Dünyanın dört bir yanındaki bilim insanları, koronavirüsteki mutasyonların yayılmasını yakından takip ediyor ve mevcut aşıları daha az etkili hale getirip getiremeyeceklerini araştırıyorlar.
Virüslerin mutasyon hızları karşılaştırıldığında SARS-CoV-2 Ferrari değil! Bilim insanları bu virüsün, 30.000 bazlı (harf) RNA genomunun ayda yaklaşık iki harf mutasyon elde ettiğini tahmin ediyorlar. Bu oran influenzanın (grip virüsü) yarısı, HIV’nin ise dörtte biri kadardır. Ancak bir yıldan fazla bir süredir çoğalan ve vücuttan vücuda sıçrayan SARS-CoV-2’ın, kaçınılmaz olarak sayısız farklı varyantı bulunmakta ve genetik olarak çeşitli dallanan bir ağaç şeklinde gösterilebilir. Belirli bir mutasyon çeşitliliği ile tanımlanan birçok varyant nispeten önemsizdir. Ancak bilim insanları, alışılmadık bir mutasyon grubu barındıran, ilk olarak İngiltere, Güney Afrika ve Brezilya’da tanımlanan hızlı yayılan 3 varyantı yakından izliyorlar.
Bunların tümü, virüsün insan hücrelerinin reseptörlerine kenetlenmek ve onlara girmek için kullandığı başak veya diğer bir adı ile diken (Spike) proteininin reseptör bağlanma alanını (RBD) etkileyen N501Y adlı bir mutasyonu paylaşır. Hücreler ve hayvan modellerinde yapılan çalışmalar, bu mutasyonun SARS-CoV-2’nin 501. amino asidi olan asparagini tirozin ile değiştirdiğini ve potansiyel olarak ACE2 reseptörlerine daha sıkı bağlanmasına izin verdiğini işaret ediyor.
Tek başına, bu mutasyon olağandışı değildir, ancak varyantlar, son derece fazla sayıda başka mutasyona sahiptir, bazıları da Spike proteininde bulunur. Ancak, bir virüsün artmış bulaşıcılığı gibi önemli değişiklikler, bireysel mutasyonlardan ziyade çoklu mutasyonların sonucudur.
Benzer mutasyonların 3 bağımsız varyantta ortaya çıktığı gözlemi ve yayıldıkları gerçeği, bunun evrimsel bir yanları olabileceğini düşündürüyor. Hepsi aynı anda Spike’ta yığılmış olan 8-10 mutasyona sahipler. Bu da, bu proteinde çok fazla evrim ve adaptasyonun gerçekleştiğini gösteriyor. Endişenin sebebi, aşıların da bu proteini hedef alması.
SARS-CoV-2 mutasyonlarının bulaşıcılık üzerindeki etkileri
Daha hızlı yayılabilmesi ve çoğalabilmesi için, daha bulaşıcı hale gelmesi genellikle bir virüsün çıkarına olur. Pandeminin erken dönemlerinde, Spike’ta ortaya çıkan D614G mutasyonunun virüsü daha bulaşıcı hale getirdiğini ve bu varyantın dünya çapında hakimiyeti ele geçirdiğini biliyoruz.
Epidemiyolojik veriler, ilk olarak Birleşik Krallık’ta tanımlanan ve dünyanın diğer bölgelerine yayılan D614G soyunun bir soyundan gelen B.1.1.7 varyantının da bulaşacılığının artırdığını göstermektedir. Son zamanlarda biriktirdiği 17 mutasyondan sekizi, ACE2 bağlanması ve virüs replikasyonu üzerinde uygun bir etkiye sahip olabilecek Spike proteinindedir. Bir virüs vücudun ACE2 reseptörlerine daha sıkı bağlanabilirse, vücuda girdikten sonra bir enfeksiyon oluşturma konusunda daha yetenekli olabilir.
Güney Afrika’da epidemiyologlar, oradaki yeni varyant olan B.1.351’in (501Y.V2 olarak da bilinir), baskın soylara kıyasla yaklaşık yüzde 50 daha bulaşıcı olduğunu tahmin ediyorlar.
Brezilya’da, şu anda dolaşan P.1 adı verilen bir varyantın doğası gereği daha bulaşıcı olup olmadığı sonucuna varmak için henüz çok erken. İlk olarak 12 Ocak’ta Amazonas eyaletinde bildirildi, araştırmacıların daha önce sakinlerin yüzde 75’inin zaten SARS-CoV-2 ile enfekte olduğunu tahmin ettiği bir şehir olan Manaus’taki vakalardaki yıkıcı bir artışla ilişkilendirildi.
Bağışıklık sistemimiz ve özellikle antikorlar virüsler üzerinde güçlü bir evrimsel baskı üretir. İnfluenza gibi bazı patojenler ve belki de soğuk algınlığına neden olan yaygın koronavirüsler, antijenik sürüklenme olarak bilinen bir süreç olan, normalde hücreleri enfekte etmelerini engelleyen antikorlar tarafından hedef alınmaktan kaçınmak için proteinlerini yeni şekillere doğru değiştirirler. B.1.351 varyantında bulunan RBD mutasyonlarının antijenik kaymadan kaynaklandığı öne sürülüyor.
Moderna veya Pfizer / BioNTech aşısı almış kişilerden elde edilen nötralize edici antikorlarla pasajlanan baskın bir Spike varyantının B.1.351’de bulunan tek bir mutasyonu (E484K, K417N ve N501Y) aşamalı olarak benimsediği gösterilmiştir. Bu durum, antikorlardan kaçınmak için virüsün bu pozisyonlarda mutasyona uğradığını gösteriyor.
Bu tür antikor kaçış mutasyonlarının, virüsün daha ciddi hastalığa neden olacağı veya bağışıklık tepkisini tamamen aşacağı anlamına gelmeyeceği düşünülüyor. Çünkü, virüse karşı sadece antikorlar değil bağışıklık sisteminin başka bölümleri de devrededir.
Ancak diğer bir endişe, daha eski varyantlarla hafif enfeksiyonların üstesinden gelen kişilerin yenisiyle yeniden enfekte olup olamayacağıyla ilgilidir. Böyle bir çalışmada, 21 hastadan alınan serum örnekleri virüsü in vitro olarak nötralize edememiştir. Daha şiddetli hastalığı olan ve hastanede yatan hastalardan alınan antikorlar, hafif semptomları olanlardan alınanlara kıyasla virüse karşı daha etkiliydi. Bu veriler, antijenik olarak farklı varyantlarla yeniden enfeksiyon olasılığının olabileceğini vurguluyor.
Aşı etkinliği için çıkarımlar
Aşıların çoğunun hedeflediği RBD’deki bu tür kaçış mutasyonları, teorik olarak yeni bir varyantın neden olduğu enfeksiyona karşı savunmasız olabilecek aşılanmış bireyler için iyiye işaret değil. Antijenik kaçışın, B.1.1.7 ile pek ilgili olmadığı öne sürülüyor. Çünkü mutasyonun yeri, bunun bir kaçış mutasyonu olması için uygun değil. Ancak aşılar %90’ların üzerinde etkili olduğu için, “antikor etkinliği on kat azalmış olsa bile, aşıları virüse karşı oldukça etkili olacağı düşünülmektedir.
Ancak, varyantların daha uzun süre yayılması ve daha fazla mutasyon biriktirmesi durumunda, aşı üreticilerinin, yıllık grip aşılarında olduğu gibi, aşılarını bir noktada güncellemek zorunda kalabileceği düşünülmekte.
Önemli SARS-CoV-2 Varyantlarının Bir Karşılaştırması
COVID-19 salgını başladığından bu yana dünya çapında bir dizi SARS-CoV-2 varyantı ortaya çıktı. En çok ilgi odağı İngiltere, Güney Afrika ve Brezilya’da yakın zamanda tespit edilen hızlı yayılan varyantlar oldu. Bilim insanları, varyantların belirli mutasyon kalıplarının, bulaşıcılıklarını, virülanslarını ve / veya bağışıklık sisteminin bazı bölümlerinden kaçma yeteneklerini etkileme potansiyeline sahip olduğundan şüpheleniyorlar. İkincisi, aşıya bağlı veya SARS-CoV-2’ye karşı doğal bağışıklığı olan kişileri yeni varyantlarla yeniden enfekte olmaya karşı savunmasız hale getirebilir ve bu olası etkiler halen araştırılmaktadır.
|İsim (ler)||Dağıtım||Önemli mutasyonlar||Bulaşıcılık, virülans ve bağışıklıktan kaçış üzerindeki potansiyel etkiler|
|B.1.1.7, 20I/501Y.V1, VOC202012/01||İlk olarak Aralık ayı sonunda Birleşik Krallık’ta tespit edildi, Avrupa, Asya, ABD ve başka 62 ülkeye yayıldı.||N501Y, P681H, HV 69-70 delesyonu ve dik protein üzerinde dört tane daha dahil olmak üzere 17 yeni mutasyon; diken proteini dışındaki ORF8 Q27stop mutasyonu||• Yüzde 40’tan fazla artmış bulaşıcılığa sahip olduğu düşünülüyor • Virülansta artış düşünülüyor ancak çözümlenmemiş durumda • Mevcut aşı etkinliği konusunda çok az endişe|
|B.1.351, 20C/501Y.V2||Aralık sonunda Güney Afrika’da tespit edildi ve şu anda Afrika, Avrupa, Asya ve Avustralya’da görüldü||Spike proteininde N501Y, E484K ve K417N dahil 21 mutasyon ve spike proteini dışında ORF1b delesyonu||• Yüksek bulaşıcılığa sahip olduğu önerildi • Virülansta artış olduğuna dair kanıt yok • In vitro çalışmalar, doğal enfeksiyonları takiben bağışıklıktan kaçma potansiyeli olduğunu ve aşı ile uyarılan antikorların potensi üzerinde küçük bir etki olduğunu gösteriyor|
|P.1, 20J/501Y.V3||Ocak ayında bir Japon havaalanında yapılan tarama sırasında Brezilya’dan gelen gezginlerde keşfedildi; Artık Brezilya’nın Amazonas eyaletinde yaygın olarak dolaştığı biliniyor ve Faroe Adaları, Güney Kore ve ABD’de de gözlemleniyor||Spike proteininde N501Y, E484K ve K417N dahil 17 amino asit değişikliği; Spike proteini dışında ORF1b delesyonu||• Bulaşıcılık ve / veya virülans üzerindeki etkisi bilinmiyor • Yeniden enfeksiyonların anekdotları rapor edildi, ancak bağışıklıktan kaçınma potansiyeli hala çözülmemiş durumda|
|COH.20G/501Y||Aralık sonundan bu yana Columbus, Ohio’da ve o zamandan beri diğer ABD eyaletlerinde iki N501Y mutasyonu vakası tespit edildi.||N501Y, virüsün başak proteininde bulunur. Birleşik Krallık’ta tanımlanan B.1.1.7 varyantında bulunan diğer mutasyonların çoğundan yoksundur.||• Henüz farklı bulaşıcılık, virülans ve bağışıklıktan kaçtığı ile ilgili bulgu yok|
|S Q677H, diğer adı ile “Orta Doğu” varyantı||S Q677H mutasyonunu içeren virüsler, Ohio’da Aralık ve Ocak aylarında analiz edilen numunelerde son zamanlarda sık görülmüştür ve ayrıca birden çok Midwest eyaletinde bulunmuştur.||Spike proteininde Q677H mutasyonu, M proteininde A85S ve nükleokapsid proteininde D377Y||• Henüz farklı bulaşıcılık, virülans ve bağışıklıktan kaçtığı ile ilgili bulgu yok|
|L452R, B1429||L452R mutasyonunun kendisi geçen yıl ABD ve Avrupa’da gözlemlendi. Ocak 2021’de, birçok California ilçesinde hızla arttı.||Spike üzerinde L452R mutasyonu||•California’daki birkaç büyük salgınla ilişkili, ancak dalgalanmaların varyantın kendisinden kaynaklanıp kaynaklanmadığı belirsizliğini koruyor • İncelenmekte olan aşı etkinliği üzerindeki etkiler|
Keynak: The Scientist