در پیشبرد و کنترل چرخه ی سلولی نقش اساسی دارند.CDKs بعد از اتصال به سیکلین فعال می شوند.در ساختار CDKs سه بخش اساسی وجود دارد:1) دومن N-terminal که غالبا از صفحات بتا ساخته شده است. 2) دومن C-terminal که غالبا مارپیچ الفا دارد. 3)سایت اتصال به ATP HIF-1α: یک فاکتور رونویسی که در شرایط هیپوکسی القا می شود.از دو زیر واحدHIF-1αوARNT ساخته شده است.جهت فعال سازی رونویسی از ژن های هدف، 1α HIF-با ARNT دایمریزه شده وبه توالی HRE(hypoxia responsive element ) در پروموتر یا افزاینده ی این ژن ها متصل می شود.پروتئین های کد شده توسط این ژنها GLUT1,VEGF ، اریتروپوئتین،تیروزین هیدروکسیلاز و انزیم های گلیکولایتیک است.همه ی این پروتئین ها در رگزایی و گسترش تومور نقش دارد. SiRNA: RNA مداخله گر (RNAi) اصطلاح کلی است که به تکنولوژی خاموشی پس از رونویسی توسط RNA دو رشته ای اطلاق گردیده و در گیاهان با اصطلاح PTGS عنوان می شود .در تکنولوژیRNA 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. Dinaciclib :یک مهار کننده قوی برای cdk1,2,5,9 می باشد وباعث القای پسرفت تومورهای solid می شود. TGF-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. 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. ANGPT: آنژیوپوئیتین بخشی از خانواده ی فاکتورهای رشد عروقی است که در انژیوژنز جنینی و پس از تولد نقش دارد. سیگنالینگ آنژیوپوئیتین منجر به آنژیوژنز و تشکیل شریان ها و رگهای جدید از رگ های خونی قبل از ان می شود. در حال حاضر چهار آنژیوپوئیتین شناسایی شده اند: ANGPT1، ANGPT2، ANGPT3، ANGPT4 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 تقریبادرتمام 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. STAT3: یکی از اعضای خانواده STAT است که توسط ژن STAT3 تولید می شود. در سیتوپلاسم به صورت مونومر های غیر فعال وجود دارد که در پاسخ به سایتوکین ها و فاکتور های رشد توسط JAK فسفریله شده و تشکیل همودایمر می دهد و به هسته نقل مکان کرده و با اتصال به توالی های خاص نسخه برداری ژن های مربوطه را تحریک می کند. RAF/MEK/ERK :حضور میتوژن ها و عوامل رشد باعث فعال شدن تیروزین کیناز گیرنده های کانونی مانند EGFR وافزایش دینامیکی آنها و همچنین فعال شدن GTPase Ras می شود. این نتیجه منجر به فسفریلاسیون آبشار) MAPK (Raf-MEK-ERK و در نهایت باعث فسفریلاسیون و فعال شدن ERK می شود. فعالیت ERK برای فعال کردن ژن های تنظیم کننده ی سیکل سلولی مورد نیاز است. :PI3K / AKT / Mtor یک مسیر سیگنال داخل سلولی است که در تنظیم چرخه سلولی مهم است وبا تکثیر سلولی، سرطان و طول عمر مرتبط می باشد. P38 : یک پروتئین کیناز فعال با میتوژن (MAPK) است که به محرک های استرس مانند سیتوکین ها، اشعه ماوراء بنفش، شوک گرما و شوک اسموتیک واکنش نشان می دهد و در تمایز سلولی، آپوپتوز و اتوفاژی دخیل است. MCL-1: پروتئین کدگذاری شده توسط این ژن متعلق به خانواده Bcl-2 است. در این لوکوس جایگزینی اسپلایسینگ وجود دارد و دو ایزوفرم مشخص شناسایی شده است. ایزوفرم 1 با مهار آپوپتوز، بقای سلولی را بهبود می بخشد در حالی که محصول ژن کوتاه تر (ایزوفرم 2) اسپلایس شده، باعث افزایش آپوپتوز می شود. BCL-XL: این پروتئین عضوی از خانواده ی Bcl-2 است و از طریق جلوگیری از انتشار محتویات میتوکندری مانند سیتوکروم c به عنوان پروتئین ضد آپوپتوزی عمل می کند. VEGF : فاکتور رشد اندوتلیال عروق که به عنوان عامل نفوذپذیری عروقی (VPF) شناخته می شود. یک پروتئین سیگنال تولید شده توسط سلول هایی است که باعث ایجاد رگ های خونی می شوند. VEGF یک زیر خانواده از عوامل رشد است که در واسکولوژنز و آنژیوژنز نقش دارد. IGF-2: فاکتور رشد 2 انسولین و یکی از سه هورمون پروتئینی است که شباهت ساختاری به انسولین دارد. توسط کبدتولید و ترشح شده و فعالیت های تنظیم کننده ی رشد، شبه انسولین و میتوژنیک دارد. MAPK:(MAP kinase) یک پروتئین کیناز فعال شده با میتوژن که به آمینو اسید سرین و ترئونین (یعنی یک پروتئین کیناز اختصاصی سرین / ترئونین) اختصاص دارد. MAPK ها در هدایت پاسخ سلولی به محرک های مختلف مانند میتوز، شوک اسمزی، شوک حرارتی و سیتوکین های ضد التهابی نقش دارند و تکثیرسلولی، بیان ژن، تمایز، میتوز، بقای سلولی و آپوپتوز را تنظیم می کنند. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران سرطانی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | مجری دانشجویی(کمیته تحقیقات دانشجویی) |
| سپیده ایزدی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر siRNA ضد مولکول HIF-1α به همراه دارویDinaciclib می تواند منجر به کاهش تکثیر سلول های سرطانی شود.متن خبر فاکتور HIF-1α یکی از مؤلفه های مهم ریز محیط تومور است که در پیشرفت تومور نقش اساسی دارد. این فاکتور با کینازهای وابسته به سیکلین (CDKs) در تعامل است و پیشرفت چرخه سلولی و بیان CDKs را تحریک می کند. در نتیجه ، بلاک CDKs می تواند به عنوان یک استراتژی جدید برای کاهش بیان HIF-1α در نظر گرفته شود. در مطالعه حاضر ، ما از نانوذرات گرافن اکساید کربوکسیله (CGO) کونژوگه شده با تری متیل کیتوزان (TMC) و هیالورونات (HA) بارگیری شده با HIF-1α-siRNA و Dinaciclib (مهار کننده CDKs) ، برای سرکوب بیان HIF-1α و CDKs در سلول های سرطانی استفاده کردیم. درمان سلول های سرطانی با استفاده از نانوذرات بارگیری شده با HIF-1α siRNA و Dinaciclib به طور قابل توجهی بیان CDKs / HIF-1α را سرکوب کرد و در نتیجه باعث کاهش تکثیر، مهاجرت، آنژیوژنز، متاستاز در سلول های توموری شد. این یافته ها بیانگر توانایی نانوذرات CGO-TMC-HA برای تحویل همزمان دارو / ژن در درمان سرطان است. نتایج مناسب نانوذرات CGO-TMC-HA در هدف قرار دادن دوگانه CDKs و HIF-1α، ما را ترغیب می کند که این تحقیق را در مدل های حیوانی تومورها به تنهایی یا همراه با سایر روش های ایمونوتراپی مانند DC واکسن ادامه دهیم. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
