1 988’de UC Irvine’de otuz bir yaşında bir biyolog olan Richard Lenski bir deney başlattı. Yaygın bir bakteri olan E. coli’nin popülasyonunu on iki şişeye böldü . Her şişe otuz yedi santigrat derecede, glikoz ve diğer besinlerden oluşan bir kokteyl içeren aynı suda tutuldu. Bakteri her gün çoğaldıkça, Lenski her kokteylden birkaç damlayı yeni bir şişeye aktardı ve sık sık aldığı örnekleri bir dondurucuda sakladı. Amacı, evrimin mekaniğini anlamaktı. Mikroorganizmalar üreme uygunluklarını ne kadar hızlı, etkili, yaratıcı ve tutarlı bir şekilde geliştiriyor sorusuna yanıt arıyordu.

Lenski‘nin şişeleri günde yaklaşık altı yeni nesil E. coli üretti; yani bir bakıma bakteri bebekken uyandı ve büyük-büyük-büyük-büyükanne ve büyükbaba olarak yatağa gitti. Bu şekilde, Lenski ve ekibi otuz üç yıl boyunca yetmiş binden fazla nesil E. coli üzerinde çalıştı. Uzak atalarıyla karşılaştırıldığında, bakterinin son versiyonları yüzde yetmiş daha hızlı ürüyor; bir zamanlar sıralarını ikiye katlamaları bir saat sürerken, şimdi bunu kırk dakikadan daha kısa sürede yapabiliyorlardı. Farklı popülasyonlar, gelişmiş uygunluk için farklı yollar izlemiş, ancak on yıllar sonra çoğu, birbirinin birkaç yüzde puanı dahilindeki üreme oranlarına ulaşmıştır..

Deneyin anahtar bulgularından üçü bugün özellikle önemlidir. Birincisi, genel olarak, zamanla mutasyonun azalan getirileri vardı: Bakteriler üreme açısından en avantajlı hareketlerinin çoğunu erkenden yaptılar. Ancak ikinci bir bulgu, bakterilerin zindeleşmeyi asla bırakmadığıydı. Yetmiş bin nesil sonra, biraz daha yavaş da olsa gelişmek için hâlâ yeni yollar buluyorlar. Yakın zamanda Lenski, “İşlerin düzleşeceğini hayal etmiştim” dedi. “Fakat tamir ve ilerleme için sonsuz olasılıklar var gibi görünüyor. Kesin bir sınır varsa, o kadar uzaktır ki, deneysel bir zaman ölçeğinde, hatta belki de jeolojik bir zaman ölçeğinde düşünmek pratik değildir."

Lenski, üçüncü bir önemli bulgudan bahsetti: 2003’te, deneyde yaklaşık on beş yıl ve otuz bin nesil boyunca, Lenski laboratuvarına geldi ve normalde oldukça yarı saydam olan bir şişenin bir gecede bulanıklaştığını gördü. İçerdiği bakteriler, büyümede aşırı bir artış yaşamıştı. Normalde, E. coliesas glikoz yiyicidir, ancak bu popülasyon sanki tamamen yeni bir enerji kaynağının kilidini açmıştı: sitrat adı verilen kimyasal bir bileşik. Sitratı metabolize etme kapasitesi o kadar olağandışıydı ki, çalışmadaki hiçbir popülasyon bu noktaya kadar onu geliştirmemiş ve o zamandan beri hiç biri bunu elde etmemişti. Sanki bir insan topluluğunun aniden tuzlu su içebilir hale gelmiş olması gibi bir durumdu adeta.

Sitrat yiyen bir neslin ortaya çıkması, son derece nadir, derinden sonuç veren evrimsel sıçramaların mümkün olduğunu göstermektedir. “Böyle bir şey nasıl olur da bir daha asla olmayacak kadar nadir olabilir?" diye sordu Lenski. “Bu olasılık deneyin tüm tarihinde sadece bir kez gerçekleşmiş, çok benzersiz olan süper nadir bir mutasyona sahip olmanız anlamına gelir. Alternatif olarak, belki de sıradan bir mutasyonun bu yeni işleve izin verebileceği bir genetik arka plan oluşturabilmeniz için daha önceki bir dizi değişikliğe ihtiyacınız olmasıdır. Bence: bu olağandışı bir mutasyondu ve sadece sitrat üzerinden büyüme üretebildi çünkü ondan önce gelen spesifik genetik değişiklikler vardı.”

Covid -19’a yol açan virüs sars -CoV-2 anlık olarak zaten bir sitrat anı elde etti: bu -2019 yılında muhtemelen insanların içine sıçrama yeteneği geliştirdiği zamandı. O zamandan beri, virüs, örneğin hücrelerimize bağlanma şeklini değiştirerek veya bağışıklık sistemimizi geçmenin yeni yollarını bularak, bazıları kendisinin daha verimli bir şekilde kopyalarını oluşturmasına izin veren sayısız mutasyon biriktirdi. Bu durum, kızamık, tüberküloz, hıyarcıklı veba, grip ve anlatılmamış diğerleri gibi tarihteki her bulaşıcı hastalıkta meydana gelen bir süreçtir. Diğerleri ile Koronavirüs arasındaki fark, dünyanın artık bu viürüsn her mutasyon hareketini izliyor olmasıdır.

Bu salgın sırasında, aşıları gerçek zamanlı olarak geliştirildi ve devreye sokuldu. Bu arada, sars-CoV-2 bir düzine şişede değil, bazıları aşılanmış on milyonlarca insanda çoğalıyor ve hepsi de virüsün yeni, daha verimli çoğalma stratejileri bulması için seçici baskı uyguluyor. Virüs, yıllarca, on yıllarca her günün her anında mutasyona uğramaya devam edecek. Korku, ikinci bir sitrat anına ulaşabilecek olmasıdır: yani şimdiye kadar olağanüstü etkili ve dirençli olduğu kanıtlanan aşıları atlatmasını sağlayan bir mutasyon veya mutasyonlar dizisi. Aşısız olanlar için – insanlığın büyük çoğunluğu – çok daha bulaşıcı veya ölümcül olan bir varyantın olma ihtimali de var. Birkaç ayda bir, virüsün bir şekilde daha kötü görünen bir versiyonunu öğreniyoruz: Alfa, Beta, Gamma, Delta vb. Koronavirüs, Yunan alfabesiyle yoluna devam edecek gibi görünüyor – bir ödüllü dövüşçü gibi her rakibe göre daha hızlı, daha yumuşak ve daha güçlü hale geliyor.

Bu virüsün evrimsel uygunluğunun sınırları nelerdir? Onlar bilinebilir mi? Ve eğer öyleyse, onlara ulaşmaya ne kadar yakınız?

Pandeminin geleceğini anlamak mümkün mü?
Her yeni koronavirüs varyantı için, daha bulaşıcı olup olmadığını, bizi daha fazla hasta edip etmeyeceğini ve bağışıklık savunmamızı daha etkili bir şekilde aşıp aşmayacağını öğrenmek istiyoruz. Bu son cephede, iki soruyu daha anlamak istiyoruz: Antikorlarımızdan (virüsü tanıyan ve bağlanan, enfeksiyonu önleyen) ve T hücrelerimizden (virüs tarafından görüntülenen doğranmış viral fragmanları tanıyan) saklanmayı ne kadar başaracak? Enfekte hücreler enfeksiyonu önlemede değil, onu kontrol etmede ve sonlandırmada uzmanlaşırlar.

Milano’daki Vita-Salute San Raffaele Üniversitesi‘nde doktor ve profesör olan Roberto Burioni, İtalya’daki en ünlü virolog olarak adlandırılır; O, Korona virüsünün maksimum bulaşıcılığa ulaşmış ve “yalnızca ara sıra, minimum varyasyonlar yaşayan baskın tür” haline gelen bir versiyonu olan “nihai” bir varyantın umutları hakkında yazdı.

Burioni‘ye göre koronavirüs için üç potansiyel gelecek var. İlki – bizim için en iyimser olanı – virüsün aşıların etrafında evrimleşemediği bir durum. Birçok virüs (kızamık, kabakulak, kızamıkçık, çocuk felci, çiçek hastalığı) aşılarını hiçbir zaman anlamlı bir şekilde atlatamadı ve şu ana kadar mevcut aşılarımızın en iyileri, Delta da dahil olmak üzere yeni koronavirüs varyantlarına karşı kayda değer ölçüde koruyucu kaldı

İkinci bir olasılık, virüsün bir bedel ödeyerek, daha az bulaşıcı veya ölümcül hale gelirken, aşı tarafından üretilen bağışıklık savunmalarımızdan kısmen kaçmasıdır. Koronavirüsün antikorlarımızdan saklanabilmesi için, başak proteini de dahil olmak üzere bağışıklık sistemlerimiz tarafından tanınan temel bileşenlerin özelliklerini değiştirmesi gerekiyor; bu değişiklikler, proteinin hücreleri enfekte etmek için ihtiyaç duyduğu reseptörlere bağlanma kabiliyetini azaltabilir. Örneğin, bir miktar bağışıklık kaçırma sergileyen, ancak Alfa veya Delta kadar bulaşıcı hale gelmeyen Beta ve Gama varyantlarını örnek verebiliriz. Doksanlarda HIV, M184V olarak bilinen ve antiviral ilaca direnç kazandıran bir mutasyonla karşılaştığında böyle bir kaderi yaşadı. Görünüşte bu bir gerilemeydi, ancak doktorlar kısa süre sonra M184V varyantına sahip hastaların daha düşük viral yüklere sahip olduğunu öğrendiler, bu da mutasyonun virüsün vücutta  verimli bir şekilde çoğalırken bir yandan da ilacın etkisini azalttığını düşündürdü. Kısmen daha düşük replikasyon oranına sahip varyantı seçmek için, HIV’li hastaların direnç ortaya çıktıktan sonra bile lamivudin almaya devam etmesi yaygınlaştı.

Üçüncü gelecek, en çok ilgili olanıdır: virüs, bulaşıcılık veya öldürücülükte büyük bir düşüş yaşamadan bağışıklığı aşmasına imkan veren mutasyonlar biriktirebilir. Bu, yeni bir evrimsel alan açmasını gerektirecektir – yani bir sitrat anı. Burioni, bu senaryoda dahi şanslı bir konumda olduğumuzu söylüyor: aşılarımızı yeni varyantlarla yüzleşmek için hızla değiştirebiliriz. Fakat bu durumda aynı zamanda, bu varyanta özel güçlendiricilerin karşılaştığı üretim ve dağıtım zorlukları da bir o kadar muazzam olacaktır; elimizdeki aşılarla dünya nüfusunun dörtte birini bile tam olarak aşılamak için hâlâ mücadele ediyoruz.

Aşılama, Lenski‘nin deneyi ile bizim gerçekliğimiz arasındaki en temel farktır. Lenski‘nin şişelerinde çevre sabit tutulmaktadır; pandemide, insanlık olarak ise bunu değiştirmek için elimizden gelen her şeyi yapıyoruz. Bir virüs, dünya bağışıklık kazanmadığında ve diğerleri küresel nüfusun bir kısmı tamamen aşılanmış, kısmen aşılanmış ve – bağışıklık azalırsa – önceden aşılanmış olduğunda bir dizi silah geliştirir. Farklı özellikler, farklı ortamlarda az çok önemli hale gelir.

Eğer bir tenis hayranıysanız, toprak üzerinde Nadal, çim üzerinde Federer ve sert bir kort üzerinde Djokovic üstüne bahse girebilirsiniz. Bir virüsün “en yüksek uygunluk” gibi bir şeye ulaşıp ulaşmadığı sorusu kaçınılmaz olarak nerede, ne zaman ve kiminle oynadığıyla bağlantılıdır.

Scripps Araştırma Enstitüsü‘nde bir bulaşıcı hastalık araştırmacısı olan Kristian Andersen, “Belirli bir manzara içinde ‘en yüksek fitness’ diye bir şey var” dedi. “Sorun şu ki, manzara sürekli değişiyor. Bu, virüs üzerinde çok güçlü bir seçici baskı oluşturuyor.” Beta ve Gama varyantları, önceden yüksek düzeyde enfeksiyon bulunan bölgelerde gelişti ve bu nedenle, onlara bağışıklık kaçışında kazanç sağlayan ancak bulaşıcılık sağlamayan mutasyonlara yerleşti. Buna karşın Delta varyantı, nispeten düşük aşılama seviyelerine sahip olan Hindistan’da ortaya çıktı; amacı olabildiğince hızlı ve uzağa yayılmaktı. Biraz daha bağışıklıktan kaçan ve öldürücü olabilse de, Delta’nın tanımlayıcı özelliği aşırı bulaşıcı olmasıdır.

Bazı bilim insanları virüsün bulaşıcılığını korurken bağışıklık savunmamızı ne kadar etkili bir şekilde geçebileceğinin katı sınırları olduğunu savunuyorlar. Antikorlarımız, virüsün hücrelere girmek için kullandığı belirli kısımlarını tanır; virüs bunları değiştirebilir, ancak bunu yaparken daha az etkili bir istilacı haline gelebilir. Andersen, “Kesinlikle sınırlar var," dedi. “Sadece nerede oldukları hakkında hiçbir fikrimiz yok. Temel soru şudur: Virüs bu mutasyonlara ne kadar toleranslıdır? Büyük ölçüde mutasyona uğramış bir başak proteini ile yapması gerekeni, yani hücreye girmeyi hâlâ yapabilir mi?” Coronavirüsler genelcidir: ace’ye bağlanabilirler, reseptörler pek çok türde birçok yönden hücrelere giriş limanlardır. Andersen, “Bir proteinin bir reseptöre nasıl bağlandığını anlamak için genellikle bir kilit ve anahtar modeli kullanırız" diyor. “Bu, buradaki tüm hikayeyi anlatmıyor: koronavirüsler, aynı kilidi açabilen birçok anahtara sahip olduklarını gösterdi."

Yine de iyimser olmak için sebep var. James Somers‘ın geçen yıl bir dergide açıkladığı gibi, insan bağışıklık sistemi şaşırtıcı derecede karmaşık ve binlerce yıldır mikroskobik davetsiz misafirlere karşı sayısız savunma geliştirdi. Ve Katherine Xue‘nin geçen ay yazdığı gibi, özellikle bir patojenle karşılaştığında etkilidir . 2009’da H1N1 influenza suşu ortaya çıktığında ilginç bir özelliği vardı: Gençlerde yaşlılardan daha ciddi hastalıklara neden oldu. Küresel olarak, beşte dördü H1N1 ölümlerinin altmış beş yaşın altındaki kişilerde meydana geldiği tahmin ediliyor. (Tipik olarak, grip ölümlerinin yaklaşık yüzde yetmiş ila doksanı yaşlı erişkinlerde meydana gelir.) Birçok yaşlı insanın muhtemelen onlarca yıl önce virüsün bir akrabasına maruz kaldığı ve bağışıklık sistemlerinin bu savaşı hatırlayarak bir sonraki savaş için hazırlıklı olduğu ortaya çıktı.

Ne kadar şiddetli bir şekilde mutasyona uğradıklarına bakılmaksızın, yeni koronavirüs varyantlarının muhtemelen orijinal sars -CoV-2 ile , 2003’te sars salgınına neden olan virüs olan sars -CoV-1’den daha fazla ortak noktası olacaktır. Öyle olsa bile, covid’in kanı – 19 kurtulan 2003 suşu nötralize etme potansiyeline sahiptir.

Benzer şekilde Pfizer ve Moderna’nın aşıları da covid ile enfekte olanlarda sars -CoV-1’e karşı çalışan çok sayıda antikor üretiyor gibi görünüyor. Starr, “Bu iki virüs gerçekten büyük bir evrimsel mesafeye yayılıyor" dedi. “Aynı antikorların her ikisine de bağlanması bize biraz güven vermeli." Yeni koronavirüs varyantlarıyla, bağışıklıkta kısmi bir düşüş görebiliriz, ancak “poliklonal tepki göz önüne alındığında". Starr – aşıların bir tür antikor değil, birçok antikor ürettiği gerçeğine vurgu yaparak, “Bir antikor seti ipin ucunu bıraktığında, diğeri onu ele alacak. Bağışıklık sistemimizden tamamen kaçan bir varyant olacağını hiç sanmıyorum. Asla arduvazı silip tamamen saf bir nüfusa geri dönmeyeceğiz. Zamanla, maruz kaldığımız enfeksiyonların hafif veya asemptomatik olma olasılığı daha yüksek olacaktır. Bu süreç bir yıl mı, beş yıl mı, on yıl mı, yoksa daha uzun mu sürer bilmiyorum.”

Nötralize edici antikorlar hikayenin sadece bir kısmı ve bazı yönlerden daha az umut verici kısımlar. Aşılar ayrıca daha önce karşılaşılan patojenleri hatırlayan hafıza B hücreleri üretir ve tekrar karşılaştıklarında hızlı bir antikor tepkisi verir. Ve hücreler enfekte olduktan sonra hareket eden T hücreleri, yeni varyantlar için en zor olanı olabilir. Enfekte olmuş bir hücreyi, yüzeyinde bir tür tehlike sinyali olarak algılayan viral proteinlerin bulunduğunu fark ederek tanımlarlar ve saldırdıkları şey konusunda seçici değildirler. La Jolla İmmünoloji Enstitüsü‘nden T-hücresi immünologu Alessandro Sette, “Virüsün zaman zaman antikor bariyerini aşmanın yollarını bulmuş olması muhtemel görünüyor" dedi. “Ama T-hücresi savunmasından kaçmak muhtemelen kombinasyon nedeniyle onun için neredeyse imkansız bir görevdi."

Bağışıklığın ne kadar sürdüğü hakkında önemli sorular var. Alessandro Sette, “Bağışıklığın beş yıl, üç ay ve yedi gün sürdüğünü söylemeyi çok isterim" dedi. “Ama virüs o kadar uzun süredir ortalıkta değil. Şimdiye kadar bildiğimiz kadarıyla, T-hücresi tepkisi çok dayanıklı oldu." Sette ve meslektaşları, bir koronavirüs enfeksiyonundan sonraki T hücresi hafızasının en az sekiz ay ve belki de daha uzun sürdüğünü öne süren veriler yayımladılar. Aşılamadan sonraki bağışıklık daha da sağlam görünüyor ve başlıca koronavirüs varyantlarına karşı etkili görünüyor. Yaklaşık yirmi yıl önce sars -CoV-1 ile enfekte olan insanlar hâlâ bu virüsü tanıyan T hücrelerine sahipler.

San Francisco’daki California Üniversitesi‘nde bulaşıcı hastalık doktoru olan Monica Gandhi, bir halk eğitimi meselesi olarak, T hücrelerinin yeterince tartışılmadığına inanıyor. “Yalnızca antikorlar hakkında konuşarak kayboluyoruz” dedi. “Antikorlar hakkında konuşuyoruz çünkü herhangi bir eski laboratuvarda ölçülmesi çok kolay." Buna karşılık, bir kişinin T hücrelerini kontrol etmek, “dikkatli hazırlık ve devasa, süslü, pahalı akış sitometri makineleri" gerektirir. Gandhi, antikorlara odaklanmanın “herkesi korkutuyor" olduğunu söylüyor. Lösemili bir hastasından bahsediyor, “Kanser, kadının antikor üreten hücrelerinde ciddi kusurlara yol açmıştı; aşı olduktan çok sonra kadın, aşı olduğunu bildiği kişilerin yanında bile ailesine sarılmaktan veya maskesini çıkarmaktan kaçındı."

Gandhi, daha bulaşıcı olan koronavirüs varyantlarını görmemizin muhtemel olduğunu, ancak sürecin sonsuza kadar devam etmeyeceğini düşünüyor. “Bu virüs, diğerleri gibi, biyoloji tarafından kısıtlandı" diyor. “Omega’ya gitmeyeceğiz." Yeni varyantların da “virüsü kontrol etme yeteneğimizi temelden değiştirmeyeceğine” inanıyor. “Aşılar işe yarıyor ve çalışmaya devam edecekler. Kızamık hâlâ bağışıklıktan kaçan bir canavara dönüşmüyor. Çocuk felci de Hepatit B’de öyle. Evet, aşılanmamış topluluklarda küçük salgınlar var. Ancak, aşıları alt edip etmedikleri temel sorusuna gelince, cevap hayır."

Ana hatlarıyla olası senaryoların özeti:
İlkinde virüs, aşıyla oluşturulan bağışıklıktan anlamlı bir şekilde kaçmayı başaramaz; ikincisinde, bağışıklık sisteminin bazı bölümlerinden kaçar, ancak bulaşıcılığının ve öldürücülüğünün bir kısmını kaybeder; ve üçüncüsü – en kötü durum ve umarız en az olası olan senaryo olur – aşılara rağmen mutasyona uğrar ve ciddi hasarlar vermeye devam ederek çabalarımıza büyük bir gerileme getirir.

Bu senaryoların oluşması, büyük ölçüde kim olduğunuza ve nerede yaşadığınıza bağlıdır. Aşı ayrıcalığından faydalananlar için, en endişe verici olan, bağışıklığı delen bir varyantın tehdididir. Ancak dünya çapında milyarlarca korunmasız insan için, artan bulaşıcılık oranı bağışıklık kaçışından daha önemlidir. Gerekli hale gelirse, varyanta özgü güçlendiricilere neredeyse kesinlikle erişebilecek insan toplulukları var; bu arada, yüksek düzeyde virüsün olduğu her yerde, aşılara rağmen yaşlılar ve bağışıklığı baskılanmış kişiler savunmasız kalacaktır. Çeşitli zamanlarda, her senaryoyu temsil eden farklı varyantların dünyanın farklı yerlerinde hakim olması olasıdır. Virüs hakkındaki öngörüler kesinlikle basit bir resim olmayacaktır.

Söz konusu ortak payda deneyin uzunluğudur. Michigan’daki bir odada, Lenski‘nin LTEE’sindeki mataralara on yıllardır dikkatle bakılıyor. sars -CoV-2’ye bu kadar zaman tanımamıza gerek yok. Virüs mutasyon oranını kontrol edebilir, ancak aşılama ve halk sağlığı önlemleri yoluyla mutasyon arzını etkileyebiliriz. sars -CoV-2’nin başka bir sitrat anına rastlama olasılığı ne kadar uzak olursa olsun her zaman var olacaktır. İnsanlara düşen bunun gerçekleşme olasılığını azaltmak için elimizden gelen her şeyi yapmaktır.

Okuduğunuz için teşekkürler. Bu içeriği beğendiyseniz lütfen çevrenizle paylaşınız…