bildirgec.org

AIDS’li ilkokul öğrencisi V.O. ve onun okulda yaşadıklarını okuyunca AIDS ve virüsler üzerine bir şeyler yazmam gerektiğiniz düşündüm, vakt-i zamanında DNA’nın 50. yılı ile ilgili blog’um üzerine virüslerle ilgili de bir şeyler yazmam istenmişti zaten, şimdi bi nevi o yazıya devam ediyorum.

Öncelikle belirtmeliyim, bu yazıyı yazmama sebep olan V.O nun sınıftaki bu görüntüsüdür, bir insanın bu kadar acımasızca toplumdan dışlanması -hem de daha ilkokulda- beni çok derinden etkilemiştir. Şimdi yazıya başlayabilirim:

Virüs nedir?

Virüs, bir protein kılıfla sarılmış, içinde nükleik asit (DNA ya da RNA) bulunduran bir cisimdir. Canlılığın tanımı gereği virüslere canlı denmiyor, çünkü bir şeyin canlı olabilmesi için bir metabolizmaya ihtiyacı var ve virüslerde bu yok. Yani enerji üretmiyorlar, hareket etmiyorlar (hareketten kasıt aktif harekettir) ve üremiyorlar. Tek yaptıkları boş boş gezinip, tutunabildikleri hücreleri ele geçirmek. Peki bunu niye ve nasıl yapıyorlar? Niye sorusu biraz felsefiktir ve net bir cevapı yoktur; ama benim görüşüm “nasıl”ın cevabının “niye”yi de kapsadığıdır. Her neyse, şimdi virüslerin nasıl bulunduğunu, nasıl sınıflandığını, nasıl yok ettiğini, nasıl süründürdüğünü, nasıl öldürdüğünü ve nasıl işimize yaradıklarını iredeleyim.

Nasıl bulundu?

Çoğu önemli keşif gibi virüslerin bulunuşu da şans eseridir. Virüslerle ilk karşılaşan şahıs, alman bilim adamı Adolf Mayer’dir: kendisi 1883 yıllarında tütün mozaik hastalığının sebeplerini araştırmaktadır ve araştırmaları sırasında bu hastalığın, hastalıklı bitkilerdden alınan özütle yayıldığını bulmuş ama ışık mikroskobu altında incelediği özütte hiçbir bulguya rastlamamıştır. Gözlemleri sonucunda Mayer, hastalık yapan “şey”in mikroskopta fark edilemeyecek kadar küçük bir bakteri türü olduğuna karar kılmıştır.
Mayer’in bulguları üzerine çalışan bilimadamları da hastalık yapıcı faktörü bulamamışlar, ancak bu faktörün bakterilerden farklı olarak kültür ortamında üretilemediğini ve bakterileri öldüren alkolden etkilenmediğini bulmuşlar. Sonuçta 1935 yılında Wendell Stanley’in, bugün mozaik tütün virüsü (TMV) olarak adlandırılan virüsü kristalleştirerek ayırmasına kadar bu hastalık yapan “şey” sır gibi kalmış. Virüsün bulunması da tabii ki yepyeni sorular beraberinde getirmiş. Zaten bu tip hastalık yapıcı bir “canlının” nasıl olup da kristalleştiği bütün bilim adamlarının kafalarını allak bullak etmiş (kafa karıştırıcı derken, virüslerden de öte viroidler ve prionlar var ki onlar apayrı bir yazının konusu olur ancak).

Yapıları

Genel anlamda virüslerin yapıları en başta söylediğimden farklı değildir, bir protein kılıf içersinde genlere sahiptirler. Şekilde de daha iyi görünmekte. Şimdi kılıf ne işe yarar, gen ne işe yarar bundan bahsedelim.
Virüsün çevresindeki protein kılıf, virüsün en önemli parçasıdır, çünkü virüs bu kılıf sayesinde hücrelere tutunur. Kılıf üzerinde bulunan glikoproteinlerle yapışacağı yüzeyi tanıyan ve ona bağlanmayı sağlayan sistemdir. Sadece virüsleri değil, diğer bütün hücreler birbirlerini hücre zarlarındaki proteinlerle ve glikoproteinlerle tanırlar. İşin ilginç yanı bu mekanizma anahtar-kilit gibidir, bir dokudaki hücreye girebilen bir virüs, bir diğer dokudaki hücreye giremez, çünkü zarındaki glikoprotein konak hücredeki proteinle uyuşmaz ve virüs bu hücreye bağlanamaz. Şimdi fazla ayrıntıya girmeden virüslerin genlerinin ne işe yaradığını, konuk hücreyi nasıl ele geçirdiğini ve HIV’nin onu özel yapan özelliğini görelim.

Virüs konuk hücreyi nasıl ele geçirir? HIV’nin özelliği nedir?

Bir virüs, saldıracağı hücrenin içine genetik malzemesini bıraktığında, bu malzemenin niteliğine göre bir ele geçirme senaryosu başlar. Malzemenin niteliğini virüsün türü belirler. Ayrıntılı virüs taksonomisi için buraya ve daha iyisi burayabakabilirsiniz, ben sadece bir kaç türün döngülerini genel olarak geçeceğim.
T4 ve lambda (latince harf olan) virüslerinden başlayayım. Bu ikisi bakteriyofaj denen zımbırtılardandır. Bunlar bakteri-sindirirler. Bize bir zararları yok yani. T4 fazı bakterinin içine DNA’sını bıraktığında, bakterinin kendi öz kaynaklarını (enzimlerini, amino asitlerini ve başka ne arsa) kullanarak kendi yapısını oluşturan kuyruk ve kapsül proteinlerini sentezler. Tabii bu arada kendi DNA’sınında bir sürü kopyasını çıkarmaktan geri kalmaz (yine bakterinin enzimlerini ve nükleotidlerini kullanarak). Daha sonra bu parçaları bakteri içinde birleştirir ve bakteriyi parçalayar (bir girip yüz olarak) dışarı çıkar. Lambda fajı ise daha ilginç bir yol izler. Yine bu fajda bakterinin içine DNA’sını sokar; ancak daha sonra hemen üretime geçmek yerine kendi DNA’sını bakteri DNA’sının içine gizler ve bakterinin iç işlerine bir süre karışmaz. Bakteri bölündükçe kendi “embebbed” kopyası da bakteriyle beraber çoğalır. Daha sonra bir şekilde aktive olur ve T4 gibi kendi proteinini sentezler, kendi DNA’sını eşler, bütün parçaları birleştirir ve bakteriyi parçalayarak dışarı çıkar. Literatürde viral DNA’nın, bakteri DNA’sı içinde gömülü olduğu evreye lizojenik evre, sentezin ve parçalamanın olduğu evreye litik evre denir.

HIV

Artık HIV’in nasıl çoğaldığını anlatma zamanı geldi. HIV öncelikle bir hayvan virüsüdür ve kalıtım materyali olarak RNA’ya sahiptir. Retrovirüsler sınıfına girer. Kendisine “retro” denmesinin sebebi sahip olduğu RNA’yı, kendi yapısında bulundurduğu bir enzimle (reverse transcriptase – ters trasnkriptaz) çiftli (double-stranded), yani bizim sahip olduğumuz yapıda DNA’ya dönüştürebilmesidir. (RNA tek taraflı bir DNA molekülü gibidir ve DNA’dan sentezlenir).HIV hücreye girdiğinde, yukarıda bahsettiğim gibi RNA’sını DNA’ya dönüştürür ve konuk hücrenin genomuna, kendi genlerini saklar. Bu saklı genler diğer genler gibi transkripsiyon ve translasyona uğrarlar, yani bu yabancı genler sanki bizim genlerimizmiş gibi, bizim enzimlerimiz tarafından işlenirler ve protein sentezi için kullanırlar. Virüs’ün genleri de tabii ki virüs’ün kullanacağı proteinlerin sentezine yarar. Gerisi malum zaten, virüs’ün ayrı ayrı üretilen parçları birleşir ve topluca hücreden çıkarlar. Gerçi HIV hücreyi patlatmadan, budding yaparak, yani baloncuklar halinde hücreyi terk ederek çıkar, -arkasında kaynakları tüketilmiş, işlevsiz bir hücre bırakarak. Şimdi gelelim HIV’nin ilginç ve can yakıcı özelliğine. HIV’nin kendine has numarası, diğer virüsler gibi deriydi, kastı, kıldı tüydü organlara saldırmak yerine, vücudun askeri kanadını oluşturan ve viral enfeksiyonları yok etmekle yükümlü hücreler olan T-Lenfositlere saldırmasıdır. HIV T-lenfositlere, viral kılıfında bulunan gp120 ve t-lenfositlerde bulunan cd4 proteini ilişkisi ile girer. CD-4 sadece t-lenfositlerde ve bir-iki hücre tipinde daha bulunur (schwann hücreleri -beyinde, bazı makrofajlar ve b-lenfositler). Sonuçta HIV vücudun savunmasını bütünüyle yok eder ve dışarıdan gelecek tehlikelere vücudu açar. AIDS’in ölüm oranı %100’e yakındır ve bütün hastalar basit soğuk algınlıklarından ölürler.
Son olarak virüslerin faydalarından biraz bahsetmek istiyorum. Virüslerin bize tek faydası, gen terapilerinde istenilen genin, istenilen dokuya transfer edilmesi için kullanılıyor olmaları. Tabii yüksek mutasyon olasılığı sebebiyle bugün için çok riskli olan bu yöntemin, gelecekte genetik hastalıkların giderilmesinde sık kullanılması kuvvetle muhtemel.