مهار ترکیبی IL-6 و CD73در سلول های سرطانی با استفاده از نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA
Combinatorial suppression of IL-6 and CD73 in cancer cells by siRNA loaded nanoparticles
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق
خلاصه روش اجرا: این مطالعه دو فاز دارد: 1-تولید نانوذرات بارگیری شده : ابتدا spion و کیتوزان تیوله را با هم مجاور می کنیم تا ترکیب spion –کایتوزان تیوله تولید شود و سپس با اضافه کردن پپتید واکنش بین گروه تیول پلی مر و گروه تیول انتهایی پپتید صورت می گیرد. بعد از اینکه نانوذرات شکل گرفتند بارگذاری siRNA در نانوذرات با استفاده از واکنش polyelectrolyte complexation صورت می گیرد. 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. ضمن اینکه ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانوذرات نظیر اندازه، پتانسیل زتا و مقاومت در برابر سرم نیز بررسی خواهد شد. برای بررسی ورود نانوذرات به سلول از روش کونفوکال میکروسکوپی استفاده خواهد شد. 2.مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : 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 تولید IL-6 توسط آن ها را اثبات کرده است و میزان تولید آن نیز در هر رده سلولی متفاوت است. این رده های سلولی در محیط RPMI1640 حاوی 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 IL-6 و CD73 در کشت سلول ها توسط تکنیک های ELISAو Real-time PCR در فواصل زمانی مختلف بررسی می شود. تاثیر نانوذرات حاوی siRNA بر روی حیات سلولی توسط آزمون MTT ارزیابی می شود. علاوه بر این میزان تاثیر نانوذرات بارگیری شده با siRNA بر روی فاکتورهای آنژیوژنز (bFGF , VEGF و فاکتور های متاستازی (MMP9,MMP2 ) 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 | 64032 |
| عنوان فارسی طرح | مهار ترکیبی IL-6 و CD73در سلول های سرطانی با استفاده از نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA |
| عنوان لاتین طرح | Combinatorial suppression of IL-6 and CD73 in cancer cells by siRNA loaded nanoparticles |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | ایمونوتراپی بیماریهای شایع با استفاده از ژن درمانی |
| 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 | یکی از اصلی ترین مشکلاتی که بر سر راه دستکاری های ایمونوتراپی سرطان های مختلف وجود دارد ریزمحیط مهاری تومور است. سلول های T تنظیم کننده، سلول های MDSC و ماکروفاژهای همراه تومور از مهمترین اعضای سلولی در ریزمحیط تومورهستند که فعالیت سلول های ایمنی را تنظیم می کنند. علاوه بر این، سایتوکاین ها، آدنوزین و شرایط هایپوکسی نیز در پیشرفت تومور و همچنین مهار پاسخ های ایمنی دخیل هستند. مطالعات نشان داده است که اینترلوکین۶ یکی از سایتوکین های غالب ریزمحیط تومور می باشد که بیشتر آن توسط خود سلول های توموری تولید می شود و موجب رشد و تکثیر ، بقا ، تهاجم ، متاستاز ، رگزایی و مقاومت دارویی تومور می شود. CD73 نیز یکی دیگر از فاکتورهای مهم در محیط تومور است با تولید آدنوزین نقش مهمی در پیشرفت مکانیسم های فرار تومور ایفا می کند. در این مطالعه ما به کمک نانوذرات و RNAهای مداخله گر به دنبال معرفی روشی هدفمند هستیم که بیان ژن های CD73و IL-6 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 spion حاوی siRNA -مطالعه in vitro اثر بخشی درمان ترکیبی بر روی بقای سلول های سرطانی با MTT -مطالعات invitro میزان جذب نانوذرات SPION بارگیری شده با siRNA توسط 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 | Tumorigenesis is a complex and multistep process, physiological condition of the tumor microenvironment (TME) is connected to every step of tumorigenesis. Cytokines and adenine are important factors existing in tumor niche and have critical tumor-promoting effects in association with suppression of anti-tumor immune responses. Among the cytokines, IL-6 has been considered as the pivotal tumor promoting factor which has multitude tumorigenic effects. Interleukin-6 (IL-6) as a pro-inflammatory cytokine released by various cells in the tumor microenvironment including the cancerous cells and plays a crucial role in the expansion, proliferation, apoptosis, metabolism, survival, angiogenesis, metastasis and differentiation of tumor cells. Adenosine, an ATP-derived nucleoside, is a crucial regulatory autocrine and paracrine factor, which accumulates in the tumor microenvironment. The adenosine pathway creates an immune-tolerant tumor microenvironment by adjusting the function of inflammatory and immune cells, including myeloid-derived suppressor cells (MDSC), regulatory T (Treg) cells, tumor-associated macrophages (TAMs). The enzymatic activity of CD73 leads to conversion of extracellular ATP to adenosine and changes the ATP-dependent pro-inflammatory condition to anti-inflammatory microenvironment mediated by adenosine. Increased expression of CD73 has been shown in many type of cancers, and it is associated with tumor cells progression, invasion and migration. Regarding the high expression of CD73 on tumor cells, Blockade of CD73 by monoclonal antibodies or Small interfering RNAs (siRNA) has been reported to efficiently hinder tumor development and metastasis. Therefore, we intend to downregulate the immunosuppressive functions of CD73 and IL-6 in the tumor region through administration of CD73 and IL-6 specific siRNA loaded nanoparticles. We hypothesized that, Co-inhibition of CD73 and IL-6 on tumor cells would have synergistic effect. |
| کلمات کلیدی | IL-6 : اینترلوکین ۶ یکی از سایتوکین های مهم سیستم ایمنی است که در پاسخ به میکروب ها و سایر سایتوکین ها مثل TNF و اینترلوکین ۱ توسط فاگوسیت های تک هسته ای ، اندوتلیال عروق ، فیبروبلاست ها و سلول های Tفعال تولید می شود و هم در ایمنی ذاتی و هم ایمنی اکتسابی 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 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 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. 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. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران سرطانی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| فرهاد جدیدی نیارق | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| فرناز حاجی زاده | همکار اصلی |
| پریا نظامی | دانشجوی مالک پایان نامه |
| هادی حسن نیا | مشاور |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر مهار همزمان CD73 و IL-6 روش موثری برای پیشگیری از رشد سرطان می باشد.متن خبر فاکتورهای بسیاری در ریزمحیط توموری حضور دارند که بیان افزایش یافته آنها نقش بسیار مهمی را در گسترش سرطان ایفا می کنند. بیان افزایش یافته آدنوزین و IL-6 در ریزمحیط تومور منجر به گسترش سریع سلول های سرطانی و مهار پاسخ های ایمنی ضدتومور می شود. یکی از راههای موثر ایمونوتراپی، مهار ترکیبی فاکتورهای پیشبرنده تومور است. از اینرو در این مطالعه تصمیم گرفتیم که بیان فاکتورهای CD73 (فاکتور اصلی تولیدکننده آدنوزین) و IL-6 در سلول های سرطانی را سرکوب نماییم. بدین منظور، از نانوذرات بارگیری شده با siRNA استفاده گردید. اثرات ضد سرطانی ترکیب فوق بر روی سه رده سلولی سرطان 4T1(سرطان سینه) ، B16 (ملانوما) ،و CT26 (سرطان روده بزرگ) ارزیابی گردید. نتایج مطالعه نشان داد که سلول های سرطانی بصورت معناداری نانوذرات را جذب می کنند که منجر به سرکوب بیان ژن های هدف می گردد و به تنهایی سمیت چندانی بر روی سلول های سرطانی ندارند اما درمان ترکیبی می تواند بصورت چشمگیری موجب کاهش بقای سلول های سرطانی گردد. داده¬های این مطالعه نشان می دهد که مهار ترکیبی CD73 و IL-6 بوسیله نانوحامل های ALG-TMC می تواند روش موثری در درمان سرطان محسوب گردد که بایستی با جزییات بیشتری در آینده مطالعه گردد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
