Korona Virüs Neden Bu Kadar Başarılı?

Görünmeyen Düşman

SARS-CoV-2 virüsünü sadece üç aydır biliyoruz, fakat bilim insanları, bu virüsün nereden geldiği ve diğer virüslerle karşılaştırıldığında neden böylesine tezat davranışlar sergilediği konusunda bazı bilgi ve deneyime dayanan tahminler yapabilirler.

Yazar: Ed Yong, The Atlantic, 20 Mart 2020

Çeviren: Ercan Caner, Sun Savunma Net, 21 Mart 2020

Bu krizin biz insanlara sağladığı birkaç lütuftan bir tanesi, münferit korona virüslerin doğaları gereği kolayca imha edilebilmeleridir. Her bir virüs parçacığı, bir yağ lipit molekül küreciği tarafından çevrelenmiş küçük bir gen dizisinden oluşmakta ve lipit hücreleri sabun ile kolayca parçalanabildiklerinden, elleri 20 saniye süreyle eksiksiz bir şekilde yıkamak virüsleri parçalara ayırıp etkisiz hale getirebilmektedir. Lipit kabuklar bunun yanı sıra elementlere karşı da oldukça hassastırlar. Yapılan son çalışmalardan bir tanesi, yeni SARS-CoV-2 korona virüsünün, karton üzerinde bir günden ve çelik ve plastik üzerinde de yaklaşık 2-3 günden daha fazla yaşayamadığını ortaya koymuştur. Virüsler dünyada kendi başlarına var olmayı sürdüremezler. Yaşamaları için bedenlere ihtiyaçları vardır.

Fakat korona virüsler hakkında çok şey hâlâ belirsizliğini korumaktadır. Pennsylvania Üniversitesinden Susan Weiss, yaklaşık 40 yıldır virüsler üzerinde çalışmaktadır. Weiss, virüsler üzerinde çalışmaya başladığı ilk günlerde, sadece birkaç düzine bilim insanının onun ilgisini paylaştığını ve bu sayının da 2002 yılında meydana gelen SARS salgını sonrasında çok az miktarda arttığını ifade etmektedir. Weiss duygularını; ‘‘O zamana kadar insanlar bize, insan sağlığı için fazla önemi olmayan bir arka alan olarak bakmıştır. Fakat COVID-19 hastalığına neden olan SARS-CoV-2 virüsünün ortaya çıkmasıyla bundan sonra kimse bu hatayı tekrarlamayacak gibi görünmektedir’’ sözleriyle ifade etmektedir.

Açıkça ifade etmek gerekirse SARS-CoV-2 grip değildir. Farklı semptomları olan bir hastalığa neden olur, daha kolay yayılır ve öldürür ve tamamen farklı bir virüs ailesine mensuptur. Korana virüs olarak adlandırılan bu virüs ailesinde, insanları etkileyen sadece altı başka virüs daha bulunmaktadır.

Bunlardan dördü; OC43, HKU1, NL63 ve 229E, insanlara yüz yıldan fazla bir süreden beri hafif bir şekilde rahatsızlık veren ve soğuk algınlığı vakalarının üçte birine neden olan virüslerdir. Diğer iki virüs; MERS ve SARS (veya bazı virologlar tarafından SARS-Klasik olarak adlandırılmaya başlanan) ise çok daha ciddi hastalıklara neden olmaktadır. Peki, bu yedinci virüs neden bir dünya çapında bir salgına neden olmuştur? Birden, korona virüsler hakkında bildiklerimiz uluslararası arenada ilgi odağı haline gelmiştir.

Virüsün yapısı, neden bu kadar başarılı olduğu konusunda bize bazı ipuçları verebilir. Şekil olarak virüs, dikenli bir topa benzemektedir. Bu dikenler, hücrelerimizin yüzeyinde bulunan ACE2 adlı bir proteine yapışır ve tutunurlar. Enfeksiyonun meydana gelmesinde bu ilk adımdır. SARS-CoV-2’nin dikenlerinin keskin kenarları, virüsün ACE2 proteininlerine, SARS-Klasik virüsünden çok daha kuvvetli tutunmasını sağlamaktadır ve Columbia Üniversitesinden Angela Rasmussen’e göre bu özellik, virüsün insandan insana bulaşmasında gerçekten çok önemlidir. Genel olarak ifade etmek gerekirse yapışma ve tutunma ne kadar kuvvetli olursa, enfeksiyonun başlaması için o kadar az virüs gerekmektedir.

Bu virüsün başka önemli bir özelliği daha vardır. Korana virüsün dikenleri birbirine bağlı iki yarımdan oluşmaktadır ve sadece bu iki yarım birbirinden ayrıldığında dikenler aktif hale geçmekte ve ev sahibi hücreye girebilmektedir. SARS-Klasik virüslerinde bu ikiye ayrılma biraz zorlukla gerçekleşmektedir. Fakat SARS-CoV-2 virüsünde iki yarımı birbirine bağlayan köprü, insan hücreleri tarafından üretilen ve en önemlisi birçok dokuda bulunan ‘‘furin’’ adı verilen bir enzim tarafından kolayca yıkılabilir. Birleşik Devletler merkezli Scripps Research Translational Institute (Scripps Translasyonel Araştırma Enstitüsü) kurumundan Kristian Andersen’e göre; bu özellik, muhtemelen virüste görülen olağandışı bazı şeyler arasında gerçekten çok önemlidir.

Örneğin, solunum yollarına bulaşan birçok virüs ya üst, ya da alt solunum yollarını enfekte etme eğilimindedir. Genel olarak üst solunum yolu enfeksiyonları çok daha kolay yayılırlar, fakat daha hafiftirler. Alt solunum yolu enfeksiyonlarının diğer insanlara bulaşma ve yayılmaları zordur,  fakat çok daha ağır vakalardır. SARS-CoV-2 virüsü hem üst hem de alt solunum yollarını etkiliyor gibi görünmektedir ve belki de bunun nedeni, bol miktardaki furin enzimlerinden faydalanıyor olmasıdır. Aynı anda bir araya gelen bu iki olumsuz durum, virüsün kontrol altına alınmasını çok zorlaştıran, insanlar arasında neden hiçbir semptom göstermeden yayılma özelliğinin de açıklaması olabilir. Virüs, belki de daha derinlere gidip ağır semptomlara neden olmadan önce, henüz üst yolunum yollarındayken yayılmaktadır. Bütün bunlar akla yatkın varsayımlar olsa da tamamen farazidir, virüs henüz geçtiğimiz Ocak ayında tespit edilmiştir ve biyolojik yapısı hâlâ gizemini korumaktadır.

Yeni virüsün, hayvan kaynaklı olmasına rağmen, insanları enfekte etmekte kesinlikle etkili olduğu görülmektedir. SARS-CoV-2 virüsünün en yakın akrabası yarasalarda bulunmaktadır, bu da virüsün kaynağının yarasalarda olduğu ve onlardan direkt veya diğer hayvan türleri vasıtasıyla insanlara bulaştığı sonucuna ulaşmamızı sağlamaktadır. Yabani pangolinlerde bulunan başka bir korona virüs de sadece ACE2 proteinlerine tutunan diken bölümünde olmak üzere, SARS-CoV-2 virüsüne benzemekte, iki virüs diğer yönlerden ise birbirine hiç benzememektedir.

Bu nedenle pangolinlerin yeni virüsün orijinal çıkış noktaları olması olası değildir. SARS-Klasik virüsleri bu sıçramayı ilk yaptıklarında, ACE2 proteinlerine tutunabilmeleri için kısa süreli bir mutasyon gerekmiştir. Fakat SARS-CoV-2 virüsü daha birinci günden itibaren bunu yapabilme kabiliyetindedir. Maryland Üniversitesi Tıp Akademisinden Matthew Frieman,  SARS-CoV-2 virüsünün bir İNSAN VİRÜSÜ olmanın en iyi yöntemini çok önceden bulduğunu ifade etmektedir.

Bu esrarengiz uyum hiç şüphesiz komplo teoricilerini cesaretlendirecektir; rastgele bir yarasa virüsünün, en başından beri insan hücrelerini etkin bir şekilde enfekte etme özelliklerinin uygun kombinasyonuna sahip olma ve sonra da masum bir insanın üzerine sıçrama ihtimali nedir? ‘‘ÇOK DÜŞÜKTÜR’’. Scripps Research Translational Institute kurumundan Kristian Andersen, bu çok düşük ihtimale rağmen, bu virüslerden milyonlarca ve milyarlarca olduğunu ve bu virüslerin bu kadar yaygın olmalarının, bazen gerçekleşme ihtimali çok zayıf olan şeylerin ortaya çıkmasına neden olduğunu ifade etmektedir.

                       Solda pangolin hayvanı, sağda ise yarasa hayvanı

Pandeminin başlamasından günümüze kadar geçen sürede virüs gözle görülebilir herhangi bir değişiklik göstermemiştir. Korona virüsü de diğer bütün virüslerin yaptığı gibi mutasyon geçirmektedir. Fakat bugüne kadar dokümante edilen 100’den fazla mutasyon vakasında virüslerin hiç birisi baskın hale gelmemiştir, bu da bu virüslerin hiç birisine özel önem verilmesine gerek olmadığı anlamına gelmektedir.

North Carolina Üniversitesinden Lisa Gralinski, bugüne kadar görülen yayılma miktarı göz önüne alındığında, virüsün inanılmaz ölçüde durağan ve kararlı olduğunu ifade etmekte, bunun nedeni olarak da virüsün daha iyi yayılma için üzerinde hiçbir baskı olmadığına işaret etmektedir. Gralinski, virüsün şu anda bütün dünyaya yayılarak kendi adına mükemmel bir iş yaptığına dikkat çekmektedir.

Sadece tek bir olası istisna bulunmaktadır. Singapurlu COVID-19 hastalarından alınan birkaç SARS-CoV-2 virüsünde,  SARS-Klasik virüsünün yayılmasının san safhalarında da rastlanan bir dizi gen eksikliği olduğu tespit edilmiştir. Bu değişikliğin orijinal virüsü daha az öldürücü bir hale getirdiği düşünülmektedir, fakat bu kuralın yeni virüs için de geçerli olduğunu söyleyebilmek için henüz çok erkendir. Gerçekten de neden bazı korona virüslerin öldürücü ve diğerlerinin de öldürücü olmadığı halen belirsizliğini korumaktadır. Maryland Üniversitesi Tıp Akademisinden Matthew Frieman; neden SARS veya SARS-CoV-2 virüsleri böylesine kötüyken, OC43 virüsünün sadece burun akıntısına neden olmasının aslında bugüne kadar anlaşılamadığını ifade etmektedir.

Bununla beraber, araştırmacılar yeni korona virüsünün etkilediği insanlara neler yapabildiğini sunabilecek seviyeye gelmiş durumdadır. Vücuda girdiğinde virüs, büyük bir ihtimalle solunum yollarımızı kaplayan ACE-2 taşıyıcı hücrelerine saldırmaktadır. Ölen hücreler kabuklaşır ve hava yollarını tıkarken, virüsü vücudun daha derinlerine, akciğerlere doğru taşımaktadırlar. Enfeksiyon ilerledikçe akciğerler ölü hücreler ve sıvı ile tıkanmakta ve nefes alıp vermeyi daha da zorlaştırmaktadır. Virüs bunun yanı sıra mide-bağırsak ve kan damarları dâhil diğer organlardaki ACE-2 taşıyıcı hücreleri de enfekte edebilir.

Bağışıklık sistemi savaşır ve virüse saldırır. İltihap ve yüksek ateşin nedeni budur. Fakat aşırı ağır vakalarda bağışıklık sistemi kontrolden çıkar ve vücuda giren virüsle ölümüne savaşarak, virüsün verdiği zarardan çok daha fazlasına neden olur.  Örneğin; kan damarları, savunma hücrelerinin bir enfeksiyon bölgesine ulaşmasına yol açmak için genişleyebilirler, bu çok iyi bir şeydir,  fakat kan damarlarının çok fazla genişlemesi akciğerlere çok daha fazla sıvı dolmasına neden olmaktadır.

Zarar veren bu aşırı reaksiyonlara tıp literatüründe sitokin fırtınaları adı verilmektedir. Sitokin fırtınaları; 1918 grip salgını, H5N1 kuş gribi patlamaları ve 2003 SARS salgınındaki birçok ölümlerin sorumlusudur. Ve muhtemelen en ağır COVID-19 vakalarının sorumlusu da sitokin fırtınalarıdır. Yale Tıp Akademisinden Akiko Iwasaki, virüslerin insan ev sahiplerine adapte olmaları için zamana ihtiyaçları duyduklarını, insan vücuduna ilk girdiklerinde ne yaptıklarını bilmediklerini ve bu tepkileri öğrenme eğiliminde olduklarını ifade etmektedir.

Bir sitokin fırtınası esnasında bağışıklık sistemi çılgınca karşı saldırılar yapmakla kalmaz, fakat genellikle doğru hedefleri vurmadan her şeye saldırarak kendisinin oyun dışı kalmasına neden olur. Böyle bir durum meydana geldiğinde, insanlar bulaşıcı bakterilere karşı çok daha hassas hale gelirler. Sitokin fırtınaları akciğerlerin yanı sıra, özellikle kronik hastalıkları olan insanlarda, diğer organları da olumsuz etkileyebilirler. Bu da COVID-19 hastalarının neden kalp problemleri ve ikincil enfeksiyonlara maruz kaldıklarının açıklaması olabilir.

Peki, neden bazı insanlar COVID-19 vakalarında inanılmaz derecede hastalanırken bazıları hafif veya hiç görülmeyen semptomlarla bu hastalığı atlatmaktadır? Yaş, faktörlerden bir tanesidir. Yaşlı insanlar, muhtemelen bağışıklık sistemlerinin etkin bir öncel savunma başlatamaması nedeniyle, çok daha ağır enfeksiyon riski altındadır. Çocuklar ise bağışıklık sistemleri daha düşük sitokin fırtınası geliştirme ihtimali olduğundan, hastalıktan daha az etkilenmektedirler. Fakat kişinin genleri, bağışıklık sisteminin davranışları, maruz kalınan virüsün miktarı, vücuttaki diğer mikroplar gibi faktörler de bir rol oynayabilir. Yale Tıp Akademisinden Akiko Iwasaki’ye göre; genel olarak aynı yaş grubunda olsalar da bazı insanların hafif semptomlarla hastalığı atlatmasının nedeni hâlâ gizemini korumaktadır.

Korona virüsler, grip hastalığına benzer şekilde genelde kış virüsleridirler. Soğuk ve kuru havada, akciğerlerimizi ve solunum yollarını kaplayan ince sıvı katmanları daha inceleşir ve o katmanlarda bulunan tüyler virüsler ve diğer yabancı parçacıkları dışarı atmak için mücadele ederler. Kuru hava bunun yanı sıra, bağışıklık sisteminin sıkışıp kalmış durumdaki virüslere tepki göstermesini de köreltmektedir. Yaz aylarının sıcak ve rutubetli havasında ise bütün bu olaylar tersine dönmekte, bu sefer solunum yolu virüsleri tutunacak bir zemin kazanmak için mücadele etmektedirler.

Ne yazık ki COVID-19 salgını için bu durum geçerli olmayabilir. Şu anda virüs, immünolojik açıdan deneyimsiz insanları hedef almış durumdadır ve bu hassasiyetin mevsimsel değişimleri alt etmesi kuvvetle muhtemeldir. Ne de olsa yeni virüs şu anda tropik bölgede yer alan Singapur’da ve yaz mevsiminin yaşandığı Avustralya’da yayılmaya devam etmektedir. Ve son yapılan bir modelleme çalışması da SARS-CoV-2 virüsünün yılın her zamanında çoğalabileceği ve yayılabileceğini göstermiştir.

North Carolina Üniversitesinden Lisa Gralinski, insanların ümit ettiği gibi hava durumunun virüsün yayılmasını etkileyeceği konusunda fazla bir beklentisinin olmadığını ifade etmektedir. Gralinski’ye göre, virüsün yayılmasında biraz yavaşlama görülebilir,  fakat insandan insana yayılma o kadar hızlıdır ki hava durumuna bağlı olarak görülebilecek bir yavaşlamanın toplam yayılma hızına hiçbir etkisi olmayacaktır. İnsanlar, sosyal mesafe tedbirlerine uyarak virüsün yayılmasını durdurmadıkları sürece, sadece yaz mevsimin gelmesi bizleri kurtarmaya yetmeyecektir.

Frieman asıl korkutucu olanın; her yıl kaç tane insanın normal korona virüs vakalarına yakalandığının bilinmemesi olduğunu söylemektedir. Grip salgınları için yapılan gözlem faaliyetlerinin korona virüs vakaları için yapılmadığına dikkat çeken Frieman, virüslerin neden kış aylarında ortadan kayboldukları ve nereye gittikleri hakkında bilgi sahibi olmadığımızı ifade etmektedir. Frieman ayrıca; yıllar geçtikçe virüslerin nasıl bir mutasyon geçirdiklerinin bilinmediğini ve bu alanlarda yapılan çalışmaların çok yavaş olduğuna dikkat çekmektedir. İronik bir şekilde, üç yılda bir yapılan ve bütün dünyadan korona virüs uzmanlarının katılacağı Mayıs ayında Hollanda’nın küçük bir köyünde yapılması planlanan konferans ne yazık ki korona virüsü salgını nedeniyle ertelenmiştir.

Frieman, bu salgından virüslerin daha iyi anlaşılmasını sağlayan derslerin alınmaması durumunda gerçekten çok kötü bir duruma girileceğini düşünmektedir.

Çevirenin Notları: Sayın Ed Yong tarafından kaleme alınan ve 20 Mart 2020 tarihinde The Atlantic sitesinde yayımlanan bilimsel makale, aslına sadık kalınarak çevrilmiştir. Orijinal metne aşağıdaki link üzerinden erişebilirsiniz.

Why the Coronavirus Has Been So Successful

We’ve known about SARS-CoV-2 for only three months, but scientists can make some educated guesses about where it came from and why it’s behaving in such an extreme way. One of the few mercies during this crisis is that, by their nature, individual coronaviruses are easily destroyed.