Genomik analiz, birçok hayvan türünün SARS-CoV-2 enfeksiyonuna karşı savunmasız olabileceğini ortaya koyuyor.
SARS-CoV-2’nin hücrelere bağlanmak ve hücreye girmek için kullandığı ana reseptör olan ACE2’nin 410 omurgalı türünde analizi, birçoğunun yeni koronavirüsün neden olduğu enfeksiyona potansiyel olarak duyarlı olduğunu ortaya koyuyor. Bunlar, nesli tükenmekte olan ve tehdit altındaki türler, özellikle maymunlar ve primatları içeriyor. Çalışma ayrıca virüs için potansiyel ara konakçıları ve hayvan modellerini ortaya çıkarabilir.
Kaliforniya Üniversitesi, Davis’ten yapılan yeni bir araştırmaya göre, COVID-19’a neden olan yeni koronavirüs SARS-CoV-2’den potansiyel bir tehditle karşı karşıya olan tek tür insanlar değil.
Uluslararası bir bilim adamları ekibi, kuşlar, balıklar, amfibiler, sürüngenler ve memeliler de dahil olmak üzere 410 farklı omurgalı türünde insanlardaki virüs için ana hücresel reseptör olan anjiyotensin dönüştürücü enzim-2 veya ACE2’yi karşılaştırmak için genomik analiz kullandı.
ACE2 normalde burun, ağız ve akciğerlerdeki epitel hücreleri dahil birçok farklı hücre ve doku tipinde bulunur. İnsanlarda, ACE2 proteininin 25 amino asidi, virüsün bağlanması ve hücrelere girmesi için önemlidir.
Araştırmacılar, farklı türlerin ACE2 proteininde bu amino asitlerden kaçının bulunduğunu değerlendirmek için ACE2 proteininin bu 25 amino asit dizisini ve tahmin edilen protein yapısının SARS-CoV-2 diken proteini ile birlikte modellemesini kullandılar.
Makalenin ilk yazarı ve UC Davis’te doktora sonrası araştırma görevlisi olan Joana Damas, ‘İnsan proteiniyle eşleşen 25 amino asit kalıntısının tümüne sahip hayvanların, ACE2 aracılığıyla SARS-CoV-2’ye yakalanma konusunda en yüksek risk altında olduğu tahmin ediliyor’ dedi. ‘Türlerin ACE2 bağlanma kalıntıları insanlardan daha fazla farklılık gösterdikçe riskin azalması bekleniyor.’
SARS-CoV-2’ye potansiyel olarak duyarlı olan türlerin yaklaşık yüzde 40’ı, Uluslararası Doğa Koruma Birliği tarafından ‘tehdit’ altında sınıflandırılır ve özellikle insandan hayvana bulaşmaya karşı savunmasız olabilir. Çalışma, Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı’nda 21 Ağustos’ta yayınlandı.
Araştırmanın baş yazarı ve UC Davis’te seçkin bir evrim ve ekoloji profesörü olan Harris Lewin, “ Veriler, SARS-CoV-2 enfeksiyonu riski taşıyan savunmasız ve tehdit altındaki hayvan popülasyonlarını belirlemek için önemli bir başlangıç noktası sağlıyor ” dedi. Pandemi sırasında hem hayvan hem de insan sağlığını koruyan uygulamalara ilham vermesini umuyoruz. ‘
Tehlike altındaki türlerin risk altında olduğu tahmin ediliyor
Batı ova gorili, Sumatra orangutan ve Kuzey beyaz yanaklı gibbon gibi kritik olarak tehlike altındaki birkaç primat türünün, ACE2 reseptörleri yoluyla SARS-CoV-2 tarafından çok yüksek enfeksiyon riski altında olduğu tahmin edilmektedir.
Yüksek riskli olarak işaretlenen diğer hayvanlar arasında gri balinalar ve şişe burunlu yunuslar gibi deniz memelileri ve Çin hamsterleri bulunmaktadır.
Kediler, sığırlar ve koyunlar gibi evcil hayvanların orta riskli olduğu ve köpeklerin, atların ve domuzların ACE2 bağlanması için düşük riske sahip olduğu bulundu. Bunun enfeksiyon ve hastalık riski ile nasıl ilişkili olduğu gelecekteki çalışmalarla belirlenmelidir, ancak bulaşıcılık verileri bilinen türler için korelasyon yüksek olduğu saptanmıştır.
Vizon, kediler, köpekler, hamsterler, aslanlar ve kaplanlarda belgelenmiş SARS-COV-2 enfeksiyonu vakalarında, virüs ACE2 reseptörlerini kullanıyor olabilir veya konakçı hücrelere erişmek için ACE2 dışındaki reseptörleri kullanabilir. Daha düşük bağlanma eğilimi, daha düşük enfeksiyon eğilimi veya enfeksiyonun bir hayvanda veya bir kez kurulduktan sonra hayvanlar arasında yayılma kabiliyetinin daha düşük olması anlamına gelebilir.
Hayvanların yeni koronavirüsü insanlardan ve tam tersi şekilde kapma potansiyeli nedeniyle, her ikisi de çalışmaya genomik materyal katkıda bulunan Ulusal Hayvanat Bahçesi ve San Diego Hayvanat Bahçesi gibi kurumlar, hem hayvanları hem de insanları korumak için programları güçlendirdi.
Smithsonian-Mason Koruma Okulu kıdemli araştırma bilimcisi ve Smithsonian ile eski koruma biyoloğu yardımcı yazar Klaus-Peter Koepfli, ‘Zoonotik hastalıklar ve insandan hayvana bulaşmanın nasıl önleneceği, hayvanat bahçeleri ve hayvan bakımı uzmanları için yeni bir zorluk değil,’ dedi. Koruma Biyolojisi Enstitüsü Türlerin Hayatta Kalma Merkezi ve Koruma Genomik Merkezi. ‘Bu yeni bilgiler, çabalarımızı odaklamamıza ve hayvanları ve insanları güvende tutmak için buna göre plan yapmamıza olanak tanır.’
Yazarlar, hesaplama sonuçlarına dayalı olarak tahmin edilen hayvan risklerinin aşırı yorumlanmaması konusunda ihtiyatlı davranmakta, gerçek risklerin yalnızca ek deneysel verilerle doğrulanabileceğine dikkat çekmektedir.
Araştırmalar, SARS-CoV-2’nin yakın atasının muhtemelen bir yarasa türünden kaynaklandığını göstermiştir. Gerçek deneysel verilerle tutarlı olan yarasaların ACE2 reseptörleri aracılığıyla yeni koronavirüse yakalanma riskinin çok düşük olduğu bulundu.
Yarasaların yeni koronavirüsü doğrudan insanlara aktarıp aktarmadığı veya bir ara konakçıdan geçip geçmediği henüz bilinmemektedir, ancak çalışma, bir veya daha fazla ara konakçının dahil olduğu fikrini desteklemektedir. Veriler, araştırmacıların, insan ve hayvan popülasyonlarında gelecekteki bir SARS-CoV-2 enfeksiyonu salgınını kontrol etme çabalarına yardımcı olarak, vahşi doğada hangi türlerin ara konakçı olarak hizmet etmiş olabileceğini sıfırlamalarına izin veriyor.
