ارزیابی بیان ژن‌های hmga2 و smarca5 در سلول‌های 4t1 در معرض متوتروکسات: مطالعه‌ی بیوانفورماتیکی و تجربی

پیش‌زمینه و هدف: سرطان پستان یکی از جدی ترین تهدیدکننده‌های حیات انسان است و بعد از سرطان ریه به‌عنوان دومین سرطان شایع در میان زنان مطرح است. هدف از پژوهش حاضر ارزیابی بیوانفورماتیکی و تجربی تاثیر متوتروکسات بر بیان ژن های hmga2 و smarca5 در رده سلولی 4t1 سرطان پستان، تیمار شده با داروی متوتروکسات می باشد.مواد و روش‌ کار: برای انجام این مطالعه، ابتدا داده‌های میکروآرایه از پایگاه داده geo جمع‌آوری‌شده و با استفاده از جعبه‌ابزار شبکه عصبی (pnn) در نرم‌افزار matlab 2018a آنالیز شد. در مرحله ی بعد، پرایمر های ویژه ژن های hmga2 و smarca5 طراحی شدند. سمیت سلولی متوتروکسات روی رده سلولی 4t1 به روش mtt ارزیابی شد. و درنهایت تاثیر دارو بر بیان ژن های hmga2 و smarca5 به روش realtime pcr ارزیابی شد.یافته‌ها: نتایج حاصل از آنالیز بیوانفورماتیکی نشان داد که متوتروکسات سطح بیان ژن های hmga2 و smarca5 را به ترتیب کاهش و افزایش داد. ارزیابی سمیت سلولی با استفاده از آزمون mtt نشان داد که متوتروکسات زنده‌مانی سلول های 4t1 را به‌صورت وابسته به غلظت دارو کاهش داد و همچنین در غلظت micro;g/ml 208 رشد 50 درصد از سلول ها مهار می شود. نتایج مربوط به realtime pcr نشان داد که سطح بیان ژن hmga2 به‌طور معنی داری (p le; 0.05) کاهش یافت، این در حالی است که بیان ژن smarca5 به‌صورت معنی داری (p le;0.05) افزایش یافت که با نتایج آنالیز بیوانفورماتیکی همخوانی دارد.بحث و نتیجه‌گیری: نتایج به‌دست‌آمده پیشنهاد می کند که ژن های hmga2 و smarca5 احتمالاً به‌عنوان ژن های هدف متوتروکسات در درمان سرطان پستان استفاده شوند. البته برای تایید یافته های این پژوهش مطالعات بیشتری باید انجام گیرد.

EVALUATION OF HMGA2 AND SMARCA5 GENES EXPRESSION IN 4T1 CELLS EXPOSED TO METHOTREXATE: BIOINFORMATIC AND EXPERIMENTAL STUDY

Background Aims: Breast cancer is a threatening disease in females and is the second common cancer among women after lung cancer. The aim of this research is to bioinformatically and experimentally evaluate the effect of methotrexate (MTX) on the expression of HMGA2 and SMARCA5 genes in the MTX treated 4T1 cancer cell line.Materials Methods: To perform this study, initially microarray data were collected from Gene Expression Omnibus (GEO) then they were analyzed using Probabilistic neural networks (PNN) in MATLAB 2018a software as a bioinformatics tool. In the next step, the specific primers were designed for HMGA2 and SMARCA5 genes. MTX cytotoxicity was assessed on 4T1 cancer cells using MTT assay. Finally, Realtime PCR was used for evaluating the effect of MTX on the rate of HMGA2 and SMARCA5 genes expression.Results: The bioinformatic analysis showed that HMGA2 and SMARCA5 expression levels notably reduced and increased respectively in MTX treated group in comparison with the control (untreated) group. MTT assay indicated that MTX decreased the 4T1 cell viability in a concentrationdependent manner and the IC50 value of MTX was estimated to be 208 micro;g/ml in 48 hours. Realtime PCR data showed that the expression level of HMGA2 decreased significantly (p le; 0.05), while the SMARCA5 gene was significantly (p le; 0.05) upregulated which is consistent with bioinformatic analysis results.Conclusion: The obtained results suggest that HMGA2 and SMARCA5 genes may be used as MTX target genes in breast cancer therapy. However, further studies need to be carried outto confirm the results.