Fonksiyon Kazanımı Araştırmasının Yakalanması Zor Getirisi
Mart 2013'te, Çin'in Şangay kentindeki Beşinci Halk Hastanesi'ne yüksek ateş ve öksürük şikayetiyle başvuran 27 yaşındaki bir erkek hastanın 48 saat içinde ağır nefes darlığı nedeniyle yoğun bakım ünitesine yatırıldığı, ancak tedaviye rağmen dört gün sonra hayatını kaybettiği bildirildi. Çin sağlık uzmanları daha sonra, kasap olarak çalışan genç adamın H7N9 adlı bir influenza virüsüyle enfekte olduğunu doğruladı.
Bu, izole bir vaka değildi. Benzer enfeksiyonla diğer hastalar da Çin hastanelerine sızarak geliyordu. Daha sonra yapılan araştırmalar, enfekte olmuş bireylerin çoğunun son zamanlarda kümes hayvanlarıyla yakın temasta bulunmuş olması olduğunu ortaya koydu. Ancak virüsün son zamanlarda kümes hayvanlarıyla temas etmemiş yakın aile bireylerini de enfekte ettiği belgelenmiş vakalar da vardı, bu da virüsün insan popülasyonunda yayılma yeteneği geliştirdiği yönündeki endişeleri artırıyordu.
Sonraki birkaç yıl boyunca, Çin ve diğer ülkelerde H7N9 gribi vakaları periyodik olarak görüldü. 2013'ün başından 2017'nin sonuna kadar yaklaşık 1.600 laboratuvarla doğrulanmış vaka ve yaklaşık 600 ölüm kaydedildi. 2017'de Çin yetkililerinin kümes hayvanlarını virüse karşı aşılama kampanyası başlatmasıyla enfeksiyonlar azaldı. Ancak dünyanın diğer ucunda, Pensilvanya Eyalet Üniversitesi'nde Troy Sutton adlı bir virolog hala endişelerini taşıyordu. Sutton, influenzanın nasıl aşırı bulaşıcı hale geldiğini araştırıyordu ve genellikle insanlarda influenza virüslerine benzer tepkiler gösteren sincaplarla çalışıyordu. H7N9, sincaplarda yayılmakta zorlanmalıydı, ancak Sutton'ın araştırması, virüsün bazen yan yana konumlandırılmış kafeslerdeki hayvanları enfekte edebileceğini ve bu sırada yeni mutasyonlar edinebileceğini ortaya koydu.
Uzmanlar, insan-insan bulaşının devam etmesi halinde H7N9'un yüksek pandemi potansiyeline sahip olabileceği konusunda uyarıda bulunmuşlardı. Sutton, H7N9'un küresel bir tehdit haline gelmesinde nasıl bir evrim geçirebileceğine dair genetik ipuçlarını ortaya çıkarmış mıydı?
2018'de Sutton, bu soruyu yanıtlamak için yeni bir çalışma önerdi: Yeni keşfedilen mutasyonları H7N9'a ekleyip ardından virüsün laboratuvarda sincapları enfekte etme kapasitesini değerlendirecekti. Kısacası, Sutton virüse "fonksiyon kazanımı" veya GOF sağlayarak bulaşabilirliğini artırmayı amaçlıyordu. Mühendislik ürünü virüs daha bulaşıcı hale gelirse, o zaman "o özel mutasyonların bulaşmayı desteklediğini bileceğiz," diye yazdı bir e-postada. "Eğer bu mutasyonlar daha sonra dolaşımda bulunan diğer H7N9 virüslerinde tespit edilirse, bu pandeminin riskini [artıracağı] anlamına gelir."
GOF deneyleri, genetik değişimlerin bir mikroorganizmanın ne yapabileceğini nasıl değiştirdiğini incelemeyi içerir. Değişiklikler yeni yetenekler sağlıyorsa, o zaman mikroorganizma fonksiyon kazandı demektir. Tersine, genetik manipülasyonlar, dış dünyada hayatta kalamayacak şekilde adapte edilmiş laboratuvar türleri gibi işlev kayıplarına da yol açabilir. Biyomedikal araştırmalarda rutin olarak kullanılan GOF yöntemleri, patojenlerin ilaç veya aşı direncini nasıl geliştirdiğini ortaya koyabilir. Bilim insanları bu yöntemleri bulaşıcı hastalıklar için tedavi geliştirmek, aşılar üretmek ve kanser hücrelerine saldırmaları programlanmış "onkolik" virüsler oluşturmak için kullanır.
Bu sıradan GOF uygulamaları "pandemi yaratma veya pandemi potansiyelini artırma riski taşımaz," diye yazdı Saskatchewan Üniversitesi'nde bir virolog olan Angela Rasmussen bir e-postada.
Ancak, tehlikeli patojenleri daha şiddetli veya bulaşıcı hale gelebilecekleri konusunda değerlendirmek için değiştiren çalışmaların durumunda bu kesinlikle doğru değildir. Bu tür araştırmalarla ilgili kamuoyu tartışmaları çıktı, ancak şimdiye kadar çok az sayıda böyle çalışma yapıldı. Araştırma, patojenleri daha büyük insan sağlığı sorunlarına dönüştüren mutasyonları ortaya çıkarabilir. Bu bilgiyle, bilim insanları hastalık gözetimi sırasında bu genetik değişiklikleri arayarak yaklaşan salgınları tanımlayıp ona hazırlanmayı hedefleyebilirler.
Bu mutasyonların bilgisinin aslında bir sonraki pandemide tahmin etmede veya önlemede yardımcı olacağı konusunda kesin kanıt bulmak zor olabilir. Gerçekten de, bazı uzmanlar, potansiyel pandemi patojenleri üzerinde yapılan GOF deneylerinden gözlemlenen herhangi bir genetik değişikliğin hastalık gözetimi için yararlı olacağına şüpheyle yaklaşıyorlar. Ve en kötü durumda, viral genomlarla deney yapılması, dünyaya kaçacak hatta daha tehlikeli bir virüs yaratabilir. Bu endişeler, ABD hükümet yetkililerinin Wuhan Biyoloji Enstitüsü'nde koronavirüslerle yapılan GOF çalışmalarını desteklemekle suçlandığı Covid-19 pandemisi sırasında gündeme geldi. Pandemi Wuhan şehrinde başladı ve laboratuvardan kaçan bir virüsten veya vahşi hayvanlardan insanlara viral "sıçrama" sonucu ortaya çıkıp çıkmadığı kesin olarak belirlenmedi.
Harvard T.H. Chan Halk Sağlığı Okulu'nda bir epidemiyolog olan Marc Lipsitch, Covid-19'u laboratuvar sızıntısı veya doğal bir olayla suçlasa bile, bu felaketin günümüz nesillerine küresel bir pandeminin "masal veya bilim kurgu değil" olduğunu gösterdiğini söyledi. Lipsitch, GOF'un kesinlikle mikrobiyolojik araştırma için değerli bir teknik olduğunu kabul ediyor. Ancak, yaygın bir virüs olan SARS-CoV-2 gibi, günde "milyonlarca kişiyi enfekte eden" bir virüsün bağışıklık sisteminden nasıl kaçındığını anlamaya çalışmak gibi dar koşullar altında, yüksek patojeniteli suşlarda yapılan GOF deneylerinin haklı çıkarılabileceğini savunuyor.
Son zamanlarda yapılan küresel bir anketle, bulaşıcı hastalık uzmanları, evrimsel potansiyelleri, bulaşırlıkları ve büyük çaplı salgınlara neden olma geçmişleri göz önüne alındığında, influenza, SARS-CoV-1, SARS-CoV-2 ve Ebola virüslerini günümüzün en büyük pandemi tehditleri olarak sıraladılar. GOF araştırması, bilim insanlarının hangi genetik değişikliklerin tehlikeli patojenleri daha yaygın hale getirebileceğini tahmin etmelerine yardımcı olabilir veya olmayabilir. Bu yakalanması zor ödül riske değer mi?