کاربرد نانوساختارهای تشخیصی و درمانی در سرطان گردن رحم: یک مقاله مروری

نوع مقاله : مروری

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد ویروس شناسی، مرکز تحقیقات مقاومت‌های میکروبی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

2 دکترای تخصصی PhD، پزشکی مولکولی، گروه علوم و فنون نوین، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

3 دانشیار، ویروس‌شناسی پزشکی، مرکز تحقیقات مقاومت‌های میکروبی، دانشکده پزشکی، دانشگاه علوم پزشکی مشهد، مشهد، ایران.

چکیده

مقدمه: سرطان، یکی‌ از اصلی‌‌ترین مشکلات سلامتی‌ انسان‌ها در سراسر جهان است. از این میان، سرطان گردن رحم دومین سرطان شایع در میان زنان در دنیاست. حدود ۸۰% از موارد جدید سرطان گردن رحم در کشور‌های در حال توسعه اتفاق می‌افتد. با توجه به مشکلات موجود در امر تشخیص و درمان این سرطان طی‌ دو دهه گذشته، دارو‌های مولکولی، کمک شایانی به تشخیص و درمان انواع سرطان­ها از جمله سرطان گردن رحم نموده‌اند که از جمله این مواد و داروها می‌توان به انواع نانوساختار‌های چند منظوره اشاره کرد. مطالعه مروری حاضر با هدف معرفی‌ و بررسی تعدادی از نانوساختار‌های تولید شده در این زمینه انجام شد.
روش‌کار: کلمات کلیدی Diagnostic nanoparticles، Therapeutic nanoparticles، nanoparticles Organic، Inorganic nanoparticles و Cervical cancer که از واژه‌نامه پزشکی‌ Mesh انتخاب شده بودند، در پایگاه‌های اطلاعاتی‌ ISI، PubMed، Google scholar و Scopus جستجو شدند. برای انتخاب مقالات، محدودیت زمانی‌ در نظر گرفته نشد. ورود مقالات به این مطالعه مروری، بر اساس استفاده از نانو ساختار‌ها در تشخیص یا درمان سرطان گردن رحم بود. در انتها، داده‌های ورودی به صورت کیفی‌، مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفتند. 
یافته‌ها: با بررسی مقالات مختلف و با توجه به نتایج آزمایشات، مشخص شد که نانوذرات به طور کلی می­توانند یکی‌ از کاندیداهای مناسب برای تشخیص و درمان سرطان گردن رحم باشند. از میان این نانوساختارها، نانوذرات اکسید آهن دارای بیش‌ترین کاربرد در زمینه تشخیص این سرطان بودند که به وسیله خاصیت سوپر پارامغناطیسی‌، امکان تصویربرداری غیر تهاجمی MRI را برای بیماران فراهم کرده‌اند. برای درمان نیز از دارو‌های متداول مورد استفاده در این زمینه به همراه نانوساختار‌های مناسب مانند PLGA برای هدف‌گیری و تجمع دارو در بافت مورد نظر استفاده شده است. 
نتیجه‌گیری: به طور کلی، نانوذرات اکسید آهن سوپرپارامغناطیس و نانوذرات طلا با پوشش نقره می‌توانند کاندیدای مناسبی در تشخیص و درمان همزمان سرطان گردن رحم باشند. همچنین، از میان نانوذرات آلی، نانوذرات PLGA در زمینه دارورسانی به بافت توموری سرطان گردن رحم بیشترین کاربرد را داشته‌اند.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Application of nanostructures in diagnosis and therapy of cervical cancer: A review study

نویسندگان [English]

  • Kiana Ketabi 1
  • Aida Gholoobi 2
  • Zahra Meshkat 3
1 M.Sc. student in Virology, Antimicrobial Resistance Research Center, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
2 PhD of Molecular Medicine, Department of Modern Sciences and Technologies, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
3 Associate professor, Department of Medicine Virology, Antimicrobial Resistance Research Center, School of Medicine, Mashhad University of Medical Sciences, Mashhad, Iran.
چکیده [English]

Introduction: Cancer is one of the major health problems throughout the world. Among these, cervical cancer is the second most common cancer among women in the world. About 80% of new cases of cervical cancer occur in developing countries. Regarding to the problems in diagnosis and treatment of this cancer during past two decades, molecular drugs have helped to the diagnosis and treatment of different kinds of cancers, including cervical cancer. In this regard, we can name a variety of multifunctional nanostructures. The present review study was performed with aim to introduce and evaluate some of the current nanostructures developed for this purpose.
Methods: The key words of diagnostic nanoparticles, therapeutic nanoparticles, organic nanoparticles, inorganic nanoparticles and cervical cancer which were selected from Mesh were searched in scientific databases such as ISI, Pub Med, Google scholar and Scopus with no time limitation. The articles' entering to this review study was based on using the nanostructures in diagnosis or treatment of cervical cancer. At the end, input data were qualitatively analyzed.
Results: By reviewing several articles and according to the studies' results, it was found that nanoparticles can generally be one of the proper candidates for diagnosis and treatment of cervical cancer. Among these nanostructures, iron oxide nanoparticle had the greatest apply in diagnosis of this cancer that due to its super-paramagnetic property, had provided the possibility of non-invasive MRI imaging for patients. For treatment of cervical cancer, routine drugs along with suitable nanostructures such as PLGA to target and accumulate drugs to the target tissue have been used.
Conclusion: In general, superparamagnetic iron oxide nanoparticles and Au/Ag core-shell nanoparticles can be a good candidate for the diagnosis and treatment of cervical cancer. Also, among the organic nanoparticles, PLGA nanoparticles had the greatest apply in the delivery of drugs to the target tissue of cervical cancer.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Cervical Cancer
  • Diagnostic nanoparticles
  • Human papilloma virus
  • Inorganic nanoparticles
  • Nanotechnology
  • Organic nanoparticles
  • Therapeutic nanoparticles

مراجع

  1. Siegel R, Naishadham D, Jemal A. Cancer statistics, 2012. CA Cancer J Clin 2012; 62(1):10-29.
  2. Boyle P, Langman J. ABC of colorectal cancer: Epidemiology. BMJ: British Medical Journal. 2000;321(7264):805.
  3. Burd EM. Human papillomavirus and cervical cancer. Clinical microbiology reviews. 2003;16(1):1-17.
  4. Meshkat Z, Soleimanjahi H, Mahmoudi M, Mirshahabi H, Hassan ZM, Ghaffari SR, et al. Determination of human papillomavirus type 16 genotype and construction of cloning vector pTZ57R encoding HPV16 E7 gene. Saudi Med J 2007; 28(10):1511-5.
  5. HPV and cancer. National Cancer Institute. Available at: URL: http://www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/Risk/HPV; 2012.
  6. Meshkat Z, Hassan ZM, Soleimanjahi H, Mahmoodi H, Mirshahabi H, Langeroudi MF. Detection of human papilloma viruses type 16 and 18 by PCR and RFLP in paraffin-embedded cervical cancer tissue specimens. Arch Razi Instit 2006; 61(3):159-87.
  7. Ghittoni R, Accardi R, Hasan U, Gheit T, Sylla B, Tommasino M. The biological properties of E6 and E7 oncoproteins from human papillomaviruses. Virus Genes 2010; 40(1):1-13.
  8. Mirshahabi H, Soleimanjahi H, Pourpak Z, Meshkat Z, Hassan ZM. Production of human papilloma virus type 16 e6 oncoprotein as a recombinant protein in eukaryotic cells. Iran J Cancer Prev 2012; 5(1):16-20.
  9. Cancer Advances in Focus, Cervical Cancer 2010 [Available from: http://www.cancer.gov/cancertopics/factsheet/cancer-advances-in-focus/cervical.
  10. Kievit FM, Zhang M. Cancer nanotheranostics: improving imaging and therapy by targeted delivery across biological barriers. Adv Mater 2011; 23(36):H217-47.
  11. Downs L. Advances in cervical cancer treatment. Gynecol Oncol 2011; 121(3):431-3.
  12. Rose PG, Bundy BN, Watkins EB, Thigpen JT, Deppe G, Maiman MA, et al. Concurrent cisplatin-based radiotherapy and chemotherapy for locally advanced cervical cancer. N Engl J Med 1999; 340(15):1144-53.
  13. Cuenca AG, Jiang H, Hochwald SN, Delano M, Cance WG, Grobmyer SR. Emerging implications of nanotechnology on cancer diagnostics and therapeutics. Cancer 2006; 107(3):459-66.
  14. Dizaj SM, Lotfipour F, Barzegar-Jalali M, Zarrintan MH, Adibkia K. Antimicrobial activity of the metals and metal oxide nanoparticles. Materials Sci Eng C Mater Biol Appl 2014; 44:278-84.
  15. Zhang L, Gu FX, Chan JM, Wang AZ, Langer RS, Farokhzad OC. Nanoparticles in medicine: therapeutic applications and developments. Clin Pharmacol Ther 2008; 83(5):761-9.
  16. Zeng X, Tao W, Mei L, Huang L, Tan C, Feng SS. Cholic acid-functionalized nanoparticles of star-shaped PLGA-vitamin E TPGS copolymer for docetaxel delivery to cervical cancer. Biomaterials 2013; 34(25):6058-67.
  17. Wang AZ, Bagalkot V, Vasilliou CC, Gu F, Alexis F, Zhang L, et al. Superparamagnetic iron oxide nanoparticle–aptamer bioconjugates for combined prostate cancer imaging and therapy. Chem Med Chem 2008; 3(9):1311-5.
  18. Bakhtiary Z, Saei AA, Hajipour MJ, Raoufi M, Vermesh O, Mahmoudi M. Targeted superparamagnetic iron oxide nanoparticles for early detection of cancer: possibilities and challenges. Nanomedicine 2016; 12(2):287-307.
  19. Yildiz I, Shukla S, Steinmetz NF. Applications of viral nanoparticles in medicine. Curr Opin Biotechnol 2011; 22(6):901-8.
  20. Latorre M, Rinaldi C. Applications of magnetic nanoparticles in medicine: magnetic fluid hyperthermia. P R Health Sci J 2009; 28(3):227-38.
  21. Yigit MV, Moore A, Medarova Z. Magnetic nanoparticles for cancer diagnosis and therapy. Pharm Res 2012; 29(5):1180-8.
  22. Wahajuddin SA. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles: magnetic nanoplatforms as drug carriers. Int J Nanomedicine 2012; 7:3445-71.
  23. Mahmoudi M, Sant S, Wang B, Laurent S, Sen T. Superparamagnetic iron oxide nanoparticles (SPIONs): development, surface modification and applications in chemotherapy. Adv Drug Deliv Rev 2011; 63(1-2):24-46.
  24. Veiseh O, Gunn JW, Zhang M. Design and fabrication of magnetic nanoparticles for targeted drug delivery and imaging. Adv Drug Deliv Rev 2010; 62(3):284-304.
  25. Gonzalez-Rubio G, Guerrero-Martinez A, Liz-Marzan LM. Reshaping, fragmentation, and assembly of gold nanoparticles assisted by pulse lasers. Acc Chem Res 2016; 49(4):678-86.
  26. Coradeghini R, Gioria S, Garcia CP, Nativo P, Franchini F, Gilliland D, et al. Size-dependent toxicity and cell interactionmechanisms of gold nanoparticles on mouse fibroblasts. Toxicol Lett. 2013;217
  27. Thekkek N, Richards-Kortum R. Optical imaging for cervical cancer detection: solutions for a continuing global problem. Nat Rev Cancer 2008; 8(9):725-31.
  28. Samberg ME, Oldenburg SJ, Monteiro-Riviere NA. Evaluation of silver nanoparticle toxicity in skin in vivo and keratinocytes in vitro. Environ Health Perspect. 2010;118(3):407-13.
  29. Makadia HK, Siegel SJ. Poly Lactic-co-glycolic acid (PLGA) as biodegradable controlled drug delivery carrier. Polymers 2011; 3(3):1377-97.
  30. Saengkrit N, Sanitrum P, Woramongkolchai N, Saesoo S, Pimpha N, Chaleawlert-umpon S, et al. The PEI-introduced CS shell/PMMA core nanoparticle for silencing the expression of E6/E7 oncogenes in human cervical cells. Carbohydr Polym 2012; 90(3):1323-9.
  31. Castillo JJ, Svendsen WE, Rozlosnik N, Escobar P, Martinez F, Castillo-Leon J. Detection of cancer cells using a peptide nanotube-folic acid modified graphene electrode. Analyst 2013; 138(4):1026-31.
  32. Yu MK, Park J, Jon S. Targeting strategies for multifunctional nanoparticles in cancer imaging and therapy. Theranostics 2012; 2(1):3-44.
  33. Wen-wen C, Si-jia H, Chen-xi W, Qiang Z, Chuan-lu H, Juan D, et al., editors. Cytotoxicity Effects of Nano-Fe3O4 on HeLa Cells2010: IEEE.
  34. 30.           Jeng HA, Swanson J. Toxicity of metal oxide nanoparticles in mammalian cells. J Environ Sci Health A Tox Hazard Subst Environ Eng 2006; 41(12):2699-711.
  35. Li M, Kim HS, Tian L, Yu MK, Jon S, Moon WK. Comparison of two ultrasmall superparamagnetic iron oxides on cytotoxicity and MR imaging of tumors. Theranostics 2012; 2(1):76-85.
  36. Li XZ, Kim S, Cho W, Lee SY. Optical detection of nanoparticle-enhanced human papillomavirus genotyping microarrays. Biomed Opt Express 2013; 4(2):187-92.
  37. Thekkek N, Richards-Kortum R. Optical imaging for cervical cancer detection: solutions for a continuing global problem. Nat Rev Cancer 2008; 8(9):725-31.
  38. Ye L, Song Q. Promising potency of retinoic acid-poly(ethylene glycol)-thiol gold nanoparticle conjugates for cervical cancer treatment. Int J Clin Exp Med 2015; 8(7):10501-7.
  39. Nam J, Won N, Jin H, Chung H, Kim S. pH-Induced aggregation of gold nanoparticles for photothermal cancer therapy. J Am Chem Soc 2009; 131(38):13639-45.
  40. Qiu B, Ji M, Song X, Zhu Y, Wang Z, Zhang X, et al. Co-delivery of docetaxel and endostatin by a biodegradable nanoparticle for the synergistic treatment of cervical cancer. Nanoscale Res Lett 2012; 7(1):666.
  41. Samberg ME, Oldenburg SJ, Monteiro-Riviere NA. Evaluation of silver nanoparticle toxicity in skin in vivo and keratinocytes in vitro. Environmental health perspectives. 2010;118(3):407.
  42. Zeng X, Tao W, Mei L, Huang L, Tan C, Feng SS. Cholic acid-functionalized nanoparticles of star-shaped PLGA-vitamin E TPGS copolymer for docetaxel delivery to cervical cancer. Biomaterials 2013; 34(25):6058-67.
  43. Ma Y, Huang L, Song C, Zeng X, Liu G, Mei L. Nanoparticle formulation of poly (ɛ-caprolactone-co-lactide)-d-α-tocopheryl polyethylene glycol 1000 succinate random copolymer for cervical cancer treatment. Polymer 2010; 51(25):5952-9.
3.        Foldvari M. HPV infections: can it be eradicated using nanotechnology? Nanomedicine 2012; 8(2):131-5.
4.        Meshkat Z. Designing and construcion of an expression vector containing the fusion gene of HPV16 E7 immunologic region and HSP70 and evaluation of immune responses in BALB/c vaccinated mice. [PhD Thesis]. Iran. Faculty of Medicine,Tarbiat Modarres University;2007 (Persian).

Qiu B, Ji M, Song X, Zhu Y, Wang Z, Zhang X, et al. Co-delivery of docetaxel and endostatin by a biodegradable nanoparticle for the synergistic treatment of cervical cancer. Nanoscale Res Lett 2012; 7(1):666. 

مجله زنان، مامایی و نازایی ایران
دوره 20، ویژه نامه
آذر 1396
صفحه 97-110

فایل ها

هم رسانی

ارجاع به این مقاله

آمار