Virüslerin Mutasyonu Üzerine: Coronavirüsler ve Diğer Türler

Virüsler, mutasyonlar, türler - bu üç kelime bugün herkesin ağzında. Neredeyse tüm gezegeni etkisi altına alan koronavirüs pandemisi, insanlığın hayatını kökten değiştiren hastalıkların nereden geldiğini merak etmemize neden oldu.

Yalnızca 21. yüzyılın yirmi iki yılında, dünya tıbbına ciddi bir meydan okuma oluşturan beş salgın yaşadık. Her birine virüsler neden olur, ancak şaşırtıcı olan, belirli bir süre sonra viryonların (viral parçacıklar) geri dönmesidir, ancak biraz değiştirilmiş bir yapısal biçimde. Böylece 2002-2003'te dünyanın 27 ülkesi 800'den fazla hastanın öldüğü bir SARS salgınıyla karşı karşıya kaldı. Ve bu sadece başlangıçtı, çünkü daha fazla insanlık bekliyordu:

  • 2009-2010'da domuz gribi A / H1N1 - ölüm oranı neredeyse 19 bin kişiye ulaştı;
  • H5N1 ve H7N9 kuş gribi 2003-2017 – 450'den fazla vaka öldü;
  • Orta Doğu Solunum Sendromu (MERS-CoV), insan patojenik koronavirüs MERS-CoV'nin neden olduğu akut solunum yolu viral enfeksiyonudur. Ölüm oranı nispeten düşüktür - 2012-2015'te 430 hasta;
  • Ebola kanamalı ateşi, 2014-2016'da 11.300 can aldı;
  • COVID-19, SARS-CoV-2 koronavirüsünün yayılmasının neden olduğu mevcut pandemidir. 5.6 milyon can alıyor.

Bazı virüs tanımlarının ortak bir yanı olduğunu görmek kolaydır. Bu şaşırtıcı değil, çünkü aynı türden mutasyona uğramış virüslerden kaynaklanabilirler. Bir virüs mutasyonunun ne olduğunu ve neden olduğunu anlamaya çalışalım.

Nedir? virüs, yapısı ve özellikleri

Mikroorganizmalar dünyası, her biri temelde diğerlerinden farklı olan birkaç ayrı türle temsil edilir. Virüsler bu gruba aittir, ancak çıplak gözle görülemeyen hayvan ve bitki dünyasının diğer temsilcilerinin özelliği olmayan kendi özelliklerine sahip olmalarına rağmen. Birincisi, hücresel bir yapıya ve protein oluşturucu sistemlere sahip değillerdir. İkincisi, sitotropizmi ve hücre içi parazitizmi telaffuz ettiler.

Virüsleri inceleyen bilim adamları, Dünya'da bu mikroorganizmalardan 10'dan fazla olduğunu hesapladılar. Farklı şekilleri, boyutları ve yaşam döngüleri vardır, ancak çeşitli özellikler tüm virüsleri birleştirir:

  • bir kapsidin varlığı - koruyucu bir protein yapısı;
  • DNA veya RNA'dan oluşan ve kapsidin içinde yer alan genom;
  • süper kapsid - kapsidi kaplayan bir kabuk, ancak her tür virüste mevcut değil.

Bir virüs bir konak hücreye girdiğinde hızla çoğalmaya başlar. Sonuç olarak, hastalığa neden olan ajanın birçok kopyası ortaya çıkar ve bu daha sonra vücudun diğer hücrelerini etkiler.

Virüsün üremesi ve bulaşması sürecinde bazen genomda bulunan genetik materyalde değişiklik olur. İşte buna mutasyon denir.

Virüs ne kadar çok dolaşıp çoğalırsa, yeni suşların ortaya çıkma şansı o kadar artar.

Böyle bir mutasyon, dış ortama daha kolay adapte olan, bulaşıcılığı yüksek virüsler oluşturabilir ve kökten farklı semptomlara ve hastalığın seyrine neden olabilir. Bu sürece evrim denir.

Virüs mutasyonlarının ana nedenleri

Dünyada her yıl yeni viral enfeksiyon türleri ortaya çıkmaktadır. Bu, çok hızlı gerçekleşen ve iki şekilde meydana gelebilen virüslerin evrimi ile açıklanır:

  • rekombinasyon: bu durumda mikroorganizmalar aynı hücreyi enfekte eder ve genetik materyali değiştirir. birbirleriyle;
  • mutasyon: DNA veya RNA zincirlerinin dizilişinde virüsün kendisinde bir değişiklik meydana gelir.

Rekombinasyon influenza virüsünün doğasında vardır, çünkü aynı anda her biri birden fazla gen taşıyan sekiz RNA segmentine sahiptir. Aynı patojenin iki farklı suşu vücuda girdiğinde, karışık segmentli yeni mikroorganizmalar üretilir.

Mutasyon ayrıca yeni suşlar üretir, ancak süreç çok farklıdır. Yeni bir suşun ortaya çıkması için, tüm değişiklikler virüs kopyalandığında meydana geldiğinden, iki farklı patojen ile aynı anda enfeksiyon gerekli değildir. DNA virüslerinin RNA'dan çok daha az sıklıkla değiştiği bilinmektedir. Bilim adamları bu özelliği önemli bir farkla açıklıyor: DNA virüsleri için kopyalama sürecinde konakçı hücrelere giren bir enzim olan DNA polimeraza ihtiyaçları var. Hataları tespit eden ve düzelten, değiştirilmiş virüslerin ortaya çıkmasını önleyen kişidir, ancak viryonlar bazen bu mekanizmayı atlayabilir.

RNA virüslerinin replikasyonunda yer alan RNA polimeraz bu yeteneğe sahip değildir, dolayısıyla herhangi bir düzeltme gerçekleşmez. Buna göre, yeni virüs suşlarının ortaya çıkma olasılığı yüksektir.

Birden fazla türe sahip viral hastalıklar aslında o kadar fazla değildir. En ünlü ve en yaygın mutasyonlar influenza, HIV, koronavirüste meydana gelir. Örneğin, SARS-CoV-2'nin tüm varlığı boyunca on üç farklı form oluştu. COVID-19 salgını, Aralık 2019'da Çin'in Wuhan şehrinde keşfedilen bir formla başladı.

Virüs mutasyonunun sonuçları

Mutasyon iyi mi kötü mü? Bu soruya kesin olarak cevap verilemez, çünkü her durumda sonuç farklıdır. Bazı hastalıklar için, viryonların mutasyonu vücutta daha da rahat "hissetme" fırsatı olurken, diğerleri için hastaların kolayca hastalanmasına ve hızla iyileşmesine neden olur.

HIV enfeksiyonunda, yeni suşlar oluşturmak için gen mutasyonu, ilaç direncinin ana nedenlerinden biridir. Mesele şu ki, HIV replikasyonunu engellemek için, etki mekanizması virüsteki bu enzimle birleştirmek olan bir ters transkriptaz inhibitörü kullanılır. Virion, katılımı olmadan genomu kopyalayamaz, ancak bazı viral parçacıklar tam olarak ters transkriptaz geninde mutasyona uğrar, bu nedenle ilaç onlar üzerinde çalışmaz. Bu amaçla, HIV tedavisi için, virüs gelişiminin farklı döngülerini etkileyen birkaç ilacın kombinasyon tedavisi kullanılır.

Virüs tespiti ve aşılama sürecine etkisi

Yeni suşlara neden olan mutasyon, laboratuvar teşhisi için ciddi zorluklar doğurur. Yeni formların günümüzde kullanılan tanımlama yöntemlerinin kapsamı dışına çıkmaması önemlidir. DSÖ Küresel Laboratuvar Ağı, SARS-CoV-2'nin evrimini incelemek için bir görev gücü oluşturmuştur. Temsilcileri yeni, atipik semptomları olan hastalardan örnekler alır ve daha fazla araştırma için gönderir. Bu tür adımlar, yeni suşların ortaya çıkışını, insanlar üzerindeki etkilerini ve ilaçların yeni formlar üzerindeki etkinliğini izlemeyi mümkün kılar.

Bugüne kadar hiç mutasyona uğramayan RdRp (ORF1ab) ve N genleri tarafından belirlendiği için koronavirüs tanısı %100 etkili yöntemlerle yapılmaktadır.

aşı ile ilgili durum biraz daha karmaşıktır : birkaç ay önce yeni bir koronavirüs "omikron" türü ortaya çıktı ve bu, bilim insanlarının ve doktorların çabalarına bir darbe vurdu. COVID-19'a karşı geliştirilen aşılar. Önceki formlara kıyasla daha az sağlık tehlikesi olmasına rağmen, aşının etkinliğini sorguladı. Böylece, Pfizer aşısının testleri, omikron'a karşı sadece %22,5 oranında koruduğunu buldu. Bu sonuç, Durban'daki (Güney Afrika) Afrika Sağlık Araştırma Enstitüsü uzmanları tarafından yapıldı. Bunu yapmak için, koronavirüsün bu özel formuna yakalanan 12 aşılı hastadan kan plazması örnekleri aldılar. Çalışma, vücuttaki nötralize edici antikorların belirlenmesine dayanıyordu. Aynı zamanda aşının hastalığın seyrini kolaylaştıracağını, komplikasyonların ortaya çıkmasına karşı koruyacağını varsaydılar.

Geçmişte, biyoteknolojik bir ilaçla aşılamanın etkinliği İngiliz bilim adamları tarafından değerlendirildi. Sonuçları daha iyimserdi: Pfizer ve AstraZeneca'dan alınan üçüncü doz mRNA aşıları, vücudun omikron'a karşı savunmasını %75 oranında artırdı.

Ancak her şey o kadar karamsar değil. Omicron suşununkoronavirüsü hasta sayısındaki artışa rağmen, aşılananlar arasında az sayıda hastaneye yatış vardır. Tabii ki, pandemi salgını hala önümüzde, ancak iyimser tahminler yapıldı: SARS-CoV-2'nin evrimi büyük olasılıkla tamamlanmak üzere. Virüsün amacı, bir insanı öldürüp kendi kendine ölmek değil, daha zayıf bir forma mutasyona uğraması gereken yaşam döngüsünü sürdürmektir.

COVID-19'un hayatımızdan tamamen kaybolması pek olası değildir. Ancak, daha hafif semptomlara sahip solunum yolu hastalıkları mevsiminde yıllık görünümü o kadar tehlikeli olmayacaktır. Dolayısıyla virüslerin mutasyonu olumlu bir süreç olabilir.

Kaynaklar
  1. Moskova Bölgesi Sağlık Bakanlığı'nın internet sitesi. – 21. yüzyılın salgınları: Yakın tarihin 5 tehlikeli virüsü.
  2. Eczacılık Ansiklopedisi. - Virüsler.
  3. İnternet portalı “Hitech”. – Bilim adamları Dünya'daki virüslerin sayısını hesapladılar. Onlardan evrendeki yıldızlardan daha çok var.
  4. Khan Academy web sitesi. – Virüslere giriş.
  5. Haber portalı “Liga. İşletme". – Coronavirüs evrimi: virüsün neden mutasyona uğradığı ve yeni suşların nasıl teşhis edileceği.
  6. Wikipedia - SARS-CoV-2 suşları. Pivot tablo.
  7. Khan Academy web sitesi. – Virüslerin evrimi.
  8. Ağ yayını “Forbes.ru”. – Pfizer'in Omicron suşuna karşı aşısının %23 etkili olduğu tahmin edildi.
  9. “Gazeta.ru” haber portalı. - Bulaşıcı hastalık uzmanı, Omicron türü için iyimser tahminlerden bahsetti.