Alp Kibaroğlu, 27 Nisan 2020

Coriolis µ Biyolojik Örnekleyici:

• ISO 14698 standartlarına uygundur.
• Dakikada 100 ila 300 L arasında hava örnekleyebilir.
• Moleküler teknikler sayesinde, örnek bir kaç saat
  içinde analiz edilebilir.
• Açık ve kapalı alan kullanımına uygundur.
• Kolayca taşınabilir: 3 kg ağırlığındadır.
• Batarya ile çalışır, sahada kullanılabilir.

 

Cihaz, “siklonik” teknolojisi sayesinde, toksin, virüs, bakteri, polen, küf ve mantar gibi bir çok biyolojik partikülü 10 dakika gibi kısa bir süre içinde havadan örnekleyebilmektedir. Ayrıca, “uzun süreli monitorizasyon (LTM)” opsiyonu ile, örnekleme süresi 6 saate kadar uzatılabilir. Coriolis µ, kontamine hava monitorizasyonu, dekontamine edilmiş alanların kontrolü, risk seviye haritalarının çıkarılması gibi amaçlara hizmet edebilir (1).

Siklonik teknoloji, havadaki partikülleri sıvı ortama hapsettiğinden, mikrobiyoloji, hücresel ve moleküler biyoloji teknikleri (kültür, PCR, QPCR, ELISA, vb.) yoluyla örnek analizini kolaylaştırır. Hızlı ve etkili analize imkan sağlayan bu özellik, önleyici prosedürlerinin devreye alınması için önemli bir avantaj sağlar. Geçmiş yıllarda, solunum yolu ve gastro-enterit epidemilerinin kontrolü amacıyla hastane yoğun bakım ünitelerinde, MERS-CoV salgını sırasında hastane ve deve çiftliklerinde ve hatta metro istasyonlarında halk sağlığının korunmasına yönelik olarak Coriolis µ cihazı kullanılmıştır. Ayrıca, Bacillus antracis gibi biyo-terörizm ajanlarının tespiti, alerjen, küf/mantar kontrolü, polen taranması, mikotoksin, gluten tayini gibi uygulamaları da mevcuttur.

Bilindiği üzere, yeni “koronavirüs hastalığı (COVID-19)” çok hızlı bir şekilde yayılım göstermiş ve Dünya genelinde bir pandemi halini almıştır. Bu salgından sorumlu SARS-CoV-2 virüsünün, özellikle kritik alanlarda hava kontaminasyonu yaratma riski dikkatli biçimde değerlendirilmelidir.

Salgının yayılmaya başlamasıyla birlikte, Çin’de bulunan önemli 2 merkez olan “Centres for Disease Control and Prevention (CDC) of Shenzhen and Guangzhouu” ve  “South China Institute of Environmental Sciences” Coriolis µ hava örnekleyici sistemi yaygın biçimde kullanmışlardır. Ayrıca, Avrupa ülkelerinde de gerek sosyal alanlar gerekse hastane ortamlarında virüs örneklemesi önem kazanmış ve giderek yaygınlaşmaya başlamıştır. SARS-CoV-2 virüsünün, hava kirliliğine sebep olan parçacıkların içinde ve çeşitli yüzeylerde uzun süre bulunup yayılabileceğine dikkat çekilmiştir (2-3). Kritik alanların kontaminasyon riskinin değerlendirilmesi, pandemi ile mücadele önemli katkı sağlayabilir. 

Dünya Sağlık Örgütü, 29 Mart 2020 tarihinde yayınladığı bilgilendirme notunda, bazı bilimsel makalelerde tam olarak gösterilememiş olsa da, virüsün hastane hava ortamlarında tayinini yönelik çalışmalara ihtiyaç duyulduğunu vurgulanmıştır (4-5). Yapılan son çalışmada, pandemi hastanesinden alınan hava örneklerinin yaklaşık %30 kadarında SARS-CoV-2 bulunduğu tespit edilmiştir (yayınlanmamış veri).

Kaynakça

1.Bertin Technologies website. https://www.bertin-instruments.com/the-air-sampler-coriolis-%c2%b5-micro-developed-and-provided-by-bertin-technologies-used-in-asia-and-europe-to-collect-coronavirus-sars-cov-2-and-help-combat-its-spread/
2.Setti L, Passarini F, De Gennaro G, Baribieri P, Perrone MG, Borelli M, Palmisani J, Di Gilio A, Torboli V, Pallavicini A, Ruscio M, Piscitelli P, Miani A. SARS-Cov-2 RNA Found on Particulate Matter of Bergamo in Northern Italy: First Preliminary Evidence. https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995 3.van Doremalen N, Morris D, Bushmaker T et al. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as compared with SARS-CoV-1. New Engl J Med 2020; 382:1564-1567. doi:10.1056/NEJMc2004973
4.Modes of transmission of virus causing COVID-19: implications for IPC precaution recommendations. Scientific Brief, 29 March 2020. WHO reference number: WHO/2019-nCoV/Sci_Brief/Transmission_modes/2020.2 https://www.who.int/publications-detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipc-precaution-recommendations
5.Ong SW, Tan YK, Chia PY, Lee TH, Ng OT, Wong MS, et al. Air, surface environmental, and personal protective equipment contamination by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) from a symptomatic patient. JAMA 2020; 323(16):1610-1612. doi:10.1001/jama.2020.3227.

Selin Ünal, 17 Nisan 2020

Aralık-2019’da, Çin’in merkezindeki 11 milyonluk Wuhan kentinde, daha önce bilinmeyen bir patojenin neden olduğu yeni bir pnömoni ortaya çıktı. Yeni tip koronavirüs adı verilen bu patojenin bu denli tehlikeli olacağını kimse tahmin etmiyordu.  Salgın, çok kısa sürede Dünya genelinde yayıldı ve küresel olarak 1.000.000’dan fazla vaka görülmesine neden oldu (1). Hızlı yayılıma karşılık olarak, Dünya Sağlık Örgütü (WHO), uluslararası endişe duyulan bir halk sağlığı sorunu olması sebebiyle acil durum ilan etti.

                                                                                                                                                                                                          Yeni tip ve insanları enfekte eden koronavirüs (2019-nCoV ya da SARS-CoV-2), şiddetli akut solunum yolu sendromu ile yakından ilişkili olarak tanımlandı. 2019-nCoV, Coronaviridae familyası ve betacoronavirus cinsine ait, memeli ve kuş konakçılarını enfekte edebilen pozitif ve tek sarmallı RNA ((+) ssRNA) virüsüdür. Genomik düzeyde en çok yarasa betakoronavirüslerine benzemektedir. Yapılan analizler sonucu yarasaların, potansiyel bir doğal rezervuar olduğu saptanmıştır (2-4).

Günümüzde, yeni tanımlanan ve enfekte edici virüse karşı spesifik bir tedavi yoktur. Bu nedenle, hastalıkla mücadele etmek için etkili anti-viral ajanların tanımlanması acilen gereklidir. Virüsün hızlı yayılım göstermesinden dolayı atılacak ilk adım, mevcut anti-viral ilaçların tedavide etkili olup olamayacağını test etmektir. Bu çalışmaların yanı sıra, yeni aşı ve ilaç keşif çalışmaları da eş zamanlı olarak ivme kazanmalıdır.

SARS-CoV-2 Araştırmalarında “Image Cytometry”

                                                                                                                                                                                                        Bilimsel çalışmalarda hızlı, verimli ve güvenilir sonuçlar alabilmek kadar deney ve analizlerin standardizasyon ve optimizasyonu da oldukça önemlidir. Anti-viral ajanların keşfinde kullanılan temel yöntemlerden birisi de “Image Cytometer” analizleridir. Bu teknoloji sayesinde, viral titrasyon ve antikor nötralizasyon gibi deneyler, hızlı ve etkin biçimde gerçekleştirilebilmektedir. ABD merkezli Nexcelom Bioscience firması, CDC, FDA, NIH/NIAID gibi viroloji alanında saygın kurumlarla birlikte çalışarak, mikroplak düzeyinde hücre görüntü analizlerine ve modern viroloji deneylerinin tasarlanmasına yardımcı olmaktadır. 

Celigo “Image Cytometer” sistemi,  96- ve 384-kuyucuklu plaklarda odak sayımı, plak ve tek enfekte hücre sayım ve analiz gibi özellikleri sayesinde, aşı geliştirme süreçlerine hız katabilir. Celigo, tüm kuyucuğun aydınlık alan ve 4-renkli floresan görüntülenmesinde sınıfının en iyisidir (5).

Kaynakça

 1-Pneumonia of unknown cause – China. WHO Disease outbreak news. 5 January 2020. https://www.who.int/csr/don/05-january-2020-pneumonia-of-unkown-cause-china/en
2. Okai A. UNDP support for 230 coronavirus-affected countries goes beyond health. United Nations Development Programme, 28 March 2020. https://www.undp.org/content/undp/en/home/blog/2020/undp-support-for-coronavirus-affected-countries-goes-beyond-heal.html
3. Lu R, Zhao X, Li J, Niu P, Yang B, Wu H et al. Genomic characterisation and epidemiology of 2019 novel coronavirus: implications for virus origins and receptor binding. Lancet 2020; 395(10224): 565-574. doi: 10.1016/S0140-6736(20)30251-8.
4-Perlman, S. Another decade, another coronavirus. N Eng J Med 2020; 382: 760-762. doi: 10.1056/NEJMe2001126.
5. Nexcelom website. https://www.nexcelom.com/nexcelom-products/cellometer-and-celigo-image-cytometers/celigo-imaging-cytometer/#features

Hande Gürsel, 13 Nisan 2020

Tüm dünyaya yayılan Covid 19 salgınıyla birlikte, virüs araştırmaları Biyoteknoloji çalışmalarının da ana gündemi haline geldi. Virüsun genomu, proteinleri, etkileşim mekanizması ve virüse karşı oluşan immün cevap bir çok bilimsel çalışmanın odağında. Temel bilimciler bu konuda araştırmalarını sürdürürken, her bir bilgi virüse karşı antiviral ilaç ve aşı çalışmaları için birer ilhama dönüşüyor.

Betakoronovirüs cinsine ait dört farklı soydan bir olan SARS-CoV-2, zoonotik yani hayvanlardan insanlara geçerek enfeksiyon oluşturabilen virüslerden. Virüs, tek zincirli RNA’ya sahip ve bu genetik materyal bir kılıf içinde korunuyor. Yaklaşık 26-32 kb uzunluğundaki tek zincirli RNA’sıyla en büyük RNA genomuna sahip virüslerden biri. Genom yapısı içinde, korunmuş genler olduğu gibi, “spike” glukoproteinleri (S), kılıf proteinleri (E), membran proteinleri (M) ve nükleokapsid proteinleri (N) gibi çeşitli proteinleri şifreleyen gen dizileri yer alıyor. Bu proteinler virüsün bilayer membran yapısını ve tutunma yüzeylerini oluşturuyor. Ayrıca, vürüsün çoğalması ve genom bütünlüğünden sorumlu, Hemaglutinin esteraz (HE), 3a/b, 4a/b gibi diğer proteinler de mevcut (Şekil 1).

SARS-CoV-2 ve konak hücre arasındaki etkileşime moleküler düzeyde baktığımızda, virüsün, konak hücrenin yüzeyindeki ACE2 (antiogenin converting enzyme-2) ligandına S proteinleriyle tutunduğunu ve konak hücrenin TMPRSS2 proteazıyla kesime uğrayarak aktifleştiğini bilmekteyiz (Şekil 2). Bu süreci, transkripsiyon (RNA dizisinin kopyalanması) ve translasyon (polipeptid-protein sentez süreci) takip ederek virüsün konak hücrede çoğalması ve yayılarak enfeksiyon gücünü artırması izliyor (1). 

Virüse karşı immün sistem cevabının temel unsurlarından biri ise, makrofaj benzeri antijen sunan hücrelerin SARS-CoV-2 yapısını hazmederek, bu yapıya ait proteinleri parçalaması ve peptidler halinde T-hücrelerine tanıtmasıdır. Böylece, insan vücudunda T-hücre aktivasyon ve farklılaşması başlar. T hücreleri sitokin üretimi yoluyla immün cevabın diğer unsurlarını da harekete geçirirler (2). Eğer bu durum kontrolden çıkar ve aşırı sitokin üretimi ile sonuçlanırsa, “sitokin fırtınası” olarak bilinen durum ortaya çıkmaktadır.

İmmün tedavi stratejilerinin ve ilaç geliştirme çalışmalarının başarıya ulaşabilmesi için, öncelikle bu mekanizmaların iyi anlaşılması gerekmektedir. Moleküler düzeyde bakıldığında, S proteininin ACE2 reseptörüne bağlanması çeşitli yollarla baskılanabilir, virüsün hedef hücre içindeki çoğalmasını engellenebilir ya da nötralize edici antikorlar geliştirilebilir. Bununla birlikte, immün yanıtın incelenmesi için viral lizatlar ya da virüs protein-peptid karışımları kullanılarak T hücre cevabına ilişkin deneyler yapılabilir.

SARS-CoV-2, dünya üzerinde pek çok araştırıcı tarafından saflaştırıldı. Ancak, bilimsel ve klinik araştırmalarda virüsün kendisi yerine yapay peptit karışımlarının kullanılabilmesi önemlidir. Virüsün orjinal proteinlerini taklid edebilece sentezlenmiş peptidlerin (protein parçacıkları) varlığı, yoğun deney ve analizler  yapılmasına imkan sağlamakla birlikte, bilim insanlarının güvenliği açısından da önem arz etmektedir. Bu amaçla, JPT Peptide Technologies GmbH firması, SARS-CoV-2 protein yapılarının bir karşılığı olarak, özel ve yüksek saflıkta peptid kütüphaneleri oluşturmuştur. Çeşitli peptid havuzlarına ait detaylı bilgilere ve T-hücre aktivasyon protokollerine linkten ulaşabilirsiniz.

Kaynakça

1. Mousavizadeh L, Ghasemi S. Genotype and phenotype of COVID-19: Their roles in pathogenesis. Journal of Microbiology, Immunology and Infection.
2. Li G, Fan Y, Lia Y, Han T, Li Z, Zhou P, Pan P, Wang W, Hu D, Liu X, Zhang Q. Coronavirus infections and immune responses. Journal of Medical Virology. https://doi.org/10.1002/jmv.25685