Dünya çapında bir milyondan fazla insan, COVID-19’a neden olan koronavirüs olan SARS-CoV-2 enfeksiyonundan dolayı hayatını kaybetti. Araştırmacılar yeni enfeksiyonları tedavi etmek ve önlemek için yollar geliştirmek için yarışıyorlar. Bu tedavilerin çoğu, virüsün vücuttaki hücrelere tutunma ve enfekte etme yeteneğini engellemeye odaklanmaktadır.
SARS-CoV-2, spike proteinini kullanarak hücrelere bağlanır. Bu protein, insan hücrelerinin yüzeyine oturan bir molekül olan ACE2 reseptörüne bağlanır. ACE2’ye bağlandıktan sonra virüs, hücre ile kaynaşmasına izin veren yapısal bir değişikliğe uğrar. Virüs hücreden içeri girdiğinde ise çoğalabilir.
Virüsler, insan hücrelerini enfekte etmek için , hücre yüzeyine bağlı yoğun bir karbonhidrat tabakasından geçmelidir. Bu katman genellikle heparan sülfat içerir. Herpes ve diğer koronavirüsler dahil olmak üzere birçok virüsün enfeksiyon sırasında heparan sülfata bağlandığı bilinmektedir.
Araştırmacılar, SARS-CoV-2 enfeksiyonu için hem heparan sülfatın hem de ACE2’nin gerekli olduğunu buldular. Moleküler modelleme kullanarak, heparan sülfatın virüsü nerede bağladığını belirlediler. Reseptör bağlanma alanı (RBD) adı verilen spike proteininin önemli bir kısmı ile etkileşime girdiğini buldular.
Daha sonra heparin ilacının RBD ile nasıl etkileşime girdiğini incelemek için elektron mikroskobu kullandılar. Heparin, yapı olarak heparan sülfata benzer bir ilaçtır. Kan pıhtılarını tedavi etmek için kullanılır. Ekip, heparin veya heparan sülfatın RBD’ye eklendiğinde, ACE2 ile bağlanmasını artırmak için yapısını değiştirdiklerini buldu. Daha ileri çalışmalar, SARS-CoV-2’nin laboratuvarda yetiştirilen insan akciğer hücrelerini enfekte etmek için hem heparan sülfata hem de ACE2’ye bağlanması gerektiğini gösterdi.
Araştırmacılar, heparan sülfatı hücre yüzeyinden çıkarmak için enzimler kullanarak enfeksiyonu önleyebildiler. Heparin ayrıca, koronavirüse bağlanarak ve hücrelere girmesini önleyerek, laboratuvarda yetiştirilen hücrelerde koronavirüs enfeksiyonlarını engelledi.
Bulgular, heparinin COVID-19’u tedavi etmek için yeniden kullanılabileceğini göstermektedir. Kan pıhtıları ve felç, COVID-19’un yaygın komplikasyonlarıdır, bu nedenle birçok hasta ilacı zaten almaktadır.
Ekip, kan pıhtılaşmasını tedavi etmek için kullanılan dozların enfeksiyonu tamamen engellemeyeceğini, ancak daha hafif bir vakaya yol açabileceğini tahmin ediyor.
Araştırmacılar: “Bulgularımız, koronavirüs enfeksiyonunun ACE2’ye ek olarak heparan sülfat gerektirdiğini gösteriyor” diyor. “Heparan sülfatın, virüsün bir toplayıcısı olarak hareket ederek, spike proteini ile ACE2 arasındaki etkileşimi artırarak viral enfeksiyonu daha verimli hale getirebileceğini düşünüyoruz.”
Heparin, heparan sülfat veya heparan sülfatı hedef alan ilaçların insanlar için bir COVID-19 tedavisine dönüşüp dönüşmeyeceğini keşfetmek için daha fazla çalışma planlanmaktadır.
