- Avrupa Bilim ve Teknoloji Dergisi
- Issue: 32 Special Issue
- SARS-CoV-2 Ana Proteaz Enzimine Yönelik Antiviral Bileşiklerin Bilgisayar Destekli İlaç Tasarımı Yön...
SARS-CoV-2 Ana Proteaz Enzimine Yönelik Antiviral Bileşiklerin Bilgisayar Destekli İlaç Tasarımı Yöntemleri ile Değerlendirilmesi
Authors : Gizem Tatar, Ercüment Yilmaz
Pages : 1043-1047
Doi:10.31590/ejosat.1041077
View : 15 | Download : 4
Publication Date : 2021-12-31
Article Type : Research
Abstract :COVID-19, asemptomatik ya da hafif hastalık belirtilere sahip olup, hızlı ve şiddetli gelişen üst solunum yolları bulguları sonucunda ölüme kadar götürebilen ciddi bir hastalıktır. SARS-CoV-2'nin yeni tanımlanan bir virüs olması, kısa ve uzun dönem etkilerinin tam olarak bilinmemesi ve oluşturduğu etkilerin bireyler arasında farklılık göstermesi nedeniyle, COVID-19'un tanısı ve tedavisi güçleşmektedir. Bununla birlikte, yeni bir ilaç molekülünün keşfinde yaklaşık 5-10 bin aday molekül incelenmekte, bu aday moleküllerin arasından bir ilacın piyasaya sürülmesi 10 yıldan fazla bir zaman alabilmekte ve tüm sürecin maliyeti ise yaklaşık 330 milyon doları bulabilmektedir. İlaç keşfinin maliyetli ve zaman alan bir süreç olması göz önüne alındığında, COVID-19 pandemisine bağlı ölüm vakalarının dünya genelinde yüksek oranda seyretmesiyle birlikte bu hastalığı önleyici ve tedavi etme amaçlı ilaç ve aşı geliştirme yöntemlerinde yeni akılcı yaklaşımların önemi artmıştır. Son yıllarda bilgisayar teknolojilerindeki ilerlemelere birlikte ilaç geliştirme çalışmalarına yönelik bilgisayar destekli ilaç tasarımı (in siliko) yöntemleri geliştirilmiştir. Böylece, yüksek maliyetli ve zaman alıcı olan ıslak laboratuvar çalışmalar yerine, kısa sürede ve düşük maliyetle ilaç geliştirme süreci tamamlanabilmektedir. Bu çalışmada, bilgisayar destekli ilaç tasarım yöntemleri kullanılarak SARS-CoV-2'nin virülansında önemli rol oynayan ana proteaz (Mpro) ile çeşitli viral hastalıklar için klinik olarak kullanılan 15 adet antiviral bileşiğin biyolojik aktivitelerinin araştırılması hedeflenmiştir. Çalışmanın ilk adımında SARS-CoV-2’nin ana proteaz enzimi ve antiviral bileşiklerin 3-boyutlu yapı analizleri yapılmıştır. Ardından, bilgisayar destekli ilaç tasarımı yöntemi olan moleküler kenetlenme kullanılarak her bir antiviral bileşik ile hedef enzim arasındaki bağlanma serbest enerjisi ve inhibisyon katsayısı hesaplanmıştır. Yapılan bu analiz sonucunda, Lopinavir bileşiği SARS-CoV-2 ana proteazına karşı en iyi bağlanma affinitesi gösteren bileşik olarak belirlenmiştir. Ayrıca bu bileşik, SARS-CoV-2 ana proteazının aktivitesinde önemli role sahip olan Cys145, Glu166, Glu189 ve Ser144 aminoasitleri ile hidrojen bağı etkileşimi oluşturmuştur. Elde edilen sonuçlar, varolan antiviral ilaç molekülerinin biyolojik etkinliklerinin zaman ve maliyet açısından daha avantajlı sekilde irdelenmesini sağlamıştır. Bu çalışma COVID-19 tedavisine yönelik daha etkili antiviral ilaçların geliştirilmesine yönelik yapılacak klinik çalışmalara rehberlik edecektir.Keywords : COVID-19, SARS-CoV-2, SARS-CoV-2 ana proteaz, Moleküler kenetlenme, in siliko, Bilgisayar destekli ilaç tasarımı.