Генетика COVID-19: почему у некоторых людей развиваются серьезные симптомы

Известно, что пожилой возраст и сопутствующие заболевания являются факторами высокого риска COVID-19. Предрасполагает ли генетический состав некоторых людей к возникновению тяжелых симптомов? И наоборот, позволяет ли генетический состав некоторым людям иметь врожденный иммунитет, что делает их невосприимчивыми к COVID-19, что означает, что таким людям вакцины могут не потребоваться. Выявление людей с генетической предрасположенностью (посредством анализа генома) может обеспечить более эффективный подход персонализированной / точной медицины для борьбы с этой пандемией и другими тяжелыми заболеваниями, такими как рак.  

Covid-19. известно, что непропорционально сильно поражает пожилых людей и людей с сопутствующими заболеваниями, однако, похоже, существует и другая закономерность. По-видимому, некоторые люди генетически более предрасположены к развитию серьезных угрожающих жизни симптомов. ¹ как указано в сообщенных случаях, например, три брата в той же возрастной группе (которые жили отдельно и имели нормальное здоровье) стали жертвами COVID-19 ². Эта небольшая группа людей страдает гипервоспалением, клиническим ухудшением состояния и полиорганной недостаточностью, вызванной развитием Цитокин Шторм (CS), в котором интерлейкин-6 (IL-6) является центральным медиатором. Два распространенных полиморфизма генов, предрасполагающих к гипервоспалению, - это семейная средиземноморская лихорадка (FMF) и дефицит глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (G6PD), что в сочетании с ожирением еще больше увеличивает риск. ³.  

Систематический обзор связывает восприимчивость к генетическим вариантам генов иммунного ответа. Было обнаружено, что 21 генов связаны с восприимчивостью, и XNUMX из этих генов связан с развитием тяжелых симптомов. ⁴. Другое исследование поддерживает точку зрения, что Ген ACE2 полиморфизм способствует восприимчивости к COVID-19 ⁵. Вирус, ответственный за COVID-19, использует рецепторный белок ангиотензинпревращающего фермента 2 (ACE2), присутствующий на поверхности клетки, для проникновения в клетку. Любое изменение гена ACE2 будет иметь сильное влияние на предрасположенность к COVID. Роль генетики-хозяина в восприимчивости к COVID-19 изучается на уровне структурных вариантов (SV) в исследовании, недавно опубликованном в препринте Sahajpal NS, et al. В этом исследовании ученые провели анализ генома 37 тяжелобольных пациентов с COVID-19. Это ориентированное на пациента исследование выявило 11 крупных структурных вариантов, включающих 38 генов, которые могут играть важную роль в развитии тяжелых симптомов COVID-19. ⁶. 

Быстро развивающаяся база знаний о роли генетики-хозяина в Covid-19. Прогрессирование заболевания может указывать на соответствующий сдвиг в сторону целевого подхода к профилактике и лечению COVID-19. Можно подумать о точно направленных вмешательствах в уникальный генетический состав людей. ⁷. Однако персонализированные, точные методы лечения или вмешательства потребуют данных анализа генома на индивидуальном уровне. Однако может возникнуть проблема конфиденциальности, но в конечном итоге это может оказаться более эффективным с точки зрения затрат.  

В настоящее время существует несколько коммерческих организаций, которые предоставляют индивидуальные услуги, охватывающие основные проблемы со здоровьем для людей. Однако в государственном секторе потребуются более организованные усилия для создания базы знаний и инфраструктуры, чтобы персонализированная точная медицина стала реальностью. Многоцентровое исследование GEN-COVID ⁸ которые направлены на получение фенотипических и генотипических данных на индивидуальном уровне с помощью биобанков и медицинских записей, чтобы сделать эти данные доступными для Covid-19. исследователей во всем мире - это шаг вперед в этом направлении.  

Ссылки:  

1. Кайзер Дж., 2020. Насколько вы заболеете коронавирусом? Ответ может быть в ваших генах. Наука. Опубликовано 27 марта 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Юсефзадеган С. и Резаи Н., 2020. Отчет о болезни: Смерть из-за COVID-19 в «Трех братьях». Американский журнал тропической медицины и гигиены. Том 102: Выпуск 6 Страница (и): 1203–1204. Опубликовано в Интернете: 10 апреля 2020 г. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Ву Ю., Камарулзаман А. и др., 2020. Генетическая предрасположенность к цитокиновой буре при опасной для жизни инфекции COVID-19. OSFPрепринты. Создано: 12 апреля 2020 г. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Эльхабян А., Эляакуб С. и др., 2020. Роль генетики хозяина в восприимчивости к тяжелым вирусным инфекциям у людей и понимание генетики хозяина тяжелой формы COVID-19: систематический обзор, Virus Research, Volume 289, 2020. Доступно. онлайн 9 сентября 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M. и Forgez P., 2020. Моделирование молекулярного докинга выявляет полиморфизмы ACE2, которые могут увеличивать сродство ACE2 с белком SARS-CoV-2 Spike. Biochimie Volume 180, январь 2021 г., страницы 143-148. Доступно онлайн 9 ноября 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Сахаджпал Н.С., Лай С.Дж., и др. 2021. Анализ структурных вариаций генома хозяина с помощью оптического картирования генома дает клинически ценную информацию о генах, участвующих в критических иммунных, вирусных инфекциях и путях репликации вируса у пациентов с тяжелой формой COVID-19. Препринт medRxiv. 8 января 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Чжоу А., Сабателло М., Эял Г. и др. Актуальна ли точная медицина в эпоху COVID-19? Genet Med (2021 г.). Опубликовано: 13 января 202 г. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Дага С., Фалерини К., Балдассарри М. и др. Использование системного подхода к созданию биобанков и анализу клинических и генетических данных для продвижения исследований COVID-19. Eur J Hum Genet (2021). Опубликовано: 17 января 2021 г.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7