Почему одни люди страдают от COVID-19 больше, чем другие

В настоящее время большое количество людей заражается COVID-19. К счастью, у большинства из них наблюдаются лишь легкие симптомы, во многом благодаря высокому уровню вакцинации. Однако у некоторых людей заболевание принимает гораздо более серьезную траекторию, и наше понимание основных причин все еще недостаточно. Геном человека может быть ключом к пониманию того, почему COVID-19 более опасен для одних людей, чем для других. Группа ученых из Берлинского института здравоохранения в Шарите (BIH) вместе с коллегами из Великобритании и Канады обнаружили гены и белки, которые способствуют более высокому риску тяжелого течения COVID-19. Их выводы теперь опубликованы в журнале Nature Communications .

Врачи и ученые во всем мире до сих пор не знают, почему некоторые люди тяжело заболевают при заражении SARS-CoV-2 (вирусом, вызывающим болезнь COVID-19), а у других проявляются лишь легкие симптомы. Группа ученых из Центра цифрового здравоохранения БиГ определила гены, которые, помимо известных факторов риска, таких как возраст и пол, предрасполагают людей к более серьезному заражению.

«Относительно давно было замечено, что восприимчивость к инфекции зависит, например, от группы крови человека, которая передается по наследству», — объясняет Майк Питцнер, ведущий автор исследования. «Поэтому было ясно, что течение болезни хотя бы частично определяется генетикой».

Ученые из БиГ получили доступ к генетическим данным , которые исследователи собрали у пациентов с COVID-19 по всему миру, включая тяжесть заболевания. «В то время наблюдалось около 17 геномных областей, связанных с более высоким риском тяжелого течения COVID-19, — объясняет Питцнер, — но причинные гены и лежащий в их основе механизм оставались неизвестными для многих».

Группа вычислительной медицины в БиГ ранее разработала «протеогеномный» подход, чтобы связать области ДНК, кодирующие белок , с болезнями через белковый продукт. Они применили этот метод к COVID-19 и в этом новом исследовании обнаружили восемь особенно интересных белков.

«Одним из них был белок, отвечающий за группу крови человека», — объясняет Клаудия Лангенберг, глава группы вычислительной медицины. «Мы знали, что этот ген был связан с риском заражения, поэтому это было своего рода доказательством концепции. В то же время казалось, что белок ELF5 может быть гораздо более актуальным. Мы обнаружили, что пациенты с COVID-19, несущие вариант в ген, кодирующий ELF5, гораздо чаще подвергался госпитализации и вентиляции легких, а в некоторых случаях даже умирал, поэтому мы присмотрелись».

Команда обратилась к своим коллегам из группы Intelligent Imaging Group, возглавляемой Кристианом Конрадом, из-за их опыта в анализе отдельных клеток. Лоренц Чуа, аспирант группы, сосредоточился на выяснении того, какие клетки демонстрируют особенное количество белка ELF5: «Мы обнаружили, что ELF5 присутствует во всех поверхностных клетках кожи и слизистых оболочек, но вырабатывается в особенно больших количествах. в легких. Поскольку именно здесь вирус наносит большую часть своего ущерба, это казалось очень правдоподобным».

Но Конрад развеивает любые надежды на то, что ученые, возможно, идентифицировали новую молекулу-мишень для разработки лекарств : «ELF5 — это то, что известно как фактор транскрипции, и он контролирует, как часто или редко включаются и выключаются другие гены по всему телу. ", - объясняет он. «К сожалению, трудно представить себе какое-либо вмешательство в этот белок, так как это, несомненно, вызовет множество нежелательных побочных эффектов».

Однако среди восьми подозреваемых ученые выявили еще одного интересного кандидата: белок G-CSF, который служит фактором роста клеток крови. Они обнаружили, что пациенты с COVID-19, которые генетически производят больше G-CSF, как правило, имеют более легкое течение болезни. Синтетический G-CSF уже давно доступен в качестве лекарственного средства, поэтому его использование для лечения пациентов с COVID-19 вполне возможно.

Превращение таких генетических открытий в клиническое применение — процесс не простой и не быстрый. Работа, возможная только благодаря поддержке многих ученых и клиницистов БиГ и Шарите, а также открытому доступу к результатам исследований по всему миру, показывает, как открытая наука и усилия международной команды могут раскрыть, как мельчайшие изменения в нашей генетической структуре изменить течение болезни, в данном случае COVID-19.

«Мы начали с глобальных данных от 100 000 участников и закончили рассмотрением отдельных молекул в отдельных клетках. Мы считаем, что сотрудничество, которое позволит нам быстро перейти от более широкой картины и изучения больших популяций к углубленному молекулярному наблюдению, может помочь лучше понять клинические последствия этого вируса и преподают нам важные уроки для будущих пандемий», — заключает Питцнер.

Добавить комментарий