COVID-19’un Yayılma Hızını Durdurmak İçin ‘Debriyajını’ Kırmak
Araştırmacı mühendisler, pandemik korona virüsün replikasyon motorunu devre dışı bırakan RNA hedefli bileşikler geliştiriyor.
Scripps Araştırma kimyacısı Matthew Disney, PhD (Doktora akademik derecesinde), ve meslektaşları, insan hücresi çalışmalarında, virüsün çoğalmasını durdurmak için pandemik korona virüsünün ‘çerçeve değiştirme element’ini bağlayıp yok eden ilaç benzeri bileşikler yaptılar. Çerçeve değiştirici, virüsün hücreleri enfekte ettikten sonra kendisinin yeni kopyalarını oluşturması için gereken debriyaj benzeri bir cihazdır.
Disney diyor ki, “Konseptimiz, COVID-19’un debriyajını kırabilen öncü ilaçlar geliştirmekti. Bu vites değiştirmeye izin vermiyor.” (Bildiğiniz üzere debriyaj arabanın çalışmasında ve vites değiştirmede kullanılır. Haberde COVID-19’un vücutta yayılmasının başlangıçta ki gücünü temsilen bu terim kullanılıyor.)
Virüsler hücrelere girerek ve protein inşa mekanizmasını yeni enfekte kopyalarla karıştırarak yayılır. Bu nedenle virüsün genetik materyalleri, hücrelere dönüşmesi için sıkı ve verimli olmalıdır. Pandemik korona virüs, vücutta yeni bir kopyasını oluşturmak için gereken çoklu proteini kodlayan bir genetik materyal dizisine sahip ancak küçük kalıyor. Küçük kalmasına rağmen COVID’e karşı, bir ilacı süreci durdurabilecek hale getirmek basit değildir. COVID-19’a neden olan virüs, DNA’nın kimyasal kuzeni olan, RNA’nın genetik dizisini kodlar.
RNA ile ağızdan alınan ilaçları birleştirmek tarih boyunca çok zor olmuştur, ama Disney’in ekibi gelişiyor ve aletlerini bu işlemi (RNA ile ağızdan alınan ilaçları birleştirmek) yapmak için on yılı aşkın süredir rafine ediyorlar.
Bilim insanlarının konuyla ilgili raporu ACS Central Science gazetesinde “SARS-CoV-2 RNA Genomunu Küçük Molekül Bağlayıcılar ve Ribonükleaz Hedefleyen Kimera (RIBOTAC) Bozucuları ile Hedefleme” başlığı ile 30 Eylül’de yayınlandı.
Disney bunun uzun rafine sürecinin ve önümüzdeki araştırmaların ilk adımı olduğunu vurguluyor. Buna rağmen Disney, sonuçların viral RNA’yı küçük moleküllü ilaçlarla doğrudan hedeflemenin uygulanabilirliğini gösterdiğini söylüyor. Çalışmalarına viral RNA hastalıklarının sonunda bu strateji ile tedavi edilebileceği önerisini, ekliyor.
Disney diyor ki; “Bu bir kavram kanıtı çalışmasıdır. Hücrelerin içine çerçeve değiştirici elementi koyduk ve bileşiklerimizin elementlere bağlanmasını ve bozmasını gösterdik. Bir sonraki adım bu stratejiyi vücuttaki tüm COVID virüsüne uygulamak olacak ve sonra bileşikler optimize edilecek.”
Disney’in takımı, Iowa Devlet Üniversitesi Yardımcı Profesörü Walter Moss ile moleküllerin savunmasızlığı araştırmasında, viral genom tarafından kodlanan moleküllerin yapısını tahmin etmek ve analiz etmek için, iş birliği yaptı.
Moss diyor ki;”Tahmine dayalı modelleme yaklaşımlarımızı Disney laboratuarında geliştirilen araç ve teknolojilerle birleştirerek, hızlıca RNA’daki uyuşturulabilir elementleri keşfedebiliriz. Bu yöntemle sadece COVID-19’un tedavisine karşı gelişmeyi hızlandırmakla kalmayız, diğer hastalıklar için de kullanabiliriz.”
Bilim insanları, virüsün çerçeve değiştirme elementini, protein oluşumunu kontrol etmek için bir joystick gibi davranan, firkete şeklinde bir sağlam segmente sahip olduğu için, kısmen sıfırladılar. Joystick’i ilaç benzeri bir bileşikle bağlamanın, çerçeve değiştirmeyi kontrol etme yeteneğini devre dışı bırakacağını tahmin ettiler. Virüs kopyalarının tamamlanması için molekülün tüm proteinlerine ihtiyaç duyuyor, bu yüzden değiştiriciyi rahatsız etmek ve proteinlerden birini bile çarpıtmak, teoride, virüsün tamamını durdurabilir.
Disney tarafından geliştirilen RNA bağlayıcı kimyasal varlıkların, bir veritabanını kullanarak 26 aday bileşik buldular. Disney, çerçeve değiştirici yapısının farklı varyantlarıyla yapılan ileri testlerin, hepsini iyi bağlayan üç adayı ortaya çıkardığını söylüyor.
Disney’in Florida, Jüpiter’deki ekibi hızlıca COVID-19’un çerçeve değiştirici elementini taşıyan insan hücrelerinde ki bileşikleri test etmeye başladı. Bu testler, C5’in (hipertansiyon tedavi ilacı) doza bağımlı bir şekilde en belirgin etkiye sahip olduğunu ve istenmeyen RNA’ya bağlanmadığını ortaya koydu.
Daha sonra C5 bileşiğini, hücrenin viral RNA’yı spesifik olarak yok etmesine neden olan bir RNA düzenleme sinyali taşıyacak şekilde tasarladılar. RNA düzenleyicinin eklenmesiyle Disney, Bu bileşikler virüsü basitçe ortadan kaldırmak için tasarlandı, diyor.
Hücreler DNA’yı okumak ve protein yapmak için RNA’ya ihtiyaç duyarlar. Hücrelerin kullanılmış RNA’dan kurtulması için doğal bir süreçleri var. Disney, COVID-19 RNA’sından kurtulmak için bu atık imha sistemini kimyasal olarak kullandı. Sistemi ‘Kimerayı Hedefleyen Ribonükleaz’ın kısaltması RIBOTAC olarak biliniyor.
C5 anti-COVID bileşiğine bir RIBOTAC eklemek, potansiyelini on kat artırır, diyor Disney. Bunun klinik denemeleri yapılmış bir ilaç olması için çok daha fazla çalışma var. Bu yöntem bir virüse saldırmanın tamamen yeni bir yolu olduğu için öğrenilecek çok şey var, diyor.
Disney, “Bilim dünyasına COVID RNA genomunun uyuşturulmaz bir hedef olduğunu göstermek için mümkün olan en kısa sürede yayınlamak istedik. Küçük bir molekülle herhangi bir RNA’yı hedefleyemeyeceğini düşünen birçok şüpheci ile karşılaştık.” diyor Disney. “Bu, RNA’yı ilaç hedefi olarak modern tıp biliminin ön saflarına koymayı umduğumuz başka bir örnek.”
Yazıyla ilgili Scripps Research youtube kanalından paylaşılan kısa ve öz bir videoyu buraya bırakıyorum. İzlemenizi tavsiye ederim.
Kaynak : sciencedaily.com
