Davranışlarımız, Virüs Evrimini Nasıl Etkiliyor?

COVID-19 yeni koronavirüs (SARS-Cov-2) kaynaklı bir hastalık, ancak koronavirüsler aslında yıllardır aramızda.

Koronavirüsler büyük bir virüs ailesi ve farklı virüs suşları (genetik varyasyonları) farklı canlıları konak olarak seçmişler. Birçok insan koronavirüsleri ilk kez 2002-2004 SARS salgını sırasında duymuştu. Bu salgında virüs aralarında insanlar da bulunan birçok türü enfekte edip en az 774 kişinin ölümüne yol açmıştı. Aslında bu SARS salgınından sonra yapılan çalışmalarla koronavirüslerin ilk yarasalarda ortaya çıkmış olduğu saptanmıştı. Bunun sonrasında da bilim adamları Çin, Afrika ve Avrupa’da bulunan yarasalarda SARS koronavirüsüne benzeyen birçok koronavirüs çeşidi tespit etti.

Ama her koronavirüsün insanları enfekte etme becerisi yok. Peki öyleyse koronavirüslerin yarasa gibi rezervuar bir canlıdan insanlara "atlamasına" (İng: “spillover”) neden olan ne?

Virüsler ancak canlı bir organizmanın içinde kopyalanabiliyorlar. Bu nedenle, virüs açısından bakacak olursak, bir virüs ne kadar çok organizmayı enfekte edebilirse o kadar çok üreyip genlerini bir sonraki kuşağa aktarabilecek. Birçok farklı hayvan turunun fazla miktarlarda bir arada bulunduğu ortamlar bu yüzden virüsün çoğalıp başka türleri de enfekte edebilecek özellikler kazanacak şekilde evrilmesinde elverişli oluyor. Yeni koronavirüsun yarasadan insanlara hangi yolla sıçrayıp insanları enfekte edecek şekilde evrimleştiğini henüz kesin olarak bilemesek de çok büyük bir olasılıkla bu sıçrama bizim yabani hayvanlarla etkileşimlerimiz sonucu oldu.

Daha önce birçok araştırma makalesi çevreyle ilişkilerimizden dolayı gelecekte bir salgının ortaya çıkabileceği konusunda bizi uyarmıştı. Bill Gates de COVID salgınıyla popülerleşen ama 2015’te pek bir kimsenin aldırış etmediği TED konuşmasında solunum yoluyla bulaşabilen bir virüsün yakın bir gelecekte pandemiye ve global bir krize neden olabileceği konusunda bizi uyarmıştı.

Solunum yoluyla bulaşabilen virüsleri kontrol altına almamızdaki zorluk bu virüslerin çok bulaşıcı olmasıdır. Vücut sıvıları yoluyla direk temasla bulaşabilen ebola gibi diğer virüslerin bulaşıcılığı ise solunum yoluyla bulasan virüslere göre daha azdır.

Doğal hayatla etkileşimlerimiz ve birçok yabani hayvanın çok miktarda bir arada bulunduğu ortamlar insanlara bulaşabilecek koronavirüslerin evrilmesine yol açabilir dedik. Araştırmalarım için 2013’ten beri yaban hayvanlarının yerel halk için çok önemli bir protein kaynağı olduğu Kongo yağmur ormanlarında arazi çalışması yapıyorum. Yerel ve yerli halklar binlerce yıldır orman canlılarını sürdürülebilir bir şekilde tüketirken, endüstriyel kerestecilik gibi faaliyetler eskiden az nüfuslu ve ücra olan yerlere çalışmak için bir suru isçinin gelmesine ve buralarda nüfusun artmasına yol açıyor. Bu da besin ihtiyacının ve yaban hayvanlarına talebin artmasına neden oluyor. Yani yeni virüslerin ortaya çıkmasındaki asil neden yerel halklar değil de artan tüketim ve bunun sonucunda artan doğal kaynak ve altyapı ihtiyacı. Eğer gelecekteki pandemileri önlemek istiyorsak, endüstriyel kerestecilik gibi faaliyetlerin artmasına neden olan aşırı tüketim davranışlarımızı hepimizin değiştirmesi gerekiyor.

Gül Deniz Salalı

Yeni Koronavirüs Evrimleşiyor mu?

Evet, ama yeni mutasyonların virüsü daha bulaşıcı veya ölümcül yapıp yapmayacağını bilmiyoruz. Canlıların farklı nesil zamanları (bir canlının doğumuyla onun yavrusunun doğumu arasında geçen süre) vardır. Örneğin bir bakteri her 20 dakikada bir çoğalabilirken, biz insanlar için bu süre ortalama 22 ila 33 yıl arasında değişmektedir. Kısa nesil zamanları olan türler daha hızlı evrim geçirirler. Bu da mikroplarla aramızda sürekli bir yarışa yol açar. Örneğin sıtma ve AIDS gibi hastalıklara yol açan mikroplar çabuk evrimleştikleri için geliştirdiğimiz ilaçlara karşı zamanla daha dirençli hale gelirler; biz de yeni ilaçlar geliştirmek zorunda kalırız.

Evrimsel biyoloji yöntemlerini kullanarak hastalık yapan mikropların geçmişlerini ve mutasyonlarını takip edebiliriz. Örneğin filogenetik ağaç analizleri yaparak araştırmacılar yeni koronavirüsün başlangıç noktası ve evrimini takip edebiliyorlar.

NextStrain

Bu analizler bizleri koronavirüsün bir ülkeye nereden ve ne zaman girdiği hakkında da bilgilendirebilirler. Örneğin, Türkiye’de izole edilen 30 SARS-CoV-2 genomu üzerinde yapılan filogenetik analizi koronavirüsün Türkiye’ye farklı ülkelerden birbirinden bağımsız biçimde ve ilk COVID-19 vakasının açıklandığı tarihten daha önce girdiği sonucuna vardı.

Adebali ve ark. 2020, BioRxiv

Evrimsel açıdan düşünürsek bir virüs ne kadar çabuk çoğalır ve genlerini yayarsa o kadar avantajlıdır. Ancak virüsler çoğalmak ve yayılmak için konak bir canlıya ihtiyaç duydukları için bu konağı öldürmekten de kaçınmalıdırlar. Bir virüsün konağında yapmış olduğu hasara onun “virulans”i veya öldürücülüğü denir. Eğer bir virüs çok oldurucu ise, konağını çok çabuk hareketsiz hale getirebilir. Bu da başka konaklarla olan temasını azaltabilir. Yani virüsün bulaşıcılığı ile öldürücülüğü arasında hassas bir denge söz konusudur.

Virüs konağını öldürmeden önce çoğalıp başka konaklara yayılabilirse evrimsel olarak başarılı olabilir. Virüsün bulaşıcılığı ve ölümcüllüğü arasındaki bu denge konağının davranışlarına da bağlıdır. Eğer konak canlı kalabalık ve birbirlerine yakın temas halinde duruyorsa virüs daha ölümcül bir hale evrilebilir çünkü konağa çok hasar verse de başka konuklara erişimi kolay olacaktır. Örneğin, 1918 grip pandemisini Birinci Dünya Savaşı’nda siperlerde birçok askerin yan yana bulunmasının tetiklediği öne sürülmüştür.

Unsplash

Yani yeni koronavirüsün daha fazla veya az öldürücü hallere evrilmesinde konak hücrelere ne kolaylıkta erişebildiğinin payı da olabilir. Şanslıyız ki SARS-CoV-2 virüsünde bir hata kontrol (proofreading) mekanizması var. Bu da virüsün daha az mutasyona uğramasını ve buna bağlı olarak da daha yavaş evrilmesini sağlıyor. Buna karşılık böyle bir mekanizması olmayan virüsler, örneğin grip virüsü, daha hızlı evrilirler. Bu yüzden de her yıl yeni bir grip asisi üretmek durumunda kalırız.

Şimdilik söyleyebileceğimiz şudur ki yeni koronavirüs insanlarda mutlu bir şekilde yayılmaya devam ettikçe ortadan kaybolması da pek mümkün olmayacaktır.