COVID-19 ģenētika: kāpēc dažiem cilvēkiem attīstās smagi simptomi

Ir zināms, ka paaugstināts vecums un blakusslimības ir augsti Covid-19 riska faktori. Vai ģenētiskais sastāvs dažiem cilvēkiem padara tos jutīgākus pret smagiem simptomiem? Un otrādi, vai ģenētiskais sastāvs dažiem cilvēkiem nodrošina iedzimtu imunitāti, padarot viņus imūnus pret COVID-19, kas nozīmē, ka šādiem cilvēkiem vakcīnas var nebūt vajadzīgas. Cilvēku ar ģenētisku uzņēmību identificēšana (ar genoma analīzi) var nodrošināt efektīvāku personalizētu/precīzas medicīnas pieeju, lai apkarotu šo pandēmiju un citas smagas slimības, piemēram, vēzi.  

Covid-19 ir zināms, ka tas nesamērīgi ietekmē vecāka gadagājuma cilvēkus un cilvēkus ar blakusslimībām, tomēr šķiet, ka pastāv arī cits modelis. Acīmredzot daži cilvēki ir ģenētiski vairāk pakļauti smagu dzīvībai bīstamu simptomu attīstībai un tiem ir lielāka nosliece. ¹ kā norādīts ziņotajos gadījumos, piemēram, trīs brāļi līdzīgā vecuma grupā (kuri dzīvoja atsevišķi un bija normālas veselības ziņā), kas pakļāvās Covid-19 ². Šī mazā cilvēku grupa cieš no hiperiekaisuma, klīniskas stāvokļa pasliktināšanās un vairāku orgānu mazspējas, ko izraisa attīstība Citokīnu vētra (CS), kurā interleikīns-6 (IL-6) ir centrālais starpnieks. Divi izplatīti gēnu polimorfismi, kas rada noslieci uz hiperiekaisumu, ir ģimenes Vidusjūras drudzis (FMF) un glikozes-6-fosfāta dehidrogenāzes (G6PD) deficīts, kas apvienojumā ar aptaukošanos vēl vairāk palielina risku. ³.  

Sistemātisks pārskats saista jutību pret ģenētiskajiem variantiem imūnās atbildes gēnos. Tika konstatēts, ka 21 gēni ir saistīti ar jutību, un XNUMX no šiem gēniem bija saistīts ar smagu simptomu attīstību ⁴. Cits pētījums apstiprina viedokli, ka ACE2 gēns polimorfisms veicina uzņēmību pret COVID-19 ⁵. Vīruss, kas ir atbildīgs par COVID-19, izmanto angiotenzīnu konvertējošā enzīma 2 (ACE2) receptoru proteīnu, kas atrodas uz šūnas virsmas, lai iekļūtu šūnā. Jebkura ACE2 gēna variācija spēcīgi ietekmēs noslieci uz COVID. Saimnieka ģenētikas loma uzņēmībā pret COVID-19 ir pētīta strukturālo variantu (SV) līmenī pētījumā, par kuru nesen ziņoja Sahajpal NS et al. Šajā pētījumā pētnieki veica genoma analīzi 37 smagi slimiem COVID-19 pacientiem. Šajā uz pacientu vērstajā izmeklēšanā tika identificēti 11 lieli strukturālie varianti, kuros iesaistīti 38 gēni un kuriem ir potenciāla nozīme smagu Covid-19 simptomu attīstībā. ⁶. 

Strauji augošā zināšanu bāze par saimnieka ģenētikas lomu Covid-19 slimības progresēšana var norādīt uz atbilstošu fokusa maiņu uz mērķtiecīgu pieeju Covid-19 profilaksei un ārstēšanai. Var būt iespējams domāt par precīzi mērķtiecīgiem pasākumiem indivīdu unikālajai ģenētiskajai uzbūvei ⁷. Tomēr personalizētai, precīzai ārstēšanai vai intervencei būtu nepieciešami genoma analīzes dati individuālā līmenī. Var rasties problēmas ar privātumu, taču ilgtermiņā tas var izrādīties efektīvāks arī izmaksu ziņā.  

Pašlaik ir dažas komerciālas organizācijas, kas sniedz personiskus pakalpojumus, kas aptver indivīdu pamata veselības noslieces. Tomēr būtu nepieciešami organizētāki centieni publiskajā sektorā, lai izveidotu zināšanu bāzi un infrastruktūru, lai personalizētā precīzā medicīna kļūtu par realitāti. GEN-COVID daudzcentru pētījums ⁸ kuru mērķis ir iegūt individuāla līmeņa fenotipiskos un genotipiskos datus, izmantojot biobanku un veselības ierakstus, lai padarītu datus pieejamus Covid-19 pētnieki visā pasaulē ir solis uz priekšu šajā virzienā.  

***

Norādes:  

1. Kaiser J., 2020. Cik slims jūs padarīs koronavīruss? Atbilde var būt jūsu gēnos. Zinātne. Publicēts 27. gada 2020. martā. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Yousefzadegan S. un Rezaei N., 2020. Gadījuma ziņojums: Covid-19 nāve trīs brāļos. American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. 102. sējums: 6. izdevums Lappuse(s): 1203–1204. Publicēts tiešsaistē: 10. gada 2020. aprīlī. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Woo Y., Kamarulzaman A. et al 2020. Ģenētiskā nosliece uz citokīnu vētru dzīvībai bīstamas Covid-19 infekcijas gadījumā. OSFP priekšdrukas. Izveidots: 12. gada 2020. aprīlī. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. Saimnieka ģenētikas loma uzņēmībā pret smagām vīrusu infekcijām cilvēkiem un ieskats smaga COVID-19 saimnieka ģenētikā: sistemātisks pārskats, Virus Research, 289. sējums, 2020. Pieejams tiešsaistē 9. gada 2020. septembrī. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M. un Forgez P., 2020. Molekulārā dokstacijas simulācija atklāj ACE2 polimorfismus, kas var palielināt ACE2 afinitāti ar SARS-CoV-2 smaile proteīnu. Biochimie 180. sējums, 2021. gada janvāris, 143.–148. lpp. Pieejams tiešsaistē 9. gada 2020. novembrī. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Sahajpal NS, Lai CJ, un citi 2021. gads. Strukturālo variāciju saimniekdatora genoma analīze, izmantojot optisko genoma kartēšanu, sniedz klīniski vērtīgu ieskatu gēnos, kas ir saistīti ar kritiskiem imūnsistēmas, vīrusu infekciju un vīrusu replikācijas ceļiem pacientiem ar smagu Covid-19. Iepriekšēja izdruka medRxiv. 8. gada 2021. janvāris. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Zhou, A., Sabatello, M., Eyal, G. et al. Vai precīzā medicīna ir svarīga COVID-19 laikmetā? Genet Med (2021). Publicēts: 13. gada 202. janvārī. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Sistemātiskas pieejas izmantošana biobanku veidošanai un klīnisko un ģenētisko datu analīze, lai veicinātu COVID-19 izpēti. Eur J Hum Genet (2021). Publicēšanas datums: 17. gada 2021. janvārī.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

***