SARS-CoV-2 Epigenetiği İlaç Geliştirme İlişkisi ve Olası SARS-CoV-3 Salgını

Uluslararası bir araştırma ekibi SARS-CoV-2 virüsü genomunun yani kısaca RNA’sının ‘folding’ mekanizmalarını çözümlemeyi başardı. Virüs, insan konak hücrelerini enfekte edebilme yeteneğini ve enfeksiyon sürecini bu katlanma yapıları ile kontrol etmekte ve düzenlemekte.

RNA iplik halinde konak hücrede sentezlendikten sonra, konak hücrenin içinde üretilen virüslerin içine yerleştirilir. RNA’nın bu ‘tek boyutlu’ yapısı serbest bırakıldığında elektriksel ve kütlesel etkileşim ile katlanarak özel bir form alır ve bu RNA’dan proteinler üretilmek üzere mRNA’lar yapılırken bu katlanma yapıları değişir. Bu da virüsün hangi proteinleri hangi sıra ile ve ne miktarda üreteceğini belirleyen epigenetik bir unsurdur.

Bu katlanma yapıları beta koronavirüsler arasında yüksek bir benzerlik gösterse de SARS-CoV-2’nin katlanma modellemelerinin tamamlanmasının, salgına özel ilaçların geliştirilmesi ve bulunmasına olduğuna kadar ilerde ortaya çıkması muhtemel koronavirüslerine karşı da erken önlem alınmasını sağlamasına yarayacağı düşünülüyor.

SARS-CoV-2 virüsünün genetik kodu toplamda 29.902 bazdan oluşan bir RNA’dır ve 27 proteinin sentezi için bilgi taşır. Binlerce protein üreten bir gelişmiş canlı genomu ile karşılaştırıldığında bu sayı her ne kadar az olsa da virüsler kendilerinden eşlenmesi için konak hücrenin protein bilgilerini, proteinlerini ve mekanizmalarını kullanır. Bu da onları
sadece kendi az sayıda proteinleri üzerinden engellemeyi zorlaştırır ve konak hücrenin de kullandığı proteinleri de bir o kadar tanımayı gerekli kılar.

Virüs, kendi 27 proteinin tamamının sentezini ve seviyesini çok hassas bir biçimde kontrol edebilir. SARS-CoV-2 uzamsal katlanma ile başta protein kodlamayan alanlarında bu süreci gerçekleştirerek protein sentezlerini kontrol eder. Şu ana kadarki bu katlanmaların modelleri, bilgisayar analizleri ve indirekt deneysel verilere dayanarak geliştirilmişti.

Şimdi ise Goethe University, Israeli Weizmann Institute of Science, Swedish Karolinska Institute, Catholic University of Valenciave ve TU Darmstadt’tan araştırıcılar modelleri denedi. Nükleer Manyetik Rezonans spektroskopi (NMR) tekniği ile 15 farklı düzenleyici elemanın yapısını karakterize etmeyi başaran araştırıcılar, atomik düzeyde yüksek manyetizmaya maruz kalan RNA kısımlarından katlanma olan alanları ve yapılarını çalışabildi.

Dimetil sülfat uygulaması ile kontrol çalışması gerçekleştiren ekip, SARS-CoV-2’nin enfeksiyonu nasıl başlatıp kontrol ettiğini net olarak anlamamızı sağlayacak en önemli veri katkısını yaptı. Tabii ki, araştırma halen devam ediyor çünkü hangi viral proteinlerin ve insan konak hücrelerinin hangi proteinlerinin RNA’nın ‘katlanan’ düzenleyici alanları ile etkileşimde olduğunu halen net olarak bilmiyoruz. Özellikle de bunların hangilerinin olası tedavi hedefi olabileceği tespit edilmeye çalışılıyor.

Bu çalışmanın bir parçası olduğu COVID-19-NMR konsorsiyumunda 40 çalışma grubunda toplam 200 bilim insanının çalışıyor ve bu süreç Mart 2020’nin sonundan beri haftanın yedi günü çift vardiyalı devam ediyor. Bilgilerin ve elde edilen sonuçların beta koronavirüslerin geneline uygulanma potansiyelinin çok yüksek olduğu ve olası bir ‘SARS-CoV-3’ virüsü salgınına hazırlanmamızı sağlayacağı not edildi.