Yapay Olarak Üretilmiş İnsan Dokularında (Organoidlerinde), COVID-19'u Erken Evrede Durdurabildiği Gösterilen Bir İlaç Adayı!

British Columbia Üniversitesi’nde araştırmacı olan Dr. Josef Penninger tarafından yönetilen uluslararası bir takım, SARS-CoV-2’nin konaklarını enfekte etmek için kullandığı hücresel kapıyı etkili biçimde engelleyen deneysel bir ilaç buldu. 

2 Nisan 2020’de Cell’de ön-yayın olarak yayınlanan bulgular, 2 Nisan itibariyle 981.000’den fazla kişiyi etkileyen ve dünya çapında 50.000 kişinin hayatına mal olan yeni tip koronavirüsün erken enfeksiyonunu durdurabilecek bir tedavi konusunda umut vaat ediyor.

Çalışma, SARS-CoV-2’nin, COVID-19’a neden olan virüs, kilit noktalarına ve virüsün kan damarları ve böbrekleri nasıl enfekte edebildiğinin yanı sıra hücresel düzeydeki etkileşimlerine de ışık tutuyor.

UBC Tıp Fakültesi profesörü, Yaşam Bilimleri Enstitüsü (The Life Sciences Institute) direktörü ve UBC Fonksiyonel Genetik’te Kanada 150 Araştırma Başkanı (The Canada 150 Research Chair) olan Penninger şunları söyledi: 

Sonuçlarımızın, benzeri görülmemiş bu pandeminin tedavisi için yeni bir ilacın geliştirilmesi yönünden önerilere sahip olduğu konusunda umutluyuz.

Bu çalışma, Dr. Ryan Conder’ın Vancouver’da Kök Hücre Teknolojileri (STEMCELL Technologies)’ndeki gastrointestinal grubu, İspanya’daki Nuria Montserrat, Toronto’dan Dr. Haibo Zhang ile Dr. Art Slutsky ve özellikle de bu hastalığın patolojisini daha iyi anlamak ve çığır açan tedavisel seçenekler sağlamak için haftalardır gece-gündüz yorgunluk nedir bilmeden çalışan Ali Mirazimi’nin İsveç’teki bulaşıcı biyoloji takımı dahil olmak üzere akademik araştırmacıların ve şirketlerin arasındaki hayret verici iş birliğinden ileri gelmektedir.

ACE2, hücre zarı yüzeyindeki bir protein, şimdi SARS-CoV-2’nin spike glikoproteini için kilit reseptör olarak bu salgında odak noktasında bulunuyor. Önceki çalışmada, Penninger ve onun Toronto Üniversitesi ile Viyana’daki Moleküler Biyoloji Enstitüsü’nden meslektaşları ilk olarak ACE2’yi tanımladılar ve canlı organizmalarda ACE2’nin SARS, 2003’te küresel tehdit olarak bilinen viral solunum hastalığı, için kilit reseptör olduğunu buldular. Penninger’in laboratuvarı ayrıca bu proteini hem kalp-damar rahatsızlığı hem de akciğer yetmezliği ile ilişkilendirmeye devam etti.

COVID-19 salgını dünya çapında yayılmaya devam ederken klinik olarak kanıtlanan bir antiviral terapinin ya da spesifik olarak kritik SARS-CoV-2 reseptörü ACE2’yi moleküler düzeyde hedefleyen bir tedavinin bulunmayışı, ciddi COVID-19 vakalarını tedavi etmek amacıyla mücadele veren sağlık çalışanları için boş cephanelik anlamına gelmektedir.

St. Michael Hastanesi’nin Biyomedikal Bilim İçin Kenaan Araştırma Merkezi (the Kenaan Research Centre for Biomedical Sicence of St. Michael’s Hospital)’nde bilim insanı ve Toronto Üniversitesi’nde bu çalışmada yer alan profesör Dr. Art Slutsky şunları söyledi: 

Yeni çalışmamız, yakında Avrupalı biyoteknoloji şirketi Apeiron Biologics tarafından klinik deneylerle test edilecek APN01 (insan rekombinant çözünür anjiyotensin dönüştürücü enzim 2 – hrsACE2) isimli bir ilacın COVID-19’un antiviral terapisi için faydalı olacağı yönünde çok ihtiyaç duyulan direkt kanıtı sağlıyor.

Mevcut çalışmada analiz edilen hücre kültürlerinde hrsACE2, koronavirüs yükünü 1.000-5.000 katsayısı ile engelledi. Araştırmacılar insan kan damarı ve böbreklerinin işlenmiş replikalarında (İng: engineered replicas), insan kök hücrelerinden büyütülen organoidler, virüsün doğrudan enfekte edebildiğini ve kendini eşleyebildiğini gösterdi. Bu, hastalığın gelişimi ve ciddi COVID-19 vakalarının çoklu organ yetmezliği ile kardiyovasküler hasarına ilişkin kanıt bulundurması konusunda önemli bilgi sağlıyor. Klinik aşamadaki hrsACE2, ayrıca işlenmiş insan dokularındaki SARS-CoV-2 enfeksiyonunu da azalttı. İspanya’da Catalonia Biyomühendislik Enstitüsü’nde ICREA profesör olan Núria Montserrat şunları söylüyor:

Organoidleri kullanmak, bize zaten diğer hastalıklar için kullanılmakta olan ya da onaylanmaya yakın olan tedavileri çevik bir yolla test etme olanağı sağlıyor. Zamanın kısa olduğu böyle anlarda insan organoidleri, insan vücudu ortamında (İng: "the human settings") yeni bir ilacı test etmek için harcanacak zamandan tasarruf ediyor.

Penninger şunları ekledi:

COVID-19’a sebep olan virüs, ilk SARS virüsünün yakın bir kardeşi. Önceki çalışmamız ACE2’yi SARS-CoV-2 için giriş kapısı olarak hızlıca tanımlamamıza yardım etti, bu da hastalık hakkında çok şey açıklıyor. Şu an ACE2’nin virüsü yakalayan çözünür bir formunun, spesifik olarak virüsün bizi enfekte etmesi için geçmesi gereken kapıyı hedefleyen gerçekten çok rasyonel bir terapi olabileceğini biliyoruz. Bu korkunç pandemi için umut var.

Bu araştırma bazı hususlarda Kanada federal hükümeti tarafından, COVID-19 salgınının üstesinden gelmek için gelişimin hızlandırılması, deneme ve önlemlerin uygulanmasında odaklanmış olan olağanüstü durum finansmanı vasıtasıyla desteklenmiştir.