بررسي اثر نانوذرات اكسيدروي سنتز شده توسط گياه amaranthus cruentus بر روي بيان ژن‌هاي آپوپتوزي bax و bcl-2 در سلول‌هاي سرطان سينه (mda-mb-231)

Evaluation of the ZnO Nanoparticles Biosynthesized by Amaranthus Ruentus on the Expression of Apoptotic Genes (Bax and Bcl-2) in Breast Cancer Cells (MDA-MB-231

سرطان نوعي بيماري ژنتيكي ناشي از جهش در dna است كه باعث برهم خوردن الگوي تقسيم و تمايز سلول‌ها و درنهايت تشكيل نئوپلاسم مي شود. سرطان سينه يك بدخيمي شايع و به‌عنوان دومين عامل مرگ‌ومير در زنان 35 تا 55 سال است. به دليل مشكلات درمان‌هاي رايج مثل جراحي، راديوتراپي و شيمي‌درماني و همچنين عدم دستيابي به نتايج مثبت در تومورهاي متاستازي باعث شده تا به دنبال يافتن روش‌هاي جديد درمان باشيم. امروزه نانوتكنولوژي به ما در پيدا كردن و گسترش راه‌هاي درماني نوين كمك كرده است. لذا، در اين تحقيق به بررسي اثر آپوپتوزي نانو ذره اكسيد روي سنتز شده به روش سبز توسط گياه تاج‌خروس (amaranthus cruentus) بر روي سلول هاي سرطان سينه (mdamb231) پرداخته‌شده است.مواد و روش‌ها: نانوذرات اكسيدروي به روش سبز و توسط عصاره آبي برگ گياه amaranthus cruentus سنتز شد. اندازه و ويژگي‌هاي مورفولوژيكي آن به‌وسيله آزمايش dls و روش‌هاي fesem و tem مشخص گرديد. به‌منظور بررسي اثر نانوذرات اكسيدروي در القاء آپوپتوز، سلول‌ها پس از كشت در فلاسك هايt25 با غلظت هاي مختلف نانوذرات (15، 30 و 60 ميكروگرم بر ميلي‌ليتر) تيمار و پس از گذشت 48 ساعت، تغييرات بيان ژن‌ هاي bcl2 و bax به كمك تكنيك realtime pcr ارزيابي شد. جهت آناليز داده‌ها، از نرم‌افزار spss و روش one-way anova استفاده گرديد و مقايسه ميانگين ها با روش (lsd) انجام گرفت.نتايج: آزمايش dls ميزان متوسط اندازه نانوذرات اكسيدروي سنتز شده را حدود 38-30 نانومتر نشان داد. نتايج حاصل از بيان ژن به كمك تكنيك realtime pcr نشان داد نانوذرات اكسيدروي سنتز شده از طريق كاهش بيان ژن آنتي آپوپتوتيك bcl2 و افزايش بيان ژن پروآپوپتوتيك bax باعث القاء آپوپتوز در سلول هاي mda شده است.نتيجه‌گيري: با توجه به اثر نانوذره در القاء آپوپتوز مي توان ادعا كرد كه نانوذره بكار گرفته‌شده داراي خصوصيت ضد سرطاني بوده و مي تواند پس از مطالعات تكميلي به‌عنوان كانديدايي جهت درمان سرطان درزمينهٔ پزشكي و داروسازي معرفي گردد.

Cancer is a kind of genetic disease caused by DNA mutation which makes disorder in normal pattern of division and differentiation of cells and eventually formation of a neoplasm. Breast cancer is the most common malignancy and the second leading cause of death in women aged 35-55 years. Surgery, radiotherapy and chemotherapy are the common methods of controlling cancer, but the side effects and lack of positive results especially in metastatic tumors has led us discover new treatments. Nowadays, nanotechnology has helped us to find and develop new therapies. The purpose of this study was to characterize the antioxidant and apoptotic properties of zinc oxide nanoparticles biosynthesized by Amaranthus cruentus plant on breast cancer cells (MDA-MB-231). Materials & Methods The Zinc oxide nanoparticles were green-synthesized by the extract of Amaranthus cruentus leaves. Size and morphological characteristics of ZnO NPs determined by DLS tests, FESEM and TEM. To investigate the effect of ZnO nanoparticles on induction apoptosis, cancer cells were seeded in T25 flasks and treated with different concentrations of nanoparticles (15, 30 and 60 μg/ml). After 48 hours, gene expression changes of Bax and Bcl-2 was investigated by Real time PCR technique. SPSS software and one-way ANOVA test were used to analyze the data. At the end, comparison of means did by least significant differences (LSD) method. Results The DLS test showed the average size of the synthesized ZnO NPs is about 30 to 38 nm. The results of gene expression by Real time PCR technique showed that ZnO nanoparticles reduced anti-apoptosis gene expression Bcl-2 and increases pro-apoptotic gene expression in MDA cell line. Conclusion In general, the results obtained from this study can claim that ZnO nanoparticles have anti-cancer properties and can be introduced after further studies as candidates for cancer treatment in the field of medicine and pharmacy.