بررسی اثرات توکسین آزورین بر میزان بیان برخی از ژنهای آپوپتوزی و چرخه سلولی در رده سلولی A549
Keywords:
سرطان ریه, توکسین آزورین, سایکلینها , P53Abstract
سرطان ریه یکی از شایعترین و مرگبارترین انواع سرطان در سراسر جهان است که سالانه تعداد زیادی از افراد را به کام مرگ میکشاند. این بیماری معمولاً به دو نوع اصلی تقسیم میشود: سرطان ریه سلولهای کوچک و سرطان ریه سلولهای غیرکوچک. روشهای درمانی رایج شامل جراحی، شیمیدرمانی، پرتودرمانی و اخیراً ایمونوتراپی و درمانهای هدفمند هستند. با این حال، بسیاری از بیماران به دلیل تشخیص در مراحل پیشرفته و مقاومت دارویی، پاسخ مناسبی به درمانهای رایج نمیدهند. بنابراین، توسعه روشهای جدید درمانی ضروری به نظر میرسد.استفاده از توکسینهای باکتریایی بهعنوان یک استراتژی نوین در درمان سرطان مورد توجه محققان قرار گرفته است. توکسین آزورین که توسط باکتری Pseudomonas aeruginosa تولید میشود، به دلیل تواناییاش در القای آپوپتوز و تنظیم مسیرهای سیگنالدهی سلولی، بهعنوان یک عامل ضدسرطانی مورد بررسی قرار گرفته است. پژوهشها نشان دادهاند که آزورین میتواند از طریق القای مرگ برنامهریزی شده سلولی و همچنین توقف چرخه سلولی، اثرات ضدسرطانی قابلتوجهی داشته باشد.در این مطالعه، اثرات آپوپتوزی توکسین آزورین بر روی رده سلولی A549 سرطان ریه بررسی شد. برای این منظور، انتقال وکتور نوترکیب حاوی ژن آزورین به سلولهای سرطانی از طریق روش لیپوفکتامین انجام شد. سپس، RNA کل از سلولها استخراج و cDNA سنتز گردید و میزان بیان ژنهای مرتبط با آپوپتوز و چرخه سلولی با استفاده از روش Real-Time PCR ارزیابی شد. نتایج حاصل از این پژوهش نشان داد که در سلولهای تیمارشده با آزورین، بیان ژنهای آپوپتوزی p53 و BAX بهطور معناداری افزایش یافت (p<0.05)، در حالی که بیان ژن ضدآپوپتوزیBCL2 و همچنین ژنهای چرخه سلولیCyclin D1 و Cyclin E کاهش چشمگیری داشت (p<0.05). افزایش نسبتBAX/BCL2 همراه با کاهش بیان سایکلینها بیانگر فعال شدن مسیر آپوپتوز و همچنین توقف چرخه سلولی در سلولهای تیمارشده بود. نتایج این تحقیق نشاندهنده اثرات مثبت توکسین آزورین در مهار رشد سلولهای سرطانی ریه از طریق القای آپوپتوز و توقف چرخه سلولی است. این یافتهها پیشنهاد میدهند که آزورین میتواند بهعنوان یک گزینه بالقوه و نویدبخش در توسعه روشهای درمانی سرطان ریه مورد استفاده قرار گیرد. برای تأیید این نتایج، مطالعات بیشتری بهویژه در مدلهای حیوانی و بالینی مورد نیاز است.
Downloads
References
1. Adams, S.J., Stone, E., Baldwin, D. R., Vliegenthart, R., Lee, P. & Fintelmann, F. J.
(2023), “Lung cancer screening,” The Lancet, 401 (10374), pp 390-408.
2. Fan, C., Wang, W., Zhao, B., Zhang, S. & Miao, J. (2006), “Chloroquine inhibits cell
growth and induces cell death in A549 lung cancer cells,” Bioorganic & Medicinal
Chemistry, 14 (9), pp 3218-3222.
3. Harrison, S., Judd, J., Chin, S. & Ragin, C. (2022), “Disparities in lung cancer
treatment,” Current Oncology Reports, 24 (2), pp 241-248.
4. Sarotra, P. & Medhi, B. (2017), Use of bacteria in cancer therapy,” Current Strategies in
Cancer Gene Therapy, pp 111-121.
5. Wittung-Stafshede, P. (2004), Role of cofactors in folding of the blue-copper protein
azurin,” Inorganic Chemistry, 43(25), 7926-7933.
6. Arvidsson, R.H., Nordling, M. & Lundberg, L. G. (1989), “The azurin gene from
Pseudomonas aeruginosa: cloning and characterization,” European Journal of
Biochemistry, 179 (1), pp 195-200.
7. Taylor, B. N., Mehta, R. R., Yamada, T., Lekmine, F., Christov, K., Chakrabarty, A. M.
... & Das Gupta, T. K. (2009), “Noncationic peptides obtained from azurin preferentially
enter cancer cells,” Cancer Research, 69 (2), pp 537-546.
8. Chakrabarty, A. M. (2016), “Bacterial azurin in potential cancer therapy,” Cell Cycle, 15
(13), pp 1665-1666.
9. Tao, M. H. (2019), “Epidemiology of lung cancer,” Lung Cancer and Imaging, 4-1.
10. Barr, T., Ma, S., Li, Z. & Yu, J. (2024). “Recent advances and remaining challenges in
lung cancer therapy,” Chinese Medical Journal, 137 (05), pp 533-546.
11. Tartarone, A., Giordano, P., Lerose, R., Rodriquenz, M. G., Conca, R. & Aieta, M.
(2017). “Progress and challenges in the treatment of small cell lung cancer,” Medical
Oncology, 34 (6), 110.
12. Cascales, A., Martinetti, F., Belemsagha, D. & Le Pechoux, C. (2014), “Challenges in
the treatment of early non-small cell lung cancer: what is the standard, what are the
challenges and what is the future for radiotherapy?” Translational Lung Cancer
Research, 3 (4), pp 195.
13. Lucas, R., Hadizamani, Y., Gonzales, J., Gorshkov, B., Bodmer, T., Berthiaume, Y. ...
& Hamacher, J. (2020), “Impact of bacterial toxins in the lungs,” Toxins, 12 (4), pp 223.
14. Trivanović, D., Pavelić, K. & Peršurić, Ž. (2021), “Fighting cancer with bacteria and
their toxins,” International Journal of Molecular Sciences, 22 (23), pp 12980.
15. Bernardes, N., Abreu, S., Carvalho, F. A., Fernandes, F., Santos, N. C. & Fialho, A. M.
(2016), “Modulation of membrane properties of lung cancer cells by azurin enhances the
sensitivity to EGFR-targeted therapy and decreased β1 integrin-mediated
adhesion,” Cell Cycle, 15 (11), pp 1415-1424.
16. Paydarnia, N., Khoshtinat Nikkhoi, S., Fakhravar, A., Mehdiabdol, M., Heydarzadeh, H.
& Ranjbar, S. (2019), “Synergistic effect of granzyme B-azurin fusion protein on breast
cancer cells,” Molecular Biology Reports, 46, pp 3129-3140.
17. Bernardes, N., Abreu, S., Carvalho, F. A., Fernandes, F., Santos, N. C. & Fialho, A. M.
(2016), “Modulation of membrane properties of lung cancer cells by azurin enhances the
sensitivity to EGFR-targeted therapy and decreased β1 integrin-mediated
adhesion,” Cell Cycle, 15 (11), pp 1415-1424.
18. Yang, D. S., Miao, X. D., Ye, Z. M., Feng, J., Xu, R. Z., Huang, X. & Ge, F. F. (2005),
“Bacterial redox protein azurin induce apoptosis in human osteosarcoma U2OS cells,”
Pharmacological Research, 52 (5), pp 413-421.
