Koronavirüsün Kökeni: Kendiniz Karar Verin (Doğal mı? Yapay mı?)

 Gönderi tarihi Kasım 23, 2020 Hikmet Geçkil tarafından

An itibarı ile hala yeni koronavirüsün (SARS‐CoV‐2) kökeni şüpheli ve davranışı bir muamma: Virüsün “insanlığın şimdiye kadar görmediği bir mikrop gibi davrandığı” bildirildi. [1] Birçok önde gelen virolog ve diğer seçkin bilim insanı dizi analizine dayanarak, mevcut pandemiye neden olan yeni koronavirüsün bir laboratuvarda tasarlanmadığına veya manipüle edilmediğine ve doğal bir zoonotik (hayvandan) sıçramanın sonucu olduğunu iddia etmektedir. Bu iddia, SARS‐CoV‐2’de bulunan iki benzersiz genomik özelliğin tüm olası kökenlerini tam olarak açıklayamıyor ve viral genomları manipüle etme yöntemi olarak “seri pasaj“ın uzun tarihini görmezden geliyor. Uzun süredir devam eden seri pasaj uygulaması, bir tür “işlev kazanımı” (gain-of-function) araştırmasıdır. Bu olay (yani sürekli pasajlama) türler arasında zoonozu (geçişi) zorlar ve bir laboratuvarda doğal bir zoonotik sıçramanın gerçekleşmesi için gerekli olan moleküler adaptasyonları gerektirir.

Seri pasaj; mikroorganizma (bakteri, virüs, vd) ve insan veya hayvan hücrlerinin canlılığını muhafaza etmek amacıyla bir besi yerinden taze başka bir besi yerine süerkli bir şekilde geçirilmesidir. Seri pasaj, bazen yeni özellik veya işlev kazandırmak (gain-of-function), bazen de bazı özellik/işlev bakımından zayıflatmak (loss-of-function) için kullanılır. Bunun için, mikrop veya hücreler yeni bir besi ortamına uyum sağlamak için zorlanır.

SARS‐CoV‐2’nin spike proteini iki ayırt edici özellik taşır: 1. Reseptör bağlanma bölgesindeki (RBD) benzersiz dizi. Bu dizi SARS‐CoV‐2’nin insan anjiyotensin dönüştürücü enzimini (ACE2) kullanması için kritik olduğu bilinmektedir (ACE2, hem SARS‐CoV hem de SARS‐CoV‐2 tarafından hedef hücrelerle füzyon (kaynaşma) ve daha sonra hücre girişi için kullanılan bir hücre yüzey reseptörüdür). 2. polibazik bir “Furin kesme bölgesi“nin varlığı. Bu bölge aynı zamanda çoklu bazik bölünme bölgesi (MBS) olarak da bilinip, yeni koronavirüsün (SARS‐CoV‐2) “Spike” proteininde sınırlı dizi esnekliğine sahip dört amino asit eklentisi taşır. Bu site SARS‐CoV veya diğer beta koronavirüslerinde bulunmaz. Bu furin bölünme bölgesi, deneysel koşullar altında çoğaltılan veya ticari hayvan çiftliklerinden izole edilen kuş gribi virüslerinin ve Newcastle Hastalığı Virüsünün füzyon proteinleri tarafından kullanılan bir virülans özelliğidir. Bu tür adaptasyonlar, laboratuarlardaki seri pasaj koşullarını taklit eder. Aslında, doğada furin parçalanma bölgesi olan hiçbir grip virüsü bulunmamıştır. Pasajlma, grip virüslerinin sinir hücreleri dahil farklı hücre tiplerini kullanarak sistemik bir çoklu organ enfeksiyonu oluşturmasına izin verdiği için literatürde kapsamlı bir şekilde araştırılmıştır. Pasajlama, yüksek patojenite ile ilişkilidir ve aynı zamanda tür bariyerinin aşılmasında önemli bir rol oynar. Pasajlama yapılan virüslerin hepsi patojenitede bir artış göstermemiş olsa da, bir furin bölünme bölgesine sahip olarak tanımlanan yüksek derecede patojenik her kuş gribi virüsü, pasjlamanın doğal koşulları yaratan ticari kümes hayvanı çiftliklerinde bulunmuş veya fonksiyon kazanımı (gain-of-function) deneyleri yapan laboratuvarlarda yaratılmıştır.

İnfluenza virüslerinde furin bölünme bölgeleri yalnızca yapay koşullar altında ortaya çıksalar da, bu furin bölünme bölgeleri koronavirüslerin birkaç ailesinde bulunur. Ancak SARS‐CoV‐2, bir furin bölünme bölgesi bulunan tek beta-koronavirüs olup diğerlerinin SARS‐CoV‐2’ye benzerliği sadece %60 kadardır. İlginç bir klinik ilişki, influenza virüslerinde furin bölünme bölgelerinin enfekte farelerde lenfopeni ile ve gelincik beyinlerinde replikasyonu takiben nörolojik durumlarla ilişkili olmasıdır. Bu durumlar, aynı zamanda SARS-CoV-2 ile enfekte ve COVID-19’dan muzdarip hastanede yatan hastalarda gözlenen klinik belirtilerdir. Bu durmlar, furin bölünme bölgelerinin yakınsak evrimin bir örneği olabileceğini göstermektedir. Yakınsak evrim, virüs-konak etkileşimlerine hükmeder, çünkü viral proteinler yakınsak evrimleşir ve karmaşık konak süreçlerini manipüle etmek için fonksiyonel olarak çeşitli bitçok biyofiziksel etkileşime aracılık eden aynı doğrusal motiflerin çoğunu biriktirir. Dolayısı ile, bu yeni koronavirüsün furin bölünme bölgesini bir ara konakçı türünde rekombinasyon yoluyla kazanmış olması mümkündür, ancak aşağıda tartışıldığı gibi furin bölünme bölgesi iki laboratuvar işlemi ile de SARS-CoV-2’yi aşılanmış olabilir.

Seri viral pasajlamanın tarihsel ve biyolojik sonuçlarını laboratuar hayvanları yoluyla ya in vivo ya da hücre kültürleri yoluyla in vitro çalışmalara değinmeden, SARS-CoV‐2’nin bir laboratuvar sızıntısı mı yoksa doğal bir zoonotik sıçramanın ürünümü olduğunu kapsamlı bir şekilde değerlendirmek imkansızdır. Dahası, SARS‐CoV‐2’nin doğal olarak ortaya çıktığı konusundaki fikir birliğine rağmen, bu yayınlar yaygın olarak kullanılan laboratuar seri pasaj uygulaması senaryosunu evrensel olarak görmezden geliyorsa da, bu ikinci senaryo kapsamlı bir araştırmayı hak ediyor.

Özellikle canlı bir hayvan konakçısından seri pasaj, doğada zoonotik (hayvandan) bir sıçrama sırasında meydana gelen aynı moleküler süreçleri zorladığından ve hücre kültüründen in vitro geçiş bu sürecin birçok unsurunu taklit ettiğinden herhangi ayırt edici bir genetik iz bırakmaz.

Viral Seri Pasajın Tarihçesi
Seri pasajın işlev kazandırma aracı olarak kullanılması ilk kez H1N1 domuz gribi virüsünün bir suşuna uygulandı. H1N1, bir Sovyet laboratuarından sızmadan önce genetiği değiştirilmiş ya da 1977’deki zayıflatılmış bir aşı denemesinin parçası olarak tanıtılan pandemik influenza virüsünün bir varyantıdır. Hiç kimse bu virüsün sorumluluğunu üstlenmemiş olsa da, laboratuardan glen pasajlardan oluşturulan bir virüsün bilinen ilk örneğidir. Bunun böyle olduğu, daha sonra bilinen herhangi bir kuzen suştan açıklanamayan genetik uzaklığı nedeniyle saptandı. Bu aşırı mesafe, taksonlar arasındaki genetik ayrışmayı yapay olarak hızlandırdırmakla mümkündü ve doğal değildi. Cünkü doğal olarak ortaya çıkması uzun zamanlar alacak birşeydi.

1979’da bu değiştirilmiş H1N1 Domuz Gribi’nin piyasaya çıkmasından sadece 2 yıl sonra, farklı bir Sovyet laboratuvarından bakımı yapılmayan bir egzoz filtresinden şarbon sızdı. Sovyet yetkilileri, ölümleri ikna edici bir şekilde kontamine yerel etten sorumlu tuttu. Bu uç gizlemesi, 1986’da yürütülen resmi bir soruşturmaya dayanıyordu ve 1992’ye kadar uydurma olduğu ortaya çıkmadı. Ardından, dağılma modellerinin analizi, kurbanların sözde kontamine etle çalışanlar olmadığı, bunun yerine hepsinin Sverdlovsk silah laboratuvarı ve bakımı düzgün yapılmamış egzoz havalandırması bacansının altındaki bir bölgede yaşadığı ortaya çıktı. Bu nedenle, laboratuvar sızıntılarını inkar eden ve bunları ticari et endüstrisi üzerine yükleyen yaklaşık 40 yıl öncesine dayanan bir tarih var ve Sovyetlere yaklaşık yirmi yıl süregelen bir mazeret ve etkili bir bahane oldu.

Pasajlama ile geçen H1N1 Domuz Gribinin Sovyet versiyonu muhtemelen bir aşı programının parçası olarak geliştiriliyordu. Ancak, biyolojik silah geliştirmek gibi bir yönde işlev kazanımı da mümkündü. Ortaya çıkışı, “işlev kazanımı” araştırmasının riskleri ve ödülleri arasındaki tartışmayı ateşledi – bu protokolün oluşturduğu tehlikeler için poster virüsü haline gelmesine neden oldu.

Bu tartışma, takip eden on yıllarda büyük ölçüde kaybolacaktı. Ancak 2011’de iki ayrı ekip, influenza virüsünün memelilere bulaşabilen H5N1 Kuş Gribi suşlarını oluşturmak için genetik manipülasyonu ve ardından gelincikler arasında pasajlamayı kullandı. Elde edilen virüsbir işlev kazanımı virüsü idi ve aerosol ile bulaşabiliyordu. İlk ekip Dr. Ron Fouchier tarafından yönetildi ve Hollanda’daki Erasmus Tıp Merkezi’nde yürütüldü. Seri pasajla 5’ten az mutasyon H5N1 Kuş Gribinin değiştirilmiş bir suşunu oluşturmak için yeterli idi ve aerosollerle son derece ölümcül kalabiliyordu. Bir muhabir bu virüsle kıyaslandığında “1918 ölümcül salgınının basit bir soğuk gibi” kalşacağını rapor ettiğinde, bu virüs üzerinde çalışan bilim adamlarının bir medya fırtınasına hazırlanıyordu. Ancak benzer ikinci bir bir fırtına ise henüz yolda idi.

Tokyo ve Wisconsin Üniversiteleri’nden Dr. Yoshihiro Kawaoka, H5N1 Kuş Gribini seri pasajla birkaç yerden değiştirmeyi beklemek yerine, H1N1 Domuz Gribi ve H5N1 Kuş Gribinden gelen genleri birleştirerek ve daha sonra gelinciklerden seri pasjla geçen kimerik bir virüs yarattı. Virüs potansiyel olarak pandemik özelliklere sahipti ve hava ile bulaşıyordu. Her iki deneyde de, doğal zoonotik sıçramalarda seçilen mutasyonları zorladığı ve virüsler üzerinde yapılan doğrudan genetik mühendisliğini maskelediği için, seri pasaj süreci hızlandırılmış olsa da doğal seçilimin sonucu gibi görünen değiştirilmiş bir genom yaratıldı. Bu deneyler, yayınlanmamaları için yeterince tehlikeli olarak görüldü, ancak her ikisi de nihayetinde belli metodolojik ve sekans ayrıntıları dışarıda bırakılarak yayınlandı.

Takip eden yıllarda, H7N1 Kuş Gribinin virülansını artırmak ve herhangi bir mutasyona neden olmadan aerosol geçişine izin vermek için gelinciklerden işlev kazanımlı seri pasajlar kullanıldı. Ek olarak, H1N1 Kuş Gribinin de havayla bulaştığı ve domuzlardan in vivo geçişten sonra virülansının arttığı keşefedildi. Laboratuvardaki seri pasaj viral patojeniteyi her zaman artırmasa da, oldukça patojenik influenza virüslerinin tümü furin bölünmesi içerir ve bunların hepsi ya sadece laboratuvarlarda seri pasajadan veya ticari hayvan çiftliklerinde sözde doğal ortaya çıkanlardır.

Hayvan konakçılardan veya hücre kültürlerinden sıralı pasaj süreci, doğal görünen ve zoonozun doğal sürecini etkili bir şekilde taklit ettiği için kasıtlı olarak manipüle edilmeyen ve doğal seçilimin sonucu gibi görünen bir genom bırakır.

Seri Pasaj ve Moleküler Belirteçleri
Seri pasaj, doğal bir zoonotik sıçrama sırasında meydana gelen doğal zoonotik süreçlerin çoğunu taklit etse de, seri pasaj yapay olarak doğal bir fenomeni küçük bir zamansal çerçevede yoğunlaştırdığı için, bazı ince farklılıklar gösterir. SARS‐CoV‐2, filogenetik tabloyu tamamlamak için bir ara geçiş suşundan beklenmeyen bir genetik mesafeye ek olarak, ACE2’ye spike protein bağlanması için oldukça güçlü bir afiniteye sahiptir (yaklaşık 10–20 kat). Bu afinite, mutasyon olaylarından sonra ya bir ara doğal konakta ya da teorik olarak belgelenen ilk enfeksiyondan daha önce gerçekleşmiş olabilecek insanlara zoonotik bir sıçramadan sonra ortaya çıkmış olabilir, bu da ona bunu önemli ölçüde artırması için zaman kazandırır. Mantıksal olarak, laboratuvar hücre kültürlerinden veya laboratuvar hayvanlarından seri pasajdan sonra seçilim yoluyla da ortaya çıkmış olabilir. Yeni koronavirüste bulunan ikinci ayırt edici özelliğe gelince: Deneysel laboratuar koşullarında başka virüslerin furin bölünme alanlarını pasajla aldıkları gözlemlenmişse, SARS‐CoV‐2 için de böyle bir mekanizma teorik olarak mümkündür.

Yukarıda belirtilenler gibi influenza virüsleri durumunda, işlev kazancının furin bölünme bölgelerinin iki farklı moleküler işlemin sonucu olduğu düşünülmektedir. Birincisi, geri düzeltilebilir ve daha sonra seri pasaj protokollerinde bulunan çok sayıda enfeksiyon nedeniyle seçilebilen nükleotid eklemeleri veya değiştirmeleri. İkincisi, bir konakçı hücre içinde birden fazla viral RNA’nın rekombinasyonudur, bu aynı zamanda kazara laboratuar ortak enfeksiyonları yoluyla eklenen başka virüsleri de içerebilir.

İnfluenza virüslerinden farklı olarak, yaban gelinciğinden seri pasajla ortaya çıkan koronavirüsler literatürde kaydedilmemiştir. Bununla birlikte, birkaç koronavirüs ailesinde furin bölünme bölgeleri bulunduğundan, bunların ortaya çıkması için moleküler bir yol bulunmalıdır ve seri pasaj sırasında yeniden ortaya çıkabilir. Koronavirüslerin seri pasaj takiben furin bölünme bölgeleri kazanma olasılığını etkileyen birkaç faktör vardır: Virüsler arasında sıklıkla paylaşılan virüs-konak etkileşimleriyle ortaya çıkan evrimsel motiflerin sıklığı, bulaşıcı bronşit koronavirüsünün (IBV) tavuklardan seri pasajla geçişi, spike-protein genleri boyunca kayda değer mutasyonlar geliştirdi ve bir A tipi sığır koronavirüsü, hücre hatları boyunca in vitro seri pasaja maruz kaldığında, sadece küçük bir azınlıkta 12-nükleotid eklenti bulundu. Bu bulguların tümü, SARS ‐ CoV ‐ 2’nin furin bölünme bölgesini influenza virüslerinde olduğu gibi kazanmış olabileceğine işaret ediyor. Yani, canlı konakçılar arasında immün savunmayı geçen ve rekombinasyon için gerekli olan yoğun seçilim baskısını sağlayan in vivo seri pasaj yoluyla olmuş olabilir. ve ortaya çıkmasına neden olan mutasyonlar. Ve tıpkı influenza virüsleri gibi, furin bölünme bölgeleri yalnızca yapay ortamlarda korunabilir, çünkü verdikleri yüksek virülans, doğal bir ortamda çoğalmadan önce konaklarını öldümekle sonuşlanır, B koronavirüsleri destekleyemiyor gibi görünüyor. doğada furin dilinimleri. Bilinen taksonomi soyuna bakılırsa, B koronavirüsleri doğadaki furin bölünmelerini destekleyemiyor gibi görünmektedir.

Furin bölünme bölgesinin edinilmesinin, SARS ‐ CoV ‐ 2’nin diğer koronavirüslere kıyasla insan popülasyonlarında verimli bir şekilde yayılmasını sağlayan ve bir işlev kazancı sağlayan anahtar uyarlamalardan biri olduğuna şüphe yoktur. İkincil bir konakta doğal rekombinasyon yoluyla veya bir laboratuvarda veya ticari bir çiftlikte seri pasaj yoluyla bir furin bölünme bölgesi elde etme olasılığına ek olarak, klasik rekombinant DNA kullanılarak bir laboratuvarda yeni koronavirüsün omurgasına doğrudan eklenebilir. Bu, doğrudan genetik manipülasyonun belirleyici işareti olan sınırlama bölgesi bağlantılarının kaldırılmasına ve nükleotid değişiklikleri getirmeden yeniden birleştirmeye izin verir. Dolayısıyla, Spike protein RBD’sinin tamamı sıfırdan bir araya getirilmemiş olsa da, 12 nükleotid uzunluğundaki furin bölünme bölgesinin doğrudan SARS ‐ CoV ‐ 2’ye eklenmiş olabileceği kesinlikle akla yatkındır. Furin bölünmeleri, IBV dahil olmak üzere diğer koronavirüslere ve hatta sadece Spike-proteinin işlevini inceleyen in vitro deneylerde hücreden hücreye füzyonu artırdığı için SARS-CoV’ye başarıyla eklenmiştir ve in vivo enfektivitesini muhtemelen artırmaktadır.

Dahası, IBV koronavirüs Spike-proteinine rekombinasyon yoluyla bir furin bölünme bölgesi eklendiğinde, tıpkı bu özelliği barındıran influenza virüslerinde olduğu gibi, daha önce hiç rapor edilmemiş nörolojik semptomlara yol açtığı ve öldürücülüğü artırdığı görülmüştür. Bu bölünme bölgesinin varlığı, SARS ‐ CoV ‐ 2 sistemik çoklu organ semptomlarına paralel olarak solunum ve üriner sistemlere verilen hasarı da artırdı. Özellikle yeni koronavirüs ile enfeksiyonun yalnızca ACE2 reseptörlerine bağlandığı akciğerleri değil, aynı zamanda tüm kardiyovasküler sistemi sinir sistemi ve böbreklerimizi etkilediği görüldü. Seri geçişte sıklıkla kullanılan Vero hücrelerinin, insanlarda bulunanlara çok benzeyen ACE2 reseptörlerine sahip Afrika yeşil maymunlarının böbrek epitel hücrelerinden türetilmesi bir tesadüften daha fazlası olabilir ve seri pasaj araştırması için kullanılan humanize edilmiş farelerde de aynı durum söz konusudur.

Doğal Kaynak mı, yoksa İşlevsellik Kazanımı Laboratuvarından Kaçış mı?

Yarasa kaynaklı koronavirüslerle ilgili işlev kazanımı araştırmaları, North Carolina Üniversitesi ve Wuhan’ın Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi gibi ilgili tesisler tarafından desteklenen Wuhan Viroloji Enstitüsü’ne kadar her yerde neredeyse on yıldır devam etmektedir. SARS‐CoV‐2 gibi ACE2 reseptörünü hedefleyen bir koronavirüs, ilk olarak 2013 yılında Wuhan’dan bir ekip tarafından vahşi bir yarasadan izole edildi. Bu araştırma kısmen EcoHealth Alliance tarafından finanse edildi ve bu reseptörü hedef alan ve havada taşınabilen yarasa kaynaklı koronavirüs genomlarının manipülasyonu için zemin hazırladı. Yıllar boyunca Wuhan’da çok daha virüs toplandı ve bir araştırma gezisi ile 400 kadar yabani virüs toplanıp, o zamandan beri 1500’den fazla virüs türüne ulaşan özel bir depoya eklendi. Yani, Wuhan Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezi, deneyler için yararlanılabilecek büyük ölçüde açıklanmamış virüslerden oluşan büyük bir kataloğa sahiptir. Ve sonraki yıllarda, EcoHealth Alliance, Wuhan’da yapılacak işlev kazanımı araştırmalarının ana hatlarını çizen proje önerileri için fon sağladı. Yarasa koronavirüs genomlarını manipüle etmek için vitro ve in vivo enfeksiyon deneyleri ve reseptör bağlanma analizi, bu yeni koronavirüsü bir laboratuvarda tasarlamak için gereken ıslak çalışma ile tutarlı olduğunu gösterdi. Ancak Wuhan Viroloji Enstitüsü, en basit laboratuarlarda bile bulunan ve BSL-4 araştırmasında yer alan hassas çalışma göz önüne alındığında titizlikle detaylandırılması beklenen laboratuvar defterlerini herhangi bir nedenle yayınlamayı reddetti. Halbuki araştırma sırasında tutulan bu defterler, laboratuvarı SARS ‐ CoV ‐ 2’nin oluşturulmasında herhangi bir rolün olmadığına yeterli kanıt sağlayabilirdi.

Bir laboratuvar kökenini kanıtlamasa da, başka bir işlev kazanımı deneyi, SARS-CoV-2’yi tasarlamada olası bir adımı göstermektedir: Örneğin, SARS koronavirüsüne, bu virüse ACE2’ye yüksek afinite kazandırmak için yapay olarak yeniden yapılandırılması. Bu, yeni koronavirüsün misk kedilerinden izole edilmesini ve ardından onu memeli ACE2 reseptör ifade eden hücrelerden seri pasajını içeriyordu (yani, ACE2 için güçlü bir afinite sağlayan tüm konakçı yerine konakçı hücre hatların seri pasajda kullanıldı. Bu çalışmadan birkaç yıl sonra, yarasa koronavirüsü Spike-protein genini doğrudan manipüle ederek kimerik bir yarasa kaynaklı koronavirüsün yaratılmasını içeren daha fazla işlev kazanımı araştırması yapıldı [36], ve öldürücü bir koronavirüs yarattı. Paris’teki Pasteur Enstitüsünde virolog olan Simon Wain-Hobson’dan şu korkunç uyarı: “[Yeni] virüs kaçtıysa, kimse yörüngeyi tahmin edemezdi.” [37] SARS ‐ CoV ‐ 2’nin ACE2 bağlanması için etkili çözümü, kasıtlı olarak nükleotit-nükleotit olarak tasarlanamayan bir şey olarak doğru bir şekilde tanımlanmış olsa da, [2] bir laboratuarda gelincik veya hücre kültürlerinden seri pasaj sonrası için seçilebilir. SARS ‐ CoV ‐ 2 spike ‐ protein RBD’nin sekans verilerinin hariç tuttuğu tek kaynağı, SARS ‐ CoV ‐ 2’yi oluşturmak için tüm SARS ‐ CoV spike ‐ protein RBD sekansının kasıtlı olarak üretilmesi ve tanıtılmasıdır. Aksi takdirde, şu anda doğal ve tasarlanmış olasılıkları birbirinden ayıracak hiçbir genetik veri yoktur.

Laboratuvar hayvanlarından veya ticari çiftliklerden seri pasjın SARS ‐ CoV ‐ 2’nin oluşturulmasında bir rol oynamış olabileceği ihtimali, Çin makamlarının herhangi bir kağıda sansür uyguladıktan sonra geri çekildiği görünen bir Nisan 2020 yayının ön baskısı ile de ortaya çıktı. [44] Bu makale, ACE2 reseptörünü hedefleyen koronavirüslerin, gelincik hücrelerine, diğer türlerden daha sıkı bağlandığını buldu (ağaç fareleri hariç). Ağaç fareleri aynı zamanda seri viral pasaj için de kullanılmıştır ve daha ucuz, daha küçük, kullanımı daha kolay olduğu için gelinciklere göre evrimsel ve fizyolojik olarak da insanlara daha yakın oldukları için laboratuvar deneyleri için tercih edilen bir konakçı olarak tanıtılmıştır. [45] Bununla birlikte, biri diğerini olası bir ev sahibi olarak dışlamaz ve SARS-CoV’nin insanlardaki bağlanma yakınlığını inceleyen yeni bir ön baskı, ilk ortaya çıkışı hakkında ek sorular ortaya çıkardı. Yeni koronavirüsün, insan ACE2 reseptörlerine yarasalarda bulunanlardan çok daha fazla adapte olduğu görüldü; bu, yarasaların virüsün varsayılan kaynağı olduğu düşünüldüğünde beklenmedik bir durumdur ve baş araştırmasının SARS ‐ CoV ‐ 2’nin mükemmel olduğunu gözlemlemesine yol açar. Bizimle ilk temastan beri insanları enfekte etmeye adapte oldu ve herhangi bir adaptif evrime ihtiyaç duymadı. [46]

Yeni koronavirüs aynı zamanda pangolin ACE2 reseptörü için yüksek bir afiniteye sahip gibi görünse de, [47] paylaşılan mirası en iyi belirleyen nötr bölgelerin filogenetik analizi [48] ve ayırt edici bir amino asit dizisinin her ikisi de pangolinlerin o şekilde hizmet etme olasılığının düşük olduğunu göstermektedir. [47] Bu nedenle bu afinite muhtemelen viral evrimi işaretleyen ve mirası paylaşmayan yakınsak motiflerden kaynaklanmaktadır. İnsanlar için beklenmedik ani yakınlık, SARS ‐ CoV ‐ 2’nin salgının başlangıcında, SARS ‐ CoV’nin ortaya çıkışının son aşamalarında olduğu gibi insanlara uyarlanmış göründüğünü gözlemleyen başka bir ön baskı tarafından da ileri sürüldü. [49] Yeni bir türe alıştıkça virüslerin önemli ölçüde mutasyona uğraması beklendiğinden bu durum beklenmedik bir bulgu idi. [50] SARS ‐ CoV ‐ 2’nin karışık kökenleri, Mart 2018’de yayınlanan ve yarasa mağaralarından yaklaşık bir kilometre uzaktaki köylerde yaşayan insanları inceleyen bir araştırma ile daha da “Gordian düğümü” haline geldi. Bu çalışma, bu köylülerin sadece %2.7’sinin geçmişte yarasa koronavirüslerine maruz kaldığını gösteren antikorlara sahip olduğunu ortaya koydu. Yazarlar ayrıca Wuhan’da yaşayan insanlardan da örnekler aldılar ve SARS-CoV-benzeri koronavirüslere maruz kaldığına dair hiçbir kanıt bulamadılar. [51]

Bu, yarasa mağaralarının yakınında ve mevcut salgının merkez üssünde yaşayan Çinli köylülerde bile bu koronavirüslere maruz kalmanın çok az serolojik kanıtı olduğu anlamına gelir. Bu veriler, SARS ‐ CoV ‐ 2’nin 2019’un başlarında veya sonbaharında Wuhan’da salgının başlamasından önce insanlarda dolaştığı fikrini desteklemiyor, bu da zoonotik bir sıçrama olasılığını daha da düşük yapıyor çünkü doğal sıçramalar yeni serolojik ayak izlerinde geniş serolojik ayak izleri bırakıyor. Muhtemel bir virüsün erken varyantları olarak konakçı popülasyonları, yeni konakçı türünün bireylerine sınırlı ve başarısız atlamalar yapar, yeni bir konakçı türüne adaptasyona izin veren mutasyonlar seçilmeden önce yapılması gereken bir deneme-yanılmadır. [50] Ancak bu sonuçlar, deneysel destek bekleyen bir alternatif olan Hubei vilayetinin dışında bir yerde insanlara çok daha erken bir sıçramayı ekarte etmiyor.

Birlikte ele alındığında, mevcut kanıtlar kesin olarak SARS ‐ CoV ‐ 2 için doğal bir kökene işaret etmiyor, bunun yerine yeni koronavirüs bir “öncü” progenitör virüsün seri pasajından ortaya çıkmış olması daha tutarlı. Bir laboratuarda veya Çin’de bir yerde ticari bir vizon çiftliğine bulaşan yarasalardan da olabilrdi, ki bu da seri pasaj için gerekli koşulları sağlayacaktır. Bununla birlikte, şu ya da bu şekilde kesin bir yargıya varılmadan önce daha fazla kanıt gereklidir.

SARS ‐ CoV ‐ 2’nin yaban gelinciği ve vizonlara yakınlığı ve diğer olası ara konakçılara yakınlığı hakkında daha fazla araştırma yapılması gerekli kılmaktadır ve kesinlikle tüm geçmiş işlev kazanımı seri geçiş araştırmalarının genel olarak bilim insanları tarafından araştırılması gerekmektedir. Diğer kesin genomik işaretler, furin bölünme bölgelerinin yaratılmasının yanı sıra, bu yeni koronavirüste daha fazlasının bulunması seri pasajla mümkündür. Bir ön baskı makale, SARS ‐ CoV ‐ 2’nin, yeni koronavirüsü beyaz kan hücrelerinden gizlemesini sağlayan, diğer koronavirüslerde bulunmayan bir genomik bölgeye sahip olduğunu gösterdiğinden, halihazırda bu iki benzersiz genomik işaret araştırılmaktadır. [52 ] Ve ikinci ön baskı makale, başka hiçbir yarasa kaynaklı koronavirüste bulunmayan, bazı bakterilerde bulunan süperantijenik ve nörotoksik motiflerle neredeyse aynı olan ve Kawasaki hastalığı benzeri aşırı bağışıklık tepkisine katkıda bulunabilecek, Spike protein genindeki bir bölgeyi tanımlar. Bu duurm, çocuklarda inflamatuar sendrom ve yetişkinlerde sitokin fırtınasına sebep olur. [53] SARS‐CoV‐2’de bulunan benzersiz özellikler ve ortaya çıkışıyla ilgili tüm açık sorular göz önüne alındığında, doğal mı yoksa laboratuvar kökenli mi olduğu kesin olarak gösterilinceye kadar, her iki yolun da bilimsel dünyası tarafından sağlam bir şekilde araştırılması gerekir.

Sonuç
İşlev kazanımı (gain-of-function) araştırmalarının tarihi, bilimin en önemli ve rahatsız edici tarihlerinden biridir. Hipokrat Yemini ve Nürnberg Yasasına göre, böyle araştırmalar “insan yaşamını tehlikeye atabilecek deneylerin ancak potansiyel yararının, risklerinden önemli ölçüde ağır basması durumunda” gerçekleşmesi gerektiğini belirtir. [54] Seri pasaj gibi işlev kazanma tekniklerinin, daha kesin veriler toplanıncaya kadar, bunun CoV ‐ 2’nin oluşturulmasında bir rol oynamış olabileceği ihtimalinin dışlanması tavsiye edilmiyor. Silahların Kontrolü ve Yayılmasının Önlenmesi Merkezi, herhangi bir potansiyel pandemik patojenin laboratuvardan sızma olasılığının dörtte birden daha yüksek olabileceğini hesapladı. [55]

H1N1 Domuz Gribi’nin 1977’de ortaya çıkması, ilk olarak ikili kullanımlı işlev kazanımı araştırmasıyla ilgili ahlaki ve fiziksel tehlikeler hakkında tartışmayı başlattı ve aynı seri pasaj tekniği kullanarak olağanüstü derecede öldürücü H5N1 Kuş Gribi suşları oluşturuldu. NIH’nin 2014’ten 2017’ye kadar iki fonksiyonlu işlev kazanımı araştırmalarına moratoryum uygulamasına karar verdi. Ancak daha sonra bu durum, koronavirüslerin çalışılmasına izin vermek için gevşetildi. Bu moratoryum, “gelişmiş bir potansiyel pandemik patojen yaratma, aktarma veya kullanma potansiyelini” sınırlamak anlamına geliyordu. [56] Bununla birlikte, tıpkı influenza aşılarına yönelik artan araştırma hızının, bir sızıntının ortaya çıkma olasılığını artırması gibi, H1N1 Domuz Gribi’nin 1977’de çıkmasının sık olarak bir laboratuvar sızıntısından kaynaklandığı düşünüldü [8]. Bunun sonucu olarak, son birkaç yılda koronavirüslerle ilgili araştırma hızının artması, bir laboratuvar sızıntısının olasılığını artırmaktadır. Ne de olsa bu virüsler 2006 yılında bir HIV aşısı için geçerli bir vektör olarak tespit edildi [57] ve pan-koronavirüs aşısı (dünya çapında koronavirüs aşısı) üzerine araştırmalar onlarca yıldır devam ediyor.

Ve işlev kazanımı araştırmasının SARS-CoV-2’nin ortaya çıkışında bir rol oynayıp oynamadığının belirlemek ve pandemik virüslerin bu tür çalışmalar sonucu laboratuarlardan dışarı sızmasına fırsatlar yaratmasının mümkün olduğu göz önüne alınırsa, buna karşı moratoryumun yeniden incelenmesini gerektiriyor. Çünkü bu yeni koronavirüsün ortaya çıkması, uluslararası halk sağlığının bir pandemik virüs sızıntısıyla başa çıkmaya hazır olmadığını gösterdi. Ayrıca, 2014’ten bu yana yürütülen işlev kazanımı araştırmalarının hiçbiri, insanlığa bu yeni koronavirüsün neden olduğu salgına karşı savaşmak için herhangi bir araç, ilaç ve aşı da sağlamadı.

Kaynaklar:

Ana makale: Might SARS‐CoV‐2 Have Arisen via Serial Passage through an Animal Host or Cell Culture?

1. 1M. Wadman, J. Couzin‐Frankel, J. Kaiser, C. Matacic, Science 2020.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
2. 2K. G. Andersen, A. Rambaut, W. I. Lipkin, E. C. Holmes, R. F. Garry, Nat. Med. 2020, 26, 450.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
3. 3D. M. Tscherne, A. Garcia‐Sastre, J. Clin. Invest. 2011, 121, 6.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
4. 4R. Salomon, J. Franks, E. A. Govorkova, N. A. Ilyushina, H. L. Yen, D. J. Hulse‐Post, J. Humberd, M. Trichet, J. E. Rehg, R. J. Webby, R. G. Webster, E. Hoffmann, J. Exp. Med. 2006, 203, 689.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
5. 5C. Wu, Y. Yang, Y. Liu, P. Zhang, Y. Wang, H. Li, Q. Wang, Y. Xu, Li Mingxue, M. Zheng, L. Chen, Furin, a Potential Therapeutic Target for COVID‐19, 8 Apr. 2020, 22: 46, fairdomhub.org/publications/539.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
6. 6A. L. Suguitan, Jr., Y. Matsuoka, Y. F. Lau, C. P. Santos, L. Vogel, L. I. Cheng, M. Orandle, K. Subbarao, J. Virol. 2012, 86, 2706.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
7. 7S. Garamszegi, E. A. Franzosa, Y. Xia, PLoS Pathog. 2013, 9, e1003778.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
8. 8M. Rozo, G. Kwik Gronvall, MBio 2015, 6. https://doi.org/10.1128/mbio.01013-15.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
9. 9S. Herfst, E. J. Schrauwen, M. Linster, S. Chutinimitkul, E. de Wit, V. J. Munster, E. M. Sorrell, T. M. Bestebroer, D. F. Burke, D. J. Smith, G. F. Rimmelzwaan, A. D. Osterhaus, R. A. Fouchier, Science 2012, 336, 1534.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
10. 10C. Zimmer, Dallas News 2019, www.dallasnews.com/opinion/commentary/2011/12/31/carl-zimmer-should-scientists-self-censor-their-h5n1-research/.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
11. 11M. Enserink, Science 2017, 11. www.sciencemag.org/news/2011/11/scientists-brace-media-storm-around-controversial-flu-studies.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
12. 12M. Imai, T. Watanabe, M. Hatta, S. C. Das, M. Ozawa, K. Shinya, G. Zhong, A. Hanson, H. Katsura, S. Watanabe, C. Li, E. Kawakami, S. Yamada, M. Kiso, Y. Suzuki, E. A. Maher, G. Neumann, Y. Kawaoka, Nature 2012, 486, 420.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
13. 13R. Roos, CIDRAP 2012, 21. www.cidrap.umn.edu/news-perspective/2012/06/fouchier-study-reveals-changes-enabling-airborne-spread-h5n1.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
14. 14T. C. Sutton, C. Finch, H. Shao, M. Angel, H. Chen, I. Capua, G. Cattoli, I. Monne, D. R. Perez, J. Virol. 2014, 88, 6623.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
15. 15K. Wei, H. Sun, Z. Sun, Y. Sun, W. Kong, J. Pu, G. Ma, Y. Yin, H. Yang, X. Guo, K. C. Chang, J. Liu, J. Virol. 2014, 88, 11981.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
16. 16E. de Wit, Y. Kawaoka, M. D. de Jong, R. A. Fouchier, Vaccine 2008, 26, D54.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
17. 17M. Letko, A. Marzi, V. Munster, Nat. Microbiol. 2020, 5, 562.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
18. 18F. D’Amico, D. C. Baumgart, S. Danese, L. Peyrin‐Biroulet, Clin. Gastroenterol. Hepatol. 2020, 18, 1663.Crossref PubMed Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
19. 19N. Nao, J. Yamagishi, H. Miyamoto, M. Igarashi, R. Manzoor, A. Ohnuma, Y. Tsuda, W. Furuyama, A. Shigeno, M. Kajihara, N. Kishida, R. Yoshida, A. Takada, mBio 2017, 8, e02298.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
20. 20D. L. Suarez, D. A. Senne, J. Banks, I. H. Brown, S. C. Essen, C. W. Lee, R. J. Manvell, C. Mathieu‐Benson, V. Moreno, J. C. Pedersen, B. Panigrahy, H. Rojas, E. Spackman, D. J. Alexander, Emerg. Infect. Dis. 2004, 10, 693.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
21. 21S. Liu, X. Zhang, L. Gong, B. Yan, C. Li, Z. Han, Y. Shao, H. Li, X. Kong, Vaccine 2009, 27, 4630.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
22. 22M. K. Borucki, J. E. Allen, H. Chen‐Harris, A. Zemla, G. Vanier, S. Mabery, C. Torres, P. Hullinger, T. Slezak, PLoS One 2013, 8, e52752.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
23. 23B. Coutard, C. Valle, X. de Lamballerie, B. Canard, N. G. Seidah, E. Decroly, Antiviral Res. 2020, 176, 104742.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
24. 24B. Yount, M. R. Denison, S. R. Weiss, R. S. Baric, J. Virol. 2002, 76, 11065.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
25. 25J. Cheng, Y. Zhao, G. Xu, K. Zhang, W. Jia, Y. Sun, J. Zhao, J. Xue, Y. Hu, G. Zhang, Viruses 2019, 11, 972.Crossref CAS Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
26. 26S. Belouzard, V. C. Chu, G. R. Whittaker, Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2009, 106, 5871.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
27. 27A. Akhmerov, E. Marbán, Circ. Res. 2020, 126, 1443.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
28. 28Y. C. Li, W. Z. Bai, T. Hashikawa, J. Med. Virol. 2020, 92, 552.Wiley Online Library CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
29. 29A. Burgner, T. A. Ikizler, J. P. Dwyer, Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2020, 15, 720.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
30. 30X. Y. Ge, J. L. Li, X. L. Yang, A. A. Chmura, G. Zhu, J. H. Epstein, J. K. Mazet, B. Hu, W. Zhang, C. Peng, Y. J. Zhang, C. M. Luo, B. Tan, N. Wang, Y. Zhu, G. Crameri, S. Y. Zhang, L. F. Wang, P. Daszak, Z. L. Shi, Nature 2013, 503, 535.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
31. 31N. Aizenman, NPR 2020, www.npr.org/sections/goatsandsoda/2020/02/20/807742861/new-research-bats-harbor-hundreds-of-coronaviruses-and-spillovers-arent-rare.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
32. 32 Editors, The Japan Times 2020. www.japantimes.co.jp/news/2020/04/18/asia-pacific/wuhan-lab-china-coronavirus-controversy/#.XtKSw2hKjIUGoogle Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
33. 33 NIH, National Institutes of Health, U.S. Department of Health and Human Services, 2014, projectreporter.nih.gov/project_info_description.cfm?aid=8674931&icde=49750546.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
34. 34J. Latham, Independent Science News | Food, Health and Agriculture Bioscience News 2020, www.independentsciencenews.org/health/the-case-is-building-that-covid-19-had-a-lab-origin/.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
35. 35T. Sheahan, B. Rockx, E. Donaldson, D. Corti, R. Baric, J. Virol. 2008, 82, 8721.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
36. 36V. D. Menachery, B. L. Yount, Jr., K. Debbink, S. Agnihothram, L. E. Gralinski, J. A. Plante, R. L. Graham, T. Scobey, X. Y. Ge, E. F. Donaldson, S. H. Randell, A. Lanzavecchia, W. A. Marasco, Z. L. Shi, R. S. Baric, Nat. Med. 2015, 21, 1508.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
37. 37J. Akst, The Scientist Magazine® 2015, www.the-scientist.com/news-opinion/lab-made-coronavirus-triggers-debate-34502.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
38. 38Y. I. Kim, S. G. Kim, S. M. Kim, E. H. Kim, S. J. Park, K. M. Yu, J. H. Chang, E. J. Kim, S. Lee, M. A. B. Casel, J. Um, M. S. Song, H. W. Jeong, V. D. Lai, Y. Kim, B. S. Chin, J. S. Park, K. H. Chung, S. S. Foo, H. Poo, I. P. Mo, O. J. Lee, R. J. Webby, J. U. Jung, Y. K. Choi, Cell Host Microbe 2020, 27, 704.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
39. 39S. Jacobson, T. Sterling, Reuters 2020, www.reuters.com/article/us-health-coronavirus-denmark-mink/mink-at-danish-farm-to-be-culled-after-catching-coronavirus-idUSKBN23O1PHGoogle Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
40. 40H. Briggs, BBC News, BBC, 2020, www.bbc.com/news/world-europe-53439263.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
41. 41T. Sterling, Reuters 2020.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
42. 42M. Richard, A. Kok, D. de Meulder, T. M. Bestebroer, M. M. Lamers, N. M. A. Okba, M. F. van Vlissingen, B. Rockx, B. L. Haagmans, M. P. G. Koopmans, R. A. M. Fouchier, S. Herfst, bioRxiv 2020.PubMed Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
43. 43V. M. Corman, N. L. Ithete, L. R. Richards, M. C. Schoeman, W. Preiser, C. Drosten, J. F. Drexler, J. Virol. 2014, 88, 11297.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
44. 44J. Lemon, Newsweek 2020, www.newsweek.com/china-censoring-research-covid-19-origins-deleted-page-wuhan-university-website-suggests-1497467.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
45. 45R. Li, B. Yuan, X. Xia, S. Zhang, Q. Du, C. Yang, N. Li, J. Zhao, Y. Zhang, R. Zhang, Y. Feng, J. Jiao, M. Peiris, N. Zhong, C. K. P. Mok, Z. Yang, Emerg. Microbes Infect. 2018, 7, 166.PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
46. 46P., Erika, Science Times 2020, www.sciencetimes.com/articles/25820/20200527/coronavirus-perfectly-adapted-infect-humans-raising-suspicions-man-made-complete.htm.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
47. 47P. Liu, J. Z. Jiang, X. F. Wan, Y. Hua, L. Li, J. Zhou, X. Wang, F. Hou, J. Chen, J. Zou, J. Chen, PLoS Pathog. 2020, 16, e1008421.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
48. 48X. Tang, C. Wu, X. Li, Y. Song, X. Yao, X. Wu, Y. Duan, H. Zhang, Y. Wang, Z. Qian, J. Cui, J. Lu, Nat. Sci. Rev. 2020, 7, 1012.Crossref CAS Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
49. 49S. H. Zhan, B. E. Deverman, Y. A. Chan, BioRxiv 2020, www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.01.073262v1.full.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
50. 50C. R. Parrish, E. C. Holmes, D. M. Morens, E. C. Park, D. S. Burke, C. H. Calisher, C. A. Laughlin, L. J. Saif, P. Daszak, Microbiol. Mol. Biol. Rev. 2008, 72, 457.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
51. 51N. Wang, S. Y. Li, X. L. Yang, H. M. Huang, Y. J. Zhang, H. Guo, C. M. Luo, M. Miller, G. Zhu, A. A. Chmura, E. Hagan, J. H. Zhou, Y. Z. Zhang, L. F. Wang, P. Daszak, Z. L. Shi, Virol. Sin. 2018, 33, 104.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
52. 52Y. Zhang, J. Zhang, Y. Chen, B. Luo, Y. Yuan, F. Huang, T. Yang, F. Yu, J. Liu, B. Liu, Z. Song, J. Chen, T. Pan, X. Zhang, Y. Li, R. Li, W. Huang, F. Xiao, H. Zhang, BioRxiv 2020, www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.24.111823v1.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
53. 53M. H. Cheng, S. Zhang, R. A. Porritt, M. Arditi, I. Bahar, BioRxiv 2020, www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.05.21.109272v1.Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
54. 54M. Lipsitch, A. P. Galvani, PLoS Med. 2014, 11, e1001646.Crossref PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
55. 55L. C. Klotz, E. J. Sylvester, Front. Public Health 2014, 2, 116.Crossref PubMed Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
56. 56F. S. Collins, The NIH Director, https://www.nih.gov/about-nih/who-we-are/nih-director/statements/ (2017).Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif
57. 57K. K. Eriksson, D. Makia, R. Maier, B. Ludewig, V. Thiel, Clin. Dev. Immunol. 2006, 13, 353.Crossref CAS PubMed Web of Science®Google Scholarhttp://www.serialssolutions.com/images/AL_Button_big.gif

COVID Kabusu: Ne Zaman Bitecek!

 Gönderi tarihi Kasım 16, 2020 Hikmet Geçkil tarafından

Hiç bir ölümcül pandemi sonsuza kadar sürmez. 1918 gribi tüm dünyayı kasıp kavurdu ve on milyonlarca can aldı. Ancak 1920’de buna neden olan virüs önemli ölçüde daha az ölümcül hale geldi ve yalnızca sıradan mevsimsel gribe neden olmaya başaldı.

1346’da Orta Asya’dan yayılan VEBA (Kara Ölüm) gibi bazı pandemiler daha uzun sürdü, Avrupa’ya yayıldı ve nihayetinde Avrupa, Orta Doğu ve Asya’nın bazı bölgelerinde nüfusun üçte birinin ölümüne sebep oldu. İnsanların bağışıklık kazanmasıyla, bu salgın da başladıktan yaklaşık yedi yıl sonra sona erdi.

Bilim insanları ve tarihçilere göre, veba‘ya neden olan bakteri (Yersinia pestis), virütüklüğünü veya ölümcüllüğünü asla kaybetmedi. Ancak, hala mevsimsel grip türü olarak gezegenimizde dolaşan 1918 grip salgınından sorumlu patojen, daha az ölümcül hale geldi. Muhtemelen, 2009 domuz gribi salgınının patojeni olan grip virüsü H1N1 da aynı akıbete uğradı.

Peki, Covid-19’a neden olan SARS-CoV-2 virüs de benzer bir akıbete uğrayacak mı? Bazı bilim insanları, virüsün bulaşmayı kolaylaştıracak şekilde çoktan evrimleştiği görüşünde. Ancak virülansta (ölümcül olmasında) olası bir düşüşe gelince, çoğu kimse bunu söylemek için çok erken olduğunu düşünüyor. Fakat geçmişe bakmak bize bazı ipuçları verebilir.

Dolaşımdaki patojenlerin zamanla giderek daha az ölümcül hale geldiği fikri çok eskidir. Bu fikir yıllarca geleneksel bir fikir haline geldi, ancak 1980’lerde araştırmacılar bu fikre şüphe ile bakmaya başladılar.

Yeni terorilerden birine göre, “mikropların en iyi konakçıları onaları en iyi yayanlardı. Ağır hasta insanlar çok fazla virüs saçıyor ve bu da başka insanlara virüsün bulaşmasını kolaylaştırıyordu”. Böylece, öldürücülük ve bulaşıcılık el ele giderken mikrop o kadar ölümcül hale gelir ki, bulaştığı insanı çok erken öldürür ve bu nedenle ondan başkasına artık yayılamaz. Bu durum, “bulaşma virülansı değiş tokuşu” olarak bilinir. En bilinen örnek, 1950’de Avustralya’ya tavşanlardan kurtulmak için getirilen bir patojen olan myxoma virüsüdür. Başlangıçta virüs, enfekte ettiği Avustralya tavşanlarının yüzde 90’ından fazlasını öldürdü. Ancak zamanla gergin bir ateşkes gelişti: Tavşanlar direnç geliştirdi, myxoma mikrobunun virülansı azaldı ve hem tavşanlar hem de mikrop dengede kaldı.

Diğer bir teori ise “virülans teorisi“. Bu teori, “mikrop ne kadar ölümcül olursa, yayılma olasılığının o kadar düşük olduğunu” öne sürer. Nedeni: Kurbanların hızlı bir şekilde hareketsiz hale gelmesi (örneğin Ebola) ve enfeksiyonu kolayca yayılamaması. Bu düşünceye göre, eğer bir mikrop, yayılması için hareketli bir konakçıya ihtiyaç duyarsa, öldürücülüğü zorunlu olarak azalacaktır. Eski geleneksel görüş gibi, virülans teorisi, birçok mikropun dolaşımda ve insan popülasyonuna adapte olurken daha az virülans geliştireceğini kabul eder. Bu teori ayrıca mikropların hepsinin kendi yayılma stratejileri olduğunu ve bu stratejilerden bazılarının mikropların yüksek virülans ve bulaşabilirliği korumasına izin verdiğini öne sürmektedir.

Stratejilerden bir dayanıklılıktır. Çiçek hastalığına neden olan variola virüsü dış ortamda oldukça dayanıklı kalmaktadır ve % 10 – 40 arası yüksek bir ölüm oranına sahip olabilmektedir. Bu ve buna benzer dayanıklı patojenlere “otur ve bekle” patojenleri deniyor. Bazı ölümcül enfeksiyonlar, çok hasta konakçılardan vektörler (pire, bit, sivrisinek veya keneler) ile yayılır. Kolera gibi diğerleri su ile yayılır. Hastane kaynaklı enfeksiyonlar, hastalara bakan veya hasta kişiler tarafından yayılır. 19. yüzyılın kadın hastanelerinde doktorlar doğum sonrası bir kadından diğerine doğum öncesi veya “çocuk yatağı” ateşi yaydığında olan buydu.

SARS-CoV-2 virüsü (sarı) ile ağır şekilde enfekte olmuş bir insan hücresinin (mor) elektron mikroskobu görüntüsü. Görsel: National Institute of Allergy and Infectious Diseases / NIH

Peki bu evrimsel teoriler, SARS-CoV-2 ve onun muhtemel akıbeti hakkında ne öneriyor? Yeni koronavirüsün dünya yüzeyinde yayılması hız kesmeden devam ederken, virüsün virülansında düşme olacak mı?

2002’den 2003’e kadar dünyada panik estiren ciddi bir koronavirüs salgını olan SARS, ilginç bir tezat sunuyor. Bu virüs, çok hasta olan insanlardan hastalığın son devrelerinde diğer insanlara bulaşıyor gibi görünüyordu ve yaklaşık 8.000 kişiyi enfekte etti. Zorlu bir küresel çabayla 774’ü daha sonra ölen bu hastalar izole edildi ve virüs tamamen yeryüzünden silindi.

Ancak, SARS-CoV-2’nin enfeksiyonun erken döneminde bulaşaşıcılığı onu SARS gibi kontrol etmeyi zorlaştırıyor. Çünkü, asemptomatik vakaların bile önemli miktarda virüs yayabildiği ve daha hasta insanlara maruz kalmanın bu riski daha da arttırdığı görülmektedir.

Bu nedenle, SARS-CoV-2 evriminin seyrinin “bulaşma virülansı değiş tokuş” modelini yansıtması pek olası görünmüyor. SARS-CoV-2’nin evrimsel akıbetini tahmin etmek için virüsün dayanıklılığına bakmak daha mantıklı gibi görünüyor. SARS-CoV-2 bulaşıcı partiküllerinin çeşitli yüzeylerde saatler ve günler arasında dayandığı dikkate alındığında, bu virüsün influenza (grip) virüsü kadar dayanıklı olduğu anlaşılıyor. Bu nedenle bazı araştırmacılar, SARS-CoV-2’nin virülansının, mevsimsel gribe çok benzer seviyelere ve tipik ölüm oranının yüzde 0.1’e düşeceğini iddia ediyor.

Ancak SARS-CoV-2’nin böyle bir yol izleyeceğinden tam emin olunmamatadır. Mevcut ölüm oranlarındaki belirsizlikler, ülkeden ülkeye koronavirüs testindeki farklılıklar, bu enfeksiyonunn tam bir hesabını imkansız kılıyor.

Ancak son trendler, virüsün virülansında düşüş, bulaşıcılığında ise artış gösteriyor. Bu durum, virüste evrimsel bir değişim olduğunu düşündürüyor. Virüsün “D614G” olarak tanımlanan bir mutasyonu taşıyan bir suşunun, Wuhan’da çıkan ilk suşun yerini aldığını gösteren çalışmalar var. Hatta bu yeni suçun şu anda dünyadaki pandemiden sorumlu olan suş olduğu ve ilk Wuhan’da ortaya çıkan suşun ise artık hiç bir yerde bulunmadığı ileri sürülmektedir. Bu yeni türün orijinalinden daha bulaşıcı ancak daha az öldürücü olduğu öne sürüldü. Ancak, bu çalışmalar hücre kültürü üzerinde yapıldığından sonuçların dikkatle yorumlanması gerektiği vurgulandı. Çünkü, bir virüsün laboratuvardaki bulaşıcılığı ile insana bulaşıcılığı arasında önemli farklar olabileceği ileri sürüldü.

Birçok çalışmaya göre, yüksek bulaşıcılık genellikle daha düşük virülans ile ilişkilidir. SARS-CoV-2’nin bu yönde geliştiğine dair kanıtlarolacağı düşünülüyor. Ancak şu anda bu tür viral evrimi test, tedavi etmek zor görünüyor. Örneğin SARS-CoV-2 testi, pandemi öncesi dönemden daha kolay erişiebilir ve hızlı yapılabiliyor.

Veba gibi, Covid-19 gizli bir enfeksiyondur ve sonuçta daha düşük virülansa doğru evrimleşebilir. Vebaya neden olan mikrop olan Yersinia pestis, erken bağışıklık tepkisini bastırır, böylece enfekte insanlar kendilerini hasta hissetmeden önce günler boyunca seyahat edebilir ve enfeksiyon yayabilir. Benzer şekilde, SARS-CoV-2 ile enfekte olmuş kişiler, herhangi bir semptom yaşamadan önce başkalarına bulaştırabilir. Viral yayılmanın bu sinsi modu, daha düşük virülansın evrimini daha az olası hale getirebilir, çünkü enfekte olmuş ancak asemptomatik insanlar mükemmel mobil viral iletim sistemleri gibidir.

SARS-CoV-2’yi daha düşük virülansa doğru iten evrimsel bir süreç olmasa bile, virüsün zamanla insanları farklı şekilde etkileyebileceği düşünülüyor. Yani, SARS-CoV-2 daha az ölümcül olabilir. Bunun nedeni virüs değiştiğinden değil, çoğu insanın bağışıklığık geliştirmesinden olacaktır. Başka bir deyişle, virüse çocukken maruz kalırsanız (insanları özellikle hasta etmiyorsa) ve sonra tekrar tekrar yetişkinlikte marüz kaldığınızda yalnızca hafif bir enfeksiyon olarak atlatacaksınız. Bugün dolaşımdaki dört soğuk algınlığı (nezle) koronavirüsünün “insanlara hayvan konakçılardan geldiğini ve başlangıçta oldukça öldürücü olduklarını, ancak şimdilerde sadece soğuk algınlığı ve nezle ile enfeksiyonun atlatıldığını biliyoruz.

İnfluenza (grip) virüsleriyle karşılaştırıldığında, koronavirüsler daha kararlıdır ve önceden var olan bağışıklığa yanıt olarak gelişmeleri daha az olasıdır. Sonuç olarak, birçok uzman, güvenli ve etkili aşıların Covid-19 enfeksiyonundan kaçmak için en iyi şans olduğunu savunuyor. Bazılarına göre, virüs mevsimsel olarak ortaya çıktıkça yeni aşılama gerekebilir. Bunun nedeni, virüsün farklı olmasından değil, bağışıklık sistemimizin etkinlğini kaybetmesi olabilir.

Böyle bir sonuç, bu mevcut pandeminin sonunu getirebilir. Bu olsa bile, virüsün bazı versiyonlarının kalabileceği ve yaygın bir nezle virüsü veya ara sıra ölümcül bir salgın olarak, sonsuza kadar olmasa da uzun yıllar boyunca dolaşmda kalacağını göseteriyor.

Kaynak: UNDARK

COVID-19: Solunum Yolunda İlk Savunma…

 Gönderi tarihi Kasım 3, 2020 Hikmet Geçkil tarafından

Korcan Ayata’nın (@korcanayata) Twitter akışından…

Korcan Ayata, Bazel Üniversitesi’nde (İsviçre), BiyoTıp Bölümünde Araşatırmacıdır.

Solunum yollarında bağışıklığın nasıl çalıştığı ve nasıl çalışmadığını elimden geldiğince basitleştirilmiş şekilde anlatacağım.

 Sağda solda duyduğunuz, bağışıklık kısa sürüyor, tekrar ve ağır hasta olunuyor, antikorlar 3-5 ayda kayboluyor gibi fantezilerden bahsetmeyeceğim.

Fantezi diyorum çünkü bilimsel temeli eksik veya bağışıklık bilgisi yetersiz kişilerin yargılarını ancak böyle adlandırabilirim.

Solunum yollarında patojenlere karşı evrimleşmiş üç ana unsur bulunur. Her insan ilk ikisiyle doğar, üçüncüyü ise geliştirir.

• Duvar
• Doğuştan gelen bağışıklık
• Uyarlanabilir bağışıklık

– Duvar dediğimiz, tek katmanlı bir epitel hücre dokusu ve bu yapının üzerini kaplayan mukus tabakasından oluşur.

Epitel hücreler silia dediğimiz tüy benzeri uzantılara sahiptir ve bunları ileri geri hareket ettirerek mukusu yavaş yavaş yukarı iteler ve yutaktan sindirim sistemine yönlendirir. Bu şekilde bir yıl boyunca soluduğumuz her türlü patojen ve ortalama 1,8 kilo toz partikül

akciğerden atılır. Mukus içerisinde doğrudan patojenleri hedefleyen, bağlanıp etkisiz hale getiren proteinler ve antikorlar bulunur. Beslenme ve havanın nemine dikkat edilirse bu koruyucu duvar son derece etkilidir. Birçok patojen bu engeli geçemez. https://annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev-virology-012420-022445

– Doğuştan gelen bağışıklık:

Bu kısım fiziksel bariyer etrafında dolaşan fagosit dediğimiz, “patojen yiyen” hücreleri içeriyor. Makrofaj, monosit, nötrofil gibi. Bunlar antikora ihtiyaç olmaksızın, bakteri, mantar, virüs ve parazitleri tanıyabilir, saldırabilir ve yutabilirler.

– Uyarlanabilir bağışıklık:

En gelişmiş ve kapsamlı bağışıklık bu kategori içindedir. Her bireyin kendi bağışıklığı vardır ve başka kimseye benzemez.

İçinde üç ana grup hücre vardır:

• B ve plazma hücreleri
• T hücreleri
• Antijen sunan hücreler (dendritik hücre ve makrofajlar).

B ve plazma hücreleri solunum yolları mukozası içerisine antikorlar salarlar. Mukozaya özel bu antikorlar IgA tipindedir. Birbirine bağlı iki antikordan yapı 4 bağlanma ucuna sahiptir. Patojenleri çapraz bağlayıp, etkisiz hale getirebilir. Enflamasyon tetiklemez.

IgA tipi antikorlar kanda dolaşan IgG ve IgM antikorlardan yapısal olarak farklı oldukları için daha dayanıklı ve uzun ömürlüdürler. Bu antikorlara kanda az rastlanır. Çünkü bunların görevi mukozada bulunmak ve patojenleri burada tutmaktır.

Patojene özel B ve plazma hücreleri hafızaya sahiptir, yani tamamen aynı veya benzer patojen ile tekrar karşılaşıldığında, hızlı bir şekilde antikor salgılayıp enfeksiyonun yayılmasını engellerler. Bunlar uzun ömürlüdür ve saklandıkları özel cepler vardır. Kanda ender bulunur.

T hücreleri 2 ana kategoriye ayrılır: CD4 ve CD8

CD4 ler “yardımcı hücre” olarak da adlandırılırlar, B hücrelerinin patojenlere karşı hassasiyet kazanmasına ve hedefe özel antikor üretmelerine yardim eder. Gerektiğinde yeni B hücrelerinin gelişimini yönlendirirler.

CD8 ler ise öldürücü lenfosit olarak adlandırılırlar. Virüsle enfekte olmuş veya kanserleşmiş hücreleri tespit edip öldürmek için uzmanlaşmışlardır. Bu sayede virüslerin hücre içinde çoğalması engellenir. Bu hücreler tüm vücut hücrelerine virüs kontrolü  yapabilirler.

Antijen sunan hücrelerin görevi, mukozada veya vücut içinde tespit ettikleri yabancı yapıları lenf bezlerine götürüp CD4 yardımcı T hücrelere tanıtmaktır. Bunu bir tür istihbarat servisi gibi düşünebilirsiniz. Sistem birbirine bağlı bir zincir şeklinde çalışır.

Tek başına mukus ve akış kontrolü bile çok önemli bir bileşendir. Bu noktaya kadar, kişinin vücuduna virüs girememiştir, ama süprüntü testinde PCR pozitif çıkar. İçeriye giremeyip kalan virüsler parçalanır ve antijen sunan hücreler tarafından arşivlenir.

Yukarıdaki bileşenlerin herhangi birinde önemli bir bozulma, enfeksiyonlara karşı duyarlılığa yol açar.

 Bir bileşen başarısız olunca, işareti kandaki antikorlardır. Tam da bu yüzden, hastalık şiddeti ve virüsün sistemik yayılması, kandaki antikor seviyelerinin göstergesidir.

Birincil savunmalarla daha bir enfeksiyon başlamadan virüsü atlatmış insanlar daha düşük ve daha hızlı azalan sistemik antikor seviyesine sahip olacaktır, bu tamamen normal.

Fakat bu o kişileri kesinlikle korumasız bırakmaz. Artık solunum yolu mukozasinda bağışıklığın kendi hafızası oluşmuştur. Bu hafıza sadece B ve plazma hücreleri için değil, aynı zamanda CD4 ve CD8 T hücre tipleri için de mevcuttur.

Evet, bu hafızalı hücreler onlarca yıl solunum yolu duvarlarında oturup bekleyebiliyorlar, hangi düşmana saldıracaklarını biliyorlar. Beklediklerine oldukça benzer bir patojen bile geldiğinde harekete geçecekler. Bu kalıcı bir bağışıklık hafızası türüdür. Düşman unutulmuyor.

Kandaki antikorlar tamamen yok olsa bile hafızali B hücreleri varlığını sürdürür ve gerektiğinde yeniden antikor üretebilir.

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.08.23.20179796v1

Yeni koronavirüs hakkındaki en önemli sorulardan biri, enfekte olan kişilerin yeniden enfeksiyona karşı bağışık olup olmadığı ve eğer öyleyse bunun ne kadar sürdüğüdür. Yüksek sayıda denekle yapılan çalışmalar bu sürenin en az 6-7 ay olduğunu gösteriyor.

https://uahs.arizona.edu/news/uarizona-health-sciences-study-shows-sars-cov-2-antibodies-provide-lasting-immunity

En son yayınlanan ve 30.000 den fazla katılımcı ile yapılan Newyork çalışması da hastalığı geçirenlerin yüksek miktarda bloke edici antikor ürettiğini gösterdi.

https://t.co/frdSi6nIdC?amp=1

Yukarıdakileri okuduysanız, artık kandaki antikorların yalnızca sistemik hastalık durumuna karşı koruyucu olduğunu, üst solunum yolu semptomlarını ve hatta hafif bir zatürreyi bile önleyemediklerini biliyorsunuz; tabi bulaşıcılığı engellemelerinin mümkün olmadığını da.

 “Genel olarak, bu bulgular enfeksiyondan altı ay sonra SARS-CoV-2’ye karşı güçlü bir hücresel (T hücresi) bağışıklık tepkisine işaret etmektedir.  Bu bulgular, yalnızca SARS-CoV-2’ye karşı bağışıklığın nasıl çalıştığına dair anlayışımızı beslemekle kalmayacak, aynı zamanda… gelecekteki aşı stratejilerine de yardımcı olacaktır.  Bu hücresel bağışıklık tepkisinin uzun vadede devam edip etmediği ve yeniden enfeksiyon olasılığına nasıl karşılık vereceğimin araştırılmaya ihtiyacı vardır”

https://uk-cic.org/news/cellular-immunity-sars-cov-2-found-six-months-non-hospitalised-individuals

Bu noktada bağışıklık sistemi ve bulaşıcı hastalık uzmanlarının bile bu mekanizmaları görmezden gelip fantazi kıvamında açıklamalar yapmasını hayretle izliyorum. Bağışıklık inkarcılarına kulak asmayın!

En sona da bir video ekleyelim, bağışıklık sistemini basitçe anlatıyor. İngilizce ama konu çok güzel işlenmiş.