تولید و خالص سازی شکل نوترکیب آنزیم سوپراکسید دیسموتاز جهت استفاده در درمان بیماریهای پوستی
محور پژوهش
دارو و فرآورده‌های پیشرفته حوزه تشخیص و درمان
پژوهشکده/دانشکده
کشاورزی
حوزه پژوهش
بیوتکنولوژی کشاورزی
عنوان
تولید و خالص سازی شکل نوترکیب آنزیم سوپراکسید دیسموتاز جهت استفاده در درمان بیماریهای پوستی
هدف از اجرای پژوهش، کاربردها، مزیت‌ها و ضرورت انجام پروژه
: در سالهای اخیر با استفاده از مهندسی ژنتیک در آزمایشگاه ما میکروارگانیسم های مهندسی شده‌ای تولید شده است که توانایی تولید مقدار بالایی از دو فرم نوترکیب SOD ی گیاه حرا را دارند. این آنزیم ها دارای فعالیت آنتی اکسیدانی بسیار بالایی بوده و در رنج وسیعی از دما وpH قابل نگهداری هستند. بنابراین به نظر می رسد از این آنزیمها می توان به عنوان دارویی در درمان بیماری های مختلف ناشی از استرس اکسیداتیو استفاده شود. در ادامه هدف ما به شرح زیر می باشد: ایجاد زخم پوش های جدید با ساخت هیدروژل و تزریق SOD در آنها که می تواند کاربرد خوبی برای سوختگی و سایرزخم های پوستی داشته باشد. استفاده از پتانسیل های درمانی مختلف این آنزیم گزارش و شرح زیرساخت‌ها، فعالیت‌ها، و دستاوردها تا کنون رابطه‌ی رادیکالهای اکسیژن آزاد و استرس اکسیداتیو در ایجاد بیماری‌های مختلفی مانند آلزایمر، بیماریهای قلبی، بیماریهای خود ایمنی و التهابی مانند سرطان و رماتیسم مفصلی ، بیماریهای چشمی مربوط به کهولت سن، تغییرات ظاهری مربوط به پیری مانند تغییرات ارتجاعی پوست ، ایجاد چروک بر پوست، سفیدی و ریزش مو به خوبی ثابت شده است. برای مثال، مطالعه روی موش‌ها نشان می دهد با افزایش سن میزان رادیکال های آزاد افزایش می یابد. آنزیم سوپراکسید دسموتاز (SOD) یک آنتی اکسیدان کلیدی در سلول برای از بین بردن رادیکال های سوپراکسید می باشد. کاهش میزان فعالیت Cu/Zn SOD در سلول های سرطانی در سلول های سرطانی گزارش شده است. عادی سازی سطح SOD تا حدودی به به بازگشت فنوتیپ سلول های سرطانی کمک می کند. بر اساس شواهد اخیر ممکن استSOD با کاهش میزان سطح سوپراکسید از پیشرفت سرطان جلوگیری نماید و از این رو می تواند به عنوان یک هدف درمانی جدید برای درمان سرطان استفاده شود. همچنین SOD ممکن است به عنوان یک عامل مهاری التهاب واسطه نوتروفیل عمل کند و ممکن است یک روش درمانی جدید برای آسیب بافت وابسته به ROS ناشی از نوتروفیل ها از طریق چندین مکانیسم باشد. مطالعات بالینی با SOD ی گاو نتایج دلگرم کننده ای را برای استفاده از آن به عنوان یک عامل درمانی انسان در شرایط التهابی حاد و مزمن ، از جمله درماتوز ناشی از سوختگی و آسیب زخم نشان داده است. فرض بر این است که رادیکالهای بدون اکسیژن تولید شده در مسیرهای متابولیک منجر به آسیبهای وابسته به سن از طریق آسیب اکسیداتیو به مولکولهای زیستی می شوند . تجمع آسیب های اكسیداتیو یكی از مكانیسم های مهم پیری در نظر گرفته شده است. پیشنهاد شده است که مولکولهای مشابه به SOD ممکن است در کاهش اختلالات ناشی از پیری و سایر جنبه های کاهش فیزیولوژیکی با افزایش سن مفید باشد. در اکثر مطالعات مربوط به اثرات درمانی این آنزیم ازآنزیم SOD ی کبد گاو استفاده شده است که علت آن می تواند بالا بودن مقدار این آنزیم در کبد گاو و همچنین بالا بودن میزان فعالیت آن باشد. با این حال استفاده از آن برای درمان ها دارای محدودیت هایی مانند بی ثباتی، ایمنی زیاد و جذب کم سلول می باشد. به همین دلیل در این تحقیق از تولید شکل نوترکیب آنزیم SOD از منابع گیاهی با استفاده از مهندسی ژنتیک استفاده می‌شود. باید توجه داشت گیاهان همواره در برابر تنش های زیستی و غیر زیستی مختلف قرار می گیرند.گیاهان به دلیل عدم حرکت باید بتوانند در برابر تمام این تنش ها مقاومت کنند. بنابراین بدون شک در گیاهان مکانیسم های آنتی اکسیدانی قوی‌تری نسبت به جانوران وجود دارد. مخصوصا در گیاهانی که در شرایط خشکی و شوری زندگی می‌کنند شناخت این مکانیسم‌ها حائز اهمیت می‌باشد. گیاهانی مانند گیاه حرا و سالیکورنیا از گیاهان شورپسند هستند که از آب دریا برای رشد استفاده می کنند. اگر چه در گیاه حرا ساختار ریشه به گونه ای است که نقش اصلی تصفیه آب و نک زدایی را به عهده دارد، اما بدون شک نقش سیستم های آنتی اکسیدانی در برابر این تنش ها بسیار حائز اهمیت می‌باشد. با این وجود اطلاعات بسیار محدودی در مورد آنزیم های آنتی اکسیدانی این گیاهان وجود دارد.