Ana sayfa 24. Sayı Kuş gribi ve insan gribi virüslerinin dansı: H5N1’in korkutan evrimi

Kuş gribi ve insan gribi virüslerinin dansı: H5N1’in korkutan evrimi

Kapak Dosyası

114
PAYLAŞ
H5N1 virüsü
H5N1 virüsü

Haluk Ertan

H5N1 virüsünün, hem kendi alt tipindeki virüslerden hem de diğer kuş gribi virüslerinden genetik madde alma yetisi var. Kalıtsal maddesi parçalı yapıda olduğu için, infekte ettiği konak hücrede ürerken, şayet aynı hücrede o sırada başka bir tür grip virüsü varsa, bünyesine yanlışlıkla onun RNA parçalarından da alabilmekte. Bu ikinci virüsün bir insan grip virüsü olması durumunda ise, ortaya insandan insan kolaylıkla bulaşabilen bir virüsün çıkma olasılığı var. Virüs, şimdiden oldukça yol almış durumda. H5N1, evrim basamaklarını hızla tırmanıyor.

Büyük usta Sait Faik’in “Son Kuşlar” isimli enfes öyküsü bir süredir aklımdan çıkmıyor. Marmara Denizi’ne zümrüt taneleri gibi serpilmiş adalardan Burgazada’daki doğa yıkımını, şiirsel bir dille anlattığı bu öyküsünde Sait Faik, ada sakini, kuş tuzakçısı Konstantin Efendi’nin “ … bin tanesi iki yüz elli gram et vermeyen sakaları, isketeleri, floryaları, aralarına karışmış serçeleri gökyüzünden birer birer topladığını” yazıyordu. “Seneler var ki kuşlar gelmiyor. Daha doğrusu ben göremiyorum. Güzün o güzel günlerini penceremden görür görmez, Konstantin Efendi’nin bulunabileceği sırtları hesaplayarak yollara çıkıyorum. Bir kuş cıvıltısı duysam, kanım donuyor, yüreğim atmıyor. Halbuki sonbahar kocayemişleri, beyaz esmer bulutları, yakmayan güneşi, durgun maviliği, bol yeşili ile kuşlarla beraber olunca, insana sulh, şiir, şair, edebiyat, resim, musiki, mesut insanlarla dolu anlaşmış, sevişmiş, açsız, hırssız bir dünya düşündürüyor. Her memlekette kıra çıkan her insan, kuş sesleriyle böyle düşünecektir.” diye devam eden usta, son birkaç aydır Türkiye’de olanları görse neler yazardı acaba?..

Yakaladıkları her kanatlı hayvanı, acemice, cahilce, gaddarca öldüren itlaf (öldürme) ekiplerini izliyoruz ekranlarda. Bunlar devletin resmi görevlileri!. Bir de göremediğimiz ve ama durumdan vazife çıkaran ekipler var. Örneğin Kayseri’de kuşların çok önemli bir doğal barınma üreme ve konaklama alanı olan Sultansazlığı Bataklığı’nda bazı insanların yangın çıkardığını öğreniyoruz. Bakalım akpelikan, küçükkarabatak, dikkuyruk, kılıçgaga, turna, karasumru ve flamingoların bu sulak alanlarda bir geleceği olacak mı, göreceğiz. Bazı şehirlerde ise havai fişekler atarak kuşları bölgeden kaçırmaya çalışıyorlarmış. Yaz gelince leyleklere neler yapacaklar acaba?

Öykü 1918’de başladı

Bütün bunlar, hikayenin bilebildiğimiz kısmıyla, yaklaşık 87 yıl önce kuşlara ait bir grip virüsünün insanları infekte etmesi ile başladı. 1918 grip salgını en büyük insan kaybına İspanya’da neden olduğu için, “İspanyol Gribi” olarak tarihe geçti. Kısa bir süre önce, moleküler biyologların çabaları ile, İspanyol gribine neden olan virüsün aslında bir kuş gribi virüsünden evrimleştiği anlaşıldı. Diğer bir deyişle, kuşlara özgü olan bir grip virüsü, insana bulaşma ve onu hasta etme yetisi kazanmıştı. Farklı türlere ait virüslerin normalde, kendi orijinal konakları dışındaki canlılara bulaşma ihtimali oldukça düşük de olsa bu olasılık her zaman vardır. Çünkü virüsler, diğer tüm canlılar gibi, genetik yani kalıtsal maddesinde değişiklik geçirmeye açık canlılardır. Dünyamızdaki büyük canlı çeşitliğinin kaynağı bu değişmelerdir. Biyolojik evrim olarak tanımlanan bu süreç sonunda dünyamızda daha önce varolmayan yeni organizmaların ortaya çıkması mümkün olmuştur. Üreme koşulları, canlıların kalıtsal yapılarında çeşitli yollarla meydana gelen bu değişmelerden hangilerinin bir sonraki nesle iletileceğinde çok belirleyicidir.

Virüs, girebileceği hücre arıyor

Şu anda kuş gribi virüsüyle ilgili yaşananlar, tamamen bu virüsün evrimiyle ilgilidir. Kuş gribi hastalığına neden olan virüsler, influenza A olarak tanımlanan bir gurubun üyesidir. 1918 yılında İspanyol gribine neden olan virüs H1N1 olarak tanımlanmıştı. “H” harfi bu virüsün yüzeyini kaplayan koruyucu kılıfın dört protein molekülünden biri olan, “hemaglütinin-HA” proteinini temsil etmektedir. HA’nın görevi, virüsün enfekte edeceği hücrenin yüzeyine bağlanmasını sağlamaktır. Virüsler kendi kendini çoğaltmalarını sağlayacak mekanizmanın elemanlarının büyük bir kısmından yoksun olduklarından, üremek için, mutlaka sistemlerini kullanabilecekleri bir konak hücreye gereksinim duyarlar. Virüsler bu amaçla, tek hücreli bakteriler dahil, her türlü canlıya ait hücreleri kullanabiliyorlar. İşte viral enfeksiyonunun bu aşaması çok önemlidir, çünkü virüsün bu yüzey proteini konak hücrenin yüzeyindeki alıcı molekülleri tanıyamazsa, virüsün o hücrenin içine girip, kendini çoğaltması olası değildir. 566 amino asitten oluşan bu büyük protein molekülünü kodlayan gende meydana gelen mutasyonlar sayesinde, kuş gribi virüsünün diğer türlere ait hücrelere bağlanması mümkün olabilmektedir.

H5N1'in yapısının şemayla gösterilişi.
H5N1’in yapısının şemayla gösterilişi.

H1N1 virüsünün bu şekilde tanımlanmasının nedeni HA proteininin 16 alt tipinden (H1-H16) ilkini içeriyor olmasıdır. Örneğin, İspanyol Gribinden sonra Asya Gribine neden olan virüs, influenza A’nın H2N2 alt tipiydi. Yani bunda HA proteinin diğer bir tipi bulunduğundan, H2 olarak adlandırılmıştı. 1997 yılında Hong Kong Gribine neden olan ve ülkemizde de görülen etmen, kuş gribi virüsünün H5N1 alt tipiydi. HA proteininin H5 tipi oldukça tehlikeli bir moleküldür. H1 molekülü 1918 yılında kuş gribi virüsünün insana geçmesine çok yardımcı olmuştu, fakat virüsün sadece akciğer hücrelerine tutunabilmesini sağlayabilmişti. Hemaglütinin yüzey proteininin H5 tipi ise geçirdiği mutasyonlar sonucu, kuş gribi virüsünün akciğer dışında insanın diğer doku hücrelerine de bağlanabilmesinin yolunu açmıştır.

H5N1 neden korku salıyor?

Şu anda herkesin merak ettiği şey, H5N1’in insandan insana geçmesinin mümkün olup olamayacağı. Bunun için H5 molekülünde yeni birtakım küçük mutasyonların olması gerekiyor.

Kuş gribi virüsünün yüzeyini örten dört proteinden ikincisi, “NA” kısaltması ile tanımlanan, nöraminidaz enzimidir. Bu 454 amino asitten oluşan bir proteindir. Bu proteinin dokuz alt tipi (N1-N9) vardır. Örneğin İspanyol Gribi etmeninde bu proteinin N1 tipi bulunurken, Asya Gribine neden olanda N2 tipi yer alıyordu. Bu proteinin görevi konak hücre içinde çoğalan virüslerin oradan dışarı çıkmasını sağlamaktır. Bu sayede virüslerin yayılması gerçekleşmektedir. Kuş gribi virüsünün insanda ciddi bir salgına neden olabilmesi için, HA yanında, bu molekülde de bazı küçük değişikliklerin meydana gelmesi gereklidir. Örneğin kuş gribi virüsünün HA’sında meydana gelebilecek tek bir amino asit değişikliğinin bile bu molekülün, insan grip virüslerinin HA moleküllerinin becerisini kazanabilmesinde yeterli olduğu saptanmıştır. NA proteini de insan grip virüslerindeki NA’ya yakın bir yapısal özelliğe sahiptir. Yani onlara dönüşmesi için az sayıdaki mutasyon yeterli olabilecektir. Buradan H5N1’in neden bu kadar korku saldığı anlaşılabilir.

Virüs, evrim basamaklarını hızla tırmanıyor

Üçüncü ve dördüncü proteinler M1 ve M2 kısaltmaları ile gösterilmektedir. M1’in görevi, kuş gribi virüsünün kalıtsal maddesi olan tek iplikçikli RNA molekülüne bağlanarak onu korumaktır. M2 proteini ise, virüs, hücre içine girdikten sonra, RNA molekülünün üzerindeki kılıfın açılarak onun çıplak hale getirilmesini sağlar. Bu işlem virüsün genetik maddesinin çoğaltılması için gerekli bir aşamadır.

H5N1 virüsü
H5N1 virüsü

H5N1 virüsünün genetik maddesi, sekiz ayrı RNA molekülünden oluşan segmentli (parçalı) bir yapıdadır. Bu genomda virüse ait on gen yer alır. Bu genlerden dördünün ürünü olan proteinlerden daha önce söz edilmişti. Geri kalan altı proteinden üçü bir enzimin oluşumuna katılmaktadır.

Virüs RNA’sını konak hücre içinde çoğaltmak için “RNA polimeraz” isimli bir enzime gereksinim vardır. Bu enzim kısaca PB2, PB1 ve PA olarak adlandırılan üç protein molekülünün birleşmesinden oluşur. Bunlar 700’ün üzerinde amino asit içeren büyük proteinlerdir. Kalıtsal madde sentezlenmesi işinde RNA polimeraz enzimine yardım eden bir protein daha bulunur. Kısaca “NP” olarak adlandırılan bu molekülün adı nukleoprotein’dir. Özellikle ilk üç proteinde meydana gelen mutasyonlar çok önemlidir çünkü bir kuş gribi virüsü olan 1918 İspanyol Gribi virüsü ile insan influenza virüsleri arasındaki amino asit farkının 10 amino asite kadar düştüğü saptanmıştır. Diğer bir ifade ile, bir kuş gribi virüsüne ait RNA polimeraz enziminin, bir insan grip virüsünün RNA polimerazına dönüşmesi için gereken amino asit değişikliği sayısı sadece 10’dur. Araştırmacılar bu dönüşümü sağlayacak mutasyonların meydana gelmesi için çok uzun bir süre beklenmeyeceği görüşündeler. Çünkü H5N1’in insan ve kuşlardan izole edilen çeşitli bireylerinde bu amino asit mutasyonlarından yedi tanesine halihazırda rastlanılmıştır. Yani evrimleşmesi son yıllarda hızlanan H5N1’in aşması gereken engelin çok fazla olmadığı görülmekte.

Viral genler tarafından kodlanan son iki protein NS1 ve NEP’tir. NS1 “anti interferon protein”dir. Görevlerinden biri virüsün konak olarak yerleşeceği organizmanın, virüslere karşı kullandığı özel bir savunma sisteminin etkisiz hale getirilmesidir. NS1 proteininde meydana gelebilecek tek bir amino asit değişikliğinin bile, molekülün savunma sistemimizi atlatabilmesi için yeterli olduğu belirlenmiştir. Görüldüğü gibi H5N1, insan virüsleri ile arasındaki farkı oldukça kapatmış durumdadır. NEP proteinin görevi ise sentezlenip bir araya paketlenen viral RNA+protein kompleksinin hücre dışına çıkışına yardımcı olmaktır.

Viral genler tarafından kodlanan bu moleküller içinde antiviral ilaçların hedef molekülü olarak seçilenler, HA, NA, M2 yani koruyucu yüzey proteinleridir. Aynı şekilde vücudun savunma molekülleri olan antikorların hedefi de bu proteinlerdir. Fakat H5N1’in insanlarda hastalık yaptığının 1997 yılında saptanmasından sonra, virüsün geçen zaman içinde amantadin, rimantadin gibi bazı antiviral ilaçlara karşı direnç kazandığı anlaşılmıştır. Bu ilaçlar yüzey proteinlerinin görevlerini yapmasını engelleyen maddelerdir. Buradan virüsün genetik yapısında meydana gelen değişimlerin bazısını bünyesinde koruyarak, evrimleşmeye devam ettiği görülmektedir.

H5N1’in korkutan becerileri

İnfluenza A virüsü kalıtsal materyalini çoğaltırken oluşan küçük genetik hatalar, virüs evrimleşmesindeki temel kaynaktır. 1918 yılında insanlar arasında ölümcül salgına neden olan H1N1 virüsü yüzey proteinlerini etkileyen mutasyonlar sonucu, kuşlardan insana geçmeyi başarmıştı. Fakat H5N1 virüsü H1N1’den farklı olarak, hem kendi alt tipindeki virüslerden hem de diğer kuş gribi virüslerinden de genetik madde alma yetisi kazanmıştır. H5N1 virüsünün kalıtsal maddesi, daha önce vurgulandığı gibi, parçalı yapıda olduğu için, infekte ettiği konak hücrede ürerken, şayet aynı hücrede o sırada başka bir tür grip virüsü varsa, bünyesine yanlışlıkla onun RNA parçalarından da alabilmektedir. Bu ikinci virüsün bir insan grip virüsü olması durumunda ise, ortaya yeni özellikler kazanıp, insandan insan kolaylıkla bulaşabilen “hibrit” bir virüsün çıkma olasılığı doğacaktır. Diğer bir ifade ile, hem kuş hem de insan grip virüsleri ile infekte olabilen domuzlarda olduğu gibi, insan vücudu da bir tür “genetik madde karışım kabı” haline gelebilecektir.

H5N1 virüsü diğer H5N1’lerden de genetik madde alabilmektedir. Virüsler de, ayni türden canlıların oluşturduğu topluluklardaki gibi, tür içi çeşitliliğe sahiptir. Aynı alt tipe ait olsa da topluluktaki tüm virüslerin genetik yapısı birbirinin aynısı değildir. Biz insanlardaki farklılıklar gibi onların aralarında da küçük genetik farklar vardır. Bu farklılıkların bazıları virüsün hastalık yapma, öldürücülük ya da farklı canlı grupları arasında yayılma potansiyelinde bir artışa sebep olabilmektedir. Bu olumsuz özelliklerin belli virüslerde toplanması ve bu tip virüslerin süratle çoğalması, korkulan senaryonun gerçekleşmesine neden olabilecektir.

“Dünya değişiyor dostlarım…”

Virüsler evrende yer alan diğer tüm sistemlerde olduğu gibi değişime yani evrimleşmeye açık yapılardır. Değişim evrenin temel yasasıdır. Evrendeki her şey birbiri ile bağlantılıdır. Son olayda olduğu gibi kimi zaman doğada virüslerin, kuşların, insanların yaşamları birbirleriyle sert bir şekilde kesişir. Son olayda ne yazık ki en büyük kaybı, şimdilik milyona varan ölümle, kuşlar verdiler.

Hem kuşlardan dolayı hem de söze Sait Faik’le başladığımdan, sözü yine onunla bitirmek istiyorum:

“Kuşları boğdular, çimenleri söktüler, yollar çamur içinde kaldı. Dünya değişiyor dostlarım. Günün birinde gökyüzünde, güz mevsiminde artık esmer lekeler göremeyeceksiniz. Günün birinde yol kenarlarında, toprak anamızın koyu yeşil saçlarını da görmeyeceksiniz. Bizim için değil ama, çocuklar, sizin için kötü olacak. Biz kuşları ve yeşillikleri çok gördük. Sizin için kötü olacak. Benden hikayesi.”