طراحی و ساخت سیستم تروجان mPEG-Azo-PAMAM @DOX حساس به هایپوکسی جهت مهار رشد سلول های سرطان پستان رده MCF-7 در مدل برون تنی
Design and synthesis of hypoxia-responsive mPEG-Azo-PAMAM @DOX Trojan system for suppressing the growth of MCF-7 breast cancer cells in vitro
مجریان: رعنا جهانبان اسفهلان
خلاصه روش اجرا: ابتدا دندریمرهای PAMAM G4 لود شده با داروی دوکسوروبیسین طی واکنش آمیدی و با کمک آزولینکر به همدیگر کنژوگه می شوند. در مرحله دوم پلی مر mPEG-amine بوسیله ی واکنش آمیدی (EDC/NHS chemistery) به ازولینکرAZO-COOH حساس به هایپوکسی متصل می گردد. و نهایتا mPEG-Azo- COOH به کنژوگه های دندریمر سنتز شده بوسیله واکنش آمیدی بعنوان پوسته متصل می شود. اندازه و شکل نانوذرات با میکروسکوپ SEM، پتانسیل زتا و تستهایH-NMR و FTIR انجام می گیرد. جهت بررسی عملکرد نانوپارتیکلها درin vitro از رده سلولی سرطان پستانMCF-7 استفاده می گردد. دراین رده عملکرد رلیز دارو برای نانوذرات با و بدون لینکر حساس به هایپوکسی در شرایط فیزیولوژیک و هایپوکسی (1% O2) بررسی می شود. میزان عملکرد دارو با استفاده از MTT Assay و با اندازه گیری میزان بیان ژنهای دخیل در هایپوکسی، آپوپتوز، پرولیفراسیون، مقاومت داروئی، خودنوزایی و متاستاز با روش ریل تایم PCR در مدلهای بروتن تن مونولایر و مدل های اسفروئید سرطان پستان MCF-7انجام می گیرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 65364 |
| عنوان فارسی طرح | طراحی و ساخت سیستم تروجان mPEG-Azo-PAMAM @DOX حساس به هایپوکسی جهت مهار رشد سلول های سرطان پستان رده MCF-7 در مدل برون تنی |
| عنوان لاتین طرح | Design and synthesis of hypoxia-responsive mPEG-Azo-PAMAM @DOX Trojan system for suppressing the growth of MCF-7 breast cancer cells in vitro |
| نوع طرح | گرنت پژوهشی |
| 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 | 24 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | در این طرح یک نانو ذره هوشمند ارائه خواهد شد که قابلیت این را دارد که دو عملکرد متفاوت را در بافتهای نرمال و سرطانی نشان دهد. در محیط نرمال دارای بار منفی است و به راحتی جذب سلولها نمیشود و در محیط توموری با جدا شدن بخشهای منفی بار مثبت به خود میگرد و سریعا جذب سلولهای سرطانی میشود. دوم اینکه این سیستم تروجان قادر به آزادسازی مقادیر زیاد از دندریمر-دارو بصورت کنترل شده و هدفمند تنها در ریزمحیط هایپوکسیک بافت توموری ( نه سلول های سالم) می باشد. سوم اینکه عبور مقادیر زیاد نانوذرات با بار مثبت از غشای سلولی و در ادامه رلیز داروی دوکسوروبیسین از این دندریمر بصورت هم افزایی عمل کرده و باعث کشتن سلول های سرطانی پستان می شود. لایه پگ با قابلیت جداشدن تنظیم شونده توسط ریزمحیط سلول های توموری باعث می شود تا این نانوذره برای ارزیابی سیستمیک در محیط های بیولوژیک نیز کاربرد داشته باشد. بطور کلی از نتایج این طرح می توان جهت بهبود عملکرد روش های انتقال فعال و هدفمند دارو با هدف کاهش توکسیستی و افزایش عملکرد مختص بافتی نانوذرات حاوی دارو با بیشترین کارایی جهت درمان سرطان های مهاجم با خصوصیات stemness استفاده نمود. |
| اهداف اختصاصی | سنتز و مشخصه یابی نانوذرات دندریمری حساس به هایپوکسی پگیله -تعیین میزان کارایی نانوذرات دندریمری حساس به هایپوکسی در مدل تک لایه سرطان پستان MCF-7 -ایجاد مامواسفیر های سرطان پستان MCF-7و تعیین میزان stemnessآن ها -بررسی اثربخشی نانوذرات دندریمری حساس به هایپوکسی بر روی مهار رشد اسفروئید های MCF-7 -بررسی میزان نفوذ و برداشت نانوذرات دندریمری حساس به هایپوکسی در مدل اسفروئید سرطان پستان MCF-7 |
| چکیده انگلیسی طرح | First, doxorubicin-loaded PAMAM G4 dendrimers are conjugated to each other by an amide reaction using azolinker. In the second step, the mPEG-amine polymer is attached to the hypoxia-sensitive AZO-COOH azolinker by an amide reaction (EDC / NHS chemistery). Finally, mPEG-Azo-COOH binds to dendrimer conjugates synthesized by the amide reaction as a shell. The size and shape of the nanoparticles are determined by SEM, zeta potential and H-NMR and FTIR tests. MCF-7 breast cancer cell line is used to evaluate the function of nanoparticles in vitro. In this cell line, drug release performance will be studied for nanoparticles with and without hypoxia-sensitive linkers under physiological and hypoxic conditions (1% O2). Drug performance will be assessed using MTT Assay by measuring the expression of genes involved in hypoxia, apoptosis, proliferation, drug resistance, self-renewal and metastasis by real-time PCR in vitro monolayer and spheroid models of MCF-7 breast cancer cells. |
| کلمات کلیدی | هایپوکسی: به درصد اکسیژن زیر %1اطلاق می شود. Cancer stem cell (CSC): سلول های بنیادی سرطانی دارای ویژگی های سلول های بنیادی جنینی و بالغ هستند، مخصوصا قدرت خودتکثیرپذیری و تمایز؛ همچنین قادر به کمون و انعطاف پذیری سلولی هستند که آنها را قادر به سازگاری با شرایط محیطی جدید می کند. Stemness به توانایی یک سلول های بنیادی در تداوم نسب خود ، ایجاد سلولهای تمایز یافته و تعامل با محیط آن برای حفظ تعادل بین حالت خاموش، تکثیر و باززایی است. Dendrimer: دندریمر¬ها نانوساختارهای بسیار فشرده و شاخه دار هستند و بر اساس لایه های تشکیل دهنده انواع نسل ها generation(G) را تشکیل می دهند. PAMAM: دندریمرهای پلی آمیدوآمین خانواده ای از ماکرومولکول های سنتتیک بسیار شاخه دار با ساختار و ترکیب شناخته شده هستند که دارای حفره های داخلی و گروه های عاملی پیرامونی هستند و میتوان آنها را به منظور کپسوله کردن دارو یا محموله مدنظر تغییر و دستکاری کرد. کراسلینک: در شیمی و زیست شناسی کراس¬لینک پیوندی است از جنس یونی یا کووالانسی که باعث اتصال یک زنجیره پلیمر به دیگری می شود. پلی مرها می تواند سنتتیک و یا طبیعی (پروتئین ها) باشد. کراسلینکر: ماده ای که است موجبات اتصال کوالانسی یا یونی جهت تشکیل پیوند بین پلی مرها را فراهم می کنند. : Proton nuclear magnetic resonance (HNMR) طیف سنجی رزونانس مغناطیسی هسته ای یک روش شیمیایی آنالیتیکال است که در کنترل کیفیت و مطالعه کیفیت برای تعیین محتوا، خلوص نمونه و همچنین ساختار مولکولی آن مورد استفاده قرار می گیرد. DLS) Dynamic light scattering (: پراکندگی نور پویا (DLS) یک تکنیک در فیزیک است که می توان از آن برای تعیین پروفایل توزیع اندازه ذرات کوچک در حالت معلق یا پلیمرهای محلول استفاده کرد. :Transmission electron microscope (TEM)میکروسکوپ الکترونی عبوری برای مشاهده نمونه های نازک (مقاطع بافتی، مولکول ها و غیره) که از عبور الکترون ها می توان برای تولید یک تصویر استفاده می شود. TEM جهت مشخصه یابی سایز، مورفولوژی و نحوه پخش نانوذرات محلول استفاده می شود. :Scanning electron microscope (SEM) میکروسکوپ الکترونی روبشی نوعی میکروسکوپ الکترونی است که با اسکن سطح با پرتو متمرکز الکترونها، تصاویر نمونه را تولید می کند. الکترونها با اتمهای موجود در نمونه در تعامل هستند و سیگنالهای مختلفی تولید می کنند که حاوی اطلاعاتی در مورد توپوگرافی سطح و ترکیب نمونه هستند. Fourier-transform infrared spectroscopy (FTIR): یک تکنیک برای به دست آوردن طیف مادون قرمز از جذب یا انتشار یک ماده در حالت جامد، مایع و یا گاز می باشد |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران مبتلا به سرطان |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| رعنا جهانبان اسفهلان | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| عفت علیزاده | همکار اصلی |
| حامد همیشه کار | همکار اصلی |
| خالد صیدی | همکار اصلی |
| محمد امین عدیلی اقدم | همکار اصلی |
| حسین محمودی | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر سیستم تروجان مبتنی بر دندریمر حاوی داروی دوکسوروبیسین قابلیت هدف قرار دادن اختصاصی سلول های بنیادی سرطانی پستان شدمتن خبر سلولهای بنیادی سرطانی (CSCs) یک چالش عمده در درمان سرطان هستند که با ترویج متاستاز، عود، ناهمگونی و مقاومت در برابر دارو و پرتو، درجه بدخیمی را کنترل میکنند. هدف قرار دادن نشانگرهای سطحی خاص، مسیرهای سیگنالینگ و ریزمحیط تومور میتواند به ریشهکن کردن CSCها و بهبود بقای بیمار کمک کند. ترکیب درمانهای سنتی با سیستمهای دارورسانی مبتنی بر نانو میتواند CSCها را به طور مؤثر هدف قرار دهد که یکی از این روش ها سیستمهای اسب تروجان یا نانوذرات هوشمند با قابلیت خودفعال شوندگی در ریزمحیط تومور است. در مطالعه حاضر سیستم تروجان مبتنی بر دندریمر متشکل از هسته دندریمر حاوی داروی دوکسوروبیسین و پوسته پگ با قابلیت جدا شدن بواسطه لینکر آزو در محیط هایپوکسیک سلول های سرطانی طراحی و مشخصه یابی شد. نتایج نشان داد نانوذرات با سایز نانو، شکل کروی و بار سطحی منفی قابلیت نفوذ عمقی و کاهش قابل توجه سایز مامواسفیرهای سرطان پستان MCF-7 را داشتند.همچنین تیمار با نانوذرات باعث کاهش قابل توجه تشکیل کلنی، زنده مانی سلولی و مارکرهای بنیادینگی نسبت به گروه کنترل را نشان داد. بطور کلی نانوذرات هوشمند قادر به هدفگیری سلول های هایپوکسیک و امکان حذف یا کاهش جمعیت سلول های بنیادی در مدل سرطان پستان را داشتند. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
