Koronavirüs İnsan Kromozomlarına Genetik Materyalini Entegre Edebilir
Fotoğraf : Pandemik koronavirüs SARS-CoV-2, belirli koşullar altında genetik materyalini insan hücrelerine entegre ederek COVID-19 tanı testlerini karıştırabilir.
COVID-19’dan iyileşen insanların daha sonra SARS-CoV-2 testleri pozitif çıkabilir, bu da bağışıklık sistemlerinin koronavirüs tarafından ikinci bir saldırıyı önleyemeyeceğini veya devam eden bir enfeksiyona sahip olabileceklerini öne sürer. Yapılan bir çalışma, virüsün beklenmedik bir yerde saklandığı yönünde farklı bir açıklamaya işaret ediyor. Sadece ön baskı olarak sunulan bu çalışma, pandemik patojenin HIV ve diğer retrovirüslerden bir bölüm aldığını ve genetik kodunu entegre ettiğini, ancak daha da önemlisi, insanların kromozomlarına sadece bir kısmını entegre ettiğini öne sürüyor. Doğru olduğu takdirde bu fenomenin, yanlış aktif enfeksiyon sinyallerinden, COVID-19 tedavi çalışmalarının yanıltıcı sonuçlarına kadar değişen derin etkileri olabilir.
Mevcut çalışma, bu entegrasyonun sadece bir parçasını gösteriyor. Bununla birlikte, SARS-CoV-2 ile enfekte olmuş insanlardan elde edilen ve bunun gerçekleştiğini öne süren yayınlanmış sekans verilerini de aktarıyor. Yazarlar, bu sonuçların, SARS-CoV-2’nin, HIV’in yaptığı gibi yeni kopyaları pompalamaya devam etmek için insan hücrelerinde kalıcı bir genetik yerleşim yeri oluşturduğu anlamına gelmediğinin altını çiziyor. Diğer bilim insanları yeni çalışmanın önemi ve insan sağlığıyla ilgisi konusunda bölünmüş durumda ve bazıları da sert bir şekilde eleştiriyor. Çalışmayı yöneten Massachusetts Institute of Technology’den (MIT) moleküler biyolog Rudolf Jaenisch, “Ele almamız gereken sonuca bağlanmamış sorular var” diyor.
Yine de birkaç eski retrovirolog büyülenmiş durumda. Science’ın talebi üzerine yeni yayınlanan ön baskıyı inceleyen, İnsan Virolojisi Enstitüsü Başkanı Robert Gallo, “Destekleyici veriler sağlanırsa, bu, çok ilginç bir moleküler analiz ve spekülasyon,” diyor ve ekliyor, “Kesin olmak için henüz tamamlanmış bir hikaye olduğunu düşünmüyorum… ama olduğu gibi hoşuma gidiyor ve tahminim doğru olacak.”
Tüm virüsler, genetik materyallerini enfekte ettikleri hücrelere yerleştirir, fakat genellikle hücrenin kendi DNA’sından ayrı kalır. Jaenisch’in ekibi, SARS-CoV-2 için pozitif test yapan kişilerin raporlarından etkilenerek, bu şaşırtıcı sonuçların, burun sürüntüleri gibi biyolojik örneklerdeki belirli virüs dizilerini, parçalanmış olsalar ve yeni virüsler üretemeseler bile tespit eden polimeraz zincir reaksiyonu (PCR) testinden bir yapıyı yansıtıp yansıtmadığını merak etti. MIT’ den Richard Young’ın laboratuvarıyla iş birliği yapan Jaenisch şöyle söylüyor, “Neden aktif enfeksiyon ortadan kalktıktan uzun bir süre sonra her yerde görülen bu pozitifliğe sahibiz?”
Araştırmacılar, SARS-CoV-2’nin RNA genomunun, kromozomlarımızın DNA’sına entegre olup olmadığını test etmek için, RNA’yı DNA’ya dönüştüren bir enzim olan ters transkriptaz (RT) için, geni insan hücrelerine eklediler ve tasarlanmış hücreleri SARS-CoV-2 ile kültürlediler. Araştırmacılar, bir deneyde HIV’den alınmış ters transkriptaz geni kullandılar. Aynı zamanda eski retroviral enfeksiyonların kalıntıları olan ve insan genomunun yaklaşık %17’sini oluşturan LINE-1 elementleri olarak bilinen insan DNA dizilerini kullanarak ters transkriptaz ihtiyacını karşıladılar. Ekip, 13 Aralık’ta bioRxiv’de yayınlanan ön baskılarında, enzimin herhangi bir şeklini oluşturan hücrelerin, bazı SARS-CoV-2 RNA parçalarının DNA’ya dönüştürülmesine ve insan kromozomlarına entegre edilmesine yol açtığını bildirdi.
LINE-1 dizileri insan hücrelerinde kendiliğinden ters transkriptaz yaparsa, SARS-CoV-2 entegrasyonu, COVID-19’u olan kişilerde gerçekleşebilir. Bu, SARS-CoV-2 ve HIV ile birlikte enfekte kişilerde de ortaya çıkabilir. Her iki durum da PCR’nin artık gerçek bir enfeksiyonu olmayan kişilerde kalan koronavirüs genetik materyalinin izlerini tespit etmesini açıklayabilir. Bu durum, vücuttaki bulaşıcı SARS-CoV-2 miktarındaki değişiklikleri dolaylı olarak ölçen PCR testlerine dayanan COVID-19 tedavileri ile ilgili çalışmalarda karışıklığa sebep olabilir. Ters transkriptazın keşfedilmesindeki rolüyle Nobel Ödülü kazanan California Teknoloji Enstitüsü’nden virolog David Baltimore, yeni çalışmayı “etkileyici” ve bulguları “beklenmedik” olarak nitelendiriyor ancak Jaenisch ve meslektaşlarının, yalnızca SARS-CoV-2 genomunun parçalarının entegre olduğunu gösterdiğini belirtiyor. Baltimore, “Koronaviral genomun tüm parçaları olduğu için, bulaşıcı RNA veya DNA’ya yol açamaz ve bu nedenle muhtemelen biyolojik olarak bir çıkmazdır,” diyor ve ekliyor, “İnsanlarda ters transkriptazları barındıran hücrelerin, uzun süre ortamda kaldıkları ya da öldükleri de henüz net değil. Çalışma birçok ilginç soruyu gündeme getiriyor.”
Gladstone Viroloji ve İmmünoloji Enstitüsü’nde HIV üzerinde çalışan virolog Melanie Ott, bulguların “oldukça provakatif” olduğunu ancak kapsamlı bir takip ve ispat gerektirdiğini söylüyor. Ott, “Ters transkripsiyonun optimize edilmiş koşullarda in vitro olarak gerçekleşebileceğinden kuşkum yok,” diyor. SARS-CoV-2 RNA replikasyonunun sitoplazmadaki özel bölmelerde gerçekleştiğine dikkat çeken Ott, “Enfekte olmuş hücrelerde olup olmadığı ve hücre çekirdeğinde önemli entegrasyona yol açıp açmadığı başka bir sorudur,” diyor.
Tufts Üniversitesi’nden retrovirolog John Coffin, sağlam kanıtların LINE-1 RT’nin viral materyalin insanlara entegre olmasına izin verebileceğini gösterdiğine dikkat çekiyor. Yeni çalışmayı her ne kadar “inandırıcı” olarak nitelendirse de, henüz ikna olabilmiş değil. Coffin, insanlardaki SARS-CoV-2 sekanslarının kanıtlarının “daha sağlam olması gerektiğini” söylüyor ve Jaenisch’in ekibi tarafından yapılan in vitro deneylerde görmeyi istediği kontrollerin olmadığını belirtiyor.
Pittsburgh Üniversitesi’nde retrovirolog olan Zandrea Ambrose, bu tür bir entegrasyon gerçekten olursa “son derece nadir” olacağını söylüyor ve insan genomundaki LINE-1 elementlerinin nadiren aktif olduğunu belirtiyor. “SARS-CoV-2 ile enfekte olan farklı birincil hücre tiplerinde aktivitenin ne olacağı net değil” diyor.
Retrovirüs konusunda uzmanlaşmış bir laboratuvarda doktora sonrası araştırmacı ve özellikle sert bir Twitter eleştirmeni olan biri, ön baskı sonuçlarını “güçlü, tehlikeli ve büyük ölçüde desteklenmeyen bir iddia” olarak adlandıracak kadar ileri gitti. Jaenisch, makalenin, entegrasyonun bulaşıcı SARS-CoV-2 üretimine yol açamayacağını açıkça belirttiğini vurguluyor. “Bu eleştirileri tam olarak çözebileceğimizi varsayalım ki bunu yapmaya çalışıyorum,” diyor Jaenisch ve ekliyor, “Bu endişelenmemesi gereken bir şey olabilir.”
Kaynak : sciencemag.org