Люди с определенными генетическими характеристиками могут быть потенциально более восприимчивы к коронавирусной инфекции. Исследования показали, что в гене ACE2 человека выявлен ряд вариантов, которые могут влиять на восприимчивость к заражению другими коронавирусами: SARS-CoV и NL63. Однако связь между восприимчивостью к болезни и течением COVID-19 до сих пор до конца не изучена.
По мнению иммунологов, благодаря знанию механизмов, ответственных за проникновение вирусов в организм, и анализу генов, кодирующих белки, участвующие в этом процессе, можно прогнозировать, влияют ли различия в ДНК между людьми на восприимчивость к инфекции. Это касается многих известных и опасных заболеваний.
- Генетические исследования и ассоциативный анализ выявили связь между генетическими различиями и восприимчивостью к инфекциям, таким как ВИЧ, ВГВ, ВГС, вирус денге, бактерии туберкулеза, проказа, менингит и малярийные паразиты - перечисляет д-р Павел Гайданович из Департамента и кафедрой клинической иммунологии Медицинского университета во Вроцлаве. - Например, мутация в гене, кодирующем рецептор CCR5, делает людей менее восприимчивыми к ВИЧ-инфекции, и подобные отношения можно множить.
Люди с определенными генетическими особенностями, т.е. вариантами генов, имеют разную восприимчивость к инфекциям и по-разному реагируют на препараты, используемые в терапии. Как следствие, само течение заболевания может зависеть от индивидуальной генетической предрасположенности. Эти знания чрезвычайно ценны и начинают приводить к клиническим эффектам.
Гены и коронавирус SARS-CoV-2
Как и в случае с другими заболеваниями, гены также могут играть роль в коронавирусе SARS-CoV-2; одним из наиболее хорошо описанных является ген ACE2. Более ранние исследования коронавируса SARS-CoV, вызвавшего пандемии 2002 и 2003 годов, показали связь между количеством белков, кодируемых геном ACE2, обнаруженным на поверхности альвеол, и инфицированием этим вирусом. Теперь то же самое можно сказать и о SARS-CoV-2.
Несмотря на ранние стадии эпидемии нового коронавируса, ученые узнают все больше и больше о том, как этот вирус может заражать клетки человека.
- Механизм заражения клеток легких вирусом SARS-CoV-2 связан с активацией вирусных белков специфическим ферментом, расположенным на поверхности клеток легких. Было показано, что активированные вирусные белки - как и в случае пандемии SARS-CoV в 2002 году - соединяются с человеческим рецептором, кодируемым вышеупомянутым геном ACE2, вызывая инфекцию, - объясняет доктор хаб. Мирослав Квасьневский, руководитель Центра биоинформатики и анализа данных Белостокского медицинского университета.
Как объясняет д-р Квасьневский: рецептор ACE2, таким образом, может использоваться вирусами для проникновения в клетку-хозяина, внутри которой они размножаются. Из тысяч вариантов, идентифицированных в гене ACE2, многие из них могут влиять на восприимчивость к заражению коронавирусами, такими как SARS-CoV и NL63. Однако пока невозможно подтвердить, существует ли подобная связь в случае с нынешним коронавирусом - SARS-CoV-2. Для дальнейших эпидемиологических исследований распространения и инвазивности вируса потребуется крупномасштабный генетический анализ нескольких популяций.
Можете ли вы сказать, что мы в опасности?
Интересно, что предыдущие исследования доказали связь между генетическими изменениями в гене ACE2 у пациентов со склонностью ко многим другим заболеваниям, в том числе, например, к сердечным.
- Мы видим, что на течение COVID-19 может влиять не только возраст пациентов, но и сопутствующие заболевания, такие как диабет или гипертония, которые также могут зависеть от генетики и образа жизни. Только сейчас, в кризисной ситуации, мы все начинаем яснее видеть важность таких зависимостей, - продолжает доктор Хаб. Мирослав Квасьневский.
По мнению ученых, наличие современных технологий, позволяющих проводить крупномасштабное секвенирование геномов (даже всего населения), глобальный доступ к информации об инфекциях и течении болезни, а также передовые аналитические методы могут стать оружие в борьбе с новыми опасными вирусами.
Выявление генетической предрасположенности, влияющей на течение инфекции или эффективность лечения, может сыграть важную роль в управлении системой здравоохранения в кризисной ситуации - м. путем выявления лиц с повышенной предрасположенностью к заболеванию или лиц, у которых клиническое течение заболевания может быть тяжелым.
Знания о генетической предрасположенности, а также поведенческих и экологических условиях могут позволить выбрать наиболее эффективную терапию.
Об экспертах:
доктор хаб. Мирослав Квасьневский - генетик, молекулярный биолог, биоинформатик, руководитель Центра биоинформатики и анализа данных Белостокского медицинского университета. Координатор работы исследовательских групп в проектах в области персонализированной медицины и крупномасштабной геномики, ориентированных в основном на проблемы болезней цивилизации, в частности рака, сахарного диабета II типа и сердечно-сосудистых заболеваний. В рамках этих проектов он сотрудничает с ведущими исследовательскими центрами в Польше и мире. В своей работе использует новейшие аналитические методы в области геномики и системной биологии. Он выступает советником международных организаций и биотехнологических компаний в области новых технологий геномики и анализа биомедицинских данных. Лауреат премии Министра науки и высшего образования за научные достижения.
dr Paweł Gajdanowicz - доцент кафедры клинической иммунологии Медицинского университета во Вроцлаве. Автор научных работ в области иммунологии, аллергологии, онкологии, молекулярной биологии и персонализированной медицины. Он приобрел опыт работы в престижных научно-исследовательских учреждениях в Польше и Европе. Участвует в реализации многочисленных научно-исследовательских и опытно-конструкторских проектов. Член Совета молодых ученых 3-го созыва и Европейской академии аллергологии и клинической иммунологии (EAACI).