TASARLANAN NANOPARÇACIKLAR VİRÜSLERİN TEMEL DİZİLİMİNİ YOK ETTİ
İnsan papilloma virüsünün dış kısmını bağlayan bir nanoparçacığı gösteren moleküler dinamik modeli.
Viralenfeksiyon her yıl dünya çapında milyonlarca insanı öldürmektedir, ancak günümüzde mevcut olan antiviral ilaçlar, ilgili virüslerde çok az işe yaramaktadır. Viralenfeksiyonların sağlıklı hücrelere girmesini önleyen birkaç geniş spektrumlu ilaç da mevcut fakat bunların enfeksiyonu önlemek için sürekli alınmaları gerekmekte ve viral mutasyon yoluyla sağlanan direnç ciddi bir risk oluşturmaktadır.
Chicago Illionis Üniversitesi’nde kimya profesörü olan Petr Kral da dahil olmak üzere uluslararası bir grup araştırmacı, herpessimplex virüsü, insan papilloma virüsü, solunum sinsityal virüsü, dang humması ve lentivirüsler gibi bir dizi virüse bağlanan yeni antiviralnanoparçacıklar tasarladı. Virüslerin hücrelere bulaşmasını engelleyen geniş spektrumlu antivirallerden farklı olarak, yeni nanoparçacıklar virüsleri yok etmektedir.
Ekibin bulduğu ve keşfettiği şeyler, Nature Materials dergisinde anlatılmaktadır.
Yeni nanoparçacıklar, heparin sülfat proteoglikan (HSPG) adı verilen bir hücre yüzeyi proteinini taklit etmektedir.HIV de dahil olmak üzere virüslerin önemli bir kısmı, ilk olarak hücre yüzeyinde HSPG’lere bağlanır ve daha sonra sağlıklı hücrelere girer ve hastalık bulaştırır. HSPG’yi taklit eden mevcut ilaçlar virüse bağlanır ve onun hücrelere bağlanmasını önler, ancak bağın gücü kısmen zayıf kalmaktadır. Bu ilaçlar aynı zamanda virüsleri yok edemez ve virüsler ilaç konsantrasyonu düştüğünde yeniden aktif hale gelebilir.
El Paso’daki Texas Üniversitesi’nde yardımcı doçent doktor olan ve bir gazetede yazar olarak çalışan LelaVukoviç de dahil olmak üzere Kral ve meslektaşları, viral parçacıklara daha sıkı bağlanabilecek ve aynı anda onları yok edebilecek HSPG’ye dayanan yeni bir nanoparçacık tasarlamaya çalıştılar.
Karikatür, bütünlüğünü kaybetmesine sebep olan bir virüse yapılan hayali bir nanoparçacık saldırısını göstermektedir.
Kral ve Vukoviç,antiviralnanoparçacıklarını özel olarak tasarlamak için İsviçre, İtalya, Fransa ve Çek Cumhuriyeti’nden deney uzmanları, virüs uzmanları ve biyokimyacılar ile el ele çalıştı.
Kral, “Nanoparçacıkların bağlanması gereken HSPG-bağlayıcı viral alanların genel kompozisyonunu ve nanoparçacıkların yapısını biliyorduk fakat farklı nanoparçacıkların bağlanma gücü açısından ve hücrelere viralenfeksiyon girişini engellemek için farklı hareket etmelerinin sebebini anlayamadık,” dedi.
Ayrıntılı simülasyonlar ile Kral ve meslektaşları bu sorunları çözmeye yardımcı oldular ve daha iyi çalışabilmeleri için nanoparçacık tasarımını detaylı bir şekilde ayarlamada deney uzmanlarına yol gösterdiler.
Araştırmacılar, çeşitli hedef virüslerin doğru yapısını oluşturmak ve nanoparçacıkları her atoma ulaşana kadar üretmek için gelişmiş hesaplama modeli tekniklerini kullandılar. Virüslerdeki ve nanoparçacıklarda bulunan birbirinden ayrı atom grupları arasındaki etkileşimlerin en ince detayına kadar anlaşılması, araştırmacıların iki oluşum arasında meydana gelebilecek olası bağların gücünü ve kalıcılığını hesaplamalarını sağladı ve onlara bağın zaman içinde nasıl değişebileceğini tahmin etme konusunda ve sonunda virüsü yok etmelerinde yardımcı oldu.
Ekibin antiviralnanoparçacık hakkındaki son taslağı, birçok virüse değiştirilemez şekilde bağlanıp virüslerin ölümcül derece şekil değiştirmesine sebep oldu, ancak sağlıklı dokular veya hücreler üzerinde herhangi bir etkisi yoktu. Nanoparçacıklar üzerinde cam tüpte yapılan deneyler, onların herpessimplex virüsü, insan papilloma virüsü, sinsital virüs, dang virüsü ve lentivirüse değiştirilemez biçimde bağlandığını gösterdi.
Kral, “Hayat kurtarmak amacıyla kullanılabilecek geniş spektrum antiviralin, güvenli ve etkili olacağını umduğumuz bir prototipini geliştirmeleri için tasarım ekibine gerekli verileri sağlayabildik” dedi.
ÇEVİRİ: İREM KIZILER
Kaynak:https://phys.org/news/2017-12-gold-nanoparticles-viruses.html
