Генетика на COVID-19: Защо някои хора развиват тежки симптоми

Известно е, че напредналата възраст и съпътстващите заболявания са високорискови фактори за COVID-19. Прави генетичен гримът предразполага някои хора, което ги прави по-податливи на тежки симптоми? Обратно, дали генетичният състав позволява на някои хора да имат вроден имунитет, което ги прави имунизирани срещу COVID-19, което означава, че такива хора може да не се нуждаят от ваксини. Идентифицирането на хора с генетична чувствителност (чрез анализ на генома) може да осигури по-ефективен персонализиран/прецизен медицински подход за борба с тази пандемия и други тежки заболявания като рака.  

Covid-19 Известно е, че засяга непропорционално възрастни хора и хора със съпътстващи заболявания, но изглежда, че има друг модел. Явно някои хора са генетично по-податливи и предразположени към развитие на тежки животозастрашаващи симптоми ¹ както е посочено в съобщените случаи, като трима братя в подобна възрастова група (които живееха отделно и бяха нормално здравословни), поддаващи се на COVID-19 ². Тази малка група хора страдат от хипервъзпаление, клинично влошаване и полиорганна недостатъчност, причинени от развитието Цитокинова буря (CS), в който интерлевкин-6 (IL-6) е централен медиатор. Два често срещани генни полиморфизма, които предразполагат към хипервъзпаление, са фамилна средиземноморска треска (FMF) и дефицит на глюкозо-6-фосфат дехидрогеназа (G6PD), който в комбинация със затлъстяване увеличава риска допълнително ³.  

Систематичният преглед свързва чувствителността към генетичен варианти на гени за имунен отговор. Установено е, че четиридесет гена са свързани с податливостта и 21 от тези гени имат връзка с развитието на тежки симптоми ⁴. Друго проучване подкрепя това мнение ACE2 ген полиморфизмът допринася за чувствителността към COVID-19 ⁵. Вирусът, отговорен за COVID-19, използва рецепторния протеин на ангиотензин-конвертиращия ензим 2 (ACE2), присъстващ на клетъчната повърхност, за да влезе в клетката. Всяка вариация в гена ACE2 би имала силно влияние върху предразположението към COVID. Ролята на домакин-генетика в податливостта към COVID-19 се изследва на ниво структурни варианти (SV) в проучване, докладвано в препечат наскоро от Sahajpal NS, et al. В това проучване изследователите извършиха анализ на генома на 37 тежко болни пациенти с COVID-19. Това изследване, ориентирано към пациента, идентифицира 11 големи структурни варианта, включващи 38 гена с потенциална роля в развитието на тежки симптоми на COVID-19 ⁶. 

Бързо развиващата се база от знания за ролята на хост-генетика in Covid-19 прогресията на заболяването може да показва подходящо изместване на фокуса към целенасочен подход към превенцията и лечението на COVID-19. Възможно е да се мисли за уникални точно насочени интервенции генетичен-състав на лицата ⁷. Персонализираните, прецизни лечения или интервенции обаче биха изисквали данни от анализ на генома на индивидуално ниво. Може да има проблем с поверителността, с който да се справите, но в дългосрочен план това може да се окаже по-ефективно и по отношение на разходите.  

Понастоящем има някои търговски организации, които предоставят лични услуги, покриващи основни здравни предразположения за индивиди. Въпреки това, ще са необходими по-организирани усилия в публичния сектор, за да се изгради база от знания и инфраструктура, за да бъде персонализирана прецизна медицина реалност. Многоцентрово проучване GEN-COVID ⁸ които имат за цел да извлекат фенотипни и генотипни данни на индивидуално ниво чрез биобанкиране и здравни досиета, за да направят данните достъпни за Covid-19 изследователи по целия свят е стъпка напред в тази посока.  

***

Литература:  

1. Kaiser J., 2020. Колко ще ви разболее коронавирусът? Отговорът може да е във вашите гени. наука. Публикувано на 27 март 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Юсефзадеган С. и Резаей Н., 2020 г. Доклад за случая: Смърт от COVID-19 при трима братя. Американското списание за тропическа медицина и хигиена. Том 102: Брой 6 Страница(и): 1203–1204. Публикувано онлайн: 10 април 2020 г. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Woo Y., Kamarulzaman A., et al 2020. A генетичен предразположение към Cytokine Storm при животозастрашаваща инфекция с COVID-19. OSF Preprints. Създаден: 12 април 2020 г. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020 г. Ролята на домакина генетика в чувствителността към тежки вирусни инфекции при хората и вникване в генетиката на гостоприемника при тежък COVID-19: систематичен преглед, Изследване на вируси, том 289, 2020 г. Налично онлайн на 9 септември 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M., and Forgez P., 2020. Молекулното докинг симулация разкрива ACE2 полиморфизми, които могат да увеличат афинитета на ACE2 с протеина SARS-CoV-2 Spike. Biochimie, том 180, януари 2021 г., страници 143-148. Предлага се онлайн на 9 ноември 2020 г. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Sahajpal NS, Lai CJ, и др 2021. Анализът на генома на гостоприемника на структурни вариации чрез оптично картографиране на геном предоставя клинично ценна информация за гените, замесени в критичните пътища на имунна, вирусна инфекция и вирусна репликация при пациенти с тежък COVID-19. Предварителен печат medRxiv. 8 януари 2021 г. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Zhou, A., Sabatello, M., Eyal, G. et al. Актуална ли е прецизната медицина в ерата на COVID-19? Genet Med (2021). Публикувано: 13 януари 202 г. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Използване на систематичен подход към биобанкирането и анализиране на клинични и генетичен данни за напредък в изследванията на COVID-19. Eur J Hum Genet (2021). Публикувано: 17 януари 2021 г.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

***