Emory Üniversitesi’nde yapılan bir araştırmaya göre, iki yaygın yabani bitki, COVID-19’a neden olan virüsün canlı hücreleri enfekte etmesini önleyen özlere sahip. SARS-CoV-2 virüsüne karşı etkinliklerini değerlendirmek için botanik özlerin ilk önemli incelemesinin bulguları Scientific Reports’ta rapor edildi.
Laboratuvar kaplarında yapılan çalışmalarda, kartal eğrelti otu (Pteridium aquilinum) rizomlarından ve uzun altın başak (Solidago altissima) çiçeklerinden elde edilen özler, SARS-CoV-2’nin insan hücrelerini enfekte etmesini ayrı ayrı engellemiştir.
Bitkilerde sadece eser miktarda aktif kimyasal madde bulunmaktadır. Araştırmacılar, kişinin kendisini bunlarla tedavi etmeye çalışmasının yararsız ve belki de zararlı olacağını vurguluyor. Aslında, kartal eğrelti otunun zehirli olduğu bilinmektedir.
Çalışmanın kıdemli yazarı ve Emory Tıp Fakültesi Dermatoloji Bölümü ve İnsan Sağlığı Araştırma Merkezi’nde doçent olan Cassandra Quave, “Virüse karşı aktivite gösteren ekstraktlardan molekülleri tanımlamak, izole etmek ve ölçeklendirmek için çalışıyoruz, ancak sürecin henüz çok başındayız” diyor.
“Aktif bileşenler ayrıştırıldıktan sonra, COVID-19 ilaçları olarak güvenlikleri ve uzun vadeli potansiyelleri için ek testler yapmayı planlıyoruz.”
Quave, potansiyel yeni ilaç olasılıklarını bulmak için yerli halkın bitkileri ilaç olarak nasıl kullandığını araştıran bir etnobotanisttir. Quave’nin laboratuvarı, dünyanın çeşitli yerlerindeki bitkilerden toplanan binlerce botanik ve mantar türevi doğal ürüne ev sahipliği yapan Quave Doğal Ürün Kütüphanesi’nin bakımından sorumludur.
Quave laboratuvarı daha önce ilaca dirençli bakteriyel enfeksiyonların tedavisi için umut verici bileşikler bulmak amacıyla geleneksel insanların cilt iltihabını tedavi etmek için kullandıkları bitkilere odaklanmıştı.
COVID-19’un yeni keşfedilen bir hastalık olduğu göz önüne alındığında, araştırmacılar daha kapsamlı bir strateji benimsedi. SARS-CoV-2’ye karşı etkinlik için Quave Doğal Ürün Kütüphanesinden 18 bileşiği ve 1.800’den fazla özü hızlı bir şekilde değerlendirmek için bir teknik geliştirdiler.
Emory’nin Moleküler ve Sistem Farmakolojisi yüksek lisans programında ve İnsan Sağlığı Çalışmaları Merkezi’nde doktora adayı olan Caitlin Risener, mevcut makalenin ilk yazarıdır.
Risener’e göre, “Doğal bileşiklerden oluşan kütüphanemizin, yeni ortaya çıkan bir hastalık için ileriye dönük tedavilerin araştırılmasına yardımcı olacak zorlu bir araç olduğunu gösterdik.” Yazarlar, diğer araştırmacıların tarama stratejimizi değiştirerek bitki ve mantarlarda çeşitli enfeksiyonları tedavi etmek için yeni ilaçlarla sonuçlanabilecek ek yeni bileşikler arayabileceğini belirtiyor.
RNA virüsü SARS-CoV-2, konak hücrenin ACE2 proteinine bağlanabilen bir spike proteinine sahiptir. Quave’ye göre, “viral spike proteini ACE2 proteinini neredeyse kilide giren bir anahtar gibi kullanarak virüsün bir hücreye girmesini ve enfekte olmasını sağlıyor.”
Bilim insanları SARS-CoV-2 virüs benzeri partikülleri veya VLP’leri ve yüzeylerinde ACE2’yi aşırı eksprese edecek şekilde tasarlanmış hücreleri kullanarak çalışmalar oluşturdular. COVID-19’u enfekte etmek için gereken genetik materyal VLP’lerden çıkarıldı. Bunun yerine, bir VLP, bir hücrenin mekanizmasını ele geçirecek ve bir ACE2 proteinine bağlanıp bir hücreye girebilirse parlak yeşil bir proteini aktive edecek şekilde tasarlandı.
Araştırmacılar, en yüksek aktiviteye sahip iki bitkiye odaklanmadan önce viral girişi engelleyen özütler için birkaç isabet buldular: uzun altın başak ve kartal eğrelti otu. Kuzey Amerika’ya özgü olan her iki bitki türü de Amerikan yerlileri tarafından ilaç olarak uzun bir kullanım geçmişine sahiptir.
Ek testler, dört SARS-CoV-2 varyantının (alfa, teta, delta ve gama) bitki özlerinin koruyucu etkilerine karşı bağışık olmadığını ortaya koydu.
NIH tarafından finanse edilen Emory Üniversitesi AIDS Araştırma Merkezi ve Quave laboratuvarı bu bulguları daha fazla test etmek için birlikte çalıştı. Ortak yazarlardan Emory pediatri profesörü Raymond Schinazi, Biyokimyasal Farmakoloji Laboratuvarı Bölümü direktörü ve HIV Cure Bilimsel Çalışma Grubu’nun eş direktörü de çalışmaya dahil oldu.
Schinazi antiviral ilaçların yaratılmasında öncü bir isimdir ve en çok çığır açan HIV ilaçları üzerindeki çalışmalarıyla tanınmaktadır.
Schinazi laboratuvarının daha iyi biyogüvenlik derecesi, araştırmacıların iki bitki özünü VLP’ler yerine SARS-CoV-2 çalışmalarını kullanarak değerlendirmelerine olanak sağladı. Sonuçlar, uzun altın başak ve kartal eğrelti otu özlerinin SARS-CoV-2’nin canlı hücrelere bağlanmasını ve enfeksiyonun yayılmasını önleme kapasitesini destekledi.
Quave’ye göre, “bulgularımız, bulaşıcı hastalıklara karşı yeni araçlar veya tedaviler geliştirmek için doğal ürün kütüphanelerinin gelecekte kullanılmasının yolunu açıyor.”
Araştırmacılar için bir sonraki adım, iki bitki özütünün ACE2 proteinlerine bağlanmayı önleyebildiği kesin yöntemi belirlemektir.
Risener’in araştırmanın en sevdiği yönlerinden biri, kartal eğrelti otu ve uzun altın başak örneklerini kendisinin temin etmiş olması. Quave laboratuvarı ayrıca Joseph W. Jones Araştırma Merkezi’nin Güney Georgia ormanlarına saha gezileri düzenliyor ve dünyanın dört bir yanından şifalı bitkiler topluyor.
Enstitü, Woodruff Vakfı tarafından bir zamanlar Amerika Birleşik Devletleri’nin güneydoğusuna hakim olan kendine özgü uzun yapraklı çam ekosisteminin son ceplerinden birinin korunmasına yardımcı olmak amacıyla geliştirilmiştir.
Risener, bitki örtüsünü tanımlamak ve toplamak için açık havaya çıkmanın inanılmaz olduğunu söylüyor. Çok az farmakoloji yüksek lisans öğrencisi bunu başarma fırsatına sahip. Yere diz çökmüş, tepeden tırnağa toprağa bulanmış, sevinç ve beklentiyle ışıldıyor olacağım.
Ayrıca Emory Herbaryumu için örneklerin montajına ve bitki özlerinin üretilmesine de yardımcı oluyor.
“Bir örneği kendiniz topladığınızda, örnekleri kuruttuğunuzda ve sakladığınızda kişisel bir bağ kuruyorsunuz” diyor. Bu, laboratuvarda elinize bir şişe bitki materyali tutuşturulup analiz etmenizin söylenmesine benzemiyor,
Risener, mezun olduktan sonra doğal kimyasalların incelenmesiyle ilgili bilimsel politika ve eğitim alanlarında kariyer yapmayı planlıyor. Botaniklerden elde edilen en iyi bilinen ilaçlar arasında söğüt ağacından elde edilen aspirin, mantarlardan elde edilen penisilin ve kanser tedavisi Taxol (porsuk ağacından) yer alıyor.
Risener’e göre, bitkilerin kimyasal karmaşıklığı o kadar büyük ki, insanların keşfedilmemiş tüm botanik kimyasalları hayal etmeye başlaması bile mümkün değil. “Bitkilerin muazzam tıbbi potansiyeli, ekosistemin korunmasının önemini vurguluyor.”
Kaynak: neurosciencenewsn
