Koroonaviirus ja geenid: vastuvõtlikkus nakkusele DNA-s?

Spetsiifiliste geneetiliste omadustega inimestel võib olla koronaviiruse nakatumise oht. Uuringud on näidanud, et inimese ACE2 geenis on tuvastatud mitmeid variante, mis võivad mõjutada vastuvõtlikkust teiste koronaviiruste nakatumisele: SARS-CoV ja NL63. Kuid haigusele vastuvõtlikkuse ja COVID-19 kulgu suhe pole siiani täielikult mõistetav.

Immunoloogide sõnul saab tänu teadmistele viiruste kehasse tungimise eest vastutavatest mehhanismidest ja selles protsessis osalevaid valke kodeerivate geenide analüüsist ennustada, kas inimeste erinevused DNA-s mõjutavad vastuvõtlikkust nakkusele. See kehtib paljude tuntud ja ohtlike haiguste kohta.

- Geneetilised uuringud ja assotsiatsioonianalüüsid on võimaldanud avastada seoseid geneetiliste erinevuste ja vastuvõtlikkuse vahel selliste viiruste nagu HIV, HBV, HCV, dengue viirus, tuberkuloosi, leepra, meningiidi ja malaariat põhjustavate parasiitide põhjustatud bakterite vahel - loetleb dr Paweł Gajdanowicz Wrocławi Meditsiiniülikooli kliinilise immunoloogia õppetooli ja osakonna juhataja. - Näiteks CCR5 retseptorit kodeeriva geeni mutatsioon muudab inimesed HIV-nakkusele vähem vastuvõtlikuks ja sarnaseid seoseid võib korrutada.

Spetsiifiliste geneetiliste omadustega inimestel, nt geenivariantidel, on erinev vastuvõtlikkus infektsioonidele ja nad reageerivad ravis kasutatavatele ravimitele erinevalt. Selle tagajärjel võib haiguse kulg ise sõltuda individuaalsest geneetilisest eelsoodumusest. Need teadmised on äärmiselt väärtuslikud ja hakkavad kanduma kliinilistesse mõjudesse.

Selle video vaatamiseks lubage JavaScripti ja kaaluge üleminekut veebibrauserile, mis toetab HTML5-videot

Geenid ja SARS-CoV-2 koronaviirus

Nagu teiste haiguste puhul, võivad geenid mängida rolli ka SARS-CoV-2 koroonaviiruses; üks paremini kirjeldatud on ACE2 geen. Varasemad uuringud SARS-CoV koroonaviiruse kohta, mis põhjustas pandeemia 2002. ja 2003. aastal, näitasid seost ACE2 geeni poolt alveoolide pinnal kodeeritud valkude hulga ja selle viirusega nakatumise vahel. Sama võib nüüd olla ka SARS-CoV-2 puhul.

Vaatamata uudse koronaviiruse epideemia varajasele staadiumile teavad teadlased üha enam, kuidas see viirus võib inimese rakke nakatada.

- Kopsurakkude SARS-CoV-2 viirusega nakatumise mehhanism on seotud viirusvalkude aktiveerimisega spetsiifilise ensüümi abil kopsurakkude pinnal. On tõestatud, et aktiveeritud viirusvalgud - nagu 2002. aastal toimunud SARS-Covi pandeemia korral - seonduvad ülalmainitud ACE2 geeni kodeeritud inimese retseptoriga, põhjustades nakkust - selgitab dr. Mirosław Kwaśniewski, Bialystoki Meditsiiniülikooli bioinformaatika ja andmeanalüüsi keskuse juhataja.

Nagu dr Kwaśniewski selgitab: ACE2 retseptorit saavad seetõttu viirused kasutada peremeesrakku sisenemiseks, mille sees nad paljunevad. ACE2 geeni tuhandete tuvastatud variantide hulgas on paljudel potentsiaal mõjutada vastuvõtlikkust koronaviiruste, näiteks SARS-CoV ja NL63, nakatumisele. Siiski pole endiselt võimalik kinnitada, kas sarnane seos on praeguse koronaviirusega - SARS-CoV-2. Viiruse leviku ja invasiivsuse kontekstis toimuvate täiendavate epidemioloogiliste uuringute jaoks on vaja laiaulatuslikke geneetilisi analüüse mitmel populatsioonil.

Kas saate kontrollida, kas olete ohus?

Huvitav on see, et varasemad uuringud on tõestanud geneetiliste muutuste seost ACE2 geenis patsientidel, kes on vastuvõtlikud paljudele muudele haigustele, sealhulgas südame-veresoonkonna haigustele.

- Näeme, et COVID-19 kulgu võivad mõjutada mitte ainult patsientide vanus, vaid ka kaasnevad haigused nagu diabeet või hüpertensioon, st need, mille põhjused võivad sõltuda ka geneetilistest determinantidest ja elustiilist. Alles nüüd, kriisiolukorras, hakkame kõik rohkem märkama selliste sõltuvuste olulisust - jätkab dr. Miroslaw Kwasniewski.

Teadlaste sõnul võib uute, ohtlike viiruste vastu võitlemiseks relvaks olla tänapäevaste tehnoloogiate kättesaadavus, mis võimaldavad genoomide laiaulatuslikku järjestamist (isegi kogu elanikkonna jaoks), ülemaailmne juurdepääs infektsioonide ja haiguse kulgu käsitlevale teabele ning arenenud analüüsimeetodid.

Infektsiooni kulgu või ravi efektiivsust mõjutavate geneetiliste eelsoodumuste kindlakstegemisel võib kriisiolukorras olla oluline roll tervishoiusüsteemi haldamisel, nt. tuvastades suurenenud vastuvõtlikkust haigustele või inimesi, kelle haiguse kliiniline kulg võib olla raske.

Geneetiliste eelsoodumuste, käitumis- ja keskkonnatingimuste tundmine võib võimaldada valida kõige tõhusama ravi.

Ekspertide kohta:

dr hab. Mirosław Kwaśniewski - geneetik, molekulaarbioloog, bioinformaatik, Bialystoki Meditsiiniülikooli bioinformaatika ja andmeanalüüsi keskuse juhataja. Personaliseeritud meditsiini ja ulatusliku genoomika valdkonna projektide uurimisrühmade töö koordinaator keskendus peamiselt tsivilisatsioonihaiguste, eriti vähi, II tüüpi diabeedi ja südame-veresoonkonna haiguste probleemidele. Nende projektide raames teeb ta koostööd juhtivate uurimiskeskustega Poolas ja kogu maailmas. Oma töös kasutab ta uusimaid analüüsimeetodeid genoomika ja süsteemibioloogia valdkonnas. Ta tegutseb rahvusvaheliste organisatsioonide ja biotehnoloogiaettevõtete nõustajana genoomika uute tehnoloogiate ja biomeditsiiniliste andmete analüüsi valdkonnas. Teadus- ja kõrgharidusministri preemia laureaat teadussaavutuste eest.

dr Paweł Gajdanowicz - Wrocławi Meditsiiniülikooli kliinilise immunoloogia õppetooli ja osakonna dotsent. Teadustööde autor immunoloogia, allergoloogia, onkoloogia, molekulaarbioloogia ja isikupärastatud meditsiini valdkonnas. Ta omandas kogemusi mainekates uurimisasutustes Poolas ja Euroopas. Osalenud arvukate teadus- ning uurimis- ja arendusprojektide elluviimises. 3. ametiaja noorte teadlaste nõukogu ning Euroopa allergoloogia ja kliinilise immunoloogia akadeemia (EAACI) liige.