SARS-CoV koronavirüsünün küresel bir pandemiye dönüşme tehdidinin üzerinden 17 yıl geçti. Salgınları kontrol altına alma çabalarıyla dünya nüfusu en kötüsünden kurtuldu.
Bu sefer şanssızdık. SARS-CoV-2'yi selefinden çok daha bulaşıcı yapan şey, araştırmacılar virüsün hücrelerimize girmesi için başka bir yol keşfederken, şimdi cevaplayabileceğimiz bir sorudur.
Almanya'daki Münih Teknik Üniversitesi ve Finlandiya'daki Helsinki Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, yeni koronavirüsün dokularımızı enfekte etmesini sağlayan nöropilin-1 adlı bir reseptörü keşfeden bir çalışma yürüttüler.
Bu özel protein, burun boşluğunu kaplayan hücrelerde nispeten bol miktarda bulunur, bu nedenle virüsün vücudumuza yerleşmesi, çoğalması ve sonra yeni bir konağa yayılması zor değildir.
Bu yılın başlarında, anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 (ACE2) adlı bir reseptörün, koronavirüsün hücrelerin yüzeyine bağlanmasına yardımcı olduğu, transmembran tip II serin proteaz (TMPRSS2) adı verilen bir enzimin de girişi için kritik olduğu keşfedildi.
Bu tür moleküler hackleme, her iki SARS koronavirüsünün, akciğerlerin iç yüzeyinden sindirim sistemine kadar vücudumuzdaki bir dizi dokuya neden zarar verdiğini iyi açıklıyor.
Ancak virüslerden birinin neden diğerinden daha iyi yayıldığını söylemiyor.
'Çalışmamızın başlangıç noktası, 2003 yılında yerel bir salgına yol açan koronavirüs olan SARS-CoV ve aynı büyük ACE2 reseptörünü paylaşmalarına rağmen SARS-CoV-2'nin bu kadar farklı yollarla yayılmasının nedeniydi' diyor. Helsinki Üniversitesi'nden virolog Ravi Ohha.
İki viral genomu karşılaştırırken bulmacanın önemli bir parçası ortaya çıktı; SARS-CoV-2, konakçı dokuyu yakalamak için diğer tehlikeli patojenler tarafından kullanılanlardan farklı olarak, dikenli bir 'kancalar' kümesinin oluşumundan sorumlu olan dizileri eşleştirmiştir.
Yine bir virolog olan Olli Vapalahti, “ Selefi ile karşılaştırıldığında, yeni koronavirüs, diğerlerinin yanı sıra Ebola, HIV ve son derece patojenik kuş gribi türleri de dahil olmak üzere birçok yıkıcı insan virüsünün dikenlerinde bulunan yüzey proteinlerinde 'fazladan bir yığın' elde etti '' diyor Helsinki Üniversitesi.
Bizi bir cevaba götüreceğini düşündük. Ama nasıl?'
Araştırmacılar, dünyanın dört bir yanındaki meslektaşlarına danışarak, nöropilin-1'i ortak bir faktör olarak belirlediler.
Tipik olarak bu reseptör, doku gelişimi için önemli olan büyüme faktörlerine, özellikle sinirlere yanıtta rol oynar. Ancak birçok virüs için, konakçı hücrelerin nüfuz edecek kadar uzun süre tutulmasına izin veren rahat bir kullanımdır.
SARS-CoV-2 parçacıklarını örten yüzeydeki sivri uçların elektron mikroskobu, kesinlikle reseptöre bağlanma olasılığına işaret etti.
Bunu doğrulamak için araştırmacılar, nöropilin-1'e erişimi engellemek için özel olarak seçilmiş monoklonal antikorları kullandılar.
Tabii ki, SARS-CoV-2 proteinlerini içeren 'psödovirüsler', nöropilin-1 bloke edildiğinde içeri girmeyi çok daha zor buldu.
Vapalahti, “ACE2'yi bir hücreye girmek için bir kapı kilidi olarak düşünürseniz, nöropilin-1 virüsü kapıya yönlendiren faktör olabilir” diyor.
ACE2 çoğu hücrede çok düşük seviyelerde ifade edilir. Dolayısıyla virüsün girecek kapıları bulması kolay değildir. Nöropilin-1 gibi diğer faktörler virüsün kapısını bulmasına yardımcı olabilir. '
Nöropilin-1'in burun boşluğunun sinir dokularında yüksek miktarlarda eksprese edildiği göz önüne alındığında, SARS-CoV-2 için halının enfeksiyon buruna girer girmez açıldığını hayal edebiliyoruz.
Ölen COVID-19 hastalarından nöropilin-1 eksprese eden doku örneklerine daha yakından bakmak şüpheleri artırdı ve farelerde yapılan bir deney, reseptörün sinir sistemimize virüs girişini teşvik etme rolünü doğrulamaya yardımcı oldu.
Vapalahti, “Laboratuvarımız şu anda virüs ve nöropilin arasındaki bağlantıyı kesmek için özel olarak geliştirdiğimiz yeni moleküllerin etkilerini araştırıyor” diyor.
Bu araştırma Science dergisinde yayınlandı.
Kaynaklar: Fotoğraf: SARS-CoV-2 'Spike' (kırmızı) nöropiline (mavi) bağlanır. (G.Balistreri & secondbaystudio.com)
