Коронавирусът се държи избирателно: някои страни страдат силно от епидемията, в други ситуацията е по-спокойна. Много хора издържат на болестта без симптоми, а някой се озовават на интензивно лечение. Едно от обясненията е генетичната предразположеност. Възможно е ДНК да съдържа мутации, които инхибират или, обратно, улесняват проникването на вируса в тялото.
Генетиката обединява сили
През март Андреа Ган от Института по молекулярна биология в Университета в Хелзинки стартира проект за изследване на генетиката на пациенти с COVID-19 (COVID-19 Host Genetics Initiative). Сега към него са се присъединили 158 изследователски екипа от цял свят. Някои анализират открити бази данни за геноми, за да идентифицират заразени хора, други събират проби от пациенти в особено засегнатите региони. Genotek, единствената руска компания до момента, работи с ДНК проби, които вече има на разположение.
"Поканихме наши клиенти, преминали генетични тестове, да отговорят на няколко въпроса - дали са заразени с коронавирус, колко тежко е заболяването и дали има рискови фактори, които усложняват неговото протичане. Планираме да съберем около сто хиляди профила. Глобалната цел е научна публикация за генетичната предразположеност към коронавирусна инфекция при руснаците “, казва изпълнителният директор на Genotek Валери Илински.
Компанията използва микрочипове, препоръчани от консорциума COVID-19 Host Genetics Initiative. Те позволяват да бъдат прочетени едновременно 650 хиляди последователности в генома - тези, които са променливи в повече от един процент от популацията.
"Засега всичко се свежда до спекулативни хипотези, без реални експерименти и проверка на статистическата значимост", подчертава Илински.
Инфекционна порта
Вписването на коронавирусните клетки е известно от епидемията на SARS. Върху липидната мембрана на SARS-CoV-2 са шиповидни протеини, които се свързват с ACE2 рецепторни протеини върху клетъчната мембрана на човешката лигавица и ги използват като шлюз за инвазия в тялото. Логично е да се предположи, че в гена, кодиращ ACE2, може да има мутации, засилващи или, обратно, да затихват действието на вируса.
Учени от Съединените щати, Канада, Индия и Сингапур анализираха повече от 290 хиляди човешки генома от почти четиристотин популации и откриха няколко варианта на ACE2 гени, които влияят на взаимодействието му с шиповия протеин. Освен това всички тези мутации са доста редки.
Специалисти от Белгия обърнаха внимание на ензима ACE1, който подобно на ACE2 участва в регулирането на кръвния поток в съдовете. Носителят на един от вариантите на гена ACE1 - алелът D (с делеция от 16 интрона) - ACE2 не е много активен, той произвежда по-малко протеин. В резултат на това шипковият протеин върху вирусната частица няма за какво да се свързва, той не може да проникне в клетката и човекът е по-малко вероятно да се зарази.
Анализ на геномите на жители на 25 страни в Европа, Турция и Израел показа, че в някои региони има повече D-алелни носители и по-малко случаи, по-ниска смъртност от COVID-19. В Китай и Южна Корея, първият засегнат от епидемията, D-алелът е рядък.
Генетичен пъзел
За да може протеинът върху вирусна частица да влезе в тялото, той трябва да се активира. Това прави друг ензим върху мембраната на човешката клетка - TMPRSS2, който принадлежи към семейството на серинните протеази (те разцепват други протеини).
Учени от Италия анализираха 1025 варианта на гена, кодиращ TMPRSS2 в ДНК на хора от 17 различни популации. И въпреки че някои варианти не са рядкост, значителни корелации с броя на случаите не бяха разкрити. Въпреки това, авторите на работата вярват, че това вероятно ще успее за онези региони на ДНК, които регулират активността на този ген с така наречената експресия на количествените локуси на чертите (eQTL). Неотдавнашен предпечат от индийски изследователи потвърди това: бяха открити мутации, които променят функцията на гена за протеина TMPRSS2 конкретно в белите дробове и по този начин допринасят за бързото разпространение на новия коронавирус подтип A2a в Европа и Северна Америка.
В същото време учени от Университета по медицина и наука в Орегон в САЩ посочиха гени, които контролират имунната система, по-специално кодиращи левкоцитни антигени - HLA. Тези молекули са първите, които се прилепват към вирусна частица, разпознават я и сигнализират на t-клетки: "това е врагът, убий го". Колкото повече HLA има в кръвта, толкова по-силна е имунната система.
Оказа се, че някои видове HLA са по-ефективни, те откриват повече вирусни частици. Това означава, че има някои мутации в гените, кодиращи тези сензорни молекули.
Тази мутация е открита и в данните за генома на пациенти, тежко засегнати от епидемията на SARS през 2002-2004 г.
Най-вероятно мутацията на HLA гена не е единствената, която увеличава риска от тежко заболяване с нова коронавирусна инфекция, подчертават авторите, но може да бъде важна част от този проблем.
Още от категорията
Кой са най-богатите на колаген храни?