Üyelerimizden Uzay Sezen bir haber sitesi için yazdığı makalede virüslerin canlıdan canlıya nasıl geçtiğini oldukça anlaşılır bir dille yazmış. Kendisinin izniyle yazısını buradan da sizinle paylaşıyoruz, haber linki için tıklayınız.

“Bela geliyorum demekteydi: Kovid-19 hastalığına yol açan SARS-CoV-2 virüsü doğal yollarla ortaya çıktı. Ancak kaynak lokasyonu ve genetik incelemeler yeni koronavirüsün iki farklı virüs tipinin karılmasıyla evrilmiş olabileceğini düşündürüyor.

Bir virüs veya bakterinin insanlara sıçraması evrimsel açıdan oldukça başarılı bir yönelim. Düşünsenize denizde kum, dünyada milyarlarca dipdibe yaşayan insan. Hastalık üreten canlılar bu olanağı bulabilmek için sürekli ısınma hareketi içinde. 2016 yılında Amerikan Bilim Akademisi’nin yayın organı PNAS’de yayınlanan bir bilimsel çalışma bugün yaşadığımız bulaşıcı virüs buhranının geliyor olduğunu adeta eşkal belirterek uyarısını yapmıştı. Araştırmacılar, adını WIV1-CoV verdikleri bir virüsün Wuhan canlı hayvan pazarlarında kol gezdiğini ve insan hücre yüzeylerindeki ACE2 algılayıcısını kullanarak hücre içine girebileceğini belirtmiş, hastalığın patlak vermesinin an meselesi olduğunu öngörmüşlerdi. Dört yıl sonra bela geliyorum dedi ve geldi.

YENİ KORONAVİRÜS İNSANLARA NASIL SIÇRADI?
İlk dizi incelemeleri ile birlikte virüsün atnalı burunlu yarasadan insanlara sıçramış olabileceği protein dizi benzerliklerine dayanarak öne sürülmüştü. Dizi benzerlikleri virüsün yılan kaynaklı olabileceğini de bir olasılık olarak sunmaktaydı. Virüs genomları kolaylıkla iskambil kartları gibi birbirleriyle karılabilirler (genetik rekombinasyon). Örneğin yılanların mağaralarda yarasaları uçarken havada kapıp yiyebildikleri bilinmekte. Çin’deki canlı hayvan pazarları yepyeni bir virüsün karılarak ortaya çıkması için dehşetengiz ortamlar sunmakta. Virüs taşıyan hayvanlar doğada asla bir araya gelemeyecek olan başka canlılarla dip dibe, kafesler içinde pazarlarda bir arada tutulmakta. Nature Medicine bilim dergisinde 17 Mart’ta yayınlanan yeni bir inceleme virüsün kaynağının soyu tükenme noktasına gelen, fakat kaçak yollarla Afrika ve Malezya’dan yakalanarak Çin’in canlı hayvan pazarlarında satılan, pullu karıncayiyen olma olasılığının çok güçlü olduğunu gösterdi.

VİRÜS DİKEN PROTEİNLERİ İPUÇLARI SUNUYOR
Virüsün yüzeyindeki “diken” adlı protein uzantıları tutunma ve hücreden içeri girebilme işlevlerini sağlayan iki protein yöresi (domain) içeriyor. Birinci yöre tıpkı ayakkabı bağcıklarına dolanan pıtrak dikenli bitki tohumları gibi insan hücrelerinin yüzeylerine bağlanabilmeyi sağlamakta. Bu birinci yöre, akciğerlerimizin derinlerinde yaygın bulunan ve kan basıncının düzenlenmesinde görev alan ACE2 algılayıcılarını tanıyarak tutunmakta. Hayvan pazarlarında satılan canlılarda taşınan korona virüs türlerinin diken yapı dizileri karşılaştırıldığında, pullu karıncayiyenlerdeki birinci yöre dizisinin yarasadan daha büyük ölçüde insan koronavirüs birinci yöresine benzerlik gösterdiği ortaya çıktı.

SARS-CoV-2 virüsünün diken yapısının protein diziliminin diğer korona virüs türleriyle karşılaştırılması. Diken uzantılarının ACE2 algılayıcısına bağlandığı yöre en çok pullu karıncayiyenlerde dolaşımda bulunan türe benzemekte (üst sıra). Diken yapısının insan hücrelerine çatlayarak kaynadığı yörede ise ek dizi kazanımı gözlemleniyor (alt sıra). Çatlama/kaynama yöresi diğer korona virüs türlerinde de var olan karbonhidratlı bileşiklerin eklenebildiği 3 aminoasite ek olarak 4 yeni aminoasit daha kazanmış durumda (yeşil ve gri çerçeveler). Kırmızı bölgeler yüzde yüz değişmeden korunan dizileri göstermekte.

Aynı çalışma diken yapısı üzerindeki ikinci yöre içindeki çarpıcı bir değişikliği de ortaya çıkardı. İkinci yöre, virüs kılıfının insan hücrelerinin yüzeyinde doğal olarak bulunan protein sindirici enzimler ile etkileşerek çatlayıp yarılmasına ve insan hücresiyle kaynaşıp taşıdığı RNA zincirini içeriye boca etmesine yol açan patlayıcı fünye gibi davranmakta. Araştırmacılar bu yöre içinde diğer korona virüs türlerinde şimdiye dek görülmemiş yepyeni bir dizinin varlığını ortaya çıkardılar. Evrimsel biyologlar ikinci yöre içindeki ek dizinin virüsün olağanüstü derecedeki bulaşıcılığının ardındaki bir “işlev kazanım” değişinimi (mutasyon) olabileceğine dikkat çekmekteler.

Virüs genomları çok çeşitli değişinimlerin (mutasyon) yaşanabildiği olağanüstü derecede kıvrak, karılabilir genetik  DNA ve RNA dizileri taşır. Dünya Sağlık Örgütü’nün danışmanlığında yönetmenliğini Stephen Soderberg’in üstlendiği 2011’de gösterime giren Salgın filmi bu şaşırtıcı değişinimlerin olabilirliğini gösteren eğitsel bir yapım niteliğinde. Film başarılı bir biçimde, yarasadan insana sıçrayan bir koronavirüsünün insan içindeki bir başka virüsle karılarak korkunç derecede bulaşıcı ve öldürücü bir pandemiye yol açan, yeni bir virüsün ortaya çıkışını gerçekçi biçimde anlatmakta. Bu ölçüde öldürücülük ve bulaşı düzeyi henüz yakalamamış olan Covid-19 hastalığına neden olan SARS-CoV-2 virüsünün diken yapılarının incelenmesi yaşamsal önem taşımakta. Aşı geliştirme çalışmaları ancak bu evrilen yapıyı dikkate aldığında verimli sonuçlar ortaya çıkarabilir.”

Uzay Sezen – Cumartesi, 21 Mart 2020

KAYNAKÇA:
SARS-like WIV1-CoV poised for human emergence. Vineet D. et al. (2016) PNAS113 (11) 3048
3053; https://doi.org/10.1073/pnas.1517719113
The proximal origin of SARS-CoV-2. Andersen, K.G. et al. Nature Medicine, (2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9