Koronavirüs Doğal Yollarla Nasıl Evrildi?

Bela geliyorum demekteydi: Covid-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.  

[BAA - Uzay Sezen]

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.  

Yeni korona virüsü insanlara nasıl sıçradı?

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 dipdibe, 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.  

Virüs diken proteinleri ipuçları 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.  

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 Salgınfilmi 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 pandemiğe 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.  

KAYNAKÇA:

[1] SARS-like WIV1-CoV poised for human emergence. Vineet D. et al. (2016) PNAS113 (11) 3048-3053; https://doi.org/10.1073/pnas.1517719113

[2] The proximal origin of SARS-CoV-2. Andersen, K.G. et al.Nature Medicine,(2020). https://doi.org/10.1038/s41591-020-0820-9