مهاررشد و گسترش سلول های سرطانی بوسیله مهار ترکیبی مولکول های HIF-1α و STAT3
Blocking the growth and development of cancer cells through combintorial suppression of HIF-1α and STAT3
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق , هادی حسن نیا
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. 2. فاز دوم: مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده از رده سلول سرطانی 4T1 (سرطان پستان) در این مطالعه استفاده خواهد شد. این رده 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 STAT3در 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) با استفاده از تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 62447 |
| عنوان فارسی طرح | مهاررشد و گسترش سلول های سرطانی بوسیله مهار ترکیبی مولکول های HIF-1α و STAT3 |
| عنوان لاتین طرح | Blocking the growth and development of cancer cells through combintorial suppression of HIF-1α and STAT3 |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | نانوفیبرها، نانوذرات و اسکافولدها (در طب بازساختی، مهندسی بافت و دارورسانی) |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری عمومی |
| مدت اجرا - ماه | 14 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | نوآوری و ضرورت اجرای طرح: با توجه به این که سلول های تومورال دائما در حال رشد هستند و این بالا بودن سرعت رشد،شرایط هایپوکسی و محیط غنی از آدنوزین را فراهم میکند،به همین علت سبب فعال شدن فاکتور HIF-1 میشود که میتواند تاثیر به سزایی بر روی رشد سلول های تومورال،متاستاز و رگزایی و مقاومت دارویی داشته باشد. از طرفی دیگر بیان STAT3 نیز بروند رشد و رگزایی تومورها تاثیر مهمی دارد و باعث اختلال در مسیر آپوپتوز میشود.البته بیان STAT3 بروند فعالیت سلول های ایمنی اعم از ذاتی و اکتسابی هم تاثیر مهاری دارد. مطالعات جداگانه زیادی برای مهار HIF-1α و STAT3 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 STAT3 و 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 | هدف اختصاصی شماره1: تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی : siRNA -هدف اختصاصی شماره2 : مطالعه in vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بقای سلول های سرطانی با روش MTT -هدف اختصاصی شماره3: مطالعه in vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بیان ژن های پیش برنده آپوپتوز، مهار کننده آپوپتوز، 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. 2. فاز دوم: مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده از رده سلول سرطانی 4T1 (سرطان پستان) در این مطالعه استفاده خواهد شد. این رده 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 STAT3در 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) با استفاده از تکنیک Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود. |
| 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. 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. STAT3 : یکی از اعضای خانواده STAT است که توسط ژن STAT3 تولید می شود. در سیتوپلاسم به صورت مونومر های غیر فعال وجود دارند که در پاسخ به سایتوکین ها و فاکتور های رشد توسط JAK فسفریله شده و تشکیل همودایمر می دهند و به هسته نقل مکان کرده و با اتصال به توالی های خاص نسخه برداری ژن های مربوطه را تحریک می کنند. 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 |
| ذینفعان نتایج طرح | با توجه به این که سرطان یکی از بزرگترین مشکلات سلامت کشور میباشد و روز به روز شیوع و بروز آن در حاال افزایش است،ذینفعان طرح بیماران سرطانی خواهندبود. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| هادی حسن نیا | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| قاسم قلم فرسا | مشاور |
| نگار علیزاده | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر مهار ترکیبی مولکول های HIF-1α و STAT3 بطور موثری موجب مهار رشدسلول های سرطانی می شود.متن خبر با توجه به این که در روند ایجاد تومور فاکتور های زیادی تاثیرگذار هستند،هدف قرار دادن یک فاکتور به تنهایی شاید کارایی و توانایی لازم راجهت غلبه بر تومور نداشته باشد.به همین دلیل هدف قرار دادن چندین عامل به طور همزمان میتواند به طور موثری در کنترل سرطان ها نقش داشته باشد. یکی از این فاکتورها،فاکتور القاشده در شرایط هایپوکسی(HIF-1α) میباشد.از سایر عوامل پیشرفت سلول های سرطانی میتوان به stat3 اشاره کرد.
در این مطالعه ما از نانوذرات اکسید آهن سوپرپارامغناطیسی (SPION) بار گیری شده باsiRNA برای خاموش کردن ژن STAT 3و HIF-1α استفاده کردیم.
نانو ذرات بارگیری شده با SiRNA که توسط کیتوزان تیوله و تری متیل کیتوزان و هیولورونات پوشیده شده بودند،با داشتن خواص فیزیکی و شیمیایی مناسب عامل مناسبی برای ژن درمانی هستند.هم چنین سرکوب هم زمان HIF-1α و STAT 3 با کاهش چشم گیری در تکثیر،مهاجرت و آنژیوژنز و تشکیل کلونی در سلول های توموری همراه میباشد.این مطالعه نانوذرات اکسید آهن را به عنوان یک وکتور توانا در ژن درمانی معرفی کرد. علاوه بر این ، سرکوب همزمان STAT 3و HIF-1α را می توان به عنوان یک استراتژی جدید درمان سرطان با پتانسیل سرکوب بالا معرفی کرد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
