Prionlar, bazı yıkıcı ve bulaşıcı beyin hastalıklarından sorumlu olan oldukça tehlikeli proteinlerdir – ve tarihte ilk kez, bilim insanları tarafından laboratuvarda yapay bir insan prionu sentezlendi. Fakat bir tür zombi salgını başlatmak yerine, bu araştırmanın sonuçları aslında prion hastalıkları için yeni tedaviler geliştirmeye yardımcı olabilir.
Case Western Reserve Tıp Fakültesi’den Nörolog Jiri G. Safar “Bu başarı bir dönüm noktasını temsil ediyor. Şimdiye kadar beyindeki prionlar hakkında bildiklerimiz sınırlıydı. Yakın zamanda yaptığımız gibi test tüplerinde sentetik insan prionları üretebilmek, prionların yapısını çok daha detaylı şekilde anlayabilmemizi sağlayacaktır,” yorumunu yaptı.
Araştırmacılar prionların yapılarını keşfettikten sonra, bu proteinleri beyinde yavaşlatabilecek ve yıkıcı şekilde yayılmalarını potansiyel olarak durdurabilecek çeşitli ilaç türlerini geliştirmek için daha donanımlı hale gelecekler.
PRİONLAR BEYNİ SÜNGERE ÇEVİRİYOR
Prionlar yanlış gelişen ve anormal şekillerde katlanan proteinlerdir. Beyindeki normal proteinlerle bağlandıklarında, anormal şekilde katlanmaları için diğer proteinleri uyarırlar. Adım adım ilerleyen bu etki, beyin yapısında mikroskobik delikler oluşturarak, beyni bir süngere çevirir.
Bu durdurulamayan beyin hasarı demansa ve bedensel kontrol kaybına neden olur. Dolayısıyla, ölüm kaçınılmaz bir son olur. Geçmiş yıllarda deli dana hastalığında da gördüğümüz gibi bu biyolojik terör, hayvanlar ve insanlar arasında geçişler yapabilir.
Prionlardan kaynaklanan hastalıklar nadir görülen hastalıklardır. ABD’de, her yıl yaklaşık 300 prion vakası bildirilmektedir. Ancak bu hastalıklar genellikle hızla ilerlerler ve şu anda tedavileri mümkün değildir. Bu durum da prion kaynaklı hastalıkları özellikle korkutucu bir hale getirmektedir.
Geçmişte, araştırmacılar kemirgen prionlarını kontrol etmeyi başarmışlardı. Fakat uzmanlara göre, sözü edilen kontroller insani özellikler verilmiş farelerdeki prionlar üzerinde yapıldığı için, bu durum insanlara bulaşıcı özellikte değildi.
Farelerde ve hamsterlarda görülen prion hastalıklarının detayları üzerine yapılan bazı çalışmalarda başarı elde edilmiş olsa da, bu ölümcül proteinlerin hem yapısal hem de mekanizma olarak insanlarda oluşma şekli farklıdır.
Bu yüzden, şimdiye kadar insan prionlarının yanlış katlanması bir sır olarak kaldı. Son zamanlarda prion hastalığını tedavisine yönelik yürütülen çalışmaların başarısızlığa uğraması, deney hayvanları üzerinde yapılan çalışmaların insanlar için her zaman işe yaramadığını gösteriyor.
Bu en son çalışmada ise bilim insanlarıları, E. coli bakterisinde genetik yapısı değiştirilmiş bir insan prion proteini kullandılar ve “son derece yıkıcı” bir insan prionunu başarılı bir şekilde sentezlemeyi başardılar.
İnsan prion proteinlerini temsil eden genetik yapısı değiştirilmiş farelerde bu proteini test ettiler ve yeni, özellikle toksik bir insan prionu türünü işaret eden bir nöropati ve nörolojik bozukluk gözlemlediler.
Bu süreçte, hücreler arası sinyalleri değiştirmeye etmeye yardımcı olan ve Gangliyozid GM1 olarak bilinen bir hücre molekülünün, enfeksiyonun tekrarlanmasını ve prion hastalığının bulaşmasını tetiklemeye yardımcı olduğunu keşfettiler.
Bu keşif, uzmanların bu molekülü durduran ve prion hastalığının yayılmasını engelleyen bir ilacı geliştirebilecekleri anlamına geliyor. Uzmanlar, yanlış katlanmış proteinlerin beyindeki varlıklarının prion hastalığının şiddetlenmesine neden olmadığını da belirttiler. Fakat, prionun yapısının amino asit zincirlerinde, proteinin ne kadar hızlı çoğaldığını, ne kadar bulaşıcı olduğunu ve hangi beyin yapılarını hedeflediğini belirleyen önemli değişiklikler mevcut.
Safar, “Bulgularımız yapısal düzeyde yeni insan prionlarının nasıl meydana geldiğini açıklıyor ve yanlış katlanmış protein yapısında ve değişimlerinde görünüşte ne kadar ince farkların olduğunu, geçirgenliklerini, hücresel hedef belirlemeyi ve dolayısıyla insanlarda ortaya çıkış şekillerini nasıl etkilediğini anlamak adına önemli bir temel sağlıyor” açıklamasını yaptı.
Prionun yeni bir türünün laboratuvar ortamında üretilebilmesi kulağa korkunç geliyor. Ancak bu araştırma, yardımcı faktörleri keşfederek, bu proteinleri bloke etmek için yeni tedavi yaklaşımları geliştirme ve prion hastalığını tedavi etmede yeni ve cesur bir adım olabilir.
Araştırma ekibinin yürüttüğü çalışma Nature Communications‘da yayınlandı.
Kaynak: Science Alert
