Коронавирус ведет себя избирательно: одни страны сильно страдают от эпидемии, в других — ситуация более спокойная.
Многие люди переносят болезнь без симптомов, а кто-то попадает в реанимацию. Одно из объяснений — генетическая предрасположенность. Не исключено, что в ДНК есть мутации, сдерживающие или, наоборот, облегчающие проникновение вируса в организм.
Генетики объединяют усилия
В марте Андреа Ганна из Института молекулярной биологии Университета Хельсинки запустил проект по исследованию генетики пациентов с COVID-19 (COVID-19 Host Genetics Initiative). Сейчас к нему присоединились 158 научных коллективов со всего мира.
Одни анализируют открытые базы данных геномов, выявляя инфицированных, другие собирают образцы у пациентов в особенно пострадавших регионах. Компания Genotek — пока единственный российский участник — работает с уже имеющимися в ее распоряжении образцами ДНК.
«Мы предложили нашим клиентам, которые сдавали у нас генетические тесты, ответить на несколько вопросов — были ли они инфицированы коронавирусом, насколько сильно проявлялась болезнь, есть ли факторы риска, осложняющие ее течение.
Мы планируем собрать порядка ста тысяч анкет. Глобальная цель — научная публикация о генетической предрасположенности к коронавирусной инфекции у россиян», — говорит генеральный директор Genotek Валерий Ильинский.
Компания использует микрочипы, рекомендованные консорциумом COVID-19 Host Genetics Initiative. Они позволяют прочитать одновременно 650 тысяч последовательностей в геноме — те, что изменчивы у более чем одного процента населения.
«Мне неизвестно, чтобы кто-то исследовал достаточно образцов и сделал определенные выводы. Пока все сводится к умозрительным гипотезам без реальных экспериментов и проверки на статистическую значимость», — подчеркивает Ильинский.
Ворота для инфекции
Механизм проникновения в клетку коронавируса известен со времен эпидемии SARS. На липидной оболочке SARS-CoV-2 находятся белки-шипы, которые связываются с белками-рецепторами ACE2 на мембране клетки слизистой человека и используют их как ворота, чтобы внедриться в организм. Логично предположить, что могут существовать мутации гена, кодирующего ACE2, усиливающие или, наоборот, ослабляющие действие вируса.
Ученые из США, Канады, Индии и Сингапура проанализировали более 290 тысяч геномов людей из почти четырех сотен популяций и обнаружили несколько вариантов генов ACE2, которые влияют на его взаимодействие с белком-шипом. Причем все эти мутации довольно редкие.
Специалисты из Бельгии обратили внимание на фермент ACE1, который, как и ACE2, участвует в регуляции кровотока в сосудах. У носителя одного из вариантов гена ACE1 — аллеля D (с делецией с 16 интроне) — ACE2 не очень активен, белка вырабатывает меньше. В результате белку-шипу на вирусной частице не с чем связываться, он не может проникнуть в клетку и у человека меньше шансов заразиться.
Анализ геномов жителей 25 стран Европы, Турции, Израиля показал, что в некоторых регионах носителей D-аллеля больше и там меньше заболевших, ниже смертность от COVID-19. В Китае и Южной Корее, первыми пострадавших от эпидемии, D-аллель встречается редко.
Генетический пазл
Чтобы белок-шип на вирусной частице проник в организм, его нужно активировать. Это делает еще один фермент на мембране клетки человека — TMPRSS2, принадлежащий семейству сериновых протеаз (они расщепляют другие белки).
Ученые из Италии проанализировали 1025 вариантов гена, кодирующего TMPRSS2, в ДНК людей из 17 разных популяций. И хотя некоторые варианты нередки, значимых корреляций с числом заболевших не выявили.
Однако авторы работы полагают, что это, возможно, удастся для тех участков ДНК, которые регулируют активность данного гена, — так называемых экспрессий локусов количественных признаков (eQTL). Недавний препринт индийских иследователей это подтвердил: найдены мутации, которые меняют работу генов для белка TMPRSS2 конкретно в легких и тем самым способствуют быстрому распространению в Европе и Северной Америке нового коронавируса подтипа A2a.
В то же время ученые из Орегонского университета медицины и науки в США указали на гены, контролирующие иммунную систему, в частности кодирующие лейкоцитарные антигены — HLA. Эти молекулы первыми цепляются к вирусной частице, распознают ее и сигнализируют т-клеткам: «это враг, убей». Чем больше в крови HLA, тем сильнее иммунная система.
Выяснилось, что некоторые типы HLA действуют эффективнее, обнаруживают больше вирусных частиц. Это значит, что есть какие-то мутации генов, кодирующих эти молекулы-сенсоры. Действительно, у больных коронавирусом чаще встречались аллели HLA B46:01 — они особенно плохо справлялись с распознаванием вируса. В данных о геномах пациентов, сильно пострадавших от эпидемии SARS в 2002–2004 годы, тоже нашли эту мутацию.
Скорее всего, мутация гена HLA не единственная, увеличивающая риск тяжелого заболевания новой коронавирусной инфекцией, подчеркивают авторы работы, но она может быть важной частью этой проблемы.
Читайте также: «Я тебе, падла, покажу»: Усика вызвал на бой винницкий чиновник, экс-«АТОшник»
Татьяна Пичугина
Свежие комментарии