تاثیر نانوپارتیکل کیتوزانی حاوی siRNA سرکوب کننده بیان HMGA۲ و داروی Doxorubicin بر رشد، متاستازیس و مهاجرت وآپوپتوزیس و بیان ژن هایMMP۹ ،cadherin -Eو Vimentin رده سلولی متاستاتیک ریهA۵۴۹))
Parallel Title Proper
Effect of HMGA۲ siRNA and Doxorubicin loaded chitosan nano-particles on growth, metastasis,migration and apoptosis of metastatic lung cancer cell line (A۵۴۹)
First Statement of Responsibility
/مهرنوشسیفی نجمی
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مرکز تحقیقات علوم پایه
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۵
Name of Manufacturer
، افشاری
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۱۴۳ص
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
CONTENTS NOTE
Text of Note
among men and women the most widespread cancer is the lung cancer. As the common methods of treatment, such as chemotherapy, are of high side effects, using small interfering RNA is privileged. This method is precise and efficient without any side effects or toxic. In addition, in case of using nanoparticle along with suitable medicine the peculiarity of treatment goes up to a high degree and the rate of side effects reaches nearly zero. Because nanoparticles are very tiny in size, through venous injection, they can be used for planned pharmacy. Chitosan has been extensively used as a system for light molecule-weight medicine and genes. Chitosan nanoparticles because of high positive charge and resolvable quality are considered as suitable nanoparticles for the migration of medicine. Doxorubicin, named Anthracycline, is frequent cancer chemotherapy. This medicine is used to slow down or control cancer. One of its mechanisms is to control topoisomerase enzyme needed for division and growth of cancerous cells. In this research, first, novel formulated N-tri methyl-O-carboxy methyl Dextran (TMCMD) ChiNPs was used to encapsulate siRNA specific for HMGA2 and doxorubicin; then, the effects of HMGA2 siRNA and DOX co-delivery was assessed based on cytotoxicity, gene expression, apoptosis and migration of cells. Methods A549 cells of HMGA2 siRNA nanoparticle and Doxorubicin with negative control nanoparticle in 1640 RPMI cultivation environment along with 10
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
زیست شناسی گرایش بیوفیزیک
Date of degree
۱۳۹۵/۱۱/۲۷
Body granting the degree
تبریز
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
امروزه سرطان دومین علت مرگ، پس از بیماری های قلبی در سراسر جهان است و سرطان ریه، شایع ترین سرطان در میان مردان و زنان می باشد .از آنجایی که روش های معمول از جمله شیمی درمانی، جهت درمان سرطان دارای عوارض جانبی بسیار است، استفاده از RNA کوچک مداخله گر نسبت به روش های دیگر دارای مزایایی می باشد از قبیل دقت کارایی و اختصاصیت بالا بوده و فاقد اثرات جانبی و توکسیک است .علاوه بر این در صورت استفاده از نانو پارتیکل و یک داروی همراه اختصاصیت درمان بسیار بالا رفته و عوارض جانبی نزدیک به صفر می شود .نانوذرات به دلیل ابعاد کوچکشان می توانند از طریق تزریق های درون وریدی برای دارورسانی هدفمند بکارگرفته شوند .کیتوزان به فراوانی به عنوان سیستم دارو رسان برای داروهایی با وزن مولکولی کم، پپتیدها یا ژنها، مورد استفاده قرارگرفته است .نانو ذرات کیتوزان به خاطر بار مثبت بالا و خاصیت تجزیه پذیری جزء نانوذرات بسیار مناسب برای انتقال دارو می باشند .دوکسوروبیسین یک نوع داروی شیمی درمانی به نام Anthracycline است .این دارو در کند کردن و یا مهار سرطان ها به کار می رود که یکی از مکانیسم های عمل آن نیز مهار آنزیم توپوایزومراز ۲ می باشد که در تقسیم و رشد سلول های سرطانی مورد نیاز است .در این مطالعه ابتدا کیتوزان کربوکسی متیل دکستران جهت کپسوله کردن siRNA اختصاصی HMGA۲ و دوکسوروبیسین استفاده شد و سپس اثرات دارو رسانی همزمان siRNA و دوکسوروبیسین بر روی زنده بودن، بیان ژن، آپوپتوزیس و مهاجرت سلول ها مورد ارزیابی قرار گرفت .مواد و روش ها :سلول هایA۵۴۹ با نانو پارتیکل حاوی siRNA سرکوب کننده بیان HMGA۲ و داروی Doxorubicin و نانو پارتیکل کنترل منفی در محیط کشت RPMI ۱۶۴۰ به همراه ۱۰ FBS در شرایط استریل تیمار داده میشوند .برای بررسی بیانcadherin- E، MMP۹ و Vimentin از روشPCR - QRTاستفاده می شود .به این صورت که RNA کل سلولها (Total RNA) استخراج شده و سپس روش Quantitative RT PCR انجام گردید .در این روش کمی، میزان نسخه هایcadherin- mRNA E، MMP۹ و Vimentin بر اساس میزان فلورسانت تولید شده اندازه گیری شد. برای بررسی اثرات نانوپارتیکل حاوی siRNA سرکوب کننده بیان HMGA۲ و داروی Doxorubicin بر روی تکثیر رده سلولی سرطان ریه از تست MTT استفاده شد .همچنین برای بررسی اثرات آپوپتوزیس از کیتannexin - Vاستفاده شد .برای تست مهاجرت (Migration assay)و برای تست متاستاز هم (Invasion assay) انجام می شود که با شمارش سلول ها در محیط پایین chamber درصد سلول های مهاجرت کرده و میزان متاستاز آن ها تعیین می شود .نتیجه گیری :نتایج ما نشان داد گروه دارویی اصلی سایزی در حدود ۲۰۷ نانومتر،) شاخص پراکندگی PDI (در حدود ۰.۴ و پتانسیل زتا ۱۶.۳mV داشت .مورفولوژی نانو ذرات بارگیری شده با کمک میکروسکوپ الکترونی و تایید کونژوگاسیون گروه های دارویی با کمک) طیف سنجی مادون قرمز FTIR (بررسی شدند .نانو ذرات کیتوزان ظرفیت بالایی برای لودینگ داشتند و siRNA لود شده در مقابل سرم و هپارین مقاومت بالایی داشتند .جهت بررسی میزان سیتوتوکسیسیته از تست MTT استفاده شد و مشخص شد گروه TM ChNP/siRNA/DOX/CMD بیشترین تاثیر را بر روی سلول ها داشت .بررسی میزان بیان ژن ها با کمکPCR - Real timeنیز نشان داد گروه دارویی اصلی باعث کاهش بیان HMGA۲ و سایر ژن های هدف و افزایشcadherin - Eمی شود .همچنین بررسی آپوپتوزیس سلول ها با کمکFITC - annexin Vانجام شد و مشخص شد گروه TM ChNP/siRNA/DOX/CMDبیشتر از سایر گروه ها در القاء آپوپتوزیس سلول ها نقش دارد .مهاجرت سلولی نیز با کمک تست wound healing assay ارزیابی شد و نتایج نشان داد گروه دارویی اصلی تا حد زیادی مانع از مهاجرت سلول ها می شود .بنا براین می توان از مطالعه نتیجه گرفت که دارو رسانی ( DDS)همزمان دوکسوروبیسین و siRNA می تواند نقش مهمی در درمان سرطان ریه ایفا کند
Text of Note
among men and women the most widespread cancer is the lung cancer. As the common methods of treatment, such as chemotherapy, are of high side effects, using small interfering RNA is privileged. This method is precise and efficient without any side effects or toxic. In addition, in case of using nanoparticle along with suitable medicine the peculiarity of treatment goes up to a high degree and the rate of side effects reaches nearly zero. Because nanoparticles are very tiny in size, through venous injection, they can be used for planned pharmacy. Chitosan has been extensively used as a system for light molecule-weight medicine and genes. Chitosan nanoparticles because of high positive charge and resolvable quality are considered as suitable nanoparticles for the migration of medicine. Doxorubicin, named Anthracycline, is frequent cancer chemotherapy. This medicine is used to slow down or control cancer. One of its mechanisms is to control topoisomerase enzyme needed for division and growth of cancerous cells. In this research, first, novel formulated N-tri methyl-O-carboxy methyl Dextran (TMCMD) ChiNPs was used to encapsulate siRNA specific for HMGA2 and doxorubicin; then, the effects of HMGA2 siRNA and DOX co-delivery was assessed based on cytotoxicity, gene expression, apoptosis and migration of cells. Methods A549 cells of HMGA2 siRNA nanoparticle and Doxorubicin with negative control nanoparticle in 1640 RPMI cultivation environment along with 10 FBS are nursed in the sterilized situation. QRT-PCR method is used to analyze E-cadherin, MMP9, Vimentin. To do this, total RNA of all cells are extracted and after that Quantitavie RT PCR is done. In this quantitative method, the amount of( E-cadherin, MMP9 and Vimentin) mRNA expression are measured based on the rate of fluorescent. In order to study the effects of HMGA2 siRNA nanoparticle and Doxorubicin on lung cancer metastasis MTT test is used. Also to study the results of apoptosis annexin-V kit is used Wound healing assay was done for cells migration consideration that revealed co delivery of siRNA and DOX inhibited migration of cells.. Conclusion We designed and synthesized a chitosan based nanoparticles, ChNPs, to deliver DOX, and HMGA2 siRNA to A549 lung cancer. It was found that the approximate size of main pharmacy group was 207nm, PDI was about 0.4 and zeta potential was 16.3mV. Morphology of nanoparticles by using electronic microscope and confirmation of pharmacological groups with the help of FTIR were examined. Chitosan nanoparticles had high capacity to be loaded and loaded siRNA had high resistance against serum and heparin. Moreover, DOX and siRNA release studies showed that delivery of drug and siRNA was significantly greater at pH 5.5 than pH 7.4. Taking acidic tumor microenvironment into consideration, this observation revealed that drug and siRNA preferably accumulate into tumor cells. In order to analyze the rate of cytotoxicity, MTT test was used and made clear that the TM chNP/siRNA/DOX/CMD group had the most effect on the cells. Moreover, checking the rate of gene expression with the aid of Real time-PCR revealed that the main pharmacy group decreases HMGA2 and other genes and at the same time increases E-cadherin. Furthermore, the study of apoptosis of cells with the help of annexinV-FITC showed that TM chNP/siRNA/DOX/CMD more than other groups affect the inspiration of apoptosis cells. Cell migration was assessed by the wound healing assay whose result showed that the main pharmacy group to a great extend prevents cells migration. As a result, it may be concluded that dual delivery of a key gene siRNA and appropriate anti cancer drug (DOX) can have a great role in lung cancer therapy
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Effect of HMGA۲ siRNA and Doxorubicin loaded chitosan nano-particles on growth, metastasis,migration and apoptosis of metastatic lung cancer cell line (A۵۴۹)