This round structure is only about ten billionths of a meter in diameter, but it— as well as other technologies in the pipeline— could be stepping stones to a monumental public health ambition: a single vaccine that protects you against everything.
Bu yuvarlak yapının çapı bir metrenin sadece on milyarda biri kadardır ancak bu yapı — üzerinde çalışılan diğer teknolojiler gibi— son derece önemli bir halk sağlığı idealine giden yolda bir basamak olabilir: sizi her şeye karşı koruyan tek bir aşı.
We’ll get back to the grand vision later, but first, let’s start with something that’s being developed now: a vaccine that would protect you against every strain of the flu— even ones that don’t exist yet.
Büyük ideale geri döneceğiz ama önce şu anda geliştirilmekte olan bir şeyle başlayalım: Sizi gribin her türüne karşı koruyacak bir aşı— henüz var olmayanlara karşı bile.
Here’s one flu virus particle. On the inside is the virus’ RNA, and on the outside are lots and lots of hemagglutinin proteins. Hemagglutinin attaches to a receptor on a human cell and fuses the viral and human membranes, starting the infection. Hemagglutinin is also one of the things your immune system recognizes and reacts to the most.
İşte bir grip virüsü partikülü. İç kısımda virüsün RNA’sı, dış kısımda ise çok sayıda hemaglutinin proteini bulunur. Hemaglutinin insan hücresi üzerindeki bir reseptöre bağlanır ve viral ile insan hücre zarlarını birleştirerek enfeksiyonu başlatır. Hemaglutinin aynı zamanda bağışıklık sisteminizin en aşina olduğu ve tepki verdiği şeylerden biridir.
To understand how this works, think of hemagglutinin as a bust of 19th century French Emperor Napoleon Bonaparte. Croissant!
Bunun nasıl işlediğini anlamak için hemaglutinin’i 19. yy. Fransız İmparatoru Napolyon Bonapart’ın büstü olarak düşünün. Kruvasan!
If you show Napoleon to an immune system and say, “remember him,” the immune system will mostly focus on his head. And the same is true for the real hemagglutinin.
Napolyon’u bağışıklık sistemine gösterip “onu hatırla” derseniz bağışıklık sistemi çoğunlukla onun kafasına odaklanacaktır. Aynı şey gerçek hemaglutinin için de geçerlidir.
One way the immune system remembers things is by physically interacting with them. Think of it as making plaster molds of parts of the head: we call these molds antibodies. The antibodies float around your bloodstream for a while and then can diminish, but blueprints on how to make them are stored in specialized memory cells, waiting for future Napoleons to invade.
İmmün sisteminin bir şeyleri tanımasının bir yolu o şeylerle fiziksel olarak etkileşime girmesidir. Başın bazı kısımlarının alçı kalıplarını yapmak gibi düşünün: bu kalıplara antikor diyoruz. Antikorlar bir süre kan akışınızda dolaşır ve sonra azalabilir ancak bunların yapımına dair planlar özel hafıza hücrelerinde saklanır ve gelecekteki Napolyonların istilasını bekler.
Here’s the thing, though. Hemagglutinin is constantly mutating. Most mutations are subtle, produced by single letter changes in the virus’ RNA: like this or this. Over time, Napoleon-slash-hemagglutinin’s head can change enough that our antibodies become less good at recognizing it. This is called antigenic drift.
Yine de şöyle bir şey var. Hemaglutinin sürekli mutasyona uğramaktadır. Çoğu mutasyon, virüsün RNA’sındaki tek harflik değişimlerle oluşur: şu veya bu gibi. Zamanla Napoleon/hemagglutinin’in kafası, antikorlarımızın onu tanımakta yetersiz kalmasına neden olacak kadar değişebilir. Buna antijenik sapma adı verilir.
Influenza is constantly drifting; that’s one reason you have to get a new flu shot every year.
Grip sürekli değişkenlik gösterir. Her yıl yeni bir grip aşısı olmanızın bir nedeni de budur.
But sometimes bigger changes happen.
Ancak bazen büyük değişimler de meydana gelir.
An animal, usually a pig, can get infected with, say, a human flu and a bird flu. And those different viruses might infect the same cell. If that happens, the two different viral genomes can recombine in tens or even hundreds of ways. The human flu virus could pick up a bird flu hemagglutinin that’s never infected humans before.
Örneğin bir hayvan, genellikle bir domuz, bir insan gribi ve bir kuş gribi ile enfekte olabilir. Bu farklı virüsler aynı hücreyi enfekte edebilir. Bu gerçekleşirse iki farklı viral genom onlarca, hatta yüzlerce şekilde rekombine olabilir. İnsan gribi virüsü, daha önce insanlara hiç bulaşmamış bir kuş gribi hemaglütininini alabilir.
This is called antigenic shift, and if you get infected by this version of influenza, none of the antibodies against Napoleon's head are going to help you. Antigenically shifted viruses have the potential to infect many people very quickly, causing epidemics and sometimes pandemics.
Buna antijenik sapma denir ve gribin bu versiyonu ile enfekte olursanız Napolyon’un kafasına karşı olan antikorlar size yardımcı olmayacaktır. Antijenik olarak sapan virüsler, çok sayıda insanı çok hızlı bir şekilde enfekte ederek salgınlara ve bazen de pandemilere neden olma potansiyeline sahiptir.
A truly universal flu vaccine would be able to protect against current flu strains and future drifted or shifted strains.
Tam anlamıyla evrensel bir grip aşısı, mevcut griplere ve gelecekteki kaymış
But how do we design a vaccine against a strain that doesn’t exist yet?
veya sapmış türlere karşı etki sağlayacaktır.
Peki henüz var olmayan bir türe karşı nasıl bir aşı tasarlayabiliriz?
We look to the past. There are key parts of hemagglutinin that haven’t changed much over time and are probably critical to infect human cells; these “conserved regions” could be promising targets for universal vaccines.
Geçmişe bakarız. Hemaglutinin’in zaman içinde çok fazla değişmeyen ve insan hücrelerini enfekte etmek için önemi olan bazı kısımları vardır. Bu “korunan bölgeler” evrensel aşılar için umut verici noktalar olabilir.
But there's a problem that's hindered classical vaccine production. Many conserved regions are in the neck, and it’s tough to get the immune system to react to the neck.
Ancak klasik aşı üretimini zorlaştıran bir sorun mevcut. Birçok korunan bölge karında yer alır ve bağışıklık sisteminin karına tepki vermesini sağlamak zordur.
Also, because influenza-like viruses have been around for hundreds of millions of years, there may not be a single region that’s common across all species and subtypes of influenza.
Ayrıca influenza benzeri virüsler yüz milyonlarca yıldır var olduğundan tüm influenza türleri ve alt tipleri arasında ortak olan tek bir bölge olmayabilir.
But there’s promising science in development.
Ancak geliştirilmekte olan umut verici bir çalışma var.
Remember this? This is a protein called ferritin; Its normal purpose is to store and move iron. But it’s also the rough size and shape of a small virus. And if you attach viral proteins to it, like this, you’d have something that looks, to an immune system, like a virus— but would be completely harmless and very engineerable.
Bunu hatırlıyor musunuz? Bu, ferritin adı verilen bir proteindir. Asıl amacı demiri depolamak ve taşımaktır. Ancak aynı zamanda kabaca küçük bir virüsün boyutu ve şekline sahip. Eğer buna bunun gibi viral proteinler eklerseniz bağışıklık sistemine virüs gibi görünen, tamamen zararsız ve mühendisliğe uygun bir şey elde edersiniz.
Recently, scientists engineered a ferritin nanoparticle to present 8 identical copies of the neck region of an H1 flu virus. They vaccinated mice with the nanoparticle, then injected them with a lethal dose of a completely different subtype, H5N1. All the vaccinated mice lived; all the unvaccinated ones died.
Yakın zamanda bilim insanları, H1 grip virüsünün 8 özdeş kopyasını sunmak için bir ferritin nanopartikülü tasarladılar. Fareleri nanopartikül ile aşıladılar, ardından onlara tamamen farklı bir alt tip olan H5N1′in öldürücü dozunu enjekte ettiler. Aşılanan tüm fareler yaşadı; aşılanmayanların ise hepsi öldü.
Going one step beyond that, there may be conserved regions that we could take advantage of across different-but-related virus species— like SARS-CoV-2, MERS, and a few coronaviruses which cause some common colds.
Bunun bir adım ötesinde, COVID-19, MERS ve bazı soğuk algınlıklarına neden olan birkaç koronavirüs gibi farklı ama ilişkili virüs türlerinde yararlanabileceğimiz korunmuş bölgeler olabilir.
Over the past few decades, a different part of the immune system has come into clearer focus. Instead of antibodies, this part of the immune system uses a vast array of T cells that kill, for example, cells that have been infected by a virus. Vaccines that train this part of the immune system, in addition to the antibody response, could provide broader protection.
Son birkaç on yıldır, bağışıklık sisteminin farklı bir yönü daha net bir şekilde ortaya çıkmıştır. Bağışıklık sisteminin bu bölümü antikorlar yerine, örneğin bir virüs tarafından enfekte edilmiş hücreleri öldüren çok sayıda T hücresi kullanmaktadır. Antikor yanıtına ek olarak bağışıklık sisteminin bu kısmını da harekete geçiren aşılar daha geniş bir koruma sağlayabilir.
A universal flu vaccine would be a monumental achievement in public health.
Evrensel bir grip aşısı, halk sağlığı konusunda önemli bir başarı sağlayacaktır.
A fully universal vaccine against all infectious disease is— for the moment— squarely in the realm of science fiction, partially because we have no idea how our immune system would react if we tried to train it against hundreds of different diseases at the same time. Probably not well.
Tüm bulaşıcı hastalıklara karşı tamamen evrensel bir aşı— şu an için— bilim kurgu dünyası için geçerlidir çünkü bağışıklık sistemimizi aynı anda yüzlerce farklı hastalığa karşı eğitmeye çalıştığımızda nasıl tepki vereceği konusunda hiçbir fikrimiz yok. Muhtemelen iyi olmayacaktır.
But that doesn’t mean it’s impossible. Look at where medicine is today compared to where it was two centuries ago. Who knows what it’ll look like in another 50 or 100 years— maybe some future groundbreaking technology will bring truly universal vaccines within our grasp.
Ancak bu imkansız demek de değildir. İki yüzyıl öncesine kıyasla bugün tıbbın geldiği noktaya bir bakın. Kim bilir 50 ya da 100 yıl sonra durumlar nasıl olacak— belki de gelecekte çığır açacak bir teknoloji gerçekten evrensel aşıları mümkün kılacaktır.