Коронавирус и гени: податливост към инфекция в ДНК?

Хората със специфични генетични характеристики могат да имат потенциално по-голям риск от заразяване с коронавирус. Проучванията показват, че в човешкия ген ACE2 са идентифицирани редица варианти, които могат да повлияят на податливостта към инфекция с други коронавируси: SARS-CoV и NL63. Въпреки това, връзката между чувствителността към болестта и хода на COVID-19 все още не е напълно изяснена.

Според имунолозите, благодарение на познаването на механизмите, отговорни за проникването на вируси в организма и анализа на гените, кодиращи протеините, участващи в този процес, може да се предвиди дали разликите в ДНК между хората влияят на податливостта към инфекция. Това се отнася за много известни и опасни заболявания.

- Генетичните проучвания и анализите на асоциации направиха възможно да се открият връзките между генетичните различия и податливостта към инфекции с вируси като: ХИВ, HBV, HCV, вирус на денга, бактерии, причиняващи туберкулоза, проказа, менингит и причиняващи малария паразити - изброява д-р Павел Гайданович от От председателя и катедрата по клинична имунология на Медицинския университет във Вроцлав. - Например, мутация в гена, кодиращ CCR5 рецептора, прави хората по-малко податливи на HIV инфекция и подобни взаимоотношения могат да се умножат.

Хората със специфични генетични характеристики, например генни варианти, имат различна податливост към инфекции и реагират по различен начин на лекарства, използвани в терапията. Следователно, протичането на самата болест може да зависи от индивидуалните генетични предразположения. Това знание е изключително ценно и започва да се превръща в клинични ефекти.

За да видите това видео, моля активирайте JavaScript и помислете за надстройка до уеб браузър, който поддържа HTML5 видео

Гени и коронавирусът на SARS-CoV-2

Както при другите заболявания, гените също могат да играят роля в коронавируса на SARS-CoV-2; един от най-добре описаните е ACE2 гена. По-ранни проучвания върху коронавируса на SARS-CoV, който е причинил пандемията през 2002 и 2003 г., показват връзка между количеството протеини, кодирани от гена ACE2 на повърхността на алвеолите, и инфекцията с този вирус. Вече може да се случи същото и с ТОРС-CoV-2.

Въпреки ранните етапи на новото огнище на коронавирус, учените знаят все повече и повече за това как този вирус може да зарази човешките клетки.

- Механизмът на заразяване на белодробните клетки от вируса SARS-CoV-2 е свързан с активирането на вирусните протеини от специфичен ензим, разположен на повърхността на белодробните клетки. Доказано е, че активираните вирусни протеини - както в случая на пандемията на SARS-Cov през 2002 г. - се свързват с човешкия рецептор, кодиран от гореспоменатия ген ACE2, причинявайки инфекция - обяснява д-р. Мирослав Квашневски, ръководител на Центъра за биоинформатика и анализ на данни, Медицински университет в Белосток.

Както обяснява д-р Kwaśniewski: следователно ACE2 рецепторът може да се използва от вирусите за влизане в клетката гостоприемник, вътре в която те се размножават. Сред хилядите идентифицирани варианти в гена ACE2, много от тях имат потенциала да повлияят на податливостта към инфекция с коронавируси като SARS-CoV и NL63. Все още обаче не е възможно да се потвърди дали съществува подобна връзка с настоящия коронавирус - SARS-CoV-2. За по-нататъшни епидемиологични изследвания в контекста на разпространението на вируси и инвазивността ще са необходими широкомащабни генетични анализи върху множество популации.

Можете ли да проверите дали сте изложени на риск?

Интересното е, че по-ранни проучвания са доказали връзката на генетичните промени в гена ACE2 при пациенти, податливи на много други заболявания, включително сърдечно-съдови заболявания.

- Можем да видим, че ходът на COVID-19 може да бъде повлиян не само от възрастта на пациентите, но и от съпътстващи заболявания като диабет или хипертония, т.е. тези, чийто произход може също да зависи от генетичните условия и начина на живот. Едва сега, в кризисна ситуация, всички започваме да забелязваме важността на подобни зависимости повече - продължава д-р. Мирослав Квасневски.

Според учените наличието на съвременни технологии, които позволяват широкомащабно секвениране на геноми (дори за цялото население), глобален достъп до информация за инфекциите и хода на заболяването и усъвършенствани аналитични методи могат да бъдат оръжие в борбата с нови, опасни вируси.

Идентифицирането на генетични предразположения, влияещи върху хода на инфекцията или ефективността на лечението, може да играе важна роля при управлението на здравната система в кризисна ситуация, напр. чрез идентифициране на хора с повишена податливост към разболяване или при които клиничното протичане на заболяването може да бъде тежко.

Познаването на генетичните предразположения, както и на поведенческите и екологичните условия може да даде възможност за избор на най-ефективната терапия.

За експертите:

д-р хаб. Мирослав Квашневски - генетик, молекулярен биолог, биоинформатист, ръководител на Центъра за биоинформатика и анализ на данни на Медицинския университет в Белосток. Координатор на работата на изследователски групи по проекти в областта на персонализираната медицина и мащабна геномика, фокусирана главно върху проблемите на цивилизационните болести, по-специално рак, диабет тип II и сърдечно-съдови заболявания. Като част от тези проекти той си сътрудничи с водещи изследователски центрове в Полша и в света. В своята работа той използва най-новите аналитични методи в областта на геномиката и системната биология. Той е съветник на международни организации и биотехнологични компании в областта на новите геномни технологии и анализа на биомедицински данни. Лауреат на наградата на министъра на науката и висшето образование за научни постижения.

д-р Павел Гайданович - асистент в катедрата и катедра по клинична имунология в Медицинския университет във Вроцлав. Автор на научни трудове в областите имунология, алергология, онкология, молекулярна биология и персонализирана медицина. Придобива опит в престижни изследователски институции в Полша и Европа. Участва в изпълнението на множество научни и изследователски и развойни проекти. Член на Съвета на младите учени от 3-ти мандат и на Европейската академия по алергология и клинична имунология (EAACI).