Клиническая картина COVID-19 варьируется от пациента к пациенту, поэтому понимание индивидуальной генетической предрасположенности к заболеванию имеет жизненно важное значение для прогноза, профилактики и разработки новых методов лечения. Впервые итальянские ученые смогли определить генетические и молекулярные основы этой восприимчивости к инфекции, а также возможность заражения более тяжелой формой болезни. Исследование будет представлено на 53-й ежегодной конференции Европейского общества генетики человека, которая будет проводиться полностью онлайн в связи с пандемией COVID-19, сегодня (суббота).
Профессор Алессандра Реньери, директор отделения медицинской генетики университетской больницы Сиены, Италия, расскажет о проекте своей команды GEN-COVID по сбору геномных образцов от пациентов с COVID по всей Италии, чтобы попытаться определить генетические основы высокий уровень клинической изменчивости они показали. Используя полное секвенирование экзома (WES) для изучения первых данных 130 пациентов с COVID из Сиены и других тосканских учреждений, они смогли выявить ряд общих генов восприимчивости, которые были связаны с благоприятным или неблагоприятным исходом инфекции. "Мы считаем, что вариации этих генов могут определять прогрессирование заболевания," говорит профессор Реньери. "Насколько нам известно, это первый отчет о результатах WES при COVID-19."
Поиск общих генов у пораженных пациентов по сравнению с контрольной группой не дал статистически значимых результатов, за исключением нескольких генов. Поэтому исследователи решили рассматривать каждого пациента как независимый случай, следуя примеру расстройства аутистического спектра. "Таким образом, мы смогли идентифицировать для каждого пациента в среднем три патогенных (вызывающих заболевание) мутации, влияющих на восприимчивость к инфекции COVID," говорит профессор Реньери. "Этот результат не был неожиданностью, поскольку мы уже знали из исследований близнецов, что COVID-19 имеет прочную генетическую основу."
Хотя проявления COVID у разных людей различаются, это не исключает возможности того, что одно и то же лечение будет эффективным во многих случаях. "Предлагаемая нами модель включает общие гены, и наши результаты указывают на некоторые из них. Например, ACE2 остается одной из основных целей. У всех наших пациентов с COVID есть интактный белок ACE2, и биологический путь, связанный с этим геном, остается основным направлением разработки лекарств," говорит профессор Реньери. ACE2 – это фермент, прикрепленный к внешней поверхности нескольких органов, включая легкие, который снижает кровяное давление. Он служит точкой входа для некоторых коронавирусов, включая COVID-19.
Эти результаты будут иметь серьезные последствия для здоровья и политики здравоохранения. Понимание генетического профиля пациентов может позволить перепрофилировать существующие лекарства для конкретных терапевтических подходов против COVID-19, а также ускорить разработку новых противовирусных препаратов. Возможность выявлять пациентов, предрасположенных к тяжелой пневмонии, и их чувствительность к конкретным лекарствам, позволит быстро принимать меры общественного здравоохранения. И будущим исследованиям также будет способствовать разработка биобанка COVID, доступного для академических и промышленных партнеров.
Теперь исследователи проанализируют еще 2000 образцов из других регионов Италии, в частности из 35 итальянских больниц, участвующих в проекте GEN-COVID.
"Наши данные, хотя и предварительные, многообещающие, и теперь мы планируем проверить их на более широкой популяции," говорит профессор Реньери. "Выходя за рамки наших конкретных результатов, результаты нашего исследования подчеркивают необходимость в новом методе для полной оценки основы одного из более сложных генетических признаков, обусловленных окружающей средой (вирус), но высокой степенью наследуемости. Нам необходимо разработать новые математические модели с использованием искусственного интеллекта, чтобы понять сложность этого признака, который является производным от сочетания общих и редких генетических факторов.
"Мы разработали этот подход в сотрудничестве с Сиенской лабораторией искусственного интеллекта и теперь намерены сравнить его с классическими общегеномными исследованиями ассоциаций3 в контексте Инициативы по генетике хозяев COVID-19, которая объединяет сообщество генетиков человека для создания, обмена и проанализировать данные, чтобы узнать генетические детерминанты восприимчивости, тяжести и исходов COVID-19. Как исследовательское сообщество, мы должны сделать все, что в наших силах, чтобы в настоящее время продвигать меры общественного здравоохранения."
Председатель конференции ESHG, профессор Джорис Велтман, декан Института биологических наук Университета Ньюкасла, Ньюкасл-апон-Тайн, Великобритания, сказал: "Мы очень рады, что эта работа по генетике восприимчивости COVID19 будет представлена в качестве одного из наших последних абстрактных докладов на ESHG. Наши итальянские коллеги представляют первое понимание роли генетической предрасположенности, влияющей на тяжесть ответа на инфекцию COVID19. Его необходимо расширить, чтобы охватить гораздо большие группы населения, но впечатляет скорость, с которой исследования этого вируса продолжаются всего за несколько месяцев."