طراحی و استفاده از برخی نانو حاملهای شاخه دار در بهبود خواص ضد سرطانی کورکومین گیاه زردچوبه (curcuma longa)

محققان نانوتکنولوژی سعی می کنند داروهایی طراحی کنند که دارای زیست دسترسی بالا، زیست سازگار و یا زیست تخریب پذیر باشد. نقش ضد سرطان کورکومین از گیاه ادویه ای زردچوبه، در سالهای اخیر در تحقیقات متعددی به اثبات رسیده است. اما محلولیت بسیار ضعیف آن در آب، کاربرد این ماده ضد سرطانی مهم را با مشکل مواجه می سازد. در این تحقیق تلاش گردید مولکول کورکومین زردچوبه به کمک ابزار نانوبیوتکنولوژی یعنی نانوحاملهای شاخه دار دندروزومی و دندریمری اصلاح شده، در دسترس رده سلولی توموری گلیوبلاستوما و رده سلولهای نرمال فیبروبلاستی قرار گیرد و تاثیرات کاربرد این ابزار بر بروز بهتر خواص ضد سرطان این مولکول مورد بررسی قرار گیرد. در این تحقیق در بخش اول با طراحی و سنتز یک پلیمر دو بخشی نوین monomethoxy poly (ethylene glycol)-oleate (mpeg-oa) تنها به روش انکپسوله کردن و در بخش دوم با اتصال کوالانی(کانجوگه کردن) کورکومین و پلی اتیلن گلیکول(peg) به سطح حامل دندریمری پلی آمیدوآمین(pamam)، تلاش شد با دو روش انکپسوله کردن و کانجوگه کردن دارو به نانوحاملها، زیست دسترسی کورکومین برای سلولهای سرطانی افزایش یابد. در بخش اول، سنتز حامل دوبخشی mpeg-oa و تایید ساختار، تعیین غلظت بحرانی تشکیل میسل(cmc)، بارگیری دارو و سمیت سلولی(آزمون mtt) و بررسی چرخه سلولی با روش pi و میزان آپوپتوز با روش pi/annexin-v-fluos بر روی رده سلولی کارسینومای مغزی (u87mg) مورد بررسی قرار گرفت. همچنین، در بخش اول، نتایج مطالعات میکروسکوپ الکترونی نیروی اتمی (afm)atomic force microscopy)) و آنالیز دینامیک پراکنش نوری(dls) (dynamic light scattering) نشان می دهد نانوذرات دندروزومی mpeg-oa طراحی شده دارای دو جمعیت خود آرا با ساختارهای کروی با میانگین اندازه ذرات میسلی 32/5±33/18 نانومتر و پلیمروزومی 65±4/99 نانومتر و پایداری فیزیکی بالایی می باشد. غلظت بحرانی تشکیل میسل mpeg-oa بسیار پایین(03/0 گرم در لیتر) است. مقدار ic50 از 48 میکرومولار برای کورکومین آزاد به 24 میکرومولار برای کورکومین انکپسوله شده در mpeg-oa کاهش می یابد و مطالعات چرخه سلولی و آپوپتوز نشان می دهد استفاده از کورکومین به همراه این ناقل mpeg-oa باعث افزایش جمعیت سلولی sub g1 و آپوپتوز می گردد. در بخش دوم، کانجوگه کردن peg و کورکومین به سطح دندریمر pamam با روشهای ftir و nmr تایید گردید و درصد میزان اتصال تخمین زده شد. سپس، سمیت سلولی(mtt) و بررسی چرخه سلولی با روش pi و میزان آپوپتوز با روش pi/annexin-v-fluos بر روی رده سلولی کارسینومای مغزی (u87mg) مورد بررسی قرار گرفت. مقدار ic50 از 48 میکرومولار برای کورکومین آزاد به 9/0 و 5/2 میکرومولار به ترتیب برای دندریمر 20 و 40 درصد کانجوگه با کورکومین و 5/13 میکرومولار برای کورکومین انکپسوله شده در دندریمر pamam، کاهش معنی داری یافت. در بخش دوم، مطالعات چرخه سلولی و آپوپتوز نشان می دهد استفاده از کورکومین به شکل کانجوگه و انکپسوله با دندریمر باعث افزایش جمعیت سلولی sub g1 و آپوپتوز می گردد. سپس در بخش دوم، واکنش کمی real-time pcr نیز به منظور بررسی بیان ژن های ضد آپوپتوزی xiap، rb1 وp21 پس از تیمار داروئی مورد استفاده قرار گرفت و نشان داده شد بیان ژنهای xiap وp21 بطور معنی داری کاهش می یابند. در مجموع، نتایج حاصل نشان داد که نانوکورکومین دندروزومی و دندریمری با افزایش غلظت حامل و کورکومین، مرگ برنامه ریزی شده (آپوپتوز) را در رده سلولی توموری u87mg القا می کند. نتایج بیان می کند با استفاده از این نانوحاملها، زیست دسترسی کورکومین به طور معنی داری نسبت به کورکومین آزاد افزایش می یابد و هر سه روش انکپسوله کردن در میسل/پلیمروزوم mpeg-oa و انکپسوله و کانجوگه کردن کورکومین در حاملهای دندریمری pamam موجب پایداری و بهبود انحلال کورکومین می گردد. هرچند کورکومین کانجوگه شده به دندریمر به نظر تیمار پایدارتر و مناسبتری نسبت به حالتهای انکپسوله شده می باشد. در نهایت، این تحقیق نشان می دهد این نانوحاملها می توانند به عنوان سیستمهای دارورسان مناسب برای انتقال کورکومین به سلولهای سرطانی u87mg در نظر گرفته شوند و می توانند کاندید مناسبی برای ادامه تحقیقات سرطان در مدلهای حیوانی در نظر گرفته شوند.