آنزیم درمانی هدفمند بر پایه نانو سیستم در سرطان کولون
Targeted nanosystem enzyme therapy of colon cancer
مجریان: محمد حسین صومی
خلاصه روش اجرا: بعد از طراحی و سنتز نانو ذرات طلا با ابعاد تقریبی 30-10 نانومتری، نانوذرات طلا پلی اتیلن گلیکوله شده و به ترکیب کانژوگه شده آنزیم ریبونوکلئاز و آنتی بادی مونوکلونال Cetuximab با استفاده روشهای شیمیایی اتصال خواهد یافت. بعد از عملیات کشت رده سلولی کولون (SW-480)، تاثیرات ترکیب آنزیم ریبونوکلئاز- نانوذرات طلا- آنتی بادی مونوکلونال Cetuximab، آنزیم ریبونوکلئاز کانژوگه شده با Cetuximab، ریبونوکلئاز و Cetuximab هر یک به تنهایی بر رده سلولی کولون و میزان مرگ و میر و آپوپتوز سلولهای سرطانی بررسی خواهد شد. از طرفی دیگر توزیع نانوداروی مهندسی شده در ارگانهای اصلی بدن موش سالم اندازه گیری خواهد شد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا در دانشکده/مرکز |
| کد طرح | 64271 |
| عنوان فارسی طرح | آنزیم درمانی هدفمند بر پایه نانو سیستم در سرطان کولون |
| عنوان لاتین طرح | Targeted nanosystem enzyme therapy of colon cancer |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | مکانیسم سلولی مولکولی اثربخشی فرآوردههای دارویی، ترکیبات بیولوژیک |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری تخصصی پژوهشی محور |
| مدت اجرا - ماه | 25 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | در درمان سرطان ها با توجه به استفاده از داروهای موثر بر پایه نانو جهت کاهش عوارض درمانی و کاهش مقاومت دارویی، در این طرح برای اولین بار در کشور و دنیا درمان هدفمند سرطان کولون بر پایه آنزیم ریبونوکلئاز کانژوگه با نانوذرات طلا صورت پذیرفت. |
| اهداف اختصاصی | طراحی و سنتز و مهندسی نانوآنزیم ریبونوکلئازی هدفمند بر علیه سرطان کولون و تعیین خصوصیات آن -تعیین اثر نانوآنزیم ریبونوکلئازی هدفمند در ایجاد مرگ برنامه ریزی شده در رده سلولی SW480 -تعیین اثر نانوآنزیم ریبونوکلئازی هدفمند در بیان ژنهای ERK1/2 مسیر سیگنالینگ MAP کیناز |
| چکیده انگلیسی طرح | Abstract Background: To date, a number of multifunctional diagnostic and therapeutic nanobiosystems (NBSs) have been developed by conjugating NBSs with various imaging probes and targeting agents, including antibodies (Abs)/aptamers (Aps), and enzymes. The current investigation introduces an advanced and effective colon cancer therapeutic targeted nano-enzyme composed of pegylated gold nanoparticles (GNPs) conjugated with bovine pancreatic ribonuclease (RNase A) and anti-EGFR antibody. Methods: In this study, the nano-enzyme based on gold nanoparticles synthesized and conjugated with RNase A and Cetuximab. The physicochemical properties of engineered nanobiomedicine (Au-RNase A) were characterized. Then, its biological impacts including cell viability, apoptosis, cell cycle were evaluated in the colon cancer SW-480 cells. The expression of apoptosis related genes (AKT, PTEN, Bax, Bcl-xL, Caspase 3) and ERK1/2 were investigated. The expression of ERK1/2 proteins were evaluated by western blotting. Results: The targeted Nano-Enzyme induced cytotoxicity, cell cycle arrest in the S phase and a reduction in the G0/G1 and G2/M phases. The targeted nano-enzyme was able to upregulate PTEN, Bax, and caspase 3 and downregulate AKT and Bcl-xL, and the ERK1/2 pathway, indicating their key influence in the induction of apoptosis in cancer cells. Conclusion: Our findings revealed that the engineered nano-enzyme were able to inhibit cell proliferation and induce apoptosis in colon cancer cells. Based on, it can be considered as a novel treatment modality for colon cancer and other solid tumors. Keywords: Colon Cancer; Bovine pancreatic ribonuclease; Cetuximab; Gold nanoparticles. |
| کلمات کلیدی | MAPK/ERK Pathway: مسیر علامت دهی که سیگنال های بدست آمده از گیرنده های سطح سلولی را با فاکتورهای رونویسی که بیان ژن را کنترل می کنند، جفت می کند. EGFR ) Epidermal Growth Factor Receptor) : گیرنده فاکتور رشد اپیدرمی HER 1)، ErbB-1 ) یکی از اعضای خانواده گیرنده تیروزین کینازی ErbB می باشد که بیان بیش از حد (over-expression) آن موجب سرطانی شدن سلولهای اپیتلیال می شود. |
| ذینفعان نتایج طرح | بیمار ان و صنعت داروسازی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| یداله امیدی | همکار اصلی |
| ژاله برار | همکار اصلی |
| اعظم صفری | همکار اصلی |
| مصطفی اکبرزاده خیاوی | دانشجوی مالک پایان نامه |
| محمد حسین صومی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر درمان هدفمند سرطان روده با استفاده از نانوداروی آنزیمی هدفمندمتن خبر سرطان روده سومین سرطان شایه در جهان و ایران می باشد. با تواجه به عوارض جانبی داروهای رایج مورد استفاده برای درمان این سرطان و مقاوتهای دارویی که در 20 تا 30 % مبتلایان به این سرطان به شیمی درمانی با داروی سیتوکسیمب وجود دارد، در این پروژه نتایج این مطالعه در سطح آزمایشات سلولی، نانوداروی آنزیمی ساخته شد به صورت هدفمند به سلولهای سرطانی روده متصل شده و آنها را از بین می برد. این نانودارو توانایی غلبه بر مقاوت دارویی به داروی سیتوکسیمب در سلولهای سرطانی مقاوم به داروی سیتوکسیمب را دارد. |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر نانوآنزیم هدفمند شده با آنتی بادی anti-EGFR سیتوکسیمب بطور موثری سلولهای سرطانی SW480 روده را از بین می برد.متن خبر نتایج مطالعه حاکی از اثرات سایتوتوکسیتی نانوآنزیم ریبو نوکلئازی بر پایه نانوذرات طلای پگیله شده متصل به آنی بادی مونوکلنال سیتوکسیمب (anti-EGFR) بر علیه سلولهای SW480 کولون بود. این نانوآنزیم هدفمند باعث توقف چرخه سلولی در فاز S شد. همچنین، با افزایش بیان ژنهای PTEN، Bax و caspase 3 و کاهش بیان ژنهای AKT و Bcl-xL و ERK1/2 تاثیر کلیدی آن در ایجاد آپوپتوز در سلول های سرطانی کولون مشخص گردید. یافته های ما نشان داد که نانو آنزیم مهندسی شده قادر به مهار تکثیر سلولی و القای آپوپتوز در سلول های سرطانی کولون می باشد. بر این اساس، می توان این نانوآنزیم را به عنوان درمانی نوین برای سرطان کولون و سایر تومورهای جامد پیشنهاد کرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر تیمار سلولهای سرطانی روده با استفاده از نانوآنزیم هدفمند بطور موثری زنده مانی سلولهای سرطانی روده را کاهش می دهد.متن خبر سرطان شامل گروهی از بیماریها است که مشخصهی اصلی آنها رشد سلولی تنظیم نشده و تهاجم و انتشار سلولها از مکان اولیه به سایر نقاط بدن است. سرطان به عنوان سومین علت عمده مرگ و میر در ایران پس از بیماریهای قلب و عروق و تصادفات شناخته شده است. استفاده از روش های متداول به منظور درمان این بیماری با محدودیت هایی از قبیل بروز عوارض جانبی جدی، وجود مقاومت دارویی و غیر اختصاصی بودن دارو همراه است. لذا امروزه استفاده از نانوتکنولوژی پزشکی می تواند این عوارض را به حداقل برساند و به صورت هدفمند بدون وارد کردن آسیب به بافتها و سلولهای سالم، به صورت هدفمند سلولهای سرطانی را از بین ببرد. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوداروی آنزیمی ساخته شده به صورت هدفمند به سلولهای سرطانی روده متصل شده و با افزایش و کاهش ژنهای دخیل در مرگ برنامه ریزی سلولی و جلوگیری از متاستاز ، باعث کاهش رشد سلولهای سرطانی و تهاجم آنها به سلولهای سالم می گردد. |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر سنتز و تولید نانو داروی آنزیمی هدفمند بر علیه سرطان رودهمتن خبر سنتز و تولید نانو داروی آنزیمی هدفمند بر علیه سرطان روده در راستای دستیابی به دارو با اثرات درمانی بیشتر و عوارض جانبی کمتر انجام شده است. سرطان روده از نظر تعداد بیماران مبتلا، سومین و از نظر تعداد مرگ و میر، دومین رتبه را در جهان دارد. با توجه به هدف گیری اختصاصی این نانوداروی آنزیمی به بافت سرطانی و گیرنده های اختصاصی در سلول های سرطانی روده، اثراتی همچون بالا بردن راندمان درمانی، کاهش عوارض جانبی، نگهداری مقدار دارو در دوز مطلوب، بهینه کردن مصرف دارو و رساندن دارو به بافت سرطانی بدون آسیب به بافتهای سالم، و با توجه به اینکه، تا کنون هیچ گزارشی مبنی بر ساخت نانوداروی آنزیمی مشابه با ویژگیهای درمانی منحصر به فرد بر علیه سرطان روده در ایران و سایر کشورها گزارش نشده است، به نظر می رسد حمایت از تحقیقات تکمیلی در این زمینه و تولید نیمه صنعتی و صنعتی آن می تواند گامی بلند در تحقق درمان و مهار یکی از شایعترین سرطانهای کشور گردد. |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
