Yeni antiviral moleküllerin keşfine yönelik in-vitro tarama testi tasarımı:SARS-CoV-2 ana proteaz enzimi (Mpro)’ne yönelik inhibitörlerintaranması için ön uygulama


Dinçer E., Bilgi Ç., Erol Günal Ş., Kaplan E.(Yürütücü), Türkoğlu N.

TÜSEB A Grubu Acil AR-GE Projesi, 2024 - 2025

  • Proje Türü: TÜSEB A Grubu Acil AR-GE Projesi
  • Başlama Tarihi: Haziran 2024
  • Bitiş Tarihi: Haziran 2025

Proje Özeti

Son yüzyılda viral enfeksiyonların etkisi halk sağlığı üzerinde etkisi giderek artmakta birlikte pandemi boyutundaki salgınlar dünya genelinde sağlık hizmetlerini, eğitimi, üretim ağlarını ve ticareti durdurabilecek tehditler içermektedir. Koronavirüsler, influenza virüsler, çoğunlukla kesin tedavisi olmayan zoonotik kökenli virüsler ile mutasyon kapasitesi yüksek olan kronik hepatit virüsleri ve İnsan İmmün Yetmezlik Virüsü (HIV) gibi önemli ve yeniden önem kazanan birçok virüs kökenli enfeksiyonların küresel etkilerinin önlenmesi bütün dünyada 21. yüzyıldaki önemli stratejik hedeflerden biridir. Aktif virüslerin kullanıldığı antiviral ilaç araştırmaları genellikle Biyogüvenlik Düzeyi 3 ve 4 (BGD3 ve BGD4) standartlarına uygun laboratuvarlar gerekmektedir. Bu güvenlik düzeylerindeki altyapılar pahalı, gelişmekte olan ülkelerde yaygın olmayan ve gelişmiş ülkelerde ise yüksek biyogüvenlik riskleri nedeniyle kolay erişilemeyen laboratuvarlardır. Bu zorluklar aktif virüs temelli antiviral ilaç araştırmalarında önemli bir sınırlama oluşturmaktadır. Bu engelin aşılmasında, virüssüz antiviral araştırma modellleri daha güvenli, hızlı, ucuz, kolay optimize edilebilir, yüksek kapasiteli antiviral ilaç tarama kapasitesi ile kit ve otomasyona dönüşebilme potansiyelleri gibi eşsiz fırsatlar sunmaktadır. Bu proje kapsamında, in-vitro antiviral inhibisyon test tasarımı amaçlanmaktadır. Hedeflenen test tasarımı kapsamında model olarak literatürde iyi karakterize edilmiş Şiddetli Akut Solunum Yolu Sendromu Koronavirüs-2 (SARS-CoV-2)’nin yabani tip ve mutant ana proteaz enzim (Mpro)’leri, hücresiz in-vitro protein üretim tekniğiyle üretilerek Mpro-spesifik floresan rezonans enerji transferi (FRET)-peptit kesimi ile aktivitesi değerlendirilecektir. Proje kapsamında ayrıca Flip-floresan protein (Flip-Yeşil floresan protein [GFP]; Flip-GFP) raportör sisteminin, altın standart FRET-peptit kesim tekniğine alternative olarak uygulanma potansiyeli de değerlendirilecektir. Elde edilen optimize in-vitro Mpro enzim (yabani ve mutant tip) inhibisyon testinin etkinliğinin ve uygulanabilirliğinin değerlendirilmesi için bilinen Mpro inhibitörleri ile ekibimiz tarafından önceki çalışmalarda sentezlenen/izole edilen çeşitli bileşik ve bitki ekstraktları olası antiviral etkinlikleri yönünden analiz edilecektir. Viral evrimin doğası gereği birçok virüste olduğu gibi koronavirüslerde de zoonotik doğası gereği insan ve ilişkili hayvanlardaki döngüsü ve mutasyon oluşumu devam etmektedir. Buna bağlı olarak, gelecekte, viral ilaç hedeflerindeki değişimler kuşkusuz devam edecek ve bu değişime uygun yeni antiviral ilaçların tasarlanması için hızlı, ucuz, optimize edilebilir, tarama kapasite yüksek, otomasyona uygun virüssüz in-vitro sistemlere ihtiyaç büyüyerek artacaktır.