Mutasyon, bir DNA veya RNA dizisinde hafif veya şiddetli sonuçlara yol açabilen değişikliklerdir. DNA da ortaya çıkan mutasyonlar kalıcı iken, kırılgan yapısı nedeni ile RNA’daki mutasyonlar geçici olabilir.
Virüslerde meydana gelen mutasyonlar virüslere farklı yetenekler kazandırabilir.
Bir mutasyon Covid-19’u daha bulaşıcı yapabilir mi?
Science dergisinde yayımlanan bir makalede yeni tip koronavirüsün (SARS-CoV-2) tüm dünyada daha hızlı bir şekilde yayılmasına neden olacak mutasyona uğradığı bildirildi. Koronavirüsün D614G olarak adlandırılan yeni varyantı Avrupa da ortaya çıktı.
NOT: Varyant, virüsün genel kimliğini değiştirmeyen mutasyonlardır. Suş, virüsü başka bir kimliğe sokan mutasyonlardır. Yani, bu olursa her şey başa döner. Virüsteki her nükleotid değişikliği onun farklılaşması demek değildir. SARS-CoV-2’deki genetik değişimler sonucu oluşan D614G adlı formunu hem varyant hem suş olarak adlandıranlar olmakla birlikte, yazımızın devamında varyant kullandık.
Chapel Hill Kuzey Karolina Üniversitesi (UNC) ve Wisconsin-Madison Üniversitesi, D614G varyantının, kökeni Çin olan ve pandemiyi başlatan ilk SARS-CoV-2’den daha hızlı kopyalandığını ve daha bulaşıcı olduğunu göstermiştir.
D614G varyantı daha hızlı yayılırken, hayvanlardaki çalışmalar daha şiddetli Covid-19’la ilişkili olmadığını ve varyantın nötralize edici antikor ilaçlara karşı biraz daha az duyarlı olduğunu göstermiştir.
Birleşik Krallık’ta 25,000 ’den fazla viral sekansın başka bir analizi de bu mutasyonlara sahip virüslerin daha hızlı yayıldığını ve daha geniş enfeksiyon kümesine sebep olduğunu göstermiştir.
Teşhis sırasında G614 varyantına sahip kişiler muhtemelen artan bulaşıcılığın bir sonucu olarak, burun ve boğazlarında ciddi derecede daha fazla virüs partiküllerine sahipti. Ancak bu kişilerin hastalığı sonuç olarak daha şiddetli geçirdiklerini gösteren hiçbir kanıt yoktu.
Çalışma 1 – Teksas Üniversitesi, Austin
Teksas Üniversitesi, Austin ve Şikago Üniversitesi, Illinois bilim insanları ile iş birliği içinde olan Houston Methodist Hastanesi araştırmacıları spike proteinin aminoasit dizinde değişikliklere sebep olan 285 başka mutasyon da tanımladı. Araştırmacılar bu mutasyonlardan birinin spikeın insan bağışıklık sistemi tarafından üretilen nötrleştirici bir antikordan kaçmasına izin verdiğini keşfetti.
Bu mutasyonun ayrıca bulaşıcılığı artırıp artırmadığı net değildir. Ancak şimdilik nadir olduğunu ve daha şiddetli bir hastalığa sebep olmadığı bildirildi.
Ayrıca ekip, virüsün gelişmekte olan aşıları ya da mevcut antikor tedavilerini etkisiz hale getirebilecek mutasyonları elde etmiş olduğunu gösterecek hiçbir kanıt bulamadı.
Ancak Teksas Üniversitesi’nde moleküler biyolog olan ve çalışmanın ortak yazarı Ilya J. Finkelstein devamlı olarak tetikte olunması konusunda ısrarcıdır.
Finkelstein “Virüs dünyayı kırıp geçirirken mutasyona uğramaya devam ediyor. Bizim çalışmamızda yaptığımız gibi gerçek zamanlı gözetim, dünya çapındaki aşıların ve terapötiklerin her zaman bir adım önde olmasını imkân sağlayacaktır” diyor.
Çalışma 2 – Kuzey Karolina Üniversitesi, Chapel Hill
Chapel Hill Gillings Global Halk Sağlığı Okulunda Epidemiyoloji Profesörü ve UNC Tıp Fakültesinde Mikrobiyoloji ve İmmünoloji Profesörü Ralph Baric, otuz yılı aşkın bir süredir koronavirüsler üzerinde çalışmaktadır ve Covid-19 için FDA onaylı ilk tedavi olan remdesivirin geliştirilmesinde büyük rol almıştır. Baric “D164G virüsü, ata varyantdan yaklaşık olarak 10 kat daha güçlüdür ve hızlı büyür. Kişiden kişiye bulaşmak için potansiyel olarak önemli bir bölge olan birincil nazal epitel hücrelerinde (burunda) aşırı etkili bir şekilde çoğalıyor” diyor.
İlk yazar Yixuan J. Hou’nun bulunduğu Baric Laboratuvar araştırmacıları ve Wisconsin-Madison Üniversitesi virologları Yoshihiro Kawaoka ve Peter Halfmann ile iş birliği içinde yeni bir çalışma yürüttü.
Kawaoka "Orijinal spike proteini bu pozisyonda bir D’ye sahipti ve onun yerine bir G geldi. Birkaç makale daha önce bu mutasyonun proteini daha işlevsel ve hücrelere girmede daha verimli hale getirdiğini açıklamıştı" dedi.
Önceki çalışma reseptör bağlayıcı proteini içeren ancak gerçek olmayan sahte bir virüse dayanıyordu. Baric'in ekibi ters genetiği kullanarak, pozisyon 614'te D veya G'yi kodlayan eşleştirilmiş bir çift mutasyonlu SARS-CoV-2 virüsünü kopyaladı ve hücre hatlarını, birincil insan solunum hücrelerini, fare ve hamster hücrelerini kullanarak temel özellik analizini karşılaştırdı.
Kawaoka ve Halfmann, hamster kullanılan ve benzeri olmayan koronavirüs çalışma modeline katkıda bulundu. Hamster deneylerini yürüten Shiho Chiba’nın da dahil olduğu Wisconsin-Madison Üniversitesi ekibi hem orijinal virüs hem de Baric ve Hou tarafından oluşturulan mutasyona uğramış versiyonunun kopyalama ve havadan bulaşma çalışmalarını gerçekleştirdi.
Hem hızlı çoğalma hem daha bulaşıcı
Mutasyona uğramış virüsün yalnızca 10 kat daha hızlı çoğalmadığını, aynı zamanda çok daha bulaşıcı olduğunu buldular.
Hamsterların bir kısmı orijinal virüs, diğerleri ise mutasyona uğratılmış virüs ile aşılandı. Ertesi gün, enfekte olmuş hamsterların yanındaki kafeslere sekiz enfekte olmamış hamster yerleştirildi. Temasın engellenmesi için aralarında bir bölme vardı, ancak kafeslerin arasından hava geçişi sağlanıyordu.
İkinci gün enfekte olmamış hemsterlarda virüse bakılmaya başlandı. Her iki virüste de hava yolu ile bulaş vardı, ancak zamanlamalar farklıydı. Mutasyona uğratılmış virüse sahip hemsterlar ile aynı havayı soluyan sekiz hemsterdan altısı iki gün içinde mutant virüsü almış, dördüncü günde ise tüm hemsterlarda virüs gözlemlenmiştir.
Orijinal virüsle enfekte olan hemsterlar ile aynı havayı soluyon hemsterlar da ise ikinci günde hiçbir bulaş gözlemlenmemiştir. Ancak dördüncü günde tüm hemsterlar enfekte olmuştur.
Kawaoka "Mutant virüsün, orijinal virüse kıyasla havadan daha iyi bulaştığını gördük, ki bu da bu virüsün neden insanlarda baskın olduğunu açıklayabilir" dedi.
Araştırmacılar ayrıca iki koronavirüs varyantının patolojisini de inceledi. Hamsterler enfekte olduktan sonra, aslında aynı viral yükü ve semptomları gösterdiler. Mutasyona uğramış varyanta sahip hamsterler hasta olduklarında biraz daha fazla kilo verdiler. Bu, mutasyona uğramış virüsün konakçıları enfekte etmede çok daha iyi olmasına rağmen, yine de önemli ölçüde daha kötü hastalığa neden olmadığını gösteriyor.
Araştırmacılar, hayvan patoloji sonuçlarının insan çalışmalarında doğru olmayabileceği konusunda uyarıyor.
Sonuç
SARS-CoV-2 tamamen yeni bir insan patojenidir ve insan toplumlarındaki evrimini öngörmek zordur. Danimarka'da yeni keşfedilen vizon SARS-CoV-2 cluster 5 varyantı gibi, D614G 'yi de kodlayan yeni varyantlar sürekli olarak ortaya çıkıyor. Halk sağlığını maksimum düzeyde korumak için, bu yeni mutasyonların hastalık şiddeti, bulaşma, konakçı çeşitliliği ve aşı kaynaklı bağışıklığa karşı savunmasızlık üzerindeki sonuçlarını izlemeye ve anlamaya devam etmeliyiz.
İLGİLİ KONULAR