هدف درمانی سلول های سرطانی پستان توسط نانوذرات حاوی نیکلوزامید به منظور کاهش سازگاری آنها به شرایط هایپوکسی
Targeted therapy of breast cancer cells using niclosamide-loaded polymeric NPs for attenuation of their adaptaion to hypoxia
مجریان: سمیه وندقانونی
خلاصه روش اجرا: ابتدا نانوذرات پلیمری حاوی ترکیب نیکلوزآمید به عنوان مهار کننده سازگاری سلول های توموری به هایپوکسی با روش emulsion/evaporation سنتز خواهند شد. در این روش پس از حل کردن پلیمر PLGA و نیکلوزامید در حلال آلی مناسب، فاز ابی حاوی سورفکتانت به آن اضافه شده و سونیکیت خواهد گشت. به منطور تبخیر حلال آلی و تشکیل نانوذرات، امولسیون به دست آمده به ارامی استیرر(Stirrer) خواهد شد. به منظور سنتز نانوذرات هدفمند، اپتامر اختصاصی علیه پروتئین های سطحی موسین با استفاده از روش کونجوگاسیون EDC-NHS به سطح نانوذرات پلیمری متصل خواهد شد. برای تایید اتصال اپتامر به سطح نانوذرات از الکتروفورز ژل آگارز و اسپکتروفتومتری استفاده خواهد شد. اندازه و میزان پتانسیل سطحی نانوذرات سنتز شده با استفاده از دستگاه DLS و ویژگی های مورفولوژی سطح نانوذرات توسط SEM بررسی خواهد شد. میزان رهش دارو (drug release) در بازه های زمانی مختلف با استفاده از کیسه دیالیز و در دمای 37 درجه ارزیابی خواهد شد. سپس میزان بارگیری (loading) دارویی (Encapsulation effeciency & drug loading) نانو ذرات توسط روش های اسپکتروفتومتری ترکیب مورد نظر و با استفاده از فرمول های مربوطه اندازه گیری خواهد گشت. میزان uptake نانوذرات اتصال یافته به آپتامر در سلول های سرطانی با استفاده از نانوذرات حاوی شیکونین و روش فلوسایتومتری تعیین خواهد شد. اثرات سایتوتوکسیته داروی دست نخورده، نانوذرات حاوی دارو و نانوذرات متصل به آپتامرحاوی دارو بر روی رده سلول های سرطانی (MUC1-negative HepG2 cells and MUC1-positive MCF-7 cells) با روش MTT ارزیابی خواهد شد.روش Annexin V/PI به منظور بررسی میزان سلول های آپوپتوزی و نکروزی در سلول های تیمار شده مورد استفاده قرار خواهد گرفت. نهایتا بیان ژن های مرتبط با هایپوکسی شامل ژن های ( HIF-1α, HIF-1β, GluT-1 , Enolase 1(Eno1 توسط Real-time PCR بررسی خواهند گردید.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 66202 |
| عنوان فارسی طرح | هدف درمانی سلول های سرطانی پستان توسط نانوذرات حاوی نیکلوزامید به منظور کاهش سازگاری آنها به شرایط هایپوکسی |
| عنوان لاتین طرح | Targeted therapy of breast cancer cells using niclosamide-loaded polymeric NPs for attenuation of their adaptaion to hypoxia |
| نوع طرح | طرح تحقیقاتی |
| اولویت طرح | نانوفیبرها، نانوذرات و اسکافولدها (در طب بازساختی، مهندسی بافت و دارورسانی) |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | خیر |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | خير |
| مقطع پایان نامه | |
| مدت اجرا - ماه | 18 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | با توجه به مطالعات اولیه انجام گرفته در مورد نقش مهاری ترکیب نیکلوزآمید بر روی فاکتور HIF-1 که منجر به مهار تکثیر و کاهش بقای سلول های توموری می شود، طراحی یک سیستم دارورسانی هدفمند می تواند زمینه مناسبی برای درمان سرطان فراهم آورد. در این طرح برای اولین بار از نانوذرات پلیمری متصل به اپتامر MUC1 به منظور رهش هدفمند داروی نیکلوزآمید به سلول های سرطانی پستان با هدف کاهش رشد و بقای سلول های سرطانی استفاده خواهد شد. |
| اهداف اختصاصی | تهیه و تعیین ویژگی های فیزیکوشیمیایی نانو ذرات پلیمری حاوی نیکلوزآمید و نانوذرات پلیمری متصل به آپتامر و حاوی نیکلوزآمید -تعیین تاثیر آپتامر ویژه پروتئین Mucin 1 در میزان جذب نانوپارتیکل های حاوی دارو توسط سلول های سرطانی - تعیین اثرات نانوذرات پلیمری متصل به آپتامر و حاوی نیکلوزآمید بر روی میزان مرگ و میر سلول های سرطانی پستان در شرایط هایپوکسی -تعیین اثرات نانوذرات پلیمری متصل به آپتامر حاوی نیکلوزآمید برروی بیان ژن های مرتبط با هایپوکسی |
| چکیده انگلیسی طرح | Breast cancer is the most common cancer among women and the second leading cause of cancer death. Surgery, radiotherapy, chemotherapy and hormone therapy are the common therapeutic approaches in patients. The lack of specificity is the major problem of the treatment procedures. The unlimited growth of cells in the solid tumors leads to the high cellular accumulation leading to the deficiency of oxygen and nutrients. The low oxygen in cancer cells stimulates the specific pathways in cancer cells which lead to the adaptation of cells to hypoxic condition. Niclosamid is a FDA-approved oral antihelminthic drug used to treat parasitic infections. In addition, the anti-proliferative effect of niclosamide on the several cancer cell lines such as colon, lung, ovary and breast have been identified. On the other hand, Due to the low solubility and bioavailability of niclosamide, current investigations have been focused on the development of the efficient targeted delivery systems to enhance the therapeutic efficiency of niclosamide-based therapy. Targeted nanoparticles have largely been used in drug delivery systems to target tumor cells, enhance the therapeutic index and reduce the side effect of anti-cancer agents. For specific targeting of various cancers, a number of bio-macromolecules have been used, including peptides, Abs and aptamers. Aptamers are short strand oligonucleotides which bind to their target with high affinity and specificity. In this project, for the first time, MUC-1 aptamer conjugated polymeric NPs will be designed for targeted delivery of niclosamide to breast cancer cells to reduce the adaptation of cancer cells to hypoxic condition. Niclosamide loaded polymeric NPs will be synthesized by emulsion/evaporation method. MUC-1 aptamer will be conjugated onto the surface of NPs by EDC/NHS chemistry. Then the size, zeta potential, morphological properties and aptamer conjugation efficiency will be evaluated by DLS, SEM and agarose gel electrophoresis. The drug release will be studied through dialysis bag method at different time intervals. The drug loading and encapsulation efficiency (EE %) will be calculated by spectrophotometer and related formula. Shikonin loaded NPs will be used to assess the NPs uptake through flow cytometry analysis. The cytotoxic effects of intact drug, drug-loaded NPs and aptamer-conjugated drug-loaded NPs on breast cancer cell line will be evaluated by MTT assay. The FITC V/PI-based flow cytometry analysis will be used to evaluate the extent of apoptotic and necrotic cells in the treated cells. Finally, the expression of genes associated with hypoxia (HIF-1α, HIF-1β, GluT-1, and Enolase 1) will be examined by quantitative real-time PCR. |
| کلمات کلیدی | HIF-1: فاکتور رونویسی متشکل از دو زیرواحد میباشد که به عنوان سنسور اکسیژن در سلول ها عمل کرده و در شرایط کمبود اکسیژن دو زیر واحد آن دایمریزه شده و با فعال کردن بیان ژن های ویژه باعث سازگاری سلول ها به شرایط هایپوکسی می شود. آپتامر: اولیگونوکلئوتیدهای کوتاه تک رشته ای DNA یا RNA با ساختار سه بعدی خاص که با تمایل و ویژگی بالایی به مولکول های هدف متصل می شوند. Targeted therapy: رساندن هدفمند داروها به سلول های توموری به منظور کاهش اثرات مخرب و حتی کشنده آنها بر بافت ها و سلول های سالم آپتامر MUC 1: آپتامر متصل شونده به پروتئین Mucin 1 که به میزان بالایی در سطح سلول های توموری پستان بر خلاف سلول های سالم بیان می شود. |
| ذینفعان نتایج طرح | پاسخ موثر تومورهای سرطانی پستان به داروی مهار کننده HIF-1 و افزایش مرگ و میر و عدم سازگاری سلول های سرطانی به شرایط هایپوکسی توموری از اهداف این پروژه بوده و می تواند بستر مناسبی برای درمان سرطان در بیماران مبتلا به تومورهای پستانی ایجاد نماید. |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| سمیه وندقانونی | مجری اول (اصلی-هیات علمی) |
| زهره صناعت | همکار اصلی |
| مرتضی اسکندانی | همکار اصلی |
| خسرو ادیب کیا | همکار اصلی |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر نانوذرات پلیمری حاوی نیکوزامید پایداری فاکتور HIF-1 را در شرایط هیپوکسی تضعیف می کنندمتن خبر هیپوکسی با فنوتیپ تهاجمی و پیش آگهی ضعیف در سرطان پستان مرتبط است. HIF-1، به عنوان یک فاکتور رونویسی نقش اساسی در سازگاری سلولهای تومور به هیپوکسی ایفا می کند. در شرایط هیپوکسیک پایدار شده و سایر مسیرهای سیگنالی را فعال می کند که با تکثیر و پیشرفت سلولهای سرطانی در هیپوکسی مرتبط هستند.در نتیجه، هدف قرار دادن هیپوکسی با بی ثبات کردن HIF-1 یک رویکرد امیدوارکننده برای مهار سازگاری سلولی با هیپوکسی است. نیکلوزامید به عنوان یک مهارکننده HIF-1 شناسایی شده است و پیش بینی می شود که اثر ضد سرطانی نیکلوزامید را می توان از طریق سیستم های دارورسانی هدفمند به عنوان یک استراتژی درمانی بهبود بخشید.در این تحقیق، نانوذرات PLGA-PEG بارگذاری شده با نیکلوزامید و متصل به آپتامر MUC1 برای تحویل هدفمند نیکلوزامید به سلولهای سرطان پستان( MCF-7) در محیط هیپوکسی سنتز شدند.یافتههای بهدستآمده نشان داد که مهار هدفمند HIF-1 با استفاده از نانوذرات ، میزان آپوپتوز را در سلولهای سرطان پستان در شرایط هیپوکسیک افزایش میدهد که با سنجشهای سمیت سلولی و فلوسایتومتری تأیید شد. کاهش بیان ژنهای HIF-1α، HIF-1β، Eno1 و GluT1 در شرایط هیپوکسی نیز نقش بالقوه این نانوذرات را در کاهش سازگاری این سلولها به هیپوکسی تایید کرد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
