Köpekbalığı VNAR’larının koronavirüslere karşı etkin oldukları ortaya çıktı

Yaşıtlarımın ve benden büyüklerin çoğu herhalde net hatırlayacaktır Spielberg’ün Jaws filmini. Bu filmi, tek kanallı ve siyah-beyaz televizyon döneminin, üzerimizde köpek balıklarına dair bıraktığı negatif izlenimlerin esas sorumlusu olarak görürüm yıllardır.

Köpekbalıkları ile milyonlarca yıllık evrimsel süreçlerde ortaya çıkan akrabaları, bu süreçlerin sonunda “Mükemmelleşen” avcılık yetenekleri nedeniyle ekosistemleri dengede tutmada büyük rol oynarlar. Dolayısıyla, bu canlıların neslinin tükenmesi deniz ekosistemleri açısından oldukça tehlikeli. Deniz ekosistemlerinin önemli bir parçası olan köpekbalıklarının bilinen beş yüzden fazla türü bulunuyor. Bunlardan yalnızca üç türün insanlara - nadir de olsa - saldırabildiği biliniyor. İstatistikler, her yıl yüz milyondan fazla köpekbalığının balıkçılar tarafından avlandığını gösteriyor. 2020 yılındaki kayıtlara göre, köpekbalığı saldırısı kaynaklı insan ölümü sayısı ise 13. 

Tüm bunların yanı sıra, son yıllarda köpekbalıkları üzerinde çeşitli moleküler araştırmalar da yapılıyor. Köpekbalıklarında geçtiğimiz yıllarda keşfedilen, kısaca VNAR olarak adlandırılan, küçük antikor benzeri proteinler bulunuyor. Bu antikor benzeri proteinler, tıpkı deve, lama vb. canlılardan elde edilen daha küçük VHH antikorları gibi, mevcut antikor tedavilerinde kullanılan monoklonal antikorlardan daha küçük yapılara sahipler. VNAR’ların sıcaklık dayanımlarının da daha yüksek olduğu biliniyor. Bu nedenle VNAR’lar, antikor tedavilerinde, görece “geleneksel” antikorların yerine güçlü ilaç adayı olarak ortaya çıkıyor. Geçtiğimiz hafta Nature Communications dergisinde yayımlanan bir araştırma, VNAR’ların potansiyellerini göstermesi bakımından oldukça önemli[i]. 

Wisconsin Üniversitesinden araştırmacılar, sentetik köpekbalığı VNAR kütüphanelerini tarayarak, COVID-19’a yol açan SARS-CoV2 ve benzeri koronavirüs türevlerine karşı etkin VNAR’ları keşfettiler[ii]. Köpekbalığı VNAR’larının, yarasalara bulaşan ve insan hücrelerine bulaşma yeteneğine de sahip WIV1-CoV virüsünü etkisizleştirebildiğini gösterdiler. WIV1-CoV virüsünün henüz şu an insana bulaşmadığı ve yalnızca yarasalarda bulunduğu biliniyor. Araştırmacılar bu antikor benzeri proteinlerin, daha küçük yapıları nedeniyle virüs yapılarına daha kolay yaklaşarak, “geleneksel” monoklonal antikorların erişemedikleri bölgelere eriştiklerini belirtiyor.

Daha basit anlatırsak, virüsü yüzeyi engebeli bir yuvarlak top olarak düşünün. Elinize büyük bir fırça alıp tüm yüzeyi boyamaya kalktığınızda, fırçanın büyüklüğü nedeniyle girintili/alçakta kalan/daha küçük bölgelere yeterince erişemediğini ve bu bölgelerin yeterince boyanmadığını fark edeceksiniz. Elinize çok daha küçük bir fırça aldığınızda daha küçük bölgelere de eriştiğinizi göreceksiniz. Tıpkı küçük fırçanın, daha küçük bölgelere erişimi gibi VNAR’lar da virüs yüzeyinde daha büyük antikorların erişemediği bölgelere erişme ve bağlanma kapasitesine sahipler.

Milyarlarca VNAR içerisinden seçilen üç VNAR, SARS-CoV2, yalancı SARS-CoV2 (Yalnızca laboratuar testlerinde kullanılan; başka bir virüs iskeletine ama SARS-CoV2 yüzey proteinlerine sahip ve hücrelerde kendini kopyalayamayan bir virüs) ile SARS-CoV1 üzerinde başarılı sonuçlar verdi. VNAR’lardan bir tanesi MERS-CoV virüsünü de etkisizleştirmeyi başardı.

VNAR’ların klinikte kullanılmasına henüz zaman olsa da  gelecekteki olası bir bulaş ve salgında VNAR türü antikorların salgını önlemede ön cephede kullanılma potansiyellerinin olması oldukça umut verici. 

[i] Ubah et al. Mechanisms of SARS-CoV-2 neutralization by shark variable new antigen receptors elucidated through X-ray crystallography. Nature Communications, 2021; 12 (1) DOI: 10.1038/s41467-021-27611-y

[ii] University of Wisconsin-Madison. "Shark antibody-like proteins neutralize COVID-19 virus, help prepare for future coronaviruses." ScienceDaily. ScienceDaily, 17 December 2021. .