Koronawirus: jaki wpływ na zarażenie mają geny?

01.04.2020 12:39
Koronawirus: również geny mogą decydować o zarażeniu.
fot. Shutterstock

Nie tylko wiek populacji, styl życia ani przebyte choroby, mogą mieć znaczenie dla reakcji organizmu na zakażenie. Jak się okazuje osoby o określonych cechach genetycznych mogą mieć potencjalnie większą podatność na zakażenia koronawirusem. Genetycy zbierają dane w celu poznania genetycznie uwarunkowanej podatności i odporności na zakażenie wirusem SARS-CoV-2.

Koronawirus a geny: czy maja związek z zarażeniem?

COVID-19, choroba zakaźna wywołana przez koronawirusa SARS-CoV-2, jest dziwny i selektywny. Ciężko przechodzą tę chorobę osoby w podeszłym wieku, a także mające skomplikowane problemy zdrowotne, takie jak choroby serca, cukrzyca, otyłość. Ale nie tylko. Okazuje się, że nawet ci, którzy byli wcześniej zdrowi, a nawet stosunkowo młodzi, również chorują, a przebieg tej infekcji może być u nich również krytyczny, a nawet zakończyć się śmiercią. Naukowcy próbują wyjaśnić tę zagadkę i już teraz przygotowują się do „przeszukiwania” genomów pacjentów. Wszelkie odkrycia przydadzą się do zidentyfikowania osób najbardziej zagrożonych koronawirusem, pomoże to też w poszukiwaniu nowych metod leczenia.

W tym projekcie dotyczącym badania DNA weźmie udział kilka tysięcy uczestników, wśród nich są pacjenci zarażeni koronawirusem z Włoch i Hiszpanii. Celem jest porównanie DNA osób, które mają poważny przebieg choroby, z osobami z łagodnymi objawami, oraz tymi, którzy nie są zarażeni. „Widzimy ogromne różnice w wynikach klinicznych między poszczególnymi krajami. Na ile można to tłumaczyć podatnością genetyczną? To otwarte pytanie” - mówi genetyk Andrea Ganna z Instytutu Medycyny Molekularnej Uniwersytetu Helsińskiego (FIMM).

Genetyk Andrea Ganna chce, aby zebrać dane genetyczne pacjentów z COVID-19 z całego świata. "Pomysł pojawił się dość spontanicznie dwa tygodnie temu, gdy wszyscy siedzieli przy komputerach i obserwowali ten kryzys”, wyjaśniał dziennikarzom badacz, który jest również powiązany z Broad Institute, amerykańską potęgą genomową.

On i dyrektor FIMM, Mark Daly, szybko stworzyli stronę internetową dla swojego projektu, COVID-19 Host Genetics Initiative, i skontaktowali się z kolegami, którzy prowadzą podobne badania.

Do współpracy zaprosili również biobanki, które latami obserwują tysiące wolontariuszy, szukając związków między ich DNA a zdrowiem. Co najmniej tuzin biobanków, głównie w Europie i Stanach Zjednoczonych, wyraziło zainteresowanie dostarczeniem danych COVID-19 od uczestników badania. Należą do nich FinnGen, który ma próbki DNA i dane zdrowotne dla 5% z 5 milionów osób w Finlandii oraz 50 000 biorących udział biobanków w Icahn School of Medicine w Nowym Jorku. Również  brytyjski bank genetyczny The UK Biobank, jeden z największych na świecie, planuje udostępnić swoje dane. Islandzka firma deCODE Genetics, która ma dane większość populacji tego kraju, również otrzymała od swojego rządu pozwolenie, na przyłączenie się do tego projektu oraz na zbieranie informacji o osobach zarażonych koronawirusem i mających objawy COVID-19. "Mamy dane dotyczące połowy 364 000 mieszkańców Islandii" - wyjaśniła  dyrektor generalna tej placówki Kári Stefánsson. I dodała: „Zrobimy wszystko, co w naszej mocy, aby rozwiązać ten problem”, mówi Stefánsson.

Inni badacze, współpracujący z inicjatywą Ganny, rekrutują do takich badań genomicznych pacjentów z COVID-19 bezpośrednio w szpitalach. Włoska genetyk Alessandra Renieri z Uniwersytetu w Sienie oczekuje, że co najmniej 11 szpitali w kraju wyda zgodę na pobranie próbek DNA od chętnych pacjentów. „Moim zdaniem różnice genetyczne są kluczowym czynnikiem… podatności na ciężkie ostre zapalenie płuc”, mówi Renieri.

Geny a koronawirus SARS-CoV-2

Oprócz wariantów genetycznych receptora ACE2 naukowcy chcą sprawdzić, czy różnice w genach antygenów ludzkich leukocytów, które wpływają na odpowiedź układu odpornościowego na wirusy i bakterie, wpływają na ciężki przebieg choroby. Niektórzy badacze chcą sprawdzić doniesienia chińskich badaczy, którzy uważają, że osoby z krwią typu O mogą być chronione przed wirusem. „Staramy się ustalić, czy te odkrycia są wiarygodne”, mówi genetyk Manuel Rivas z Uniwersytetu Stanforda, który również bierze udział w projekcie.

Badacze mają nadzieję, że pierwsze wyniki ich badań będą gotowe za kilka miesięcy. 

Na tym etapie nie możemy jeszcze stwierdzić, że geny mają wpływ na podatność zakażenia i przebiegu choroby. Natura wirusa nie jest do końca poznana, a te obserwacje muszą być poparte jeszcze badaniami. Jak twierdzi dr hab. Mirosław Kwaśniewski, kierownik Centrum Bioinformatyki i Analizy danych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, wcześniejsze badania wykazały, że w obrębie ludzkiego genu ACE2 zidentyfikowano szereg wariantów mogących wpływać na podatność na infekcję innymi koronawirusami: SARS-CoV i NL63. Jednak, jak podkreśla naukowiec, zależności pomiędzy podatnością na zachorowanie i przebiegiem COVID-19 są nadal nieznane, konieczne są też kolejne badania. Globalny dostęp do informacji o zakażeniach i przebiegu choroby oraz zaawansowane metody analityczne mogą stanowić broń w walce z nowymi, groźnymi wirusami.

Źródło: Puls Medycyny, Mediaexpress, Sciencemag