بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA ضد STAT3 و S1PR1 در رده های سلولی سرطانی
Investigating the impact of nanoparticles loaded with STAT3 and S1PR1 in cancer cells
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق , صنم دولتی
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 حاوی siRNA 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 بارگیری siRNA به صورت کمی بوسیله روش اولتراسانتریفیوژ بررسی خواهد شد. ۲. مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : از رده های سلول های سرطانی 4T1 (سرطان پستان)، CT26 ( سرطان کلون ) و B16F10 ( ملانوما ) در این مطالعه استفاده خواهد شد. این رده های 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 STAT3 و S1PR1 در 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 | 65921 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثر نانوذرات بارگیری شده با ملکول های siRNA ضد STAT3 و S1PR1 در رده های سلولی سرطانی |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the impact of nanoparticles loaded with STAT3 and S1PR1 in cancer cells |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | سیستم های نوین 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 | مطالعات نشان می دهد اینترلوکین۶ یکی از سایتوکین های غالب ریزمحیط تومورها می باشد که موجب رشد و تکثیر، بقا ، تهاجم، متاستاز ، رگزایی و مقاومت دارویی تومور می شود. اکثر این اعمال با فعال شدن فاکتور رونویسی STAT3 القا می شود.STAT3 فعال شده از طریق IL-6 به دلیل حضور مکانیسمهای تنظیم کننده موقت است و بیان این فاکتور رونویسی از طریق یک مکانیسم حلقه ای تقویتی القا شده توسط مولکول سطحی S1PR1 بطور دائم القا میشود بگونه ای که STAT3 فعال شده از سیگنالینگ IL-6 باعث بیان S1PR1 میشود و سیگنالینگ القا شده از برهمکنش S1P-S1PR1 بیان این فاکتور رونویسی را بطور دائم القا میکند و باز هم STAT3 تولید IL-6 را افزایش میدهد. بنابراین در این مطالعه بلاک کردن این حلقه تقویتی هدف ما قرار گرفته است که تاکنون در مطالعه ای از این روش ترکیبی استفاده نشده است. در این مطالعه ما به کمک نانوذرات و RNAهای مداخله گر به صورت هدفمند این روش درمانی ترکیبی را به کار خواهیم برد که کارایی درمان را بالا برده و عوارض سیستمیک ناشی از تزریق به بدن موجود زنده بدنبال نخواهد داشت. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات کیتوزان لاکتات حاوی siRNA -مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده |
| چکیده انگلیسی طرح | S1PR1, a cell surface receptor for S1P signaling, has been shown to enhance tumorigenesis and stimulate growth, expansion, angiogenesis, metastasis, and survival of cancer cells. Activation of several downstream effectors including STAT3, interleukin-6, and NF-κB can amplify the S1PR1-mediated tumorigenesis. It also induces immunological tolerance in the tumor microenvironment, while the immunosuppressive function of S1PR1 can also lead to the generation of pre-metastatic niches. The upregulation of S1PR1 signaling pathways in some tumor cells leads to drug-resistant cancer cells, mainly through activation of STAT3. This signaling pathway is also implicated in some inflammatory conditions leading to the instigation of inflammation-driven cancers. Furthermore, it can also increase survival via induction of anti-apoptotic pathways, for instance, in breast cancer cells. Therefore, S1PR1 and its signaling pathways can be considered as potential anti-tumor therapeutic targets, alone or in combination therapies. We will use the chitosan lactate(CL) nanocarrier to target STAT3 and S1PR1 in the tumor microenvironment. previous studies showed that the chitosan lactate are appropriate nanoparticle for gene therapy both in vitro and in vivo. The results of this study can introduce the novel combinatorial cancer therapeutic approach which can be applied in the initial phase of clinical trials in the near future. |
| کلمات کلیدی | Gp130: گلیکوپروتئین 130به عنوان یک جزء ساختاری مشترک و انتقال دهنده مشترک سیگنال در کمپلکس گیرنده مجموعه سایتوکاینهای IL-6 میباشد. S1P: اسفنگوزین 1-فسفات یک اسفنگولیپید القا کننده سیگنالینگ است ،که با عنوان لیزواسفنگولیپید نیز شناخته میشود. S1P یک مدیاتور لیپیدی فعال زیستی بشمار میرود که پیامبر ثانویه داخلی و لیگاند خارج سلولی گیرنده های جفت شده با G پروتئین های S1PR ها میباشد. S1P یک تنظیم کننده مهم سیستم عروقی و سیستم ایمنی بدن است و سیگنالینگ القا شده توسط آن باعث تحریک مهاجرت سلولهای ایمنی میشود ودر سلولهای سرطانی هم دیده شده است که باعث رشد بیشتر و مقاومت به آپوپتوز و تحریک متاستاز میشود. نحوه تشکیل آن هم به این صورت است که اسفنگومیلین توسط اسفنگومیلیناز به سرامید و آن هم توسط سرآمیداز به اسفنگوزین تبدیل میشود و اسفنگوزین توسط دو اسفنگوکیناز به نام های SPHK1,2 به S1P تبدیل میشود. :S1PR1 یکی از 5 گیرنده جفت شده با G پروتئین است که بهS1P متصل میشود و القای سیگنالینگ STAT3 انجام میدهد. 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. RNA: siRNA 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. کیتوزان :کیتوزان یک آمینو پلی ساکارید خطی و ترکیبی از پیوند های (۴→۱ β) 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. 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. |
| 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 |
| اسما ارشد | دانشجوی مالک پایان نامه |
| صنم دولتی | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| هادی حسن نیا | مشاور |
| قاسم قلم فرسا | مشاور |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر بیان فاکتورهای STAT3 و S1PR1 باعث مهار رشد سرطان می گردد.متن خبر بیان S1PR1 ،که یک گیرنده جفت شده با G پروتئین برای lysophospholipid اسفنگوزین-1-فسفات (S1P) است، در تومورهای STAT3 مثبت افزایش می یابد. STAT3 فاکتور رونویسی ژن S1pr1 است. متقابلا، S1pr1 افزایش یافته، STAT3 را فعال در نتیجه به واسطه STAT3 باعث تسریع رشد و متاستاز تومور میشود. در این مطالعه به منظور مهار فاکتورهای STAT3 و S1PR1 از نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA استفاده گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات تولید شده با داشتن ویژگی های فیزیکوشیمیایی مناسب می توانند بیان فاکتورهای STAT3 و S1PR1 را در هر سه رده سلولی بصورت معناداری مهار کنند. همچنین، مهار این دو فاکتور موجب کاهش بیان ژن های درگیر در بقای سلولی، مهار ژن های پیشبرنده آنژیوژنز و سرکوب بیان فاکتورهای درگیر در متاستاز سلولی گردید. علاوه بر این، کاهش بیان فاکتورهای STAT3 و S1PR1 باعث القای مرگ سلولی در هر سه رده سلولی گردید. یافته های این مطالعه نشان داد که استفاده از نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA به منظور سرکوب فاکتورهای STAT3 و S1PR1 روشی کارا برای مهار رشد و گسترش سلول های سرطانی است که بایستی مطالعات بیشتری بر روی آن در مدل های حیوانی و فازهای اولیه کارآزمایی بالینی انجام پذیرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
