Bilim · Makale

Virüsler Nasıl Yayılır, Mutasyona Uğrar ve Yeni Varyantlara Dönüşür

Yayın:

Scientifically accurate atomic model of the external structure of the Severe Acute Respiratory Syndrome CoronaVirus 2 (SARS-CoV-2), a strain ( genetic variant ) of the coronavirus that caused coronavirus disease (COVID-19), first identified in Wuhan , China , during December 2019
Görsel: Alexey Solodovnikov (Idea, Producer, CG, Editor), Valeria Arkhipova (Scientific Сonsultant) · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

Kısaca

Virüsler insanlar arasında başlıca yakın temas, solunum damlacıkları veya havada asılı kalan partiküller yoluyla yayılır; çoğalma sırasında meydana gelen kopyalama hataları ise mutasyonlar yaratır. Mutasyonların çoğu zararsızdır, ancak birkaçı virüsün daha kolay yayılmasına veya bağışıklıktan kaçmasına yardımcı olur; doğal seçilim de bu versiyonları öne çıkarır — sağlık kuruluşlarının "varyant" dediği şey böyle ortaya çıkar.

Bu sürüm, özgün metnin (English) makine çevirisidir. Özgün metni oku

Bir virüsün kendini kopyalayabilmesi için bir konak hücreye ihtiyacı vardır. Bu kopyalama her gerçekleştiğinde, yeni kopyanın orijinalinden biraz farklı olma ihtimali vardır — bu değişime mutasyon denir. Bir soy hattında yeterince mutasyon biriktiğinde, sağlık kuruluşları buna varyant adını vermeye başlar. Milyonlarca enfeksiyonda tekrar tekrar yaşanan bu süreç, grip veya SARS-CoV-2 gibi solunum yolu virüslerinin zaman içinde değişmeye devam etmesini sağlar.

Bir virüs kişiden kişiye nasıl geçer

Dünya Sağlık Örgütü (DSÖ), solunum yolu virüslerinin insanlar arasında yayılma biçimlerini temas, damlacık ve hava yoluyla bulaşma olarak gruplandırır. Temas yoluyla bulaşma, virüs yüklü salgıların insanlar arasında doğrudan veya kirlenmiş bir yüzey aracılığıyla dolaylı olarak geçmesiyle gerçekleşir. Damlacık yoluyla bulaşma, 5 ila 10 mikrometreden büyük solunum partiküllerini içerir; bu partiküller yere düşer ya da yaklaşık bir metre mesafedeki başka bir kişinin ağzına, burnuna veya gözlerine ulaşır. Hava yoluyla bulaşma ise havada asılı kalabilen ve daha uzağa gidebilen daha küçük partikülleri içerir; DSÖ'ye göre bu yol en açık biçimde aerosol oluşturan tıbbi işlemler sırasında belgelenmiştir.

DSÖ, SARS-CoV-2 hakkındaki değerlendirmesinde, kalabalık ve havalandırması zayıf kapalı mekanlarda — restoranlar, spor salonları, ibadethaneler — özellikle yaklaşık bir saat veya daha uzun süren yakın temas sonrasında vaka kümelerinin bildirildiğini belirtiyor. Havalandırma, fiziksel mesafe ve birlikte geçirilen süre, bir solunum yolu virüsünün bir grup içinde ne kadar kolay yayıldığını etkiliyor.

Yayılmayı ölçmek: üreme sayısı

Epidemiyologlar, bir enfeksiyonun ne kadar hızlı yayıldığını temel üreme sayısı olan R0 ile özetliyor; ABD Ulusal Sağlık Enstitüleri'nin (NIH) PubMed Central (PMC) platformunda yayımlanan bir derlemeye göre bu sayı, tamamen duyarlı bir popülasyonda enfekte bir kişinin yol açması beklenen yeni enfeksiyon sayısını ifade eder. R0 1'in üzerindeyse, tipik bir enfekte kişi ortalama olarak birden fazla kişiye virüsü bulaştırır ve salgın büyür; 1'in altında kalırsa salgın küçülür. Derleme, R0'ın sadece patojene değil; insanlar arasındaki temas oranına, her temasta bulaşma olasılığına ve bir kişinin ne kadar süre bulaştırıcı kaldığına bağlı olduğunu belirtiyor.

DSÖ'ye göre solunum yolu virüslerinin insanlar arasında yayılma biçimleri
YolPartikül boyutuTipik menzilÖrnek ortam
TemasDoğrudan veya kirlenmiş bir yüzey aracılığıylaDokunmaEl sıkışma, kapı koluna dokunma
Damlacık5–10 mikrometreden büyükYaklaşık 1 metreye kadarBirine yakın öksürmek veya konuşmak
Hava yoluyla/aerosolHavada asılı kalabilen, daha küçük ve ince partiküllerÖzellikle kapalı mekanlarda 1 metreyi aşabilirAerosol oluşturan tıbbi işlemler; havalandırması zayıf odalar

Kopyalama hatasından mutasyona

Mutasyonlar virüsün bilinçli olarak yaptığı bir şey değildir. DSÖ'ye göre mutasyonlar, bir virüsün genetik materyali kopyalandığında ortaya çıkan basit değişikliklerdir; kurum, bir virüsün ne kadar çok yayılıp çoğalırsa bu tür değişiklikleri edinme şansının o kadar arttığını belirtiyor. Science Society'nin bir yayını olan Science News Explores tarafından yayımlanan bir açıklayıcı habere göre, koronavirüsler ve grip gibi RNA virüsleri bu kopyalama hatalarını özellikle sık biriktirme eğilimindedir.

ABD Hastalık Kontrol ve Önleme Merkezleri (CDC), SARS-CoV-2'nin dolaşımda kalmaya devam ettikçe genetik dizisinde mutasyon biriktirmeye devam ettiğini belirtiyor. Bu değişikliklerin çoğu, virüsün davranışında fark edilir bir fark yaratmıyor.

Bir mutasyon ne zaman varyant — belki de suş — haline gelir

DSÖ, bir varyantı, türediği versiyona kıyasla bir veya daha fazla yeni mutasyona sahip virüs olarak tanımlıyor. Science News Explores ise bir ayrım daha yapıyor: bir varyant, ancak araştırmacılar onun gerçekten yeni bir biyolojik yeteneğe sahip olduğunu — örneğin daha kolay yayılma, daha şiddetli hastalığa yol açma veya önceki enfeksiyon ya da aşılamayla oluşan bağışıklıktan kısmen kaçma gibi — gösterebildiğinde suş haline gelir. Bu mantığa göre her suş bir varyanttır, ancak her varyant suş sayılmaz.

Yeni bir varyantın yayılıp yayılmayacağı doğal seçilime bağlıdır. Science News Explores'a göre, bir virüsün kendini kopyalama yeteneğini azaltan değişiklikler genellikle hızla ortadan kalkarken; virüsü mevcut ortamında daha uyumlu hale getiren — daha kolay bulaşan, bağışıklık savunmalarından daha iyi kaçan ya da her ikisi birden olan — değişiklikler zamanla daha yaygın hale gelme eğilimindedir. Büyük salgınlar daha fazla enfeksiyona ve dolayısıyla daha fazla çoğalma olayına yol açtığından, sürekli yüksek bulaşma, virüse başarılı yeni bir varyanta dönüşecek türden bir mutasyon üretmesi için daha fazla şans tanır.

Kurumlar yeni varyantları nasıl takip ediyor

Viral değişimi takip etmek için CDC genomik gözetim yürütüyor: laboratuvarlar hastalardan alınan virüs örneklerinin genetik kodunu diziliyor ve dizileri, araştırmacıların karşılaştırabilmesi için ortak veri tabanlarına yüklüyor. CDC'ye göre kurum, ilgili dizileri Pango adlandırma sistemi kullanarak soy hatlarına ayırıyor; bu sistem, soy hatlarının birbiriyle nasıl ilişkili olduğunu ve zaman içinde nasıl yayıldığını takip etmek için halk sağlığı kuruluşları ve araştırmacılar tarafından uluslararası düzeyde kullanılan bir adlandırma çerçevesidir.

CDC'ye göre gözetim sistemi, bu genetik verileri fenotipik verilerle — yani bir varyantın gerçekte nasıl davrandığına dair doğrudan laboratuvar veya klinik gözlemlerle — birleştirerek mevcut testlerin, tedavilerin ve aşıların o varyanta karşı hâlâ işe yarayıp yaramadığını değerlendiriyor. DSÖ, COVID-19 aşılarının çok sayıda antikor ve bağışıklık hücresi türünü içeren geniş bir bağışıklık tepkisi tetikleyecek şekilde tasarlandığını, bu nedenle tek başına mutasyonların bir aşıyı tamamen etkisiz hale getirmesinin pek olası olmadığını ekliyor; bir varyant korumayı anlamlı ölçüde azaltırsa, DSÖ aşı bileşiminin buna karşılık güncellenebileceğini belirtiyor.

Bir virüsün yayılma fırsatı ne kadar fazlaysa, o kadar çok çoğalır — ve değişime uğrama fırsatı da o kadar artar.

— Dünya Sağlık Örgütü

Sorular

Mutasyon, varyant ve suş arasındaki fark nedir?
Mutasyon, bir virüs kendini kopyaladığında meydana gelen tek bir genetik değişikliktir. DSÖ'ye göre varyant, atasına kıyasla bir veya daha fazla yeni mutasyon taşıyan virüstür. Science News Explores'a göre suş ise araştırmacıların, daha yüksek bulaşıcılık gibi gerçekten yeni bir biyolojik özelliğe sahip olduğunu gösterdiği bir varyanttır — yani her suş bir varyanttır, ancak her varyant suş haline gelmez.
Bazı virüsler neden diğerlerinden daha hızlı mutasyona uğrar?
Science News Explores'a göre grip ve koronavirüsler dahil RNA virüsleri, çoğalma sırasında kopyalama hatalarını özellikle sık biriktirme eğilimindedir. DSÖ'ye göre bir virüs ne kadar çok dolaşır ve insanları enfekte ederse, o kadar çok toplam kopyalama olayı gerçekleşir; bu da mutasyon edinme şansını artırır.
Yeni bir varyant her zaman daha tehlikeli bir virüs anlamına mı gelir?
Hayır. DSÖ, mutasyonların çoğunun virüsün davranışı üzerinde çok az etkisi olduğunu veya hiç etkisi olmadığını belirtiyor; yalnızca bazı değişiklikler bulaşıcılık veya hastalığın şiddeti gibi özellikleri etkiliyor ve bunlar bir virüsü daha tehlikeli ya da daha az tehlikeli hale getirebiliyor.
R0'ın 1'in üzerinde veya altında olması ne anlama gelir?
PMC'de yayımlanan bir derlemeye göre R0, tamamen duyarlı bir popülasyonda enfekte bir kişinin ortalama olarak kaç yeni enfeksiyona yol açtığını tahmin eder. R0'ın 1'in üzerinde olması salgının büyüme eğiliminde olduğu, 1'in altında olması ise küçülme eğiliminde olduğu anlamına gelir; ancak derleme, R0'ın sadece patojene değil temas oranlarına ve davranışa da bağlı olduğunu vurguluyor.
Sağlık kuruluşları yeni bir varyantı nasıl tespit ediyor?
CDC, hastalardan alınan virüs örneklerinin dizilenmesi ve genetik kodların ortak veri tabanlarında karşılaştırılmasını içeren genomik gözetimi, ortaya çıkan soy hatlarına karşı tedavilerin, testlerin ve aşıların hâlâ işe yarayıp yaramadığını görmek için fenotipik testlerle birleştiriyor.

Kaynaklar

  1. World Health Organization — The effects of virus variants on COVID-19 vaccines
  2. World Health Organization — Transmission of SARS-CoV-2: implications for infection prevention precautions
  3. CDC — Variants and Genomic Surveillance
  4. Science News Explores — Explainer: Virus variants and strains
  5. PMC (NIH) — Complexity of the Basic Reproduction Number (R0)

Bu yazı yapay zekâ ile hazırlandı ve yayından önce otomatik kaynak denetiminden geçti. Bir hata görürseniz düzeltme isteyin. Düzeltme ya da cevap iste · Nasıl hazırlıyoruz

İlgili yazılar