بکارگیری مولکول های PNA جهت سرکوب بیان ژن درسلول های پستانداران
Employment of PNA molecules for gene suppression in mammalian cells
مجریان: محمد سعید حجازی , پیتر نیلسن , حجت اله نوزاد چروده
خلاصه روش اجرا: سرطان یکی از علل عمده مرگ و میر در انسان ها است. این بیماری در مراحل اولیه بدون علامت و اکثرا در مراحلی که متاستاز رخ داده قابل تشخیص است. لوسمی حاد لنفوبلاستی، اختلال سلول های پروژنیتور است که هم بالغین و هم کودکان را درگیر می کند اما شیوع آن در بین کودکان 2 تا 5 سال بیشتر است. علت بیماری مولتی فاکتوریال می¬باشد و شامل عوامل اندوژن و اگزوژن، استعداد ژنتیکی می¬باشد. درمان¬های متعدد شیمی درمانی، پرتودرمانی در درمان بیماران سرطانی استفاده می¬شود اما بدلیل اثرات جانبی داروهای معمول، اخیرا توجه به درمان¬هایی بر پایه اسید نوکلئیک معطوف شده که با عملکرد اختصاصی و بدون اثرات جانبی بتوانند در این دسته از بیماران کمک کننده باشند. یکی از عوامل، PNA ( peptide nucleic acid) می¬باشد که آنالوگ سنتتیک DNA می¬باشد. به دلیل ویژیگی فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد PNA و مقاومت آن نسبت به آنزیم¬های پروتئاز و نوکلئاز، از اهمیت ویژه ای در سرکوب بیان ژن برخوردار است. آنزیمTdT که یک DNA پلیمراز غیر وابسته به الگو بوده و در بازآرایی ژنی (Gene Recombination) نقش ویژه ای اعمال می کند. این آنزیم در سلول های نابالغ ایمنی بیان دارد ودر diversity سیستم ایمنی نقش مهمی دارد. همچنین این آنزیم در بیماران لوسمی لنفوبلاستیک حاد افزایش بیان دارد. افزایش بیش از حد این آنزیم باعث بازآرایی ژنی غیر عادی شده وموجب وخیم تر شدن شرایط بیماران می گردد. همچنین این آنزیم موجب افزایش بقای سلولی در سلول¬های توموری می شود افراد با افزایش بیان این آنزیم، از پیش آگهی ضعیفی برخوردارند.. در طول این پژوهش که بر روی رده سلولی لوسمی حاد لنفوبلاستی صورت می¬گیرد، پس از طراحی و سنتز PNA های مختلف، این مولکولها با حامل مناسب به درون سلول انتقال داده خواهد شد. در مرحله بعد پس از اتصال انواع PNA با غلظت ها و در زمان¬های مختلف به توالی¬های هدف خود از جمله DNA، Pre-mRNA و mRNA اثر این مولکول¬ها بر روی تغییرات بیان ژنی آنزیم TdT با تکنیک¬های فلوسیتومتری، PCR و ریل تایم بررسی خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 63299 |
| عنوان فارسی طرح | بکارگیری مولکول های PNA جهت سرکوب بیان ژن درسلول های پستانداران |
| عنوان لاتین طرح | Employment of PNA molecules for gene suppression in mammalian cells |
| 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 | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری تخصصی PhD |
| مدت اجرا - ماه | 24 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به توانایی قابل توجه اولیگومرهای PNA در ایجاد تغییر بیان ژنی، بنابراین این مولکول¬ها می توانند به عنوان هدف درمانی از طریق کنترل میزان بیان آنزیم TdT در بیماران ALL مورد استفاده قرار گیرد. از این رو هدف این مطالعه این است که بعد از طراحی و سنتز انواع مختلف PNA برای توالی های هدف مورد نظر، اثرات تغییرات بیان ژنی این مولکولها را در غلظت ها و زمان¬های مختلف بر روی رده سلولی لوسمی لنفوبلاستیک حاد مورد ارزیابی قرار بگیرد. با استفاده از نرم افزارهای طراحی PNA برای توالی های DNA، Pre-mRNA و mRNA، PNA ها طراحی خواهد شد و سپس با اعمال تغییراتی در آن ها به منظور سهولت در ورود به درون سلول ها و یا کونژوکه کردن با پپتید های انتقال دهنده، به بررسی تاثیر این ملکول ها بر روی تغییرات آنزیم TdT درشرایط in vitro خواهیم پرداخت. |
| اهداف اختصاصی |
مطالعه کارآئی انتقال PNA بصورت مستقیم و با استفاده از حامل لیپوفکتامین در انتقال مولکول PNA به داخل سلول -مطالعه اثرات PNA های مختلف سنتز شده بر تغییرات بیان ژنیTdT در رده سلولی ALL |
| چکیده انگلیسی طرح | سرطان یکی از علل عمده مرگ و میر در انسان ها است. این بیماری در مراحل اولیه بدون علامت و اکثرا در مراحلی که متاستاز رخ داده قابل تشخیص است. لوسمی حاد لنفوبلاستی، اختلال سلول های پروژنیتور است که هم بالغین و هم کودکان را درگیر می کند اما شیوع آن در بین کودکان 2 تا 5 سال بیشتر است. علت بیماری مولتی فاکتوریال می¬باشد و شامل عوامل اندوژن و اگزوژن، استعداد ژنتیکی می¬باشد. درمان¬های متعدد شیمی درمانی، پرتودرمانی در درمان بیماران سرطانی استفاده می¬شود اما بدلیل اثرات جانبی داروهای معمول، اخیرا توجه به درمان¬هایی بر پایه اسید نوکلئیک معطوف شده که با عملکرد اختصاصی و بدون اثرات جانبی بتوانند در این دسته از بیماران کمک کننده باشند. یکی از عوامل، PNA ( peptide nucleic acid) می¬باشد که آنالوگ سنتتیک DNA می¬باشد. به دلیل ویژیگی فیزیکوشیمیایی منحصر به فرد PNA و مقاومت آن نسبت به آنزیم¬های پروتئاز و نوکلئاز، از اهمیت ویژه ای در سرکوب بیان ژن برخوردار است. آنزیمTdT که یک DNA پلیمراز غیر وابسته به الگو بوده و در بازآرایی ژنی (Gene Recombination) نقش ویژه ای اعمال می کند. این آنزیم در سلول های نابالغ ایمنی بیان دارد ودر diversity سیستم ایمنی نقش مهمی دارد. همچنین این آنزیم در بیماران لوسمی لنفوبلاستیک حاد افزایش بیان دارد. افزایش بیش از حد این آنزیم باعث بازآرایی ژنی غیر عادی شده وموجب وخیم تر شدن شرایط بیماران می گردد. همچنین این آنزیم موجب افزایش بقای سلولی در سلول¬های توموری می شود افراد با افزایش بیان این آنزیم، از پیش آگهی ضعیفی برخوردارند.. در طول این پژوهش که بر روی رده سلولی لوسمی حاد لنفوبلاستی صورت می¬گیرد، پس از طراحی و سنتز PNA های مختلف، این مولکولها با حامل مناسب به درون سلول انتقال داده خواهد شد. در مرحله بعد پس از اتصال انواع PNA با غلظت ها و در زمان¬های مختلف به توالی¬های هدف خود از جمله DNA، Pre-mRNA و mRNA اثر این مولکول¬ها بر روی تغییرات بیان ژنی آنزیم TdT با تکنیک¬های فلوسیتومتری، PCR و ریل تایم بررسی خواهد شد. |
| کلمات کلیدی | سرطان: گروهی از بیماری¬ها را شامل می¬شود که مشخصه اصلی آن¬ها، رشد سلولی تنظیم نشده، تهاجم و انتشار سلول¬ها از جایگاه اصلی به نقاط دیگر بدن می¬باشد. پپتید نوکلئیک اسید¬ها: PNA ها، آنالوگ سنتتیک DNA که در آن اسکلت ریبوز-فسفات با زنجیره پلی¬آمید پپتید جایگزین شده است. :TdT ترمینال داکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز ALL: لوسمی لنفوبلاستیک حاد PNA آنتی¬سنس (antisense): مولکول PNA ای که توانایی اتصال به مولکول mRNA (مشابه رشته سنس) را دارد. PNA آنتی¬ژن (antigene): مولکول PNA ای که توانایی اتصال به رشته آنتی¬سنس مولکول DNA را دارد. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران لوسمی لنفوبلاستیک حاد |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| محمد سعید حجازی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| پیتر نیلسن | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| حجت اله نوزاد چروده | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| سهیلا منتظرصاحب | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر بکارگیری مولکول اسید نوکلئیک پپتیدی (Peptide Nucleic Acid)، بیان ژن دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی را کاهش داد.متن خبر لوسمی لنفوبلاستیک حاد (ALL )، سرطان سلول¬های سفید خون است که به واسطه ازدیاد سلول¬های سفید خونی نابالغ مشخص می¬شود. تقریباً در همه بیماران ALL افزایش بیان در آنزیم ترمینال داکسی نوکلتوتیدیل ترانسفراز (Terminal deoxynucleotidyl transferase ) وجود دارد تا حدی که از آن به عنوان یک عامل تشخیصی مهم در بالین استفاده می¬شود.
TdT یک پلیمراز غیر وابسته به رشته الگو بوده که نوکلئوتید ها را به انتهای 3 پریم رشته DNA اضافه می¬کند. مقادیر بالای این آنزیم با پیش¬آگهی ضعیف و علائم بالینی وخیم همراه می¬باشد که این امر به دلیل طولانی کردن بقای سلول¬های توموری و رفتار¬های بدخیم (Malignant) است.
با توجه به توانایی قابل توجه اولیگومرهای اسید نوکلئیک پپتیدی(PNA) در ایجاد تغییر بیان ژنی، استفاده از این مولکول¬ها می توانند به عنوان هدف درمانی مد نظر قرار گیرد. این امر از طریق کنترل میزان بیان TdT از طریق رونویسی، پردازش و ترجمه در رده سلولی لوسمی لنفوبلاستیک حاد انجام شده است. لازم به ذکر است این استراتژی می تواند درکنار درمان های معمول در بیماران ALL مورد استفاده قرار گیرد |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر کاهش آنزیم دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز انتهایی، موجب القای مرگ برنامه ریزی شده در سلول های لوسمی لنفوبلاستیک حاد شد.متن خبر کاهش آپوپتوزیس در سلولها، از عواملی است که می¬تواند منجر به سرطان ¬شود. در نتیجه، یکی از راهکارهای درمانی سرطان، می¬تواند القاء آپوپتوزیس در سلول¬های سرطانی باشد.
بر اساس یافتههای این مطالعه، با کاهش بیان ژن ترمینال دئوکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز (TdT) القای آپوپتوزیس رخ داد. این استراتژی می¬تواند در درمان لوسمی لنفوبلاستیک حاد مورد استفاده قرار گیرد.متخصصین می توانند با کاهش آنزیم ترمینال داکسی نوکلئوتیدیل ترانسفراز و متعاقب آن القای آپوپتوز ، به عنوان راهکار جدید درمانی در بیماران لوسمی لنفوبلاستیک حاد مورد بررسی قرار دهند. این استراتژی بدون اثرات عوارض جانبی مشاهده شده داروهای معمول بیماران لوسمیک است.
بنابراین، تلاش برای کاهش میزان بیان TdT می¬تواند پتانسیل مناسبی برای موفقیت در درمان بیماران لوسمی لنفوبلاستیک حاد را ایجاد نماید. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
