Novel Koronavirüsün Doğal Yollarla Geliştiği, Laboratuvar Üretimi Olmadığı Anlaşıldı

2019 yılında ilk kez Çin’in Wuhan kentinde ortaya çıkan novel SARS-CoV-2 koronavirüsü, sebep olduğu COVID-19 salgını sebebiyle 70’ten fazla ülkeye yayıldı. Virüsün kaynağına dair pek çok spekülasyon ortaya atılırken, komplo teorilerinden birisi de virüsün bir laboratuvarda üretilmiş olduğu yönündeydi. 17 Mart 2020’de Nature Medicine‘de yayımlanan bir araştırma, virüsün doğal evrimin bir sonucu olarak geliştiğini ortaya koydu.

SARS-CoV-2 ve virüsle akraba diğer virüslerden elde edilen gen dizilimlerinin analiz edildiği araştırmada, novel koronavirüsün bir laboratuvarda ya da genetik bir müdahale ile üretilmiş olabileceğine dair herhangi bir bulgu elde edilmedi. Bilinen koronavirüs suşlarının mevcut genom dizisi verilerini karşılaştıran araştırmacılar, SARS-CoV-2’nin doğal süreçlerden kaynaklandığını kesin olarak belirleyebildiklerini duyurdu.

Koronavirüsler, ciddiyeti geniş çapta olan hastalıklara neden olabilecek geniş bir virüs ailesidir. Bir koronavirüsün sebep olduğu bilinen ilk ciddi hastalık ise, 2003 yılında Çin’de görülen Severe Acute Respitatory Syndrome (Ağır Akut Solunum Yetmezliği Sendromu) olan SARS‘tı. Koronavirüs ailesinin üyesi bir virüsün sebep olduğu ikinci ciddi hastalık ise 2012 yılında Suudi Arabistan’da ortaya çıkan Middle East Respiratory Sendrome (Ortadoğu Solunum Yetmezliği Sendromu) olan MERS‘ti.

31 Aralık 2019 yılında, Çin otoriteleri, ciddi bir hastalığa neden olan yeni bir koronavirüs suşunun patlak verdiği konusunda Dünya Sağlık Örgütü’nü uyardı. Önce nCoV-19 olarak isimlendirilen virüs, bilimsel literatüre SARS-CoV-2 olarak geçti. 20 Şubat 2020 itibariyle, COVID-19 vakası tanısı koyulan insan sayısı 167.500’e ulaşırken,hastalığın hafif seyrettiği tanı koyulmamış vakalarla bu sayının çok daha fazla olduğu anlaşıldı. Bugün (18 Mart 2020) bu vaka sayısı 198.155 olarak duyurulurken, virüs şu ana kadar 7954 insanın da ölümüne neden oldu.

Salgının başlamasından kısa bir süre sonra, Çin bilim insanları, SARS-CoV-2’nin genomunu dizilemeyi başardı ve verileri tüm dünya ile paylaştı. Ortaya çıkan genomik dizi verileri, Çinli yetkililerin salgını hızla tespit ettiğini ve COVID-19 vakalarının sayısının, insan popülasyonuna tek bir girişten sonra insandan insana bulaşmasından dolayı artmakta olduğunu gösterdi. Araştırmacılar, bu sekanslama verilerini, virüsün kökenine dair yapılan analiz çalışmalarında kullanarak SARS-CoV-2’nin kökenlerini ve evrimini keşfetmek için çalışmalara başladı.

Bilim insanları, virüsün dış yüzeyinden bulunan ve insan ve hayvan hücrelerine tutunup, hüreye yerleşmesinde kullandığı spike proteinlerinin (sivri uçlu yapılar) genetik şablonunu analiz ettiler. Daha da özelde, araştırma ekibi, spike proteinlerdeki iki önemli özelliğe odaklandı: Reseptör bağlanma alanı (RBD), konakçı hücrelere tutunan bir tür kanca ve virüsün çatlamasına ve konakçıya girmesine olanak tanıyan bir moleküler kutu açıcı olan yarılma bölgesi.

Doğal Evrime Dair Kanıtlar

Bilim insanları, SARS-CoV-2 spike proteinlerinin resepter bağlanma alanının, insan hücrelerinin dışında bulunan ve kan basıncını düzenlemede görevli bir reseptör olan ACE2 reseptörlerinin moleküler özelliklerini hedefleyecek şekilde evrimleştiği bulgusuna ulaştılar. Yani SARS-CoV-2’nin spike proteini, insan hücrelerine bağlanma konusunda oldukça etkindi, bu yüzden de bilim insanları bu durumun doğal seçilimin bir sonucu olabileceği ve genetik mühendisliğinin bir ürünü olmadığı sonucuna ulaştılar.

Doğal seçilime dair elde edilen bu deliller, aynı zamanda SARS-CoV-‘nin bütün moleküler yapısına ilişkin diğer verilerle de uyumluluk gösteriyor. Yani, eğer kötü niyetli birisi, patojen olarak yeni bir koronavirüs üretmeye çalışsaydı, hastalığa neden olduğu bilinen bir virüsün “omurgasından” (moleküler yapısı) inşa etmesi gerekirdi. Fakat bilim insanları SARS-CoV-2’nin moleküler yapı malzemesinin, mevcut diğer koronavirüs tiplerinden önemli miktarda farklılık gösterdiğini ve virüsün yarasa ve pangolinlerde bulunan biçimine büyük oranda benzer olduğunu saptadı.

Virüsün sahip olduğu bu iki özellik, spike proteinin reseptör bağlanma alanındaki mutasyonlar ve diğer korona türlerinden ayrılan moleküler “omurgası”, SARS-CoV-2’nin potansiyel kökenine ilişkin laboratuvar kaynaklı bir manipülasyonun olma ihtimalini ortadan kaldırıyor. Araştırma sonucuna göre, virüs, doğal evrimin bir sonucu olarak ortaya çıktı. Bu da genetik mühendisliği tarafından üretildiği hakkındaki tüm spekülasyonlara bir son veriyor.

Virüsün Muhtemel Kökeni

Genom dizilimi analizlerine dayanarak, araştırma ekibi, SARS-CoV-2’nin muhtemel kökenine dair iki muhtemel senaryo ileri sürüyor.

Birinci senaryoda, virüs, insan olmayan bir konakçıda doğal seçilim yoluyla mevcut patojenik durumuna evrildi ve sonra insanlara atladı. Bu senaryo, diğer koronavirüs salgınlarında da meydana gelen durumdu. Örneğin; SARS’da insanların misk kedisi ile doğrudan teması söz konusuyken, MERS’de ise develerle doğrudan temas sonucu insanlara bulaş meydana gelmişti. Araştırmacılar, yarasa koronavirüsüne çok benzediğinden; yarasaları SARS-CoV-2 için en olası rezervuar olarak görüyor. Bununla birlikte, yarasalar ve insanlar arasında bir ara konağın muhtemelen olduğunu gösteren deliller mevcut, yani doğrudan yarasa-insan iletimi vakası bulunmuyor.

Bu senaryoda, SARS-CoV-2’nin spike proteinlerinin ayrıştırıcı her iki özelliği de –resepter bağlanma alanı ve virüsün yarılma bölgesi– mevcut haline insanlara enfekte olmadan evrimleşti. Bu durumda, mevcut salgın, muhtemelen insanlar enfekte olur olmaz hızlı bir şekilde ortaya çıkacaktı, çünkü virüs onu patojenik hale getiren ve insanlar arasında yayılabilen özellikleri geliştirmiş olacaktı.

İleri sürülen diğer senaryoda ise, virüsün patojenik olmayan bir versiyonu bir hayvan konakçısından insanlara sıçradı ve daha sonra insan popülasyonundaki mevcut patojenik durumuna evrildi. Örneğin, Asya ve Afrika’da bulunan armadillo benzeri memeliler olan pangolinlerden elde edilen bazı koronavirüsler, SARS-CoV-2’ye çok benzer bir reseptör bağlanma alanı yapısına sahiptir. Pangolinden gelen bir koronavirüs, doğrudan veya misk kedisi veya yaban gelinciği gibi bir aracı konak yoluyla bir insana bulaşmış olabilir.

Daha sonra, yarılma bölgesi olan SARS-CoV-2’nin diğer belirgin spike proteini bölgesi, muhtemelen salgının başlamasından önce insan popülasyonunda sınırlı saptanmamış dolaşım yoluyla bir insan konakçı içinde evrimleşmiş olabilir. Araştırmacılar, SARS-CoV-2’nin yarılma bölgesinin, insanlar arasında kolayca bulaştığı gösterilen kuş gribi suşlarının yarılma bölgelerine benzediğini buldular.

SARS-CoV-2, insan hücrelerinde böyle virülan bir yarılma bölgesine sahip olacak biçimde evrimleşebilir ve kısa süre sonra koronavirüs muhtemelen insanlar arasında yayılma yeteneğine sahip olabileceğinden mevcut salgını başlatabilirdi. Araştırmacılara göre, bu noktada hangi senaryoların büyük olasılık olduğunu bilmek imkansız değilse bile zordur.

Öte yandan, SARS-CoV-2, insanlara mevcut patojenik formunda bir hayvan kaynağından girdiyse, virüsün hastalığa neden olan suşu hala hayvan popülasyonunda dolaşabileceği ve insanlara bir kez daha atlayabileceği için gelecekteki salgınların olasılığını artırır. Ancak insan popülasyonuna giren ve patojenik olmayan bir koronavirüsün, daha sonra SARS-CoV-2’ye benzer özellikleri evrimleştirme ihtimali yine de daha düşük gibi görünüyor.