Birçok hayvan türü korona virüsüne karşı savunmasız olabilir

Science Daily

Uluslararası bir bilim insanları ekibi, kuşlar, balıklar, amfibiler (suda ve karada yaşayan canlılar/ç.n.), sürüngenler ve memeliler de dahil olmak üzere 410 farklı omurgalı türünde, insanlardaki virüsün ana hücresel reseptörünü (‘anjiyotensin’ dönüştürücü enzim-2 ya da diğer ACE2’yi) karşılaştırmak amacıyla genomik analiz yöntemini kullandı.

ACE2 PROTEİNİNİN KRİTİK ROLÜ

ACE2, normalde burun, ağız ve akciğerlerdeki epitel hücreleri de dahil olmak üzere birçok farklı hücre ve doku tipinde mevcuttur. İnsanlarda, ACE2 proteininin 25 amino asidi, virüsün hücrelere tutunması ve sızması açısından önem taşır.

Araştırmacılar, ACE2 proteininin bu 25 amino asit dizisini ve SARS-CoV-2 başak proteiniyle birlikte tahmin edilen protein yapısının modellemesini, bu amino asitlerden kaç tanesinin farklı türlerin ACE2 proteininde bulunduğunu değerlendirmek amacıyla kullandılar.

Makalenin baş yazarı ve UC Davis’te doktora sonrası bir araştırma görevlisi olan Joana Damas, “İnsan proteiniyle eşleşen 25 amino asit kalıntısının hepsine sahip olan hayvanların, ACE2 ile SARS-CoV-2’ye yakalanma riskinin en yüksek düzeyde olduğu tahmin ediliyor” diyor. “Riskin, türlerin ACE2 bağlanma kalıntıları insanlardan farklılaştıkça azalacağı tahmin ediliyor.”

SARS-CoV-2’ye karşı potansiyel açıdan hassas olan türlerin yaklaşık yüzde 40’ı Uluslararası Doğayı Koruma Birliği tarafından ‘tehdit altında’ diye sınıflandırılıyor ve özellikle de insandan hayvana bulaşmaya karşı savunmasız olabilirler. Araştırma, 21 Ağustos’ta Ulusal Bilimler Akademisi’nin ‘Proceedings’ adlı dergisinde yayınlandı.

Çalışmanın baş yazarı ve UC Davis’te seçkin bir evrim ve ekoloji profesörü olan Harris Lewin, “Ulaştığımız veriler, SARS-CoV-2 enfeksiyonu karşısında savunmasız ve tehdit altındaki hayvan popülasyonlarını tanımlamak için mühim bir başlangıç noktası sunuyor” diyor. “Pandemi esnasında hem hayvan hem de insan sağlığını koruyan uygulamalara ilham vermesini umuyoruz.”

SOYU TÜKENEN HAYVANLAR RİSK ALTINDA

‘Batı ova gorili’, ‘Sumatra orangutanı’ ve ‘Kuzey beyaz yanaklı gibbonu’ gibi bazı nesli tükenme tehlikesi altındaki primat türlerinin, ACE2 reseptörü aracılığıyla SARS-CoV-2 karşısında çok yüksek enfeksiyon tehdidi altında olduğu tahmin ediliyor.

Yüksek risk altında diye işaretlenen diğer hayvanlar arasında gri balinalar ve şişe burunlu yunuslar gibi deniz memelilerinin yanı sıra, ‘Çin cırlak sıçanları’ (hamsterları) da yer alıyor.

Kedi, sığır ve koyun gibi evcil hayvanların orta düzeyde risk altında olduğu ve köpeklerin, atların ve domuzların ACE2 bağlanması için düşük risk taşıdığı biliniyor. Bu durumun enfeksiyon ve hastalık riskiyle nasıl bir ilişkisi olduğu gelecekteki çalışmalarla belirlenmeli; fakat enfeksiyon verileri bilinen türler açısından, bu bağıntı yüksek düzeydedir.

Vizon, kedi, köpek, hamster, aslan ve kaplanlarda SARS-COV-2 enfeksiyonunun belgelendiği durumlarda, virüs, konakçı hücrelere ulaşmak için ACE2 reseptörlerini veya ACE2 dışındaki reseptörleri kullanıyor olabilir. Bağlanma eğiliminin düşmesi, daha düşük enfeksiyon eğilimi ya da enfeksiyonun bir hayvanda veya bir kez yerleştikten sonra hayvanlar arasında yayılma becerisinin daha düşük olması anlamına gelebilir.

Her ikisi de genomik materyal üzerindeki çalışmalara katkıda bulunan Ulusal Hayvanat Bahçesi ve San Diego Hayvanat Bahçesi gibi kurumlar, hayvanların insanlardan ve insanların hayvanlardan bulaşan yeni korona virüsüyle enfekte olma potansiyeli nedeniyle, hem hayvanları hem de insanları korumaya yönelik programları güçlendirdi.

Smithsonian-Mason Koruma Okulu’nda kıdemli araştırma görevlisi ve geçmişte Smithsonian Koruma Biyolojisi Enstitüsü’nün Türlerin Devamı ve Korunması Genomik Merkezi’nde koruma biyoloğu olarak çalışan Klaus-Peter Koepfli, “Zoonotik (hayvan kaynaklı/ç.n.) hastalıklar ve insandan hayvana bulaşmanın nasıl önlenebileceği, hayvanat bahçeleri ve hayvan bakım uzmanları açısından yeni bir sorun değil” diyor. “Bu yeni bilgiler, hayvan ve insanları güvende tutmak için çabalarımızı odaklamamızı ve buna göre plan yapmamızı sağlıyor.”

BİRDEN FAZLA AKTARICI OLABİLİR

Araştırma yazarları, yaptıkları hesapların sonuçlarına göre öngörülen hayvan kaynaklı risklerin aşırı biçimde yorumlanmasına karşı temkinli olunması çağrısında bulunarak, gerçek risklerin ancak daha fazla deneysel verilerle doğrulanabileceğine dikkat çekiyorlar.

Yapılan araştırmalar, SARS-CoV-2’nin yakın atasının büyük ihtimalle bir yarasa türünden kaynaklandığını gösteriyor. Yarasaların ACE2 reseptörleri aracılığıyla yeni korona virüsünü kapma riskinin çok düşük olduğu görüldü ve bu bulgu somut deneysel verilerle de tutarlı.

Yarasaların yeni korona virüsünü doğrudan insanlara bulaştırıp bulaştırmadığı ya da bir ara konaktan geçip geçmediği henüz bilinmiyor; fakat bu çalışma bir veya daha fazla ara konakçının işin içinde olduğu fikrini destekliyor. Eldeki veriler, araştırmacıların dikkatlerini hangi türlerin vahşi doğada ara konak olarak hizmet etmiş olabileceği üzerinde toplamalarına olanak sağlayarak, insan ve hayvan popülasyonlarında SARS-CoV-2 enfeksiyonunun gelecekte yaratabileceği yeni bir salgını kontrol etme çabalarına yardımcı olacak.

Çalışmaya dahil olan yazarlar şunlar; UC Davis Genom Merkezi’nden Marco Corbo; İrlanda’da bulunan University College Dublin’den Graham M. Hughes ve Emma C. Teeling; UC San Francisco’dan Kathleen C. Keough ve Katherine S. Pollard; MIT Broad Enstitüsü, Harvard ve Cambridge’den Corrie A. Painter, Nicole S. Persky, Diane P. Genereux, Ross Swofford, Kerstin Lindblad-Toh ve Elinor K. Karlsson; Almanya’nın Dresden kentinde bulunan Max Planck Moleküler Hücre Biyolojisi ve Genetik Enstitüsü’nden Michael Hiller;  Pittsburgh’daki Carnegie Mellon Üniversitesi’nden R. Andreas Pfenning: Çin’de bulunan Wuhan Üniversitesi’nden Zhao Huabin; Escondido’da bulunan San Diego Hayvanat Bahçesi Koruma Araştırmaları Enstitüsü ve UC San Diego’dan Oliver A. Ryder; Boston’daki Harvard Diş Hekimliği Okulu ve Washington D. C’de bulunan Smithsonian Enstitüsü’nden Martin T. Nweeia.

Bu çalışmadaki araştırma, Bat1k, Zoonomia, Omurgalı Genomlar Projesi ve Dünya Biyojenom Projesi’ni içeren ‘Genom 10K’ Organizasyonu’nun bir parçası olarak koordine edildi. Çalışma için gereken genomik bilgiler ayrıca Ulusal Biyoteknoloji Bilgi Merkezi Gen Bankası, San Diego Hayvanat Bahçesi / Dondurulmuş Hayvanat Bahçesi Bölümü ve Smithsonian Küresel Genom Girişimi tarafından sağlandı. Çalışma, Robert ve Rosabel Osborne Vakfı tarafından desteklendi.

Bu makalenin aslı Science Daily'de yayınlanmıştır.  (Çeviren: Tarkan Tufan)