Virüsler ve evrim

Yazan
Prof. Dr. Tamer Kaya
Radyolog - Türk Radyoloji Derneği
Yazının Okunma Süresi
10 dakika

Tüm canlılar ortak bir atadan geliyor. Yaşam çeşitlenip bugüne ulaşırken, bir tür dönüşüp diğer türü oluştururken, daha ilkel formlar kaybolmadı. Onlar da varlıklarını devam ettirdiler. Uyumlu olanlar, yaşam için yeni çözümler buldu ve varlıklarını korudu. Evrim ağacı, bugün yaşamakta olan canlıları simgelemektedir. Uyum sağlayamayan büyük çoğunluğu ise yok oldu. Onlar ağacın kırılan dallarıydı. Ağacın gövde kısmı ve ana dalları çok eski dönemden bugüne varlığını sürdürmekte olan canlıları temsil ederken, en uç dalları ise daha yakın zamanlarda evrilerek ortaya çıkan canlıları temsil ediyor. Temel yaşam kuralı rekabete dayalı olsa da canlılar zamanla birbiri ile denge oluşturdu ve bir uzlaşı içinde varlığını devam ettiriyor. Bugün, en ilkel olanından en organize olanına kadar yerküre üzerinde dağılmış olan, ortak atadan geldiğimiz, bu geniş canlı spektrumunu oluşturan, birçok tür ile yaşamı paylaşmaktayız. Bunlar; memeliler, sürüngenler, balıklar, ilkel çok hücreliler, bakteriler ve virüsler.

Evrimsel geçmişin bu tüm örnekleriyle bir aradayız. Tüm bunlar içinde virüsler çok özel ve farklı bir konumda yer alıyor. Yaşamak için diğer canlılardan istifade ediyorlar. Tam anlamıyla parazit olarak yaşamaktalar. Nasıl memeliler yerkürenin farklı farklı coğrafyalarına uyum sağlayacak şekilde bir evrimsel dönüşüm geçirdilerse, virüsler de üzerlerinde yaşadıkları konakçılara uyum sağlayacak şekilde evriliyorlar. Canlıların hücrelerine girerek kendi çoğalmalarını sağlayan mekanizmaları kullanıp çoğalıyorlar. Tıpkı bir fabrikayı ele geçirip zorla oranın ürün bandını silah yoluyla illegal olarak çalıştırmaya benziyor virüslerin yaptıkları. Sonra hücreyi öldürüyorlar. Ortaya çıkan çok sayıda yeni virüs bu kez civardaki hücrelere saldırıyor. Her canlıya göre çeşitlenmiş, inanılmaz çeşitlilik ve sayıda virüs var. Virüsler, canlı tanımına da tam uymayan, canlı/cansız arasında bir yerde yer alıyor. Yaşamın sınırında olan virüsler, yerkürede canlılığın başladığı ve inorganikten organik yapıya geçişin olduğu dönemin bugün canlı (ya da cansız) şahitleridir. Evrimin başlangıcının kanıtı olarak bugün aramızdalar.

Aslında virüslerin temel hedefleri (bilinçleri olmasa da) bir canlıyı tamamen yok etmek değildir. Hücreleri öldürürler. Ancak geçecekleri diğer komşu hücrelerin yaşıyor olması gerekiyor. Eğer üzerinde bulunduğu canlıyı öldürürlerse kendileri de geçecek, çoğalacak hücre bulamayacak ve öleceklerdir. Bu nedenle virüsler, temel seçilim ilkelerine göre genellikle üzerinde yaşadıkları canlıyı öldürmeyecek şekilde evrilmeye zorlanır. Varlıklarını devam ettirebilmek için konakçılarını hayatta tutacak şekilde evrilirler. Ancak böylece bireyler arası geçiş yapabilir ve varlıklarını devam ettirebilirler. Bazı virüs türleri sık sık bireyler arası geçiş göstermeyip bir bireyde kalmayı tercih eder. Varlığını, uykuda kalarak o canlının üzerinde sürdürür. Ancak konakçılarının bağışıklık sistemi zayıflarsa ortaya çıkar. Uçuk yapmasıyla tanıdığımız herpes virüsü böyledir. Aynı şekilde bu virüsün bir başka formu da zona hastalığının nedenidir. Güçsüz, zayıf ya da yorgun düştüğümüz, derin sıkıntılı dönemlerimizde ortaya çıkarlar.

Virüsler bir insanın vücudunda hücreden hücreye geçerek yayıldığı gibi toplumda da bireyden bireye geçerek varlığını sürdürür. Tipik nezle ve grip gündelik yaşamımızın bir parçasıdır. Bunlar uzun süredir birlikte olduğumuz, insanla uyum sağlayacak bir evrimsel dönüşüm geçirmiş insana özgü virüslerdir. Yani bizim virüslerimizdir. Çoğu zaman iyileşerek atlattığımız için bu hastalıkları çok da önemsemeyiz. Bunlar, düşük oranlarda ölüm riski taşırlar. Ancak bu hastalıkları geçiren kişilerin fazlalığı dikkate alındığında ortaya çıkan ölüm sayısı bu hiç de küçümsenmeyecek rakamlara ulaşmaktadır.

Canlı türlerine göre farklı virüs türleri vardır. Bulaşma tür içidir. Bir virüs genellikle ait olduğu canlı türüne bulaşır. Ancak nadiren başka bir türe de bulaşabilmektedir. Bir canlı genetik ve yaşam şekli olarak insana ne kadar yakınsa, virüslerinin de insanda hastalık yapma potansiyeli o kadar yüksek olacaktır. Burada en büyük tehdit memeliler grubundan gelmektedir. Çok sayıda canlı türüyle devamlı temas halindeyiz. Yeryüzündeki büyük nüfusumuz ve doğanın her yanına uzanan yaygın yaşam tarzımız büyük bir risk oluşturuyor. Bu hem bulaş açısından hem de yaygın ulaşım ağları açısından tehlikeyi arttırmaktadır. Sadece tek bir insana başka bir canlıdan bir kez olabilecek bir virüs bulaşı, yeni bir insan hastalığının ortaya çıkmasına, yaygın ulaşım trafiği de bugün gördüğümüz gibi tablonun tüm insanlığı tehdit edebilecek bir pandemiye dönüşmesine neden olabiliyor.

Geçmişte yaşadığımız SARS ve MERS gibi salgınlardan ilkinde misk kedisi, ikincisinde tek hörgüçlü deve bulaşma kaynağıydı. Son yeni korona virüsü pandemisinde ise kaynağın ana konakçı olarak yarasa olduğu düşünülüyor. Ayrıca ara konakçı olarak da bir zırhlı karıncayiyen türü olan pangolin suçlanıyor. Virüsün bu iki türde nasıl ve hangi koşullarda varlığını sürdürerek son genetik şeklini aldığı sorusu ise cevaplanması zor bir soru.

Yapılan birçok çalışma sonrasında öngörüldüğü üzere, başka türlerden bulaş yoluyla ortaya çıkan virüs salgınları artık kaçınılmaz bir tehdit olarak devamlı karşımızda duruyor. Bunun en canlı örneğini de bugün Covid-19 pandemisi ile yaşıyoruz. Bu salgının bugün tam da olduğu şekliyle ortaya çıkacağını öngören yazılı bilimsel görüşler bulunmaktadır.

Evrimin varlığına şüphe ile bakanlar, genellikle evrimin gözlenebilir olmadığını öne sürerler. Evrimi gözleyememiş olmak da evrimin yokluğuna delil olacak şekilde argüman olarak kullanılır. Doğal olarak, evrimsel dönüşümler bizim gibi canlı türlerinde çok yavaş değişimlerle ortaya çıkar ve gözle görülecek kadar hızlı değildir. Ancak virüsler söz konusu olduğunda bu değişir. Bir canlının üreme ve çoğalma sürati ne kadar fazlaysa o canlı o kadar hızlı evrilir. Bakterilerde de hızlı dönüşümler olur. Ancak virüslere baktığımızda evrimin tam anlamıyla gözlerimiz önünde gerçekleştiğini görebiliriz. Hızlı çoğalmaları, onarım mekanizmalarının olmaması, bir grubunun tek zincirli RNA virüsü olması gibi nedenlerden ötürü virüslerin mutasyon dereceleri yüksektir ve inanılmaz bir süratte evrilirler. Virüs bir kişinin vücudunda çoğalırken, başkasına bulaşmadan önce bir evrimsel dönüşüm geçirebilir. Bu hızlı dönüşümler çoğu zaman uygun aşının geliştirilmesi ve tedavi için ciddi anlamda sorun oluşturur.

Konakçı değişikliği yaparak Covid 19 salgınında olduğu gibi virüsün türler arasında yayıldığı, hatta kitlelere yayıldığı epidemi ve pandemi gibi dönemlerde, evrimin gözlenebilmesi ve etkilerinin doğrudan değerlendirilmesi daha mümkün olmaktadır.

Evrim, başlıca iki değişken üzerinden gerçekleşir. Bunlar birey çeşitliliği ve seçilimdir. Çeşitlilik, mutasyonlarla olur. Seçilim ise çevre faktörleri ile ilgilidir. Virüsler de bu iki durumun etkisindedir. Virüsler mutasyona açık yapıları nedeniyle devamlı yeni mutantlar oluşturur. Ancak bir virüs ne kadar çeşitlilik oluşturursa oluştursun, yaşam alanı olan konakçısında varlığını devam ettirebildiği ideal şeklinden fazla dönüşüm geçirmez. Çünkü konakçılarında uzun bir zaman diliminde evrilerek en kararlı şeklini almışlardır. Devamlı ortaya çıkan yeni mutant virüsler avantaj sağlamayacak ve varlıklarını devam ettiremeyeceklerdir. Mutant olmayanlar ise konakçıda normal döngüsünde yaşamını sürdürür. Bu şekilde virüs, konakçısından ibaret olan kendi çevresine uyumlu olan yapısını değiştirmeksizin varlığını sürdürecektir.

Asıl farklı durum, virüsün yeni ve farklı bir konakçıya geçmesiyle başlar. Burada virüs artık farklı bir çevre koşuluyla karşı karşıyadır. Ana konakçısındayken ona uyum sağlayacak şekilde sahip olduğu özellikleri artık bu yeni konakçıyla uyumsuzluklar gösterebilir. Ancak, virüsler devamlı mutasyon geçirir. Mutasyonlar burada bir uyum arayışı gibidir. Virüs yeni konakçısında çoğalırken ortaya çıkan mutasyonlar, onun varlığına devam etmesine ve bireyden bireye bulaşmasına mâni olmadığı sürece virüse yeni özellikler kazandıracaktır. Virüs bu yeni çevresine uyum sağlayabilmek için yeni ortaya çıkan mutasyonlardan, uygun olanların gelmesini bekleyecektir bir anlamda. Yeni bir konakçıya geçtiğinde virüsü değişmeye zorlayan şey mutasyon değil, seçilimdir. Uygun olmayanlar elenecek, bu yeni yaşam alanı virüsü evrilmeye zorlayacaktır. Böylece uygun mutasyonlar ortaya çıkarsa virüs zamanla yaşadığı yeni konakçısına uyum sağlayacak şekli alır ve bu özelliklerini korur.

Covid -19 salgınında da olan budur. Çünkü bu virüs, ana konakçısı olan yarasalara uyumlu olacak şekilde bir evrim süreci geçirmiştir. Veriler, bir ara konakçı olarak pangolin üzerinden geçtikten sonra insana bulaştığını göstermektedir. Yarasaya göre seçilip şekillenmiş ve olasılıkla pangolin üzerinde de bir miktar değişime uğramış olan bu virüs, bu yeni konakçısı insan için uyumlu olmayan belirsiz bir yapıya sahip olacaktır. İnsanla uyum gösterecek bir birliktelik süreci olmamıştır. İnsana ilk bulaştığında bir tesadüf olarak çok öldürücü bir özelliğe sahip olabilir. Covid-19 salgını insan virüs enfeksiyonlarında normalin üstünde bir ölüm oranıyla karşımıza çıkmıştır. Önceki korona virüs salgınları olan SARS ve MERS salgınlarında da böyle olmuş, hatta daha da yüksek ölüm oranları gözlenmişti.

Yeni konakçısında ortaya çıkan bu öldürücü etki, aslında virüs için de avantajlı olmayan ve kişiden kişiye bulaşmasını önleyen bir durumdur. Bu yeni ortamına uyum sağlayabilmek için yeni bir seçilim etkisine girecektir. Böyle bir durumda zamanla insandan insana daha kolayca bulaşabilecek bir şekle evrilmeye zorlanacak ve yayıldıkça insan sağlığını daha az tehdit eden bir şekilde dönüşecektir. 

Virüs salgınlarında önerilen el yıkama, maske, sosyal mesafe gibi hijyene yönelik koruyucu önlemlerin çok ama çok önemli yeri vardır. Ancak hastalığın yavaşlamasının tek nedeni hijyen değildir. Aşısı ve ilacı bulunmadığı halde böyle ağır ve öldürücü bir salgının zamanla etkisinin azalması, toplumda genetik olarak dirençli olan bireyler ve temel olarak virüsün bu şekildeki evrimi ile ilgilidir.

Virüsün özelliklerini ve bulaşma şeklini belirleyen tek neden, konakçılarının yapısal ve genetik özellikleri değildir. Konakçısının yaşam tarzı, alışkanlıkları da çok belirleyici olmaktadır. Konakçının bu genetik olmayan özellikleri biyolojik evrimden farklı olarak çok daha hızlı değişim göstermektedir. Virüsün bulaştığı yeni konakçının biyolojik özelliklerinden bağımsız olarak yaşam koşullarında bir farklılık varsa, virüs buna göre bir evrimsel dönüşüme zorlanabiliyor.

Türün içinde farklı alışkanlıklara sahip olan gruplar, virüs için farklı seçilim koşulları oluşturur. İnsan gruplarının sosyalleşme özellikleri, hijyen alışkanlıkları, kültürel yapısı nedeniyle aynı virüs farklı insan topluluklarında farklı farklı düzeylerde hastalık oluşturabilir. 

Geriye doğru gittiğimizde, insanın kabileler halinde yaşamakta olduğu ve henüz şehirleşmenin olmadığı çok eski dönemlerde küresel bir salgın olması beklenmezdi. Burada böyle bir virüs ile bulaş ortaya çıkan salgın, bir kabileyle sınırlı kalıyor ya da en fazla komşu kabileye yayılabiliyor, tüm insanları tehdit etmiyordu. Kabilelerde ise tam yayılıyor. Bulaş kaçınılmaz oluyor, ancak genetik çeşitlilik bir kurtarıcı olabiliyor, virüse dirençli bireyler hayatta kalıyordu. Ortaçağ’da şehirleşme ve ticaret yolları, kitleler halinde ölümlere neden olan, veba salgınları gibi büyük salgınlara neden olan hastalıkları taşıyabilecek bir hıza ulaşmıştı.   

Bugün bir salgının hızlıca yayılmasını mümkün kılan bir yaşam şekline sahibiz. Bir salgının tüm dünyaya yayılıp bir pandemi halini almasının nedeni globalleşmemiz. Kalabalık şehirler, hızlı ve yaygınlaşmış her türlü taşıt trafiği, artık virüslerin dünyanın dört bir yanına yayılabilmesini mümkün kılıyor. Hızlı bulaşan virüs salgınları bu durumda insanlık için büyük bir tehdit olarak, ölümcül pandemilerin ortaya çıkmasına neden olabilecek ve herhangi bir aşı ya da tedavi yöntemi bulunamazsa, insan türünün devamı için tek güvence, bireylerin heterojen genetik yapıya sahip olması olacaktır.

Yarasalar da bizim gibi memeliler grubunda yer alıyor. Yerkürede yaklaşık 50 milyon yıldır varlar. İnsanla yarasanın yollarının ayrıldığı ortak atası da bundan çok eski bir zamanda yaşamamış. Bu ayrılmadan sonra geçen süre ise tüm evrim tarihine oranla çok kısa. Her ne kadar çok farklı gibi görünseler de vücut özellikleri birçok memelide olduğu gibi insana çok yakın. Yaşam tarihinin başından beri çok uzun bir evrimsel tarihi onlarla paylaşıyoruz. Yani birkaç milyar yıllık yaşam tarihini düşündüğümüzde diğer memelilerle olduğu gibi, yarasa ile insan çok yakın akraba olarak görülmeli.

Yarasaların türe özgü çok özel bir yaşam şekli var. Tüneme yerlerinde kaçınılmaz olarak çok iç içeler. Bu kaçınılmaz yakınlaşmaları, yarasaların doğal olarak solunum yolu virüsleri için ideal bir konakçı olmalarına neden oluyor. Öyle ki tünedikleri mağaralarda yer kısıtlılığı nedeniyle fiziksel bir yakınlıkta olmak zorunda olan yarasaların teneffüslerindeki havayı birbirleriyle paylaşmak durumunda olmaları, bu virüsün nasıl bulaştığına dair bize yol gösteriyor. Belki de korona virüsün havada asılı kalmasının nedeni yarasalarda varlığını sürdürebilmesini sağlayan bulaşın ancak bu şekilde oluyor olmasıyla ilgilisi bulunabilir. Yarasaların, sıkışık yaşam alanlarında solunum havasını paylaşma mecburiyetleri onları, solunum yoluyla geçen virüslerden daha az etkilenecek bazı seçilim baskıları da ortaya çıkarmış olmalı.

Temel vücut yapısı ve bağışıklık mekanizmaları açısından yarasalar ile insanlar arasında biyolojik olarak farklar var. Ancak bunun kadar önemli bir değişken de yaşam şekliyle ilgili. İnsanlarda ortaya çıkan yüksek ölüm oranlarının nedeni insanın kendine özgü geliştirdiği dönüşümlerden (özel yaşam şartlarından) kaynaklandığını düşünebiliriz. Bunlar biyolojik değil daha çok insanın kolektif zekâsının ortaya çıkardığı avantajlı yaşamla ilgili. Tabii bu tarz yaşam burada avantajlı değil.

Yarasalar da tüm vahşi hayvanlar gibi doğal yaşamlarını idame ettirebilmek için sıkı bir bedensel faaliyet yapmak zorundalar. Bizim böyle bir mecburiyetimiz yok. Her koşulda gıda temin edebiliyoruz. Onların bu zorunlulukları aynı zamanda virüslere karşı dirençli olmalarının da nedeni. Bağışıklık düzeyi düşük olan ya da hasta olan bir yarasa, zaten doğal koşullar nedeniyle elenir. Yarasalar doğada her ne kadar uzun yaşayan bir tür olsa da yine de belli bir yaşın üstüne çıkamıyor. Modern insan, herkese her koşulda yaşam hakkı tanıyan bir sisteme sahip. Ancak bu aynı zamanda bugün yaşadığımız pandemide olduğu gibi bizim zayıf karnımız oldu.

Biz de yarasaların koşullarında yaşasaydık, yani yaşamımızı idame ettirebilmek için yüksek fiziksel faaliyet yapmak zorunda olsaydık, virüse bağlı ölüm oranları sıfıra yakın, hatta sıfır olacaktı. Diğer yandan yarasalar da eğer yüksek bir fiziksel performans gerektirmeden gıdalarına ulaşacak şekilde besleniyor ve böylece doğal seçilimle belirlenmiş olan yaşam sürelerinin üstünde yaşıyor olmuş olsalardı, onların da bu virüsten bizim yaşadığımıza benzer bir sıkıntıyla mustarip olacaklarına şüphe duymayacaktık. Bunun için tutsaklıkta yaşayan yarasalara bakılabilir. Hayvanat bahçesinde yaşayan bir yarasa popülasyonunda bu virüslerin daha fazla hastalık yaratabileceği ve ölümcül olabileceği düşünülebilir. Üst düzey fiziksel performans, yarasalarda olduğu gibi tüm canlılarda ve insanda bağışıklık mekanizmasını güçlendiriyor. Modern insan olmak bize çok şey kazandırdı. Ama bu gibi durumlarda kaçınılmaz kayıplara neden oluyor.
Evrimi anlamak için virüsler çok iyi bir örnektir. Onları anlarken evrimi de anlamış oluruz. Diğer yandan bu anlayıp öğrendiğimiz evrim bilgisi, virüslerle mücadelenin de bilimsel temelini oluşturmaktadır. İdeal bir bilimsel çalışma, iyi bir hipotez kurularak gerçekleştirilebilir. İyi bir hipotez de ancak evrimin ilkelerinin farkında olabilmekle konulabilir. Bunun için bilim insanlarımızın adeta bir virüs gibi düşünebilmesi gerekir. Çok güçlü bir beyin gücü ile gelen genç bilim insanlarımızı bu bilgiyle donatıp bu bilinçle yetiştirmemenin gerçek anlamda büyük bir eksik olduğu açıktır.

Evrimin temel ilkelerinin bilinmesi, bugün yaşadığımız örnekte olduğu gibi insan sağlığı açısından büyük önem arz ediyor. Bu hastalığın nedeni olan virüsün zararlı dönüşüm geçirerek ortaya çıkması, bulaşması, yayılması ve yayılırken ortaya çıkan dönüşümleri değerlendirmek açısından bu ilkelerin farkında olmak çok önemli.

Evrime bir tabu olarak bakıyoruz. Kültürel, dini ya da siyasi nedenlerle ortaya çıkan toplumsal reflekslerimiz, evrimin benimsenmesi ve eğitiminde ciddi anlamda bir eksiklik ortaya çıkarıyor. Her ne kadar üniversite gibi üst eğitim kurumlarında evrime yönelik bir eksiklik olmadığı düşünülse de durum böyle değil. Evrim bilgisi ve evrime bakış beklenenin çok altında kalıyor. Diğer yandan temel eğitim sürecinden gelen eksiklikler, üniversitelerde de bu negatif etkinin artmasına neden oluyor. Oysa bugün yaşadığımız pandemiden çıkış yolu bilimdir. Bilimin Covid-19 kilidini açması için anahtarı ise evrimdir. Evrimin ihmal edilmemesi için atılacak her adım, insanlık adına atılmış olacaktır.

Sonuç olarak virüs-konakçı ilişkisinden hareketle, insana yol gösteren bir çıkarım yaparak sözlerimi bitirmek istiyorum.

Doğal seçilimle evrimin temel prensibi, uyumlu olmayanın yok olmasıdır. Varlığını devam ettirebilmenin yolu ise dönüşümdür. Bu nedenle virüsler bulundukları canlıyı öldürmeyecek şekilde evrim geçirmeye zorlanır. Uzun süreye dayanan virüs-konakçı ilişkilerinde virüsler, birlikte uyumlu stratejilerle konakçılarında varlıklarını sürdürürler. Yeni konakçılarında ise bir süre sonra birlikte yaşayabilecek özellikler geçirip onları öldürmeyecek ve birlikte yaşayacak şekilde dönüşürler. Burada virüs için uyumlu olmak, üzerinde yaşadığı canlıyı öldürmek değil yaşatmaktır. Bizler de virüsler gibi üzerinde yaşadığımız dünyayı yok etmemek için evrilmeyi mi bekleyeceğiz? Bunun insanlığa bedeli çok olacaktır. Virüsler yaşattıkça yaşıyor. Öldürdükçe kendileri de ölüyor. Bizler, yaşam alanımız olan dünyayı, zorunda kaldığımız için değil, bilinçli ve planlı olarak korumalıyız.

Yaşat ki yaşayasın…

 

Kaynaklar

1. Cheng VCC, Lau SKP, Woo PCY, Yuen KY, Severe Acute Respiratory Syndrome Coronavirus as an Agent of Emerging and Reemerging Infection, American Society for Microbiology. 20/4. 2007, 660–694

2. Kaya T. Yaşam, Evrim ve Biz, Alfa Bilim. 2015

3. https://www.dw.com/en/coronavirus-from-bats-to-pangolins-how-do-viruses-reach-us/a-52291570

4. https://theconversation.com/how-do-viruses-mutate-and-jump-species-and-why-are-spillovers-becoming-more-common-134656

5. https://theconversation.com/coronavirus-origins-genome-analysis-suggests-two-viruses-may-have-combined-134059

6. https://www.niaid.nih.gov/diseases-conditions/coronaviruses

7. https://www.nature.com/articles/s41591-020-0820-9

Bilim
Etiketler
koronavirüs
virüs
covid19