Koronavirüsteki bir molekül, varyantlara karşı ortak bir tedavi geliştirme müjdesi veriyor

SARS-CoV-2 virüsünün neden olduğu Kovid-19 hastalığına yönelik birçok tedavi, virüsün insan hücresine bağlanmak için kullandığı spike proteinine odaklanıyor. Bu tedaviler orijinal virüs üzerinde iyi bir şekilde çalışırken, spike proteininde birçok mutasyona sahip olan Omikron gibi varyantlar üzerinde etkili olmayabilir. Chicago Üniversitesi’ne bağlı Pritzker Moleküler Mühendisliği Fakültesi’nden araştırmacı Juan de Pablo liderliğindeki bir ekip, virüsün çoğalması için çok önemli olan ve farklı koronavirüsler arasında nispeten sabit kalan başka bir proteini incelemek için gelişmiş hesaplama simülasyonları kullandı. Nsp13 adı verilen bu protein, virüsün çoğalmasında rol oynayan helikazlar olarak adlandırılan bir enzim sınıfındandır.
12 Ocak’ta Science Advances isimli dergide yayınlanan bu çalışmada, bilim adamları Nsp13’e bağlanabilen ve virüsün çoğalmasına engel olabilen üç farklı bileşeni ortaya çıkardılar. Koronavirüs varyantları arasındaki helikaz dizilimlerinin tutarlılığı göz önüne alındığında, bu inhibitörler, Kovid-19’u tedavi etmek üzere helikozları hedef alan ilaçlar tasarlamak için değerli bir başlangıç ​​noktası olarak görülebilirler.
De Pablo, Chicago Üniversitesi internet sitesinde, çalışmanın yayınlanması ile eş zamanlı olarak yayınlanan bir raporda, “Şu anda Kovid-19’a karşı sadece bir tedavimiz var. Virüs mutasyona uğradıkça, spike proteinin yanı sıra farklı bölümleri hedef almamız gerekiyor. Çalışmamız, küçük moleküllerin virüsün çoğalmasındaki etkili olan bir hedefin davranışını nasıl değiştirebildiğini ortaya çıkarırken, Kovid-19 tedavisi için umut verici bir aday olduğunu gösterdi.
De Pablo ve grubu son iki yıldır, SARS-CoV-2 hücrelerinin çoğalmasına veya hücreleri enfekte etmesine izin veren proteinleri incelemek için gelişmiş simülasyonlar kullandı.
Aylarca güçlü algoritmalar kullanarak son derece zorlu hesaplamalar gerektiren simülasyonlar, virüsün moleküler düzeyde nasıl çalıştığına açıklık getirdi.
Bilim insanları bu projede, virüsün çoğalmasında ilk adım olan, DNA’nın çift sarmalını ayırarak tek sarmal halinde getiren Nsp13 proteinini incelediler.
Araştırmacılar daha önce de Nsp13’ün bu ayrılmayı gerçekleştirdiğini biliyorlardı, ancak sürecin karmaşık dinamiklerine yönelik ayrıntılı bilgileri yoktu. Simülasyonlar, protein içindeki çoklu alanların birbirleriyle nasıl iletişim kurduğunu ve koordine şekilde nasıl hareket ettiğini ortaya çıkardı.
Araştırmacılar ayrıca, proteinin belirli bölgelerine dışardan bir molekülün bağlandığı anda söz konusu iletişim ağını bozduğunu da tespit ettiler. Bu durum, proteinin artık DNA’yı verimli bir şekilde çözemeyeceği ve virüsün kopyalanmasının daha zor hal alacağı anlamına geliyor. Bu moleküllerden birkaçı zaten, Nsp13 inhibitörleri olduğu bildirilmişti ancak araştırmacılar simülasyonlarında test etmek için, bananin, SSYA10-001 ve chromone-4c olmak üzere üç molekül seçtiler. Bu üç molekülün de belirli bölgelere bağlanarak ve protein ağını bozarak, Nsp13 proteinini etkili bir şekilde bozduğunu tespit ettiler. De Pablo ve ekibi, şimdi ulaştıkları sonuçları laboratuvarda test etmek için çalışıyorlar. Ekip daha önce, Ebselen ilacının virüsün ana proteazına veya MPro’ya nasıl bağlandığını ortaya çıkarmak için hesaplama analizini kullanmıştı.
Farklı bir çalışmada, antiviral ilaç olan Remdesivir’in virüse nasıl bağlandığını ve müdahale ettiğini de ortaya çıkardılar. Ayrıca, Luteolin’in virüsün çoğalma yeteneğini nasıl bastırdığını da açıkladılar.
De Pablo raporda son olarak şunları söyledi:
“Virüsün farklı bölgelerini ve farklı proteinlerini etkileyen ilaçları incelemeye devam ediyoruz, daha sonra etkinliklerini doğrulamak için deneysel verileri kullanıyoruz. Artık bir dizi potansiyel tedavimiz var ve yeni tasarladığımız ilaçlarımız gelecekte Kovid-19 ve koronavirüslerin tedavisinde oyunun dengesini değiştirebilir.”