Afrika'da yaygın olarak görülen ve uyku hastalığı olarak bilinen tropikal hastalığın etkeni, Trypanosoma brucei paraziti. Yıllardır bilim insanlarının kafasını kurcalayan bir soru vardı: Bu parazit, konakçı organizmada bağışıklık sisteminden nasıl gizleniyor?
Parazitin, varyant yüzey glikoproteini (VSG) adı verilen bir protein katmanıyla adeta bir 'moleküler pelerin' giydiği biliniyordu. Bu dış katman, bağışıklık sisteminden kaçmak için sürekli yenileniyor. Ancak bu sürekli yenilenmenin ardındaki biyolojik mekanizmalar ve parazitin neden bu kadar aktif bir şekilde bu süreci yönetirken organizmanın diğer kısımlarını aşırı yüklemediği büyük bir muammaydı.
İngiltere'deki York Üniversitesi'nden bir ekip, bu gizemi çözerek ESB2 adını verdikleri bir 'moleküler öğütücü' keşfetti. Bu yapı, parazitin pelerinini oluşturan talimatları (RNA formunda) içeri alırken, aynı anda üretilen diğer proteinlere ait talimatları adeta 'doğrayarak' etkisiz hale getiriyor.
Çalışmanın ilk yazarı mikrobiyolog Lianne Lansink, "Moleküler öğütücüyü mikroskopta ilk gördüğümüzde, özel bir şey bulduğumuzu biliyorduk," diyor. Parazitin hayatta kalmak için VSG proteininin yanı sıra besin çalmak gibi işlevler için de yardımcı proteinlere ihtiyacı var. Ancak en kritik olan VSG üretimi ve ESB2 tam da bu noktada devreye giriyor.
Hücre üretim hattının sonunda yer alan ESB2, RNA moleküllerini yakalayarak her bir proteinin seviyesini dikkatli ve bilinçli bir şekilde yönetiyor. Bu sayede VSG üretimi tam hız devam ederken, enerji israfı en aza indirgeniyor.
Çalışmanın kıdemli yazarı mikrobiyolog Joana Correia Faria, "Bir genetik baskı odasının hemen içinde yer alan, basılırken bir kılavuzun belirli sayfalarını seçici olarak karalayan moleküler bir öğütücü hayal edin," şeklinde durumu açıklıyor. "Bu, genleri kaynakta baskılamanın şaşırtıcı derecede verimli bir yolu."
Araştırmacılar, parazit hücrelerindeki proteinleri etiketleyip kütle spektrometrisi ile tanımlayarak ESB2'yi buldular. ESB2'nin işlevini anlamak için ise genetiği değiştirilmiş parazitlerde bu moleküler öğütücüyü ortadan kaldırdılar. ESB2'nin yokluğunda, yardımcı proteinlerin üretim seviyeleri VSG ile aynı seviyelere fırladı ve ESB2'nin gizli rolü ortaya çıktı. Artık bilim insanları, bu keşfi kullanarak tedavi yöntemleri geliştirmeye odaklanabilir.
Faria, "Bu, enfeksiyona bakış açımızda temel bir değişikliği işaret ediyor," diyor. "Birçok organizmanın hayatta kalması, genetik talimatlarını ne kadar iyi verdiklerinden çok, onları kaynakta ne kadar iyi yok ettiklerine bağlı olabilir." ESB2'nin aktivitesini bozarak geliştirilecek tedaviler, T. brucei parazitini yok etmeyi veya bağışıklık sistemi için daha görünür hale getirmeyi amaçlayabilir. Tedaviler henüz uzak olsa da, parazitin aldatmacalarından biri artık açığa çıkmış durumda.
Uyku hastalığı, tsetse sineğinin ısırığıyla bulaşıyor ve merkezi sinir sisteminde ciddi sorunlara yol açabiliyor. Hastalık uykusuzluk, kafa karışıklığı ve komaya neden olabilir, hatta ölümcül sonuçlar doğurabilir. Son yıllarda hasta sayısı azalsa da, her yıl yüzlerce insan bu hastalıktan etkilenmeye devam ediyor. Mevcut tedaviler her zaman erişilebilir değil, işe yarayacağı garanti değil ve ciddi yan etkilere sahip olabiliyor.
Bu yeni keşfin arkasındaki araştırmacıların çalışmaları sayesinde, uyku hastalığına karşı mücadelede yeni yollar bulma konusunda taze bir umut doğdu. Araştırmacılar, ESB2'nin farklı RNA moleküllerini nasıl tanıdığını daha yakından incelemek ve etkileşimde bulunduğu diğer proteinleri araştırmak istiyor.
Faria, "Bu keşif benim için tam bir döngüyü tamamlama anı," diyor. "Bu parazitin genetik kılavuzunun asimetrik ifadesini nasıl yönettiği gizemi, bir postdoc olduğum günlerden beri zihnimin arkasındaki çözülmemiş bir dava gibiydi. Yeni bir laboratuvar ve farklı bir bilim insanı grubunun eski bir probleme tamamen yeni bir açıdan bakarak neler başarabileceğinin bir kanıtı." Bu araştırma Nature Microbiology dergisinde yayınlandı.
