Omicron çılgınca mutasyona uğradıkça, virüs yakın birleşik evrimin ilk belirtilerini gösteriyor

Son birkaç ayda ortaya çıkan SARS-CoV-2 varyantlarını izleyen araştırmacılar garip bir şey fark etmeye başladı: Hiçbir yeni varyant baskın gibi görünmüyordu, bunun yerine çeşitli farklı alt varyantlar aynı mutasyonları biriktiriyor gibiydi. Evrim dilinde buna “convergent evolution” yani birleşen ya da yakınsak evrim.

Bu mutasyonların tümü, önceden var olan bağışıklığımızdan kaçmak için bir araya geliyor gibiydi ve yakın zamanda, virüsün mevcut bağışıklık tepkilerimizden tamamen kaçma potansiyeline sahip olduğunu öne süren çarpıcı bir çalışma ortaya çıktı. Dünyanın dört bir yanındaki birçok insan pandeminin sona erdiğini kabul ederek normale dönerken, bu yeni evrimsel sinyaller, COVID hakkında düşünmekle işimizin bitebileceğini, ancak SARS-CoV-2’nin bizimle işinin kesinlikle bitmediğini gösteriyor…

Twitter Takipçileri

Twitter, ortak ilgi alanları veya inançları olan insanlar arasındaki sohbetlere ayrılmış sayısız odayla dolu devasa bir apartmana benzedi. Devasa yüksek binasındaki küçük bir odanın içinde çok çeşitli virologlar, bulaşıcı hastalık araştırmacıları, epidemiyologlar, veri görselleştirme meraklıları ve hırslı koltuk uzmanları bulunuyor. Hepsi belirli bir konuya odaklanıyor: SARS-CoV-2’nin genetik mutasyonlarını takip ediliyor.

“Variant Tracking”, yani “Varyan İzleme” deneyimsizler için baş döndürücü olabilir. Yoğun bir terminoloji kasırgasına, kodlanmış mutasyonlar ve giderek karmaşıklaşan varyant adları eşlik ediyor: Pango soyları, GISAID verileri, Nextstrain kladları.

Eylül ayındaki twitlerde RBD’deki K444T ve N460K mutasyonları sık sık ortaya çıkmaya başladı. Bu kelime “yakınsama” idi: diğer varyantlardan gelen karakterlerin bir arada bulunduğu yeni varyantlar.

BQ.1.1, BA.5’tir ancak RBD’de birkaç ek mutasyon (R346T, K444T ve N460K) kazanmıştır. Eğer bu pozisyonlar şu anda birçok başka varyantta görünenlere çok benziyor ve tanıdık geliyorsa, bazı büyük yakınsak, yani birleşen (convergent) evrim iş başında demektir

Son iki yıldır SARS-CoV-2’nin evrimi en hafif tabirle garipti. 2020 boyunca uzmanlar, bu yeni koronavirüsün mutasyona uğrama potansiyeli konusunda sık sık uyarıda bulundu, ancak başlangıçta, yılın sonlarında bir üçlü varyant ortaya çıkana kadar kayda değer ölçüde değişmeden kaldı.

Alfa, Beta ve Gama aniden ortaya çıktı. Dünyanın üç farklı bölgesinde üç farklı soy. Hepsi nispeten benzer mutasyonlara sahipti.

Değişiklikler başlamıştı ve 2021’de her biri yeni bir varyant tarafından yönlendirilen bir dizi enfeksiyon dalgasının dünyayı sardığını gördük. Alfa, Delta’ya dönüştü, Delta da Omicron’a. Esasen, Omicron, Delta’nın soyundan gelmemiştir ve Delta da, Alpha’nın soyundan gelmemiştir. Bunun yerine, SARS-CoV-2 evrim ağacındaki daha derin dallardan ayrı olarak ortaya çıktıkları için daha uzak bir ortak ataları paylaşırlar. Bu ardışık dalgalarda özellikle olağandışı olan şey, sonraki her bir varyantın bir öncekinden farklı olmasıydı. Bu, tek bir soyun yavaş yavaş mutasyona uğraması ve değişmesi durumu değildi, ama birdenbire yeni soyların ortaya çıkmasıyla büyük evrimsel sıçramalar oluyordu.

Omicron, 2021’in sonlarında ve 2022’nin başlarında ortaya çıktığından beri pandeminin yolu değişmiş gibi görünüyor. Omicron soyu, büyük evrimsel sıçramalar yerine, çok sayıda farklı alt soya bölünmüştür.

Şu anda dolaşımda olan tüm varyantlar, büyük ve hızla gelişen Omicron klanının üyeleridir. (Clade = ortak bir atadan oluşan evrimsel bir grup). Bu, her şeyin “hala sadece Omicron” olduğu anlamına gelmez. Balinalar ve yarasalar hem memelidir hem de biyolojik olarak çok farklıdırlar. Aslında, Omicron varyantlarının farklı soyları oldukça farklıdır. http://nextstrain.org’dan alınan değerler, Omicron varyantlarının (sarı, turuncu, kırmızı) birbirinden ve önceki varyantlardan ne kadar farklı olduğunu göstermektedir. Birincisi, sapmaya (mutasyon sayısına) göre ölçeklenen (radyal formatta) bir evrim ağacıdır.

Omicron ilk olarak nispeten bağımsız üç kolla (BA.1, BA.2 ve BA.3) ortaya çıktı, ancak şimdi soy, baş döndürücü bir alt tip dizisine sahip. Ve son BA.5 dalgasından beri tek bir alt soyun baskın olmadığı görülüyor. Bunun yerine, araştırmacılar, tüm bu farklı alt varyantların yavaş yavaş benzer şekil almaya başladığını ve aynı mutasyonların birden fazla bağımsız evrimsel yolda başarılı olduğu görülüyor. Bu olaya “konvergan evrim” ya da daha Türkçe bir terimle yolları “birleşen evrim” denir.

Büyük Birleşme


Evrimsel biyoloji dünyasında, yakınsak evrim teorisi, tamamen ilişkisiz organizmaların inanılmaz derecede benzer özellikleri ayrı ayrı nasıl geliştirebildiğini açıklar. Aynı seçilim baskılarıyla karşı karşıya kaldıklarında, belirgin biçimde farklı organizmalar çoğu zaman büyüleyici benzerliklerle sonuçlanabilir.

Yakınsak evrimin en yaygın örneklerinden biri, köpekbalığı (bir balık) ve yunus (bir memeli) gövdeleri arasındaki çarpıcı benzerliktir. Bu iki organizmanın ortak bir ataları yoktur, ancak aynı seçilim baskılarıyla karşı karşıya kalarak birbirlerine benzeyecek şekilde evrimleşmişlerdir.

SARS-CoV-2 açısından, çoğumuz virüsün benzersiz Spike proteini hakkındaki duyumlara aşina olabiliriz. Bu protein, başarılı aşılarımızın koruyucu bağışıklık tepkileri oluşturmak için kullandığı yüksek oranda tanımlanabilir bir proteindir. Spike proteinin bir kısmı, reseptör bağlanma domeyni (RBD) olarak bilinir. Proteinin tepesinde yer alır ve virüsün insan hücrelerindeki belirli reseptörlere bağlanmasına yardımcı olur; bu durum, vücudumuzdaki enfeksiyon ve replikasyon için çok önemli bir süreçtir.

2020 Wuhan koronavirüsünün ani yaylış göstern bir versiyonunu kullanan orijinal aşılarımız, birçok mutasyona sahip mevcut Omicron varyantlarına karşı hala etkilidir. Çünkü şimdiye kadar RBD’de çok az değişiklik olmuştur. Ancak, birden fazla varyanttaki benzer mutasyonlar, SARS-CoV-2’nin mevcut bağışıklığımızdan kurtulmanın yollarını başarıyla bulduğunu göstermektedir.

Şu anda dolaşımda olan tüm varyantlar Omicron grubunun bir parçasıdır ve özellikle Omicron içindeki BA.2 ve BA.5 soylarının üyeleridir. (Teknik olarak, BA.5 ve BA.2, ilk BA.2 varyantından türeyen bir klanın parçasıdır).

Orijinal Antijenik Günah (Bağışıklık Düğümlenmesi)
Dolayısıyla, bir dizi farklı SARS-CoV-2 alt varyantının aynı mutasyonlar üzerinde yakınlaştığı görülüyor, ancak bu ne anlama geliyor? Bu belirli mutasyonlar, virüse çoğalma avantajları sunuyorsa, bağışıklık savunmamızı geçmesine yardımcı oluyorsa, bu nasıl oluyor? Virüs orijinal 2020 formundan uzaklaşırken, aynı zamanda daha yeni yinelemelerine karşı bağışıklık geliştiriyor muyuz?

Bunlar için “orijinal antijenik günah” olarak bilinen 60 yıllık bir teori tartışılıyor. 1960’ta Thomas Francis adında bir epidemiyolog, grip salgınlarının tarihsel gelgitlerini ve akışlarını inceliyordu. Francis, vücudun bir patojene ilk kez maruz kalmasının kalıcı bir bağışıklık izi veya hafıza bırakabileceğini öne sürdü. Bu “orijinal günah”, o patojen şeklini değiştirmeye ve daha az tanınır hale gelmeye başlarsa, aynı patojenle savaşma yeteneğimizi engelleyebilir.

1960’lardan bu yana yapılan sonraki araştırmalar, orijinal antijenik günah fikrini bir şekilde doğruladı. Gençken ve bağışıklık sistemimiz ilk kez yeni bir patojenle karşılaştığında, saf B hücrelerimiz doğru “ara ve yok et” antikorlarını üretmeyi öğrenir. Bu ilk karşılaşma bellek (hafıza) B hücrelerini oluşturur. Bu bağışıklık hücreleri, aynı patojeni aramak için vücutta devriye gezerek onlarca yıl var olabilirler. Bu, bağışıklık sistemimizin gelecekteki enfeksiyonlara hızlı bir şekilde yanıt verme şeklidir.

Ancak bu teknikle ilgili sorun, bağışıklık sisteminin bu bellek B hücrelerine dayanma eğiliminde olması ve yavaş yavaş geliştikçe patojenlerin daha yeni sürümlerini nasıl tanıyacağını öğrenmemesidir. Bağışıklık sistemi için, orijinal damga (mühür), patojenik istilacıların daha yeni şekillerini hala bir şekilde tanıdığı sürece, yeterince hızlı ve yeterince iyidir. Aşılanmış bir kişinin yeniden enfekte olmasına (İng. breakthrough infection) yol açan bir Omicron enfeksiyonu geçirdiğinde, antikor üretmek için öncelikle bellek B hücrelerini devreye sokması bu durumu olumsuzluğunu gösterir. Çünkü, yeni varyanta karşı eski bellek B hücrleri pek işe yaramayabilir. Aaraştırmalara göre, Omicron’la yeniden enfekte olunduğunda, B hücresi yanıtının %80’i, aşıda kullanılan orijinal varyanta (Wuhan varyantına) odaklanır.

Bu durum, bağışıklık sistemimizin daha yeni Omicron alt varyantlarını nasıl tanıyacağını öğrenmiyor olabileceği anlamına gelir.

Kaynak: As Omicron mutates wildly the virus shows first signs of convergent evolution


Bir Cevap Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s