Наявність генетичних варіантів ризику в гені ABO може значно збільшити шанси на розвиток COVID-19, та інші гени також можуть підвищувати ризик COVID-19, згідно з дослідженням, представленим на Міжнародній конференції ATS 2021.
Багато що про COVID-19 залишається медичною таємницею, включно з тим, чи піддаються певні гени людей більшому ризику зараження ТОРС-коронавірус-2 вірус, який викликає COVID-19. Ана Ернандес Кордеро, доктор філософії, науковий співробітник Центру інновацій у легенях серця Університету Британської Колумбії, та його колеги використовували інтегративну геноміку в поєднанні з протеомікою для ідентифікації цих генів.
Геномні дослідження визначають конкретні гени, які можуть відігравати роль у біологічних процесах, таких як розвиток захворювань, тоді як протеоміка робить те ж саме для білків. Дослідники можуть отримати повнішу картину хвороботворних процесів, об’єднавши інструменти для дослідження обох.
"ДНК є великою складною молекулою, тому самі по собі генетичні асоціації не можуть точно визначити точний ген, що відповідає за COVID-19», — сказав доктор Ернандес. «Однак, об’єднавши генетичну інформацію про COVID-19 з експресією генів і наборами протеомних даних, ми можемо з’ясувати, які гени керують взаємозв’язком з COVID-19».
Дослідники поєднали генетичну інформацію з дослідженням експресії генів легенів, щоб ідентифікувати генетичні варіанти, які контролювали експресію генів у легенях, відповідальних за COVID-19. Дослідники визначили маркери специфічних генів, які поділяють їх вплив на експресію генів і рівень білка на сприйнятливість до COVID-19. Для аналізу вони використовували біоінформатику для інтеграції: (1) набору геномних даних, отриманих від пацієнтів, які були інфіковані SARS-CoV-2, а також від неінфікованих осіб (контрольна група); (2) набори даних експресії генів легенів і тканин крові з клінічних популяцій (не-COVID-19); і (3) набір даних протеома, отриманий від донорів крові (не-COVID-19).
Зробивши це, вони виявили, що кілька генів, відповідальних за відповідь імунної системи на COVID-19, також беруть участь у сприйнятливості до COVID-19. Те, що вони виявили, було підтверджено результатами попередніх досліджень.
Шукаючи гени-кандидати в білках крові, вони змогли зробити ще один крок у зв’язку впливу генів із сприйнятливістю до COVID-19. Протеоміка крові також може допомогти визначити маркери в крові, які можна легко виміряти, щоб вказати статус захворювання і, можливо, для моніторингу захворювання.
«Використовуючи силу геномної інформації, ми визначили гени, пов’язані з COVID-19», – сказав доктор Ернандес. «Зокрема, ми виявили, що ген ABO є значущим фактором ризику для COVID-19. Особливої уваги заслуговує зв’язок між групою крові АВО та ризиком COVID-19. Ми показали, що зв’язок — це не просто асоціація, а причинно-наслідковий зв’язок».
На додаток до гена ABO, доктор Ернандес та його колеги виявили, що люди, які мають певні генетичні варіанти SLC6A20, ERMP1, FCER1G і CA11, мають значно вищий ризик зараження COVID-19. «Цим особам слід бути вкрай обережними під час пандемії. Ці гени також можуть виявитися хорошими маркерами захворювань, а також потенційними мішенями для ліків».
Деякі з генів, виявлених в аналізі дослідників, вже були пов'язані з респіраторними захворюваннями. Наприклад, ERMP1 пов’язують з астмою. CA11 також може підвищити ризик COVID-19 у людей з цукровим діабетом.
Генетичні асоціації для COVID-19 та експресію генів і білків були об’єднані за допомогою інтегративної геноміки (IG). IG спрямований на виявлення механізмів (наприклад, рівнів експресії генів), які пов’язують ефекти генетичного коду зі складним захворюванням. Ці методи, хоча і складні, також є швидкими, і їх результати можуть допомогти дослідникам визначити пріоритетність генів-кандидатів для тестування in vitro (в лабораторії) та in vivo (у живих організмах).
Доктор Ернандес додав: «Наше дослідження просунулося з часу, коли ми вперше провели цей аналіз. Тепер ми визначили ще цікавіші кандидати на COVID-19, такі як IL10RB, IFNAR2 та OAS1. Ці гени були пов’язані з тяжким перебігом COVID-19. Їхня роль у імунній відповіді на вірусні інфекції та зростаюча кількість доказів свідчать про те, що ці кандидати та їхня роль у COVID-19 мають бути додатково досліджені».
Довідка: «Інтегративний геномний аналіз висвітлює потенційні генетичні фактори ризику для Covid-19» А. І. Ернандес Кордеро, X. Li1, С. Мілн, К. Янг, Ю. Боссе, П. Жубер, В. Тименс, М. Ван ден Берге , Д. Нікл, К. Хао та Д. Сін, 3 травня 2021 р., Міжнародна конференція ATS 2021.
абстрактний
