بررسی تاثیر مهار همزمان STAT3 و IGF-1 با استفاده از نانوذرات SPION-HA-PEG در سلولهای سرطانی 4T1 و CT26
Investigating the impact of simultaneous silencing of STAT3 and IGF-1 with SPION-HA-PEG nanoparticle in 4T1 and CT26 cancer cells
مجریان: فرهاد جدیدی نیارق , قاسم قلم فرسا
خلاصه روش اجرا: این مطالعه دو فاز دارد: ۱.تولید نانو ذرات SPION-HA-PEG حاوی siRNA : ابتدا نانوذرات SPION را با پلی مر های HAو PEG ترکیب کرده و نانوذرات SPION-HA-PEG را تولید می کنیم. سپس باید نانوذرات SPION-HA- PEG را با RNA مداخله گر را لود میکنیم. تشکیل نانو ذرات SPION-HA- PEG در اثر تعاملات یونی با 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 SPION-HA- PEG لود شده باsiRNA با ژل اکتروفورز در ژل 2% آگارز تایید می شود و میزان بارگیری siRNA به صورت کمی بوسیله روش اولتراسانتریفیوژ بررسی خواهد شد. مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات تهیه شده : از رده های سلول های سرطانی CT26 (سرطان کولون) و 4T1 (سرطان پستان) بدلیل بیان بالای ژن های هدف در این سل لاین در این مطالعه استفاده خواهد شد (1-2). 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 ضد STAT3و IGF-1 را به محیط کشت هر رده سلولی اضافه می کنیم. میزان تاثیر درمان های ترکیبی و تکی بر روی بیان ژن STAT3 و IGF-1در 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. همچنین، تاثیر درمان ترکیبی بر روی جلوگیری از بیان ژن های پیش برنده آپوپتوز، مهارکننده آپوپتوز، تکثیر سلولی، آنژیوژنز و متاستاز نیز توسط تکنیک Real-time PCR بررسی می گردد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 68151 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی تاثیر مهار همزمان STAT3 و IGF-1 با استفاده از نانوذرات SPION-HA-PEG در سلولهای سرطانی 4T1 و CT26 |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the impact of simultaneous silencing of STAT3 and IGF-1 with SPION-HA-PEG nanoparticle in 4T1 and CT26 cancer cells |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه, گرنت پژوهشی |
| 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؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | دکتری عمومی |
| مدت اجرا - ماه | 14 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | نوآوری و ضرورت اجرای طرح: سلول ها واحدهای اساسی تشکیل دهنده بدن انسان هستند. سلول ها رشد کرده و تقسیم می شوند تا سلول های جدیدی به بدن احتیاج پیدا کنند. معمولاً سلولها خیلی پیر می شوند یا آسیب می بینند. سپس ، سلولهای جدید جای آنها را می گیرند. سرطان زمانی شروع می شود که تغییرات ژنتیکی با این روند منظم تداخل داشته باشد. سلولها رشد غیرقابل کنترل را شروع می کنند. این سلول ها ممکن است توده ای به نام تومور تشکیل دهند. تومور می تواند سرطانی یا خوش خیم باشد. تومور سرطانی بدخیم است ، به این معنی که می تواند رشد کند و به سایر قسمت های بدن گسترش یابد. تومور خوش خیم به معنای رشد تومور است اما گسترش نمی یابد. با رشد تومور سرطانی ، جریان خون یا سیستم لنفاوی ممکن است سلول های سرطانی را به سایر قسمت های بدن منتقل کند. در طی این فرآیند ، سلول های سرطانی رشد می کنند و ممکن است به تومورهای جدید تبدیل شوند. این به عنوان متاستاز شناخته می شود. سرطان همچنین ممکن است از طریق جریان خون به نقاط دوردست بدن گسترش یابد. یکی از مسیرهای سیگنالینگ مهم دخیل در پیشرفت سرطان مبدل سیگنال و فعال کننده رونویسی 3 (STAT3) است که در تنظیم پاسخ ایمنی ضد تومور اصلی نقش مهمی دارد. STAT3 به طور گسترده در سلولهای سرطانی و غیر سرطانی در اکوسیستم تومور بیش فعال می شود و نقش مهمی در مهار بیان تنظیم کننده های مهم فعال سازی سیستم ایمنی بدن و ایجاد تولید عوامل سرکوب کننده سیستم ایمنی دارد. بنابراین ، هدف قرار دادن مسیر سیگنالینگ STAT3 به عنوان یک استراتژی درمانی امیدوار کننده برای سرطان های متعدد ظاهر شده است. همچنین مطالعات نشان داده است که STAT3توانایی بسیار بالایی در فعال کردن گیرنده IGF-1 در سلولهای توموری دارد. فاکتور رشد شبه انسولین -1 (IGF-1) هورمونی است که همراه با هورمون رشد (GH) به رشد و نمو طبیعی استخوان و بافت کمک می کند. این آزمایش میزان IGF-1 را در خون اندازه گیری می کند. IGF-1 اصولاً در کبد ، عضلات اسکلتی و بسیاری از بافتهای دیگر در پاسخ به تحریک GH تولید می شود. IGF-1 واسطه بسیاری از اقدامات GH است ، رشد استخوان ها و سایر بافت ها را تحریک می کند و باعث تولید توده عضلانی بدون چربی می شود. IGF-1 همچنین در فعالیت های غیر رشد مانند متابولیسم گلوکز و لیپید نقش دارد و در سندرم متابولیک نقش دارد. IGF ‐ 1 شناخته شده است که با مهار آپوپتوز و تحریک تکثیر سلولی باعث توسعه سرطان می شود. مطالعات اپیدمیولوژیک گزارش شده است که ارتباط مثبتی بین سطح IGF-1 در گردش خون و انواع مختلف سرطان های اولیه ، مانند سرطان پستان ، روده بزرگ و پروستات وجود دارد. ما در این مطالعه به کمک نانوذرات و RNAهای مداخله گر به دنبال معرفی روشی هدفمند هستیم که بیان ژن های STAT3و IGF-1 در ریزمحیط توموری سرکوب کند و با دوز کم ، بیشترین تاثیر و کمترین عارضه را داشته باشد. |
| اهداف اختصاصی | تولید نانو ذرات SPION-HA-PEG حاوی : siRNA -مطالعه in vitro اثر بخشی نانو ذرات SPION-HA-PEG تهیه شده: - 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 | This study has two phases: 1. Production of SPION-HA-PEG nanoparticles containing siRNA: First, we combine SPION nanoparticles with HA and PEG polymers and produce SPION-HA-PEG nanoparticles. We must then load the SPION-HA-PEG nanoparticles with the interfering RNA. The formation of SPION-HA-PEG nanoparticles is due to ionic interactions with siRNA dissolved in sodium triphosphate (siRNA / TPP) and nanoparticles containing siRNA are produced whose physicochemical properties are investigated. The production of the SPION-HA-PEG complex loaded with siRNA by gel electrophoresis in 2% agarose gel is confirmed and the amount of siRNA loading will be quantitatively investigated by ultracentrifugation. In vitro study of the effectiveness of prepared nanoparticles: Cancer cell lines CT26 (colon cancer) and 4T1 (breast cancer) will be used in this study due to the high expression of target genes in this cell line. These cell lines are cultured in RPMI1640 medium containing 10% fetal bovine serum and antibiotics. After 24 hours of cell culture, nanoparticles containing anti-STAT3 and IGF-1 siRNA are added to the culture medium of each cell line. The effect of combination and single therapies on STAT3 and IGF-1 gene expression in cell culture is investigated by Real-time PCR at different time intervals. The effect of siPNA-containing nanoparticles on cell life is assessed by MTT assay. Also, the effect of combination therapy on preventing the expression of genes promoting apoptosis, apoptosis inhibitor, cell proliferation, angiogenesis and metastasis is investigated by real-time PCR technique. |
| کلمات کلیدی | : 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 IGF-1: فاکتور رشد شبه انسولین 1 ، که سوماتومدین C نیز نامیده می شود ، هورمونی شبیه به ساختار انسولین با انسولین است که نقش مهمی در رشد کودکی دارد و در بزرگسالان دارای اثرات آنابولیک است. IGF-1 پروتئینی است که در انسان توسط ژن IGF1 کدگذاری می شود SiRNA: RNA تداخل کننده کوچک (siRNA) که گاهی اوقات RNA تداخل کوتاه یا RNA خاموش کننده نیز شناخته می شود ، دسته ای از مولکول های RNA غیر کد کننده RNA دو رشته ای است که طول آنها معمولاً 20-27 جفت باز است ، مشابه miRNA و در تداخل RNA کار می کنند. (RNAi) ) نانوذره (Nanoparticle) : ذراتی هستند که ابعاد آنها در حدود ۱ تا ۱۰۰ نانومتر است. لیپوزمها، درخت سانها، نانو ذرات پلیمری، نانو ذرات پوشش داده شده با پلیمرها، نانو ذرات کیتوزان و لستین و نانو ذرات دارویی نمونههایی از نانو ذراتی میباشند که برای دارو رسانی استفاده شده اند. :SPION شامل دو جزءاست یک هسته اکسید اهن و یک پوشش هیدروفیلیک که اجازه می دهد نانوذره به بافت هدف برسد.در ترمیم بافت روش های ارزیابی بر پایه ایمنی و تصویربرداری های سلولی کاربرد دارد متاستاز Metastasis) ) :به گسترش و مهاجرت سلولهای سرطانی از یک بافت به بافتهای دیگر، متاستاز گفته میشود |
| ذینفعان نتایج طرح | بیماران سرطانی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| وحید کارپیشه | همکار اصلی |
| فرهاد جدیدی نیارق | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| قاسم قلم فرسا | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| هادی حسن نیا | مشاور |
| حامد رضائی | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر مهار همزمان فاکتورهای STAT3 و IGF-1 مانع رشد سرطان می گردد.متن خبر رشد و گسترش سلول های سرطانی در ریزمحیط تومور تحت تاثیر فاکتورهای متعددی می باشد. فاکتورهای STAT3 و IGF-1 از مهمترین فاکتورهایی هستند که بیان آنها در سلول های سرطانی افزایش یافته و می توانند بصورت معناداری موجب افزایش بقا، تکثیر، آنژیوژنز، و متاستاز سلول های سرطانی گردند. این مطالعه بر روی دو رده سلولی سرطان سینه موشی 4T1 و سرطان کولون موشی CT26 انجام پذیرفت. در این مطالعه برای سرکوب بیان فاکتورهای STAT3 و IGF-1 در سلول های سرطانی از نانوذرات بارگیری شده با مولکول های siRNA استفاده گردید. نتایج این مطالعه نشان داد که نانوذرات بارگیری شده با siRNA توانستند بطور موثری بیان فاکتورهای STAT3 و IGF-1 را در هر دو رده سلولی کاهش دهند. سرکوب بیان این فاکتورها منجر به کاهش بقای هر دو رده سلولی گردید. یافته های این مطالعه نشان داد که استفاده از نانوذرات برای مهار همزمان فاکتورهای STAT3 و IGF-1 در سلول های سرطانی می تواند روش موثری برای درمان سرطان مطرح باشد. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
