Koronavirüsler zaman olarak çok uzağımızda olmayan genelde kuşlarda ve memelilerde hastalık yapan, genetik materyali RNA olan virüslerdir. İnsanlarda farklı nezlelerden sorumlu olmakla birlikte ateş ve bademciklerin büyümesine yol açarak gösterdiği semptomlarla kış ve bahar aylarında nezleye yol açarlar. Dünyamızı etkisi altına alan COVİD-19 salgınını ile bu virüslerin gösterdiği semptomlar ağırlaşarak baş göstermiştir. Bu virüs ailesi insanlarda SARS-CoV-2 ile birlikte toplam 7 farklı koronavirüs tipi ile hastalık etmeni olarak bulunmaktadır.

COVİD-19 pandemisi şu ana kadar yaklaşık 2.000.000 kişinin bu hastalığa yakalanmasına, 114.215 kişinin hayatını kaybetmesine ve 430.455  kişinin de sağlıklarına kavuşması ile seyreden bir salgın olmakla birlikte bu sayılara her geçen saat yenileri eklenmektedir.

Dünya ülkelerinin önemli bilim merkezleri ve bilim insanları çeşitli ilaç kullanımları ile bu hastalık için tam etkili bir çözüm bulamamalarına rağmen ellerinde bulunan çeşitli antiviral etkili ilaç ve ilaç kompozisyonları ile hastalığın seyrini önemli ölçüde değiştirmiş, Dünya genelinde iyileşme oranlarını ölüm oranlarının üzerinde tutmayı başarmışlardır.

Bunların dışında Dünya Sağlık Örgütü ve çeşitli sağlık kuruluşları, özel ilaç şirketleri, bağımsız araştırma merkezleri bu salgının son bulması için etkili bir ilaç ve aşı geliştirme politikası izlemeye başlamışlardır. Bu sebeple Çin’de ilk izole edilen virüsün tüm genom analizi yayınlandığından itibaren, uzman bilim insanları bu virüsün insan hücrelerine bağlanma, giriş ve çoğalma yollarını kısa süre içerisinde açıklamış, zaman kaybetmeden üç boyutlu modellemeler yapılarak insan hücrelerine bağlanma bölgelerinden ACE2 adı verilen kısmın sekans analizleri ivedilikle yapılmış ve yayınlanmıştır. ACE2 dışında hücresel proteaz mekanizmalarının da modellemeleri yapılmıştır.

Peki bu modellemeler bize ne anlatıyor?

Bilim insanlarının bu modellemeleri yapmalarının en önemli sebeplerinden birisi, çok fazla bulunan bileşik kompozisyonunun taranması ile aşı ve antiviral ilaçların geliştirilmesi için gereken zamanı uzatmamak ve hemen ilaç geliştirme prosedürlerine geçmek, ikincisi ise; klinik öncesi çalışmalarda kullanılacak ve denenecek moleküller, bileşikler vb. maddelerin bahsi geçen bağlanma bölgeleri ile homolojisi yani eşleşmesini simülasyon ortamında görmeleri ve bu potansiyel ilaçların bu bağlanma bölgelerine güçlü veya zayıf bağlanmalarının olasılıklarının hesaplaması içindir.

Kimyasal tabanlı moleküller dışında yeni yeni literatüre tıbbi bitkilerin etken maddeleri olan biyoaktif bileşenlerin simülasyonları yapılmaktadır. Bunlar sayesinde virüsün etkinliğini ortadan kaldırmak için polifenoller, flavonoidler vb. maddelerin simülasyonlarını ile bu etkinlikleri bilgisayar ortamında görebiliyoruz.

Antosiyaninler; insan sağlığı üzerinde yararlı etkiler gösterdiği eski zamanlardan beri bilinen bir gerçektir. Giderek artan sayıda çalışmalar; antikanser, antidiyabet, nöroprotektif, antienflamatuar, antioksidatif, kalp sağlığının korunması gibi birçok alanda kullanımı olan yaygın polifenollerdir. Antosiyaninlerin virüs yaşam döngüsünde yer alan farklı yollar üzerindeki önleyici etkileri göz önüne alındığında, umut verici tedavilere cevap olması beklenmektedir. Antosiyanince zengin kırmızı ve mor içerikli meyve ve sebzelerde bulunan aktif bileşenler, Siyah frenk üzümü, Mor patates, Aronya, Mor havuç, Nar, Böğürtlen, Ahududu gibi zengin antosiyanin kaynağı olan bu besinler özellikler İnfluenzanın A ve B tiplerinde virüslerin çoğalmalarını durdurmada etkili olmuşlardır.

Swaminathan ve arkadaşları 2013  yılı çalışmalarında Aronya meyvesinden (Sambucus nigra) izole edilen cyanidin-3-sambubioside (C3S) ‘in  Anti- İnfV  etkisi rapor edilmiştir. Ayrıca bu antosiyaninlerin moleküler kenetlenme (Molecular Docking) çalışmalarını yapmışlardır. Bu antosiyaninler İnfluenza virüsünün nöraminidaz rezidülerine bitişik 430-kavitesine bağlanır. Bu antiviral bileşik, Asp 151 ve Glu 119’dan uzak bağlandığından, nöraminidaz direncini düzenlediği bilinen iki rezidünün, oluşturduğu duyarlılık sayesinde InfV’ye karşı yeni bir antiviral ilaç sınıfı potansiyeli olduğunu göstermiştir  (Swaminathan vd., 2013). Ayrıca HIV virüsünün proteaz enzimine yüksek bağlanma etkisi gösteren bir çalışmada (Rampogu, 2015) antosiyanin ailesinde yer alan “Siyanidin” polifenolünün HIV proteaz enziminin aktif bölgesine etkili bağlanmasını rapor edilmiştir.

 

 

 

Yukarıdaki görselde antiviral yaklaşımlarda kullanılan ilaçların dışında doğal ürünlerinde izlediği yolaklar bulunmaktadır. Bazı antosiyanin, flavonoid ve terpenler hücre yüzeyinde bulunan gömülü proteinlere etki ederek viral etmenin hücre ile kaynaşmasını ve girişini inhibe ederek, bazı antosiyanin, flovonoid ve kumarinler nükleik asit sentezini engelleyerek, bazı terpenoidler viral nükleik asitin virion içerisine paketlemesine etki ederek, bazı flavonoidler, polifenoller, alkoloidler, kalkonlar ve antosiyaninler Nöraminidaz inhibitörlerinin salınımında yer alırlar.

Son olarak, viral hastalıklarla mücadelede saflaştırılmış antiviral antosiyaninlerin, tam farmakolojik etki mekanizmalarının netleştirilmesi viral enfeksiyonların tedavisi yeni bir umut kapısı olacaktır.

KAYNAKLAR

Swaminathan, K., Dyason, J. C., Maggioni, A., von Itzstein, M., & Downard, K. M. (2013). Binding of a natural anthocyanin inhibitor to influenza neuraminidase by mass spectrometry. Analytical and bioanalytical chemistry405(20), 6563-6572.

Rampogu, S. D. Novel Antiviral Activity of Anthocyanins: An In Silico Approach. VRI Bioinfo & Proteo, Volume 3, Issue 1, May 2015

 

Mikrobiyolog Ali ARSLAN

Sankara Beyin ve Biyoteknoloji Araştırma Merkezi