Geenid Võivad Mõjutada COVID-19 Riski, Uute Uuringute Vihje

Immuunreaktsioonide, viiruse ukseava ja veregrupiga seotud DNA muutused võivad mõjutada haiguse raskust.

Kui COVID-19 jätkab oma saatuslikku marssi kogu maailmas, on teadlased näinud halbade haigusjuhtumitega seotud omaduste mustreid. Vananenud vanus, diabeet, südamehaigused ja eluaegsed süsteemse rassismi kogemused on riskifaktoritena keskendunud. Nüüd tekivad ka mõned seosed teatud geenidega, ehkki seosed on hägusamad.

Genoomi läbi kammides on teadlased sidunud COVID-19 tõsiduse ja vastuvõtlikkuse mõnele immuunsüsteemi reaktsiooniga seotud geenile, samuti valgule, mis lubab haigust põhjustava SARS-CoV-2 koronaviiruse meie rakkudesse. Samuti on nad leidnud seoseid riski ja inimese A-, B-, AB- või O-veregrupi vahel. Leiud ei ole siiski lõigatud ja kuivatatud. Teadlased hoiatavad, et isegi kehtiv toime võib olla väike, ehkki teadmised tõsiste haigusseisunditega seotud geenide kohta võivad aidata terapeutilisi ravimeid tuvastada. Töö raskendavad sotsiaalse ja majandusliku ebavõrdsuse tagajärjed, mis suurendavad ka riski ja kipuvad koonduma konkreetse etnilise tausta ja esivanematega elanikkonda.

Geneetika eraldamine nendest ebavõrdsustest on oluline, ütleb Priya Duggal, Johns Hopkins Bloombergi rahvatervise kooli geneetilise epidemioloogia programmi direktor. "Me ei taha, et seda segi ajada," ütleb ta. "Rass esindab paljusid tegureid, sealhulgas inimesi, kes on esmatähtsad töötajad" ja võib oma töö tõttu tavapäraselt rohkem nakatuda või kellel pole tervishoiuteenustele head ligipääsu. "Need on asjad, mida me kõik teame, et oleme selles riigis juba pikka aega eksisteerinud, ja COVID-19 lihtsalt toob need otse rindele."

Riikliku inimgenoomi uurimisinstituudi genoomilise meditsiini osakonna juhataja Teri Manolio ütleb veel, et geneetikauuringute suhtes on ettevaatlik see, et geenide otsingud põhinevad enamasti kallutatud andmekogumitel, mis on suuresti pärit inimeste Euroopa päritolu. Teiste populatsioonide väljajätmine võib tema sõnul "kõige rohkem ohustatud inimesi igatseda", jättes olulised lüngad. Tõepoolest, üks seni kõige olulisemaid eelretsenseeritud geneetilisi uuringuid, mis avaldati 17. juunil New England Journal of Medicine, tugines kahele Euroopa populatsioonile.

Selles uuringus valisid teadlased 1 610 hospitaliseeritud patsiendi genoomid Itaalias ja Hispaanias, et leida DNA-muutusi, mis olid levinud COVID-19 hingamispuudulikkusega inimeste seas. Need väikesed DNA muudatused, millel võib olla ainult väike mõju geeni toimimisele, on variandid geneetilise järjestuse tüüpilisemast versioonist. Uurijad leidsid, et paljudel raske haigusega patsientidel olid 3. kromosoomi geenikompleksis variandid. Mõned neist geenidest kodeerivad valke, mida nimetatakse kemokiinideks ja mis interakteeruvad immuunsüsteemi molekulidega. Kemokiinid on keemilised leivapuru, et meelitada immuunrakke rünnatavatesse kudedesse, võimaldades neil nakatunud rakke hävitada. Kuid koronaviiruse korral näivad nad sageli üle sõitvat ja vallandavad rünnakud, mis hävitavad kopse.

Teadlased leidsid võtmevariandi, mis oli umbes 1,5 korda sagedasem inimestel, kes tuli panna ventilaatorimasinatele, kui see, kes vajas kergemaid sekkumisi, näiteks mõnda täiendavat hapnikku. Tõsiselt kannatanud patsiendid, kellel oli selle variandi kaks eksemplari, olid mõnevõrra nooremad kui need, kellel oli üks või mitte koopia, mis viitab sellele, et topeltannus vähendas mõnda noorema vanuse kaitsvat eelist.

Uuringu autorid ütlevad, et see väike DNA muutus on seotud kemokiine reguleeriva geeni vähenenud aktiivsusega. Muudatus on seotud ka teise geeni suurenenud aktiivsusega, mis kodeerib valku, mis suhtleb molekulaarse väravavahiga SARS-CoV-2 rakkudesse sisenemisel. See väravavaht, mida nimetatakse angiotensiini konverteerivaks ensüümiks 2 või ACE2, on aktiivne paljudes kudedes, sealhulgas kopsudes. Mitmed neist 3. kromosoomi geenidest olid juba ülemaailmse COVID-19 peremeesgeetika algatuse teiste teadlaste varajases analüüsis huvipakkuvad kandidaadid.

New England Journal of Medicine uuringu teadlased leidsid ka seose mõne teise kromosoomi piirkonnaga, mis määrab veregrupi. See DNA lõik asub kromosoomis 9. Patsientidel, kellel on A-tüüpi geen, oli 1,5-kordne hingamispuudulikkuse tõenäosus võrreldes teiste veregruppidega. O-tüüpi inimestel olid väiksemad võimalused selliseks ebaõnnestumiseks. Teiste rühmade uuringud, mis avaldati eelprinditöödes enne vastastikuse eksperdihinnangu tegemist, seostasid A-veregrupi suurema riskiga saada COVID-19 ja teatasid madalamast O-tüüpi riskist. (Uurimuses käsitletakse ka väikest uuringut patsientidest, kes pärinevad varasema SARS-i põhjustava koronaviiruse puhangust aastatel 2002–2004 ja viitasid O-tüüpi võimaliku riski vähendamisele.)

Nendest geneetilistest leidudest näib olevat 3. kromosoomi piirkonnas kõige tugevam seos haiguse raskusega, ütleb Andrea Ganna, Soome molekulaarse meditsiini instituudi rühmajuht, mis on osa COVID-19 peremeesgeetika algatusest. Seos veregruppidega on tema sõnul vähem kindel. Duggal märgib, et mõned COVID-19-ga mitteseotud tegurid võivad neid tulemusi selgitada. Näiteks on tema sõnul uuringutes võrreldud haigeid haiglapatsiente vereannetajate rühmadega kogukonnast, kes võivad olla eksponeerimata. Kui need doonorid kalduvad olema O-tüüpi, võivad nende andmed uuringu kallutada järeldusele, et O-tüüp on kuidagi kaitsev. Sellegipoolest lisab Duggal, et veregruppe on varem seostatud vastuvõtlikkusega erinevatele haigustele, näiteks malaariale ja kõhunäärmevähile, seega pole see mõistlik võimalus.

Ganna sõnul on igasugune geneetiline toime iseenesest tõenäoliselt väike, mis tähendab, et tõenäoliselt pole neist kasu skriiningtestide puhul, mis ütlevad inimestele, kas neil on eriti kõrge või madal haigusrisk.

See, mida geneetika leiud võivad teha, on tema ja teiste teadlaste sõnul teave bioloogiliste radade kohta, mis on seotud haiguste vastuvõtlikkusega või resistentsusega, avades tee nendele radadele suunatud ravimite testimiseks. Raske haiguse aluseks olev bioloogia, eriti inimestel, kellel pole muid ilmseid riskitegureid, on "erakordselt oluline ja huvitav küsimus," ütleb riikliku inimgenoomi uurimisinstituudi meditsiinigenoomika ja metaboolse geneetika osakonna juhataja Leslie Biesecker. Uurides, kas tõsiste COVID-19 juhtumite bioloogia võib lõpuks luua tee ravimeetoditeni, mis toimib kogu vaevatud elanikkonna hulgas, mitte ainult spetsiifiliste geneetiliste muutustega inimestel.

Koroonaviiruse puhangu kohta lugege lähemalt siit Scientific American. Ja lugege meie rahvusvahelise ajakirjade võrgustiku kajastusi siit.