Evrilen virüsler ve ölümcül mutantlar
Bir virüsün konak hücreye saldırmanın yeni bir yolunu bulmak üzere nasıl evrildiğine ilk kez laboratuvar ortamında tanıklık edilirken, bilimciler kuş gribinin ölümcül bir versiyonunu ürettiklerini açıkladılar. Kuş gribi virüsünün insandan insana geçebilmesi için yalnızca beş mutasyon yetiyor.
Science dergisinde yayınlanan bir araştırmada, Michigan State Üniversitesi’nden bilimciler, virüslerin evrilerek nasıl ölümcül mutantlar (DNA’sı değişmiş varlıklar) haline geldiğini gösterdiler. “Lambda” olarak bilinen virüsün, konak hücreye (virüsün işgal edip içinde çoğaldığı ve sonunda öldürdüğü canlı hücresine) saldırmak için dört mutasyon geçirerek yeni bir yol bulduğu gözlemlendi. E. coli bakterisini infekte eden virüs insanlar için zararlı değil ancak bu araştırma virüslerin karmaşık ve ölümcül özellikleri nasıl edindiklerini göstermesi açısından dikkat çekici.
Normalde hücre zarındaki belli bir almaca (reseptör) bağlanarak genetik materyalini ve proteinlerini hücrenin içine aktaran virüs, araştırmacılar tarafından üretilen ve virüsün tanıdığı almaçlara sahip olmayan, dolayısıyla virüslerin bağlanamayacakları bakterilerin bulunduğu ortama bırakıldı. Virüsün farklı bir yüzey almacına bağlanmasını yönünde gerçekleşecek mutasyonların, mutasyon sahibi virüsü ortamdaki diğer virüslerden daha başarılı kılması bekleniyordu. Sadece 15 gün gibi bir sürede, bakteri üzerindeki yeni bir almaç molekülünü kullanarak bakteriyi infekte edebilen mutant virüslerin varlığı tespit edildi. Tekrar deneylerinde de doğal seçilim ile 96 virüs suşundan 24’ünün bu özelliği kazanabildiği görüldü (mutasyonlar rasgele gerçekleştiğinden, her deney az ya da çok farklı sonuçlanır). Yeni saldırı özelliği geliştiren virüslerin genomunu dizileyen araştırmacılar, dört ortak mutasyon tespit ettiler. Yani bu dört mutasyona sahip olan virüsler, önceden bağlandıkları almaca sahip olmayan bakterileri de infekte etme yeteneği kazanmışlardı.
Bu çalışma virüslerin evrilme potansiyelini bir kez daha sergilerken, insana bulaşabilen virüslerin evrilme olanaklarına da işaret ediyor. Nitekim 2011 sonunda ABD ve Hollanda’dan bilimciler kuş gribi virüsünün ölümcül bir versiyonunu ürettiklerini duyurmuşlardı. İnsan yerine gelincik kullanarak yapılan deneyler sonucu araştırmacılar, kuş gribinin insandan insana geçmek için beş mutasyon uzakta olduğunu öngördüler. Virüsün doğal yollarla bu beş mutasyonu birden aynı anda geçirmesi çok düşük bir olasılık. Ancak Lambda virüsünün araştırmacılarından Justin Meyer, eğer her bir mutasyon ayrı ayrı evrimsel avantaj sağlayacak olursa virüsün bunları kademeli olarak edinebileceğini belirtiyor.
Ölümcül kuş gribi suşunun üretilmesi hararetli tartışmaları da beraberinde getirdi. Bir yandan bu çalışmaların virüsün yanlışlıkla ya da bilerek salınması durumunda ortaya çıkacak pandemik riskini artırdığı endişesi büyürken, diğer bir yandan ölümcül ve bulaşıcı virüslerle çalışmanın potansiyel yararlarına dikkat çekiliyor. Hollandalı araştırmacılar bu çalışmaların olası bir pandemik durumuna hazırlıklı olmak için gerekli olduğunu, bu beş mutasyonun beşinin de ayrı ayrı doğada görüldüğü ancak beşinin birden hiç bir arada bulunmadıklarını, bu mutasyonların sürekli takip edilmesi ve örneğin üçünün bir araya geldiği tespit edildiği andan itibaren önlemlerin alınmaya başlaması gerektiğini ifade ediyorlar.
Geçtiğimiz hafta Nature ve Science dergilerinde yayınlanan bir mektupta ise bu konuda çalışan bilimciler, bir yandan araştırmalarının tam kontrol ve koruyucu önlemler altında gerçekleştirildiği konusunda güvence verirken, öte yandan konunun etraflıca tartışılması için çalışmalarına 60 günlük gönüllü ara verdiklerini duyurdular.
J. R. Meyer, D. T. Dobias, J. S. Weitz, J. E. Barrick, R. T. Quick, R. E. Lenski. Repeatability and Contingency in the Evolution of a Key Innovation in Phage Lambda. Science, 2012; 335 (6067): 428 DOI: 10.1126/science.1214449 [http://dx.doi.org/10.1126/science.1214449]
Ron A. M. Fouchier, Adolfo García-Sastre, Yoshihiro Kawaoka & 36 co-authors Pause on avian flu transmission studies. Nature , 2012 DOI: 10.1038/481443a [http://dx.doi.org/10.1038/481443a]