Virüslerin Gizli Sosyal Yaşamı

Bildiğiniz gibi virüsler canlılığı tartışma konusu olan ve “zorunlu hücre içi parazitleri” olarak tanımlanan varlıklardır. Genetikçi Rotem Sorek, bilimsel alanda yaygın olarak canlı bile kabul edilmeyen bu varlıklar arasındaki iletişimi tesadüfi olarak keşfetti.

Tesadüfi diyoruz çünkü Sorek’in asıl amacı deneyinde bir virüs saldırısı sırasında bakterilerin tekli mi yoksa grup halinde mi savunmaya geçtiğini test etmekti. Yani aslında bakteriler arasındaki olası bir iletişimi araştırıyordu. Ancak Sorek’in virüsle enfekte ettiği bakteriler sessizken virüsler arasında bir haberleşme mevcuttu.

Sorek ve ekibi bir bakteriyi enfekte eden virüsün, çevresindeki diğer virüslere haber verme amaçlı “tiny protein” adında yaklaşık 6 aminoasit uzunluğunda kısa peptitler salgıladığını böylece çevresine “Ben bir kurban buldum” mesajı verdiğini keşfetti. Sorek bu peptitlere ‘Arbitrium’ ismini verdi. Enfekte olan bakteri ne kadar çok olursa bu mesaj o kadar şiddetleniyor. Bu mesajın şiddetini algılayan diğer virüsler “konakçı hücreler git gide azalıyor. Çoğalmayı ve bakterileri öldürmeyi durdurmam gerek” olarak yorumlayıp bakteri lizisine son veriyor ve lizojenik duruma geçiyor.

Bu yeni keşifle birlikte virüslerin kaderlerinin bakteriyel ipuçlarına bağlı olmadığı, çoğalmaya veya uykuda kalmaya kendi aralarındaki bu iletişimle karar verdikleri ortaya çıktı. Sichuan Üniversitesinde yapısal mikrobiyolog olan Wei Cheng “Bu bulgu viroloji için büyük, önemli ve devrim niteliğinde” yorumunu yaptı.

Virologlar ise bu zamana kadar deneylerini tek bir virüsle enfekte edilen bakteriler üzerinde yapıyorlardı. Ancak gerçek hayatta var olan bu virüsler arası iş birliği, deney ile gerçek yaşam arasında büyük bir fark yaratıyordu. Araştırmacılar deneylerindeki büyük yanlışı bu şekilde fark etmiş oldular.

Sorek’in fenomenini tanımlamasından sonra dört bağımsız grup bu Arbitrium peptitlerinin yapımını ve davranışını araştırdılar. Böylece viral haberleşmenin şifreleri açığa çıkmaya başladı.

Araştırmalarında derinleşen Sorek ise her virüsün kendine özel bir dili olduğunu ve bu dilin yalnızca aynı türler arası iletişime izin verdiğini keşfetti.

Şu anda araştırmacılar bu virüslerin salgıladıkları peptitlerin konakçı bakterideki anahtar genlerin aktivesi ile değişip değişmediğini bulmaya çalışıyorlar.

Bu Keşif Tedavide Nasıl Kullanılabilir?

Princeton Üniversitesinden Bonny Bassler ve Justin Siple, E.Coli ile Salmanella typhimurium gibi bakterileri tanıyan ve yok eden “casus fajlar” tasarladılar. Bu fajlar hedef alınan bir bakteriyi öldürebilen programlanabilir suikastçiler haline geldi.

Yani bu virüsler ölümcül veya ilaca dirençli bakteriyel enfeksiyonlarla başa çıkmak için kullanılabilir. Vücuttaki bu bakteriler virüsler yardımıyla yok edilebilir.

Bu Haberleşmenin Zararlı Tarafları Neler?

Elbette insan vücudunda hastalık yaratan virüsler de bir iletişim halindeler ve bu durum virüslerin konak hücrelerini öldürme potansiyellerini artırıyor.

Bir örnek daha vermek gerekirse virüsler veziküller aracılığıyla bir hücreden diğerine geçer ya da konakçının immün sisteminden bu yolla saklanır. Nihal Altan-Bonnet ve arkadaşlarının fareler üzerinde yaptığı deneyde bu veziküllerde virüslerin grup halinde taşınmasının tek halde taşınmasına göre bulaşıcılığa katkısının çok daha fazla olduğu bulundu. Bundan dolayı virüsler arası iş birliğini ve iletişimi bozacak stratejiler virüs kaynaklı hastalıkların tedavisinde kurtarıcı olacaktır.

Kim bilir mikrobiyal dünyanın yalnız kurtlarının bu sohbetine kulak vermek enfeksiyonla mücadelede yeni kapılar aralayabilir…

Orjinal makale:
https://www.nature.com/articles/d41586-019-01880-6