نانو ردیاب‌­ها به کمک پایش سلول های سرطانی می‌روند

نانو ردیاب‌­ها به کمک پایش سلول های سرطانی می‌روند

سرطان دومین عامل مرگ و میر انسان در دنیا شناخته شده است. بیش از ۸۰ درصد از انواع سلول های سرطانی در مرحله‌­ی پیشرفته تشخیص داده می­‌شوند. تشخیص در مرحله­‌ی اولیه و پیش از گسترش سلول های سرطانی در بدن می­‌تواند مرگ و میر را  به طور چشمگیری کاهش دهد.

امروزه روش­‌های مختلفی برای تشخیص سرطان وجود دارد. به دلیل پیچیدگی و هزینه‌های بالا، امکان استفاده برای پایش سلامت همه­‌ی افراد جامعه وجود ندارد. تشخیص زود سرطان در مراحل اولیه به انجام غربالگری­‌های وسیع، دقیق و کم­ هزینه نیازمند است. در این راستا پژوهشگران دانشگاه اصفهان با همکاری مرکز تحقیقات سرطان لون فرانسه، روشی را ارائه دادند که علاوه بر ارزان و ساده بودن، حساسیت بالایی داشته و همچنین نیازی به پیش آماده سازی طولانی و پیچیده نیز ندارد. این روش قابلیت آشکارسازی و تشخیص حدود ۱۰ سلول سرطانی را در نمونه های ۶۰ میکرومتری دارد. در حال حاضر این طرح در حد آزمایشگاهی ساخته شده و هنوز در تشخیص­‌های کلینیکی مورد استفاده قرار نگرفته است.

از نوآوری‌های این طرح می‌­توان به استفاده از نانو نقاط کربنی و آپتامرها به عنوان گزینشگر هوشمند نوکلئولین و دنبال کردن تغییرات فلورسانس به عنوان یکی از حساس‌ترین روش­‌های تجزیه‌ای اشاره کرد. زیست نشانگر نوکلئولین، پروتئینی غشایی است که در سلول های سرطانی نسبت به سلول­‌های سالم بیش از حد بیان می­‌شود.

نحوه­‌ی عمکرد این نانوردیاب در این پروژه به این شکل است که تغییرات شدت فلورسانس نقاط کوانتومی کربنی پوشیده شده با آپتامر AS1411 در حضور چند نوع سلول سرطانی، از قبیل سلول های سرطانی سینه و رحم، مورد بررسی قرار گرفته است. آپتامر AS1411 تک رشته کوتاه DNA است که با زیست نشانگر نوکلئولین به طور ویژه برهم­کنش می­‌دهد. همچنین نقاط کوانتومی، نانوذراتی با ابعاد کمتر از ۱۰ نانومتر هستند که قابلیت نشر فلورسانس با بازده بالا را دارند. در این طرح، از نقاط کوانتومی کربن  ساخته شده به روش هیدروترمال استفاده شده است. قرار گرفتن این نقاط کوانتومی با رشته‌های آپتامتر و همچنین برهم­کنش فیزیکی که بین آن­ها  رخ می­‌دهد، باعث خاموشی نسبی فلورسانس نانوردیاب طراحی شده می­‌شود. نزدیک شدن نانوردیاب با سلول های سرطانی به نوکلئولین سطحی و همچنین برهم­کنش آپامترها با نوکلئولین، منجر به آزاد شدن نانوردیاب شده و درنهایت فلورسانس افزایش پیدا می­‌کند. با زیاد شدن تعداد سلول های سرطانی ، شدت فلورسانس نقاط کربنی افزایش پیدا کرده و تغییرات شدت فلورسانس، افزایش خطی در محدوده­ ۱۰ تا ۴۵۰۰ سلول سرطان پستان موشی را در نمونه­‌های ۶۰ میکرولیتری نشان می­‌دهد. این روند خطی مشابه نیز برای سلول های سرطانی دیگر مثل سلول سرطان پستان انسان (MCF) و همچنین سلول سرطانی تومور دهانه رحم (HeLa) دیده می­‌شود.

این پروژه توسط محققان دانشگاه اصفهان به همکاری مرکز تحقیقات سرطان لیون فرانسه انجام گرفته و در مجله­‌ی Scientific Reports با ضریب تاثیر ۴/۲۶ (جلد ۷، سال ۲۰۱۷، صفحات ۱ تا ۸) به چاپ رسیده است.

.

منبع: isna

مطلب نانو ردیاب‌­ها به کمک پایش سلول های سرطانی می‌روند برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است.

ارتش نانو داروی هوشمند به جنگ با سلول‌های سرطانی می‌رود!!

ارتش نانو داروی هوشمند به جنگ با سلول‌های سرطانی می‌رود!!تیم تحقیقاتی دانشگاه اصفهان موفق به تولید نوعی نانو داروی هوشمند برای درمان سرطان شده که تنها سلول‌های سرطانی را مورد هجوم قرار می‌دهد و نسبت به داروهای شیمی درمانی قدیمی، اثربخشی بیشتری برای درمان سلول‌های سرطانی دارد.

از این رو انتظار می‌رود که اثرات جانبی استفاده از داروهای شیمی درمانی کاهش یابد.

امروزه با شیوع سرطان و عوارض ناشی از داروهای شیمی درمانی، محققان بر آن شدند تا با ارتقاء فناوری نانو، داروهایی را بسازند که عوارض کمتری نسبت به داروهای قدیمی داشته باشند. به همین دلیل امروزه استفاده از فناوری نانو در سامانه دارویی نقش مهمی در صنعت داروسازی دارد.

از این جهت نانو زیست فناوری که از تلفیق زیست فناوری و فناوری نانو ایجاد می‌شود، به طراحی این سامانه در مقیاس کوچک با بهره وری بالا کمک خواهد کرد.

محققان در این طرح، نانو داروی هوشمند ساخته‌اند که قبلاً​ در درمان سرطان پستان مورد استفاده قرار گرفته است. در ساخت این نانو سامانه دارویی از نانو ذرات آهن اصلاح شده با درختسان (دندیمر) استفاده کرده‌اند.

پروفسور مجید مقدم، عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان در توضیح اینکه چرا از دندیمرها و نانو ذرات مغناطیسی استفاده شده گفته است که دندیمرها به دلیل پر شاخه و سه بعدی بودن آنها می‌توانند بستر مناسبی برای جابجایی داروها باشند.

همچنین از این طریق می‌توان از نانو ذرات مغناطیسی در زمینه انتقال و رهاسازی هدفمند دارو در بافت‌های سرطانی استفاده کرد تا بدین ترتیب، عوارض شیمی درمانی کاهش، و اثر دارو بر بافت سرطانی افزایش یابد.

دندیمر یا درختسان چیست؟ استفاده از کلمه یونانی «دندرون» به معنای درخت و پسوند «مر» به معنای بخش به این جهت است که در واقع دندیمرها مولکول‌های شاخه دار هستند که دقیقا مثل یک درخت دارای یک ریشه‌ی واحد با شاخ و برگ‌های متصل به هم هستند و‌ همگی از ریشه تغذیه می‌کنند.

پروفسور مقدم درباره‌ی ویژگی‌های ثبت این نانو دارو اشاره کرد، آزمایشات نشان می‌دهند که این نانو دارو، مانند یک اسمارت دارو عمل خواهد کرد و با کاهش PH در سلول‌های سرطانی به داخل آنها نفوذ کرده و دارو را رها می‌کند. این نوع دارو که به PH محیط حساس است دارای اثر مغناطیسی بالایی بوده و بنابراین با تمرکز بر روی سلول‌های سرطانی و گرم شدن محیط، بهبودی بیشتری از بافت سرطانی را به دنبال خواهد داشت.

از دیگر مزیت‌های این نانو داروی هوشمند می‌توان به ظرفیت بالای بارگیری و زیست سازگاری آن در خون اشاره کرد. پروفسور مقدم در ادامه گفت از این نوع نانو دارو می‌توان در درمان سلول‌های سرطانی، بالاخص سرطان پستان استفاده کرد.

ساختار این نانو دارو به دلیل ویژگی منحصر به فردی که دارد، می‌تواند با اتصال چند دارو و یا رشته‌های DNA برای درمان‌های ژنتیکی هم به کار رود.

گفته می‌شود که آزمایش‌های صورت گرفته در این طرح، چگونگی و میزان ورود این نانو سامانه دارو به بافت‌های سرطانی سرطان پستان انسانی MCF7 از طریق آزمایش‌های فلوسیتومتری و میکروسکوپی کانفوکال در زمان‌ها و غلظت‌های متفاوت بررسی شده است. نتیجه به دست آمده ورود حجم بالای دارو به داخل سلول در غلظت‌ها و زمان‌های کم بود. آزمایش‌ها همچنین نشان می‌دهند که میزان اثربخشی این نانو داروی هوشمند در از بین بردن سلول‌های سرطانی Hela,Mcf7,Caov_4 نسبت به سلول‌های نرمال HBL_100 بیشتر خواهد بود.

او همچنین خاطر نشان کرد که با قرار گرفتن در میدان مغناطیسی اثر تخریبی نانو دارو بر روی سلول‌های سرطانی به میزان ۱۰ تا ۲۰ درصد اضافه خواهد شد. این اتفاق در درمان بافت‌های سرطانی در غلظت‌های پایین دارو نیز مثمر ثمر خواهد بود. به طوریکه میزان تخریبی دارو بر روی بعضی ترازهای سلولی در غلظت ۵ میکرو گرم بر میلی لیتر (کمترین غلظت) با غلظت ۲۰۰ میکروگرم بر میلی لیتر (بیشترین غلظت) عملکرد مشابهی دارند.

نتایج تلاش پروفسور مقدم عضو هیأت علمی دانشگاه اصفهان و دکتر امیر لندرانی محقق پسا دکترای دانشگاه اصفهان و همکارانشان در مجله Langmuir با ضریب اثر بخشی ۳/۸۳ منتشر شده است.

.

منبع: isna

مطلب ارتش نانو داروی هوشمند به جنگ با سلول‌های سرطانی می‌رود!! برای اولین بار در وب سایت تکراتو - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است.

مهار رشد سلول های سرطانی و رگ‌زایی، با ارائه نانو حامل ها توسط محققان کشور

مهار رشد سلول های سرطانی و رگ‌زایی، با ارائه نانو حامل ها توسط محققان کشورسرطان از جمله بیماری های مهم و خطرناکی است که مشکلات جدی را می تواند به همراه داشته باشد و سلامت جامعه بشری را به خط بیاندازد. برای مهار این بیماری و پیدا کردن راهی مناسب برای کنترل سلول های سرطانی تلاش های زیادی صورت گرفته است.

سومین عامل مرگ در ایران و همچنین ۱۲درصد عامل مرگ و میر جهان، سرطان است و هزینه سالانه برای درمان این بیماری در ایران حدود ۱۰ هزار میلیارد تومان برآورد شده است.

محققان توانای کشورمان در دانشگاه علوم پزشکی شیراز، راهکاریی برای درمان این بیماری ارائه کرده اند.

این محققان در فاز آزمایشی، برای مهار سلول های سرطانی یا سایر بیماری‌های ناشی از اختلال رگ‌زایی (افزایش غیر طبیعی)، نانوحامل‌هایی را که در زمینه‌ ژن درمانی کاربرد دارند، ارائه نمودند. فولکمن(Folkman)  اولین شخصی بود که رشد تومورها را وابسته به آنژیوژنز دانست و این نظریه را مطرح کرد.

یکی از محققان این طرح و دانش‌آموخته‌ دکترای تخصصی دانشگاه علوم پزشکی شیراز، دکتر نسیم گل کار است که در این زمینه گفت:

آنژیوژنز (رگ‌زایی) فرایندی است که در آن رگ‌های جدید از رگ‌های پیشین (موجود) رشد می‌کنند. این فرایند طبیعی مهم نقش زیادی در وقایع فیزیولوژیک بدن مانند رشد و نمو، ترمیم زخم و تولیدمثل دارد.

وی افزود:

با این حال، رگ‌زایی در فرایندهای پاتولوژیک نیز دخیل است. برای مثال مبنای تغییر شکل تومورها از حالت خفته به بدخیم به واسطه‌ همین فرایند است؛ چرا که ایجاد رگ‌های خونرسان در درون تومورها برای رشد آنها ضروری است.

دکتر گل‌کار با بیان اینکه یکی از زمینه‌های پژوهشی بسیار امیدوارکننده در درمان بیماری خطرناکی چون سرطان، مهار رگ‌زایی (آنتی آنژیوژنیک تراپی) است، یادآور شد:

با این روش می‌توان با طراحی عوامل درمانی مناسب به کنترل و درمان رشد و یا متاستاز شدن تومور و همچنین درمان انواعی از اختلالات وابسته به رگ زایی نظیر آرتریت روماتوئید، رتینوپاتی و نفروپاتی دیابتی و اندومتریوز دست یافت.

این محقق درمان این اختلال و عامل سرطان اظهار کرد:

نانوسامانه‌ ساخته شده با دارا بودن یکسری خصوصیات فیزیکی و شیمیایی مطلوب، سبب مهار بیان و ترشح عامل رگ‌زایی (VEGF) و در نتیجه مهار رشد سلول توموری در مطالعات برون تن (سلولی-آزمایشگاهی) شده است.

در این تحقیق، محققان جهت دستیابی به قابلیت بالا در بارگیری و انتقال ژن مهارکننده‌ رگ‌زایی به سلول های سرطانی ، در ساخت آن از نانو لیپوزوم‌های پلی اتیلن گلیکول دار، پلیمر دندریمر و کلسترول استفاده کرده اند.

در واقع ابتدا کلسترول در یک نسبت بهینه و با بازدهی خوبی به دندریمر متصل شده است. این لیپوپلیمر که توانایی بسیار خوبی در تشکیل میسل از خود نشان داده در ساختار نانولیپوزوم‌های ساخته شده قرار گرفته است.

دکتر گل کار در ادامه‌ی صحبت های خود افزود:

طبق مشاهدات، این نانوسامانه توانسته است به میزان بالایی بیشتر از ۹۰ درصد ژن علیه فاکتور مهم رگ‌زایی (VEGF) را بارگیری کند. از طرفی ژن بارگیری شده در نانوسامانه نیز به خوبی در محیط سرم خون در مقابل تخریب به وسیله اندونوکلئازها پایدار بوده است. همچنین ارزیابی سلولی حاکی از آن است که این نانوسامانه به خوبی توسط سلول های سرطانی (MCF-7) برداشت شده و باعث کاهش ترشح فاکتور رگ‌زایی و مهار رشد سلول های سرطانی تا ۵۰ درصد می‌شود که این میزان در مقایسه با دندریپلکس مشابه خود بیشتر بوده است.

مجری طرح ارائه شد تاکید کرد:

استفاده از ژن‌ها در مهار رگ‌زایی از روش‌های مؤثر و اختصاصی درمان بیماری‌ها از جمله سرطان است. از میان ژن‌ها، siRNA ها به عنوان ابزاری بسیار قدرتمند برای خاموش کردن اختصاصی ژن مطرح شده‌اند. استفاده از SiRNA علیه VEGF (فاکتور فعال کننده رگ‌زایی) منجر به مهار اختصاصی و دقیق رگ‌زایی خواهد شد. بنابراین در این مطالعه از ژن SiRNA علیه VEGF استفاده شد. اما به دلیل موانع کلیدی در رسیدن کافی درون تن SiRNA به محل هدف، طراحی یک سیستم حامل ضروری است تا بتواند ژن را محافظت و آن را به طور کافی به محل مورد نظر برساند.

یکی از معایب اصلی نانولیپوزوم‌ها به دام افتادن توسط سیستم فاگوسیت تک هسته‌ای در بدن و حذف سریع قبل از اثر کردن آن است، که در این زمینه ادامه داد:

با وارد کردن پلیمر پلی‌اتیلن گلیکول در فرمولاسیون و به وجود آمدن نانولیپوزوم‌هایی با نیمه عمر طولانی در گردش خون، این مشکل را می‌توان رفع کرد.

نتایج این تحقیقات که از سوی دکتر نسیم گل‌کار دانش‌آموخته دکترای تخصصی فارماسیوتیکس داروسازی از دانشگاه علوم پزشکی شیراز، دکتر علیمحمد تمدن و دکتر سلیمان محمدی سامانی از اعضای هیأت علمی این دانشگاه ارائه شده بود در مجله ‌International Journal of Pharmaceutics با ضریب تأثیر ۳.۶۵ و ضریب تأثیر ۵ ساله  ۴.۲۲ منتشر شد.

.

منبع: isna

مطلب مهار رشد سلول های سرطانی و رگ‌زایی، با ارائه نانو حامل ها توسط محققان کشور برای اولین بار در وب سایت تکرا - اخبار روز تکنولوژی نوشته شده است.

ژن هایی که در رشد سلول های سرطانی موثرند، کنترل خواهند شد

دانشمندان موفق به کشف روش جدیدی شدند که در آن ژن های موثر در رشد سلول های سرطانی ، کنترل می شوند.

دانشمندان موفق به کشف روش جدیدی شدند که در آن ژن های موثر در رشد سلول های سرطانی ، کنترل می شوند.

سرطان در واقع گروهی متشکل از ۱۰۰ بیماری مختلف است. تمام آنها توسط سلول ها و ژن هایی به وجود می آیند که از روند عادی تقسیم  تخطی کرده و برنامه ی تقسیم خود را در بدن پیش می گیرند. پیشرفت های عرصه ی ژنتیک و زیست شناسی مولکولی شرایطی را فراهم می کند تا درک دانشمندان درباره ی جهش و تغییرات سلولی که منجر به سرطان می شوند، افزایش یابد. این پیشرفت ها همچنین به توسعه ی روش های پیشگیری و درمانی برای مقابله با این بیماری ها کمک خواهند کرد.

تیمی از دانشمندان به سرپرستی دکتر جیا فنگ از اعضای دپارتمان Tumor Biology به کمک مرکز سرطان موفیت (مرکز ارشد تحقیقاتی در حوزه ی سرطان سلولی) به روشی دست یافتند که در آن می توان فعالیت پروتئین SETDB1 را کنترل کرد؛ این پروتئین اغلب در رشد سلول های سرطانی نقش دارد.

این مکانیسم برجسته در کنترل عملکرد پروتئین، monoubiquitination نامیده می شود. پروتئین ها توسط فرایند ubiquitination، تنظیم می شوند که در آن یک مولکول یوبی کوئیتن به یک پروتئین اضافه می شود. تغییر یوبی کوئیتن می تواند تاثیرات متفاوتی را به وجود آورد. اضافه شدن چندین مولکول یوبی کوئیتن می تواند یک پروتئین را مورد هدف تنزل قرار دهد، این در حالیست که اضافه شدن تنها یک مولکول یوبی کوئیتن (فرایند monoubiquitination ) می تواند  باعث فعال شدن مسیرهای سیگنالی شود و یا اینکه پروتئین های دیگر را مورد هدف ubiquitination قرار دهد. به طور معمول، یوبی کیئیتن از طریق یک سری رویداد های از پیش تعیین شده، به پروتئین اضافه می شود؛ فعال شدن از طریق یک آنزیم E1، اتصال توسط یک آنزیم E2 و انعقاد توسط آنزیم E3.

پروتئین SETDB1، سطح تراکم DNA و بروز ژن را تنظیم می کند. زمانی که این پروتئین فعال باشد، سطح بروز ژن های مورد هدف، سرکوب می شود. با توجه به نقش اساسی این پروتئین در کنترل سطح بروز ژن، SERDB1 باید به شدت تنظیم شود تا از دقت روند مولکولی اطمینان حاصل شود.

محققان موفیت، این مطالعات مولکولی را برای اولین بار به اجرا گذاشتند؛ این روند نشان می دهد که پروتئین SETDB1 توسط یک مولکول یوبی کوئیتن اصلاح شده است. رخداد یوبی کوئیتینیشن (ubiquitination)، مستقیما توسط آنزیم های E1 و E2 و بدون نیاز به دخالت آنزیم ۳، پا به میان می گذارد. مهم تر از همه اینکه، monoubiquitination یک بخش انتگرالی از پروتئین SETDB1 را به اجرا می گذارد تا فعالیت خود را ارائه داده و به بازداری از بروز ژن های مورد هدف، منجر شود.

فنگ در این باره می گوید: “این اولین نمایشی است که در آن یک monoubiquitination سازنده توسط آنزیم E2، عملکرد یک آنزیم کلیدی را کامل می کند. این نتایج نشان می دهند که این کلاس از آنزیم های E2 یک هدف جذاب برای درمان شناسی سرطان است.”

.

با عضویت در کانال رسمی تکرا در تلگرام از آخرین اخبار روز تکنولوژی مطلع باشید.

.

منبع: sciencedaily


عصر تکنولوژی، تکرا

نوشته ژن هایی که در رشد سلول های سرطانی موثرند، کنترل خواهند شد اولین بار در عصر تکنولوژی - تکرا پدیدار شد.