COVID-19 SARS-CoV-2`nin Kökeni Nedir?

Wuhan'da yeni pnömoni (COVID-19) vakalarının ilk raporlarından bu yana, kaynak virüsün SARS-CoV-2 (HCoV-19 olarak da bilinir) kökeni hakkında önemli tartışmalar oldu. SARS-CoV-2 insanları enfekte ettiği bilinen yedinci koronavirüstür; SARS-CoV, MERSCoV ve SARS-CoV-2 ciddi hastalığa neden olurken, HKU1, NL63, OC43 ve 229E hafif semptomlarla ilişkilidir.

Yazarlar bu çalışmada SARS-CoV-2'nin kökeni hakkında genomik verilerin karşılaştırmalı analizini değerlendirmiştir.

SARS-COV-2 (COVID-19) genomunun önemli özellikleri

Alfa ve beta koronavirüslerin karşılaştırması SARS-CoV-2 genomunda 2 önemli özelliği göstermiştir:

1) Yapısal ve biyokimyasal çalışmalar düzeyinde SARS-CoV-2 insan ACE2 reseptörüne bağlanmak üzere optimizedir ve 2) SARS-CoV-2'nin ‘spike’ proteini, oniki nükleotitin insersiyonu ile S1 – S2 sınırında fonksiyonel bir polibazik (furin) bölünme alanına sahiptir ki bunun da bölge etrafında üç O-linkli glikan meydana getirdiği görülmektedir.

SARS-CoV-2’deki reseptör bağlama bölgesindeki mutasyonlar:

SARS-CoV’daki Y442, L472, N479, D480, T487 ve Y4911 aminoasitleri, SARS-CoV-2’de L455, F486, Q493, S494, N501 and Y505’ya denk geliyor ve bu 6 bölgenin 5’i SARSCoV-2 ve SARS-CoV arasında farklılık gösteriyor.

Polibazik furin ayrılma bölgesi ve O-linkli glikanlar:

SARS-CoV-2 genomunun bir diğer önemli özelliği ise ‘spike’ın iki alt birimi olan S1 ve S2 bağlantısında polibazik bir ayrılma bölgesinin (RRAR) bulunması. Bu durum furinden ve diğer proteazlardan efektif ayrılmayı sağlıyor ve viral infektivite ve konak seçiminde rol oynuyor.

SARS-CoV-2 kökenine dair teoriler

Yukarıda belirtildiği gibi, SARS-CoV-2'nin reseptör bağlanma bölgesi, daha önce tahmin edilenden farklı etkili bir çözüm ile insan ACE2'sine bağlanmak için optimize edilmiştir. Ayrıca, genetik manipülasyon yapılmış olsaydı, betacoronavirüsler için mevcut olan birkaç ters genetik sistemden biri muhtemelen kullanılmış olurdu. Bununla birlikte, genetik veriler kuşkusuz SARS-CoV-2'nin daha önce kullanılan herhangi bir virüs omurgasından türetilmediğini göstermektedir.

Bunun yerine çalışmada SARS-CoV-2'nin kökenini makul bir şekilde açıklayabilecek iki senaryo önerilmiştir: (i) zoonotik transferden önce bir hayvan konakçısında doğal seleksiyon; ve (ii) zoonotik transferin ardından insanlarda doğal seleksiyon. Pasaj sırasında seleksiyonun SARS-CoV-2'ye neden olup olamayacağı da tartışılmıştır.

Yazarlar gerçekleştirilen analizler çerçevesinde son değerlendirmelerini; ‘Analizlerimiz açıkça göstermektedir ki SARS-CoV-2 bir laboratuvar yapısı veya amaca yönelik olarak manipüle edilmiş bir virüs değildir.’ şeklinde belirtmişlerdir.

Fig. 1: SARS-CoV-2 ve ilişkili virüslerde ’spike’ proteinin yapısı;

SARS-CoV-2 spike proteini bağlantı rezidülerindeki mutasyonlar. SARS-CoV-2 spike proteini (en üstteki kırmızı bar) en yakın ilişkili SARS-CoV benzeri koronavirüsler ve SARS-CoV ile hizalandı. ACE2 ile bağlantısı olan spike proteinindeki kilit rezidüler mavi kutular ile işaretlendi. b, polibazik ayrılma bölgesi ve O-linkli glikanların oluşumu.

Hem polibazik bölünme bölgesi hem de bitişik üç tahmini O-linkli glikanlar SARS-CoV-2'ye özgüdür ve daha önce B soyu betacoronavirüslerinde görülmemiştir. Gösterilen sekanslar NCBI GenBank kaynaklıdır.