Исследователи указывают на генетические вариации, которые могут повлиять на течение COVID-19

Исследователи из Центра индивидуализированной медицины клиники Майо обнаружили ключевые геномные сигнатуры человека, которые могут помочь объяснить, почему протекает тяжело у одних людей и легко у других. Проанализировав объемы разнообразных данных о последовательностях ДНК со всего мира, ученые выявили мутации в двух белках человека, которые могут повлиять на течение SARS-CoV-2 — вируса, ответственного за COVID-19.



Их исследование показывает, что варианты в генах для ACE2 а также ТМПРЕСС2 может привести к увеличению или уменьшению экспрессии белка. Увеличение экспрессии белка может привести к повышенной восприимчивости и тяжести COVID-19, а снижение может иметь защитный эффект против вируса. Белки играют много важных ролей в организме. В таком случаеACE2 а также ТМПРЕСС2 обеспечивают критические точки входа для SARS-CoV-2 для проникновения и заражения клеток человека.

Результаты исследования, опубликованные в Молекулярная генетика человекапредлагают потенциальный новый диагностический подход, основанный на вариациях в клетках-хозяевах, а не на самом постоянно развивающемся вирусе.

«COVID-19 является хозяином частоты изменения последовательностей своих генов, но это говорит только о половине истории. Наши результаты показывают, что взаимодействие вируса с белками, закодированными в геноме человека, также может быть фактором, влияющим на исход болезни человека. », — говорит Линсинь Чжан, доктор философии, ведущий автор исследования и исследователь программы фармакогеномики Центра индивидуализированной медицины.

«Эти результаты теперь можно применить к данным о последовательности ДНК пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, чтобы потенциально определить степень восприимчивости к заболеванию», — добавляет д-р Чжан. «Я надеюсь, что эту методологию можно будет расширить для других генов, участвующих в COVID-19, и что ученые и врачи во всем мире смогут использовать эту информацию, чтобы помочь своим пациентам».

Для исследования д-р Чжан и ее команда глубоко изучили данные секвенирования ДНК почти 71 000 человек по всему миру, включая почти 30 000 расовых и этнических меньшинств, чтобы определить варианты последовательности в ДНК. ACE2 а также ТМПРЕСС2 гены. Затем команда проанализировала сотни вариантов белков, кодируемых этими генами, и идентифицировала вариантные гены, которые генерировали высокие и низкие уровни экспрессии. Для этого д-р Чжан сконструировала клетки, способные экспрессировать варианты белка, а затем, используя цветовое кодирование, она и ее команда проанализировали варианты, чтобы определить, какие из них более или менее стабильны.

В исследовании использовался почти миллион сгенерированных клеток и получены миллиарды точек данных, которые команда проанализировала с использованием ряда технологий, включая сортировку клеток, современную геномику, высокопроизводительное секвенирование ДНК и компьютерный алгоритм.

«Насколько нам известно, это первый случай, когда кто-либо применил этот подход к COVID-19», — говорит Ричард Вейншилбум, доктор медицинских наук, соавтор исследования и фармаколог Центра индивидуальной медицины и отдела молекулярной фармакологии и экспериментальной терапии. . «Эта работа была бы невозможна без драматических достижений в области секвенирования ДНК, соединенных вместе с параллельными достижениями в нашей способности проверять функциональные и медицинские последствия индивидуальных вариаций в последовательности ДНК — и, как результат — индивидуальные вариации белков, кодируемых нашими генами».

Доктор Вейншилбум говорит, что исследование стало возможным благодаря большому количеству информации о последовательности ДНК человека, которая сейчас находится в открытом доступе, при условии, что эти данные должны быть тщательно защищены, а их использование должно быть проверено и одобрено во избежание любых возможных нарушений. Конфиденциальность.