بررسی اثرات نانوذرات نقره در افزایش اثربخشی پرتودرمانی در سلول های پستان پیش تیمار شده با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین
Investigating the effects of silver nanoparticles in increasing the effectiveness of radiotherapy in breast cells pre-treated with metformin-loaded chitosan nanoparticles
مجریان: علیرضا فرج الهی , مرتضی اسکندانی
خلاصه روش اجرا: خلاصه روش اجرا: ابتدا نانوذرات کیتوزان خالی سنتز و بعد از بررسی ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن با نانوذرات متفورمین در یک غلظت معین سنتز گردیده و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن نیز (سایز،پتانسیل زتا،مورفولوژی، بازدهی کپسوله کردن،بارگذاری دارو،محتوای دارو، و رهش دارو در PH های خنثی و اسیدی) بررسی خواهد شد. نانوذره ی نقره ی پوشش داده شده با پلی وینیل پیرولیدون (PVP) با استفاده از روش احیا سنتز و ویژگی های فیزیکی و شیمیایی آن از جمله: سایز،پتانسیل زتا،مورفولوژی بررسی خواهد گردید، سپس سمیت نانوذرات نقره پوشش داده شده با پلی وینیل پیرولیدون (PVP) و نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین بررسی و مقدار IC50 آنها بدست خواهد آمد. سلولهای MCF7 به 2 گروه تقسیم بندی خواهند شد و گروه 1 با نانوذرات نقره پوشش داده شده با پلی وینیل پیرولیدون (PVP) تیمار و و مقدار IC50 آن با و بدون پرتو دهی با دزهای 2،4 و 8 گری در انرژی 6 مگاولتاژ در بیمارستان شهید مدنی بدست خواهد آمد. گروه 2 به 3 زیرگروه تقسیم بندی شده و زیرگروه 1 با متفورمین خالی، زیرگروه 2 با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین در یک غلظت معین، و زیرگروه 3 با کیتوزان خالی پیش تیمار خواهند شد و سپس زیرگروه های مذکورتحت تیمار با نانوذرات نقره با پوشش پلی وینیل پیرولیدون (PVP) قرار خواهند گرفت و مقدار IC50 آنها در حضور و عدم حضور پرتو در دزهای 2،4 و 8 گری با انرژی 6 مگاولتاژ در بیمارستان شهید مدنی بدست خواهد آمد. در نهایت نتایج با هم مقایسه و بهترین گروه و دزی که در آن بیشترین اثر هم افزایی بدست خواهد آمد را انتخاب خواهیم کرد.
اطلاعات کلی طرح 
| مرحله جاری طرح | خاتمه قرارداد و اجرا |
| کد طرح | 72189 |
| عنوان فارسی طرح | بررسی اثرات نانوذرات نقره در افزایش اثربخشی پرتودرمانی در سلول های پستان پیش تیمار شده با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین |
| عنوان لاتین طرح | Investigating the effects of silver nanoparticles in increasing the effectiveness of radiotherapy in breast cells pre-treated with metformin-loaded chitosan nanoparticles |
| نوع طرح | طرح - پایان نامه |
| اولویت طرح | نانوفیبرها، نانوذرات و اسکافولدها (در طب بازساختی، مهندسی بافت و دارورسانی) |
| نوع مطالعه | مطالعات علوم پایه (Experimental) |
| تحقیق در نظام سلامت | بلی |
| آیا طرح پایاننامه دانشجویی است؟ | بله |
| مقطع پایان نامه | کارشناسی ارشد |
| مدت اجرا - ماه | 12 |
| نوآوری و ضرورت انجام تحقیق | سرطان پستان یکی از عوامل مرگ و میر در جهان است. اکثر بیماران مبتلا به سرطان پستان در طول دوره درمان تحت پرتودرمانی قرار می¬گیرند. این روش درمان آثار جانبی ناخواسته ای در بیماران ایجاد می¬کند که کیفیت زندگی آنها را تحت تاثیر قرار می¬دهد. یکی از روش های افزایش بازده درمان، استفاده از حساس کننده های پرتویی همچون نانوذرات می باشد که از طریق افزایش میزان استرس اکسیداتیو و الکترون ثانویه منجر به آسیب سلولی می¬شوند.یکی دیگر از عواملی که میتواند باعث افزایش بازده پرتودرمانی شود،¬¬¬ استفاده از متفورمین است.متفورمین یکی از رایج ترین داروهای مورد استفاده برای درمان دیابت نوع 2 (T2D)است.خواص ضد سرطانی متفورمین به تنظیم مستقیم و غیرمستقیم متابولیسم سلولها بستگی دارد. اثرات مستقیم توسط مسیرهای وابسته به AMPK و مستقل از آن انجام میشود:در حالت وابسته از طریق کاهش mTOR و افزایش p53، و در حالت مستقل از طریق کاهش mTORC1 وROS، و افزایش حالت اتوفاژی و آپوپتوز رشد سرطان را سرکوب میکند. در اثرات غیرمستقیم متفورمین به عنوان یک داروی ضددیابت، سطح گلوکز پلاسما را کاهش داده و در نتیجه از تکثیر و بقای سلولهای سرطانی جلوگیری میکند. متفورمین میتواند پاسخ ایمنی در برابر سلولهای سرطانی را فعال کند، یا فعالیت NF-kB (فاکتور هسته ای تقویت کننده ی زنجیره سبک کاپا از لنفوسیت هایB فعال شده) را کاهش دهد، که منجر به کاهش ترشح سایتوکین های پیش التهابی میشود. علاوه براین، microRNA به عنوان واسطه یکی از اقدامات ضدسرطانی متفورمین پیشنهاد شده است. مطالعات نشان داد که متفورمین میتواند بیان DICER را در شرایط in vivo و in vitro القا کند، یک آنزیم مهم در تنظیم بیوژنز microRNA. در بین نانومواد، کیتوزان (CS) یک ماده ی زیست سازگار و غیرسمی است و تا حد زیادی به صورت پلیمر استفاده میشود که توانایی تشکیل نانوذرات را دارد. همچنین،دارای برخی خواص مفید(مانند پایداری بالا، از لحاظ بیولوژیکی تجزیه پذیر، و نفوذ پذیری کافی) است که کیتوزان را قادر می سازد به عنوان یک پلیمر بیولوژیکی ایده آل در کاربردهای پزشکی استفاده شود. در میان نانومواد فلزی، نانوذرات نقره (AgNPs) می¬توانند اثرات ضد توموری را در مدلهای تومور in vitro و in vivo ایجاد کنند، که میتواند برای تعدادی از روشهای انکوتراپی و ابزارهای تشخیصی مفید باشد. سمیت آنها به تولید گونههای اکسیژن فعال (ROS) وابسته است، که به طور مستقیم با اهدای الکترون به اکسیژن مولکولی، تولید O2- و یا غیرمستقیم با تداخل در ساختار و عملکرد میتوکندری، منجر به نشت O2- از زنجیره انتقال الکترون می شود. AgNP ها نه تنها با تحریک تولید ROS بلکه با تداخل در سطوح و فعالیت مولکول های آنتی اکسیدان در سلول ها به مرگ سلولی کمک می کنند. با توجه به اینکه تا کنون مطالعه ای در ارتباط با رادیوتراپی سلولهای سرطانی MCF7 تیمارشده با نانوذرات نقره و پیش تیمار شده با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین صورت نگرفته است، لذا در این مطالعه اثر هم افزایی پرتویی نانوذرات نقره بر روی سلولهای سرطان پستان MCF7 پیش تیمارشده با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین مورد بررسی قرار خواهد گرفت. |
| اهداف اختصاصی | سنتز و ارزیابی فیزیکی و شیمیایی نانوذرات نقره -سنتز و ارزیابی نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین -تعیین اثر پرتودرمانی تنها بر روی رده­ی سلولی MCF7 -تعیین اثر نانوذرات نقره در حضور و عدم حضور پرتو روی رده ­ی سلولی MCF7 -تعیین اثر نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین در حضور و عدم حضور پرتو روی رده­ ی سلولی MCF7 -تعیین اثر نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین به همراه نانوذرات نقره در حضور و عدم حضور پرتو روی رده­ ی سلولی MCF7 |
| چکیده انگلیسی طرح | Breast cancer is one of the leading causes of death in the world. Most patients with breast cancer undergo radiation therapy during the treatment period. This method of treatment causes unwanted side effects. One strategy to increase the treatment efficiency is utilization of radiation sensitizers such as nanoparticles (NPs), which lead to cell damage by increasing the amount of oxidative stress and secondary electrons. Metformin (Met) is one of the most common drugs used to treat type 2 diabetes (T2D). The anticancer properties of Met depend on the direct and indirect regulation of cell metabolism. Direct effects are carried out by AMPK dependent and independent pathways: in the dependent state through the reduction of mTOR and the increase of p53, and in the independent state through the reduction of mTORC1 and ROS, and the increase of autophagy and apoptosis suppresses cancer growth. In the indirect effects of metformin as an antidiabetic drug, it reduces the plasma glucose level and thus prevents the proliferation and survival of cancer cells. Met can activate the immune response against cancer cells, or reduce the activity of NF-κB (nuclear factor kappa light chain enhancer of activated B lymphocytes), which leads to a decrease in the secretion of pro-inflammatory cytokines. Among NPs, chitosan (CS) is a biocompatible and non-toxic material and is largely used as a polymer that has the ability to form NPs. Also, it has some useful properties (such as high stability, biodegradable, and sufficient permeability) that enable chitosan to be used as an ideal biological polymer in medical applications. Among metallic NPs, silver nanoparticles (AgNPs) show antitumor effects in in vitro and in vivo, which can be useful for a number of oncotherapeutic methods and diagnostic tools. Their toxicity depends on the production of reactive oxygen species (ROS), which directly by donating electrons to molecular oxygen, producing O2-, or indirectly by interfering with the structure and function of mitochondria, leading to leakage of O2- from the electron transport chain. AgNPs contribute to cell death not only by stimulating ROS production but also by interfering with the levels and activity of antioxidant molecules in cells. Considering that there has been no study related to the radiotherapy of MCF7 cancer cells treated with AgNPs and pretreated with CSNPs containing Met, in this study aimed to investigate the effects of silver nanoparticles in increasing the effectiveness of radiotherapy in breast cells pre-treated with metformin-loaded chitosan nanoparticles. |
| کلمات کلیدی | نانوذرات: به ذرات با اندازه کمتر از 100 نانومتر گفته می شود. حساس کننده های پرتویی: موادی هستند که از طریق تولید استرس اکسیداتیو و افزایش رادیکال های آزاد باعث افزایش بازده پرتودرمانی می شوند. رادیوتراپی: رادیوتراپی (پرتودرمانی)، نوعی درمان برای سرطان است که طی آن از پرتوی پرانرژی و یونیزان با دوز بالا برای از بین بردن سلول های سرطانی و جلوگیری از گسترش آن ها استفاده می شود. کمورادیوتراپی: نوعی درمان ترکیبی برای سرطان می باشد که استفاده همزمان رادیوتراپی و دارودرمانی را پیش می برند. متفورمین: نوعی داروی خوراکی برای کنترل قند خون و کنترل دیابت است . همراه با رژیم غذایی و ورزش برای کنترل دیابت نوع 2 در بزرگسالان مورد استفاده قرار می گیرد .متفورمین گاهی همراه با انسولین نیز استفاده می شود ولی از این دارو برای درمان دیابت نوع 1 نمی توان استفاده کرد . کیتوزان: چیتوزان یا کیتوزان با فرمول شیمیایی (C6H11NO4) نوعی فیبر غذایی است که از اسکلت خارجی سخت پوستان (خرچنگ، میگو و دیگر صدف داران) به دست می آید. کیتوزان از داستیله شدن کیتین به دست می آید. کیتین نیز از واحدهای ان استیل گلوکزآمین تشکیل شده اند. این ماده جزو فراوان ترین پلی ساکارید موجود در طبیعت میباشد که دارای خصوصیاتی از جمله سازگاری بالا، سمیت پایین، خاصیت جذب بالا، امکان تجزیه در طبیعت، سازگاری با محیط زیست، مقرون به صرفه بودن از نظر اقتصادی و خواص ضد میکروبی قابل قبول است به همین دلیل توانایی حذف محدوده ی وسیعی از رنگها و فلزات، سینتیک سریع و در نهایت امکان تهیه مشتقات فراوان از آن، بسیار مورد توجه است. |
| ذینفعان نتایج طرح | در صورت برقراری فرضیات طرح مذکور، روند درمان مبتلایان به سرطان پستان تحت تاثیر قرار خواهد گرفت. بیماران، اداره بیمه، معاونت غذا و دارو، جامعه پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی |
اطلاعات مجری و همکاران
| نام و نامخانوادگی | سمت در طرح |
|---|---|
| علیرضا فرج الهی | استاد راهنمای اول (آموزشی ) |
| مرتضی اسکندانی | استاد راهنما دوم (آموزشی ) |
| سمیه وندقانونی | مشاور |
| حامد داداشی | همکار اصلی |
| فاطمه شیری دخت | دانشجوی مالک پایان نامه |
اطلاعات تفضیلی
| حوزه خبر | خبر |
|---|---|
| رسانه ها و مردم | عنوان خبر متن خبر |
| متخصصان و پژوهشگران | عنوان خبر نانوذرات نقره پیش تیمار شده با نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین می تواند حساسیت سلول های سرطانی سینه را اقزایش دهدمتن خبر امروزه نقش نانو ذرات در افزایش حساسیت سلول های سرطانی مورد توجه محققین قرار گرفته است. بطوریکه نتایج استفاده از نانوذرات کیتوزان حاوی متفورمین بصورت پیش تیمار و نانوذرات نقره بصورت تیمارشده نشان میدهد این نانو ذرات پتانسیل افزایش سمیت سلولی را دارا بوده و می تواند منجر به افزایش بهره درمانی سلول های سرطانی بافت سینه در رادیوتراپی شود. |
| سیاستگذاران درمانی | عنوان خبر متن خبر |
| سیاستگذاران پژوهشی | عنوان خبر متن خبر |
| لینک (URL) مقاله انگلیسی مرتبط منتشر شده 1 |
