Paula Dobosz
Właśnie dzisiaj w prestiżowym czasopiśmie naukowym Science ukazały się pierwsze wyniki badań konsorcjum „The COVID Human Genetic Effort” (covidhge.com) zrzeszającego już ponad 200 instytucji z całego świata, w tym dwie polskie jednostki.
Naukowcy donoszą w nim, że za ciężki przebieg choroby COVID-19 mogą być odpowiedzialne wrodzone defekty odpowiedzi immunologicznej – szczególnie interferonu typu I. A to dopiero sam początek analizy całych genomów COVID-owych pacjentów. O tych ważnych wynikach pisze dla Crazy Nauki dr Paula Dobosz, członkini polskiego zespołu wchodzącego w skład konsorcjum The COVID Human Genetic Effort.
Liczba potwierdzonych przypadków zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 na świecie przekroczyła już 31 milionów, a 966 710 osób zmarło z powodu choroby COVID-19 (dane z 21.09.2020 godz. 9:32 AM, źródło: https://www.worldometers.info/coronavirus/). Manifestacja kliniczna choroby jest bardzo zróżnicowana, i choć większość zakażonych osób przechodzi chorobę bezobjawowo lub mając jedynie łagodne symptomy, część zakażonych rozwija pełne spektrum objawów w bardzo ciężkiej postaci, prowadzącej w szybkim czasie nawet do śmierci.
Dlaczego niektórzy ludzie ciężej przechodzą COVID-19?
Początkowo ciężki przebieg choroby wiązano jedynie z podeszłym wiekiem pacjentów. Później do czynników ryzyka ciężkiego przebiegu choroby dołączyły również pewne choroby, na przykład kardiologiczne czy związane z układem oddechowym. Statystyki pokazują, że częściej chorują mężczyźni niż kobiety, szczególnie wśród tych osób, u których przebieg choroby jest ciężki. Wciąż jednak nie wiemy, co tak naprawdę determinuje ciężki przebieg choroby.
Znajomość mechanizmów na poziomie molekularnym mogłaby pomóc w szybkim wskazywaniu tych chorych, u których choroba mogłaby być śmiertelna, co pozwoliłoby na natychmiastowe zapewnienie takim osobom szczególnej opieki, wdrożenie odpowiedniego leczenia.
I odwrotnie: wiedza na temat tego, kto może być genetycznie oporny na zachorowanie, mogłaby pomóc w delegowaniu odpowiednich osób do pracy z chorymi np. wśród pracowników służby zdrowia. Osoby posiadające warianty genetyczne, poniekąd ochronne, mogłyby bezpiecznie opiekować się chorymi na COVID-19.
Polski wkład w publikację w „Science”
Najnowszy, dzisiejszy numer prestiżowego pisma “Science” prezentuje dwie prace badawcze, które skupiły się na poszukiwaniu mechanizmów molekularnych predysponujących do cięższego przebiegu COVID-19. Jeden z artykułów wskazuje na to, że ponad 10 proc. młodych ludzi niemających chorób towarzyszących, u których rozwija się ciężka postać COVID-19, ma błędnie “wycelowane” przeciwciała, które atakują nie wirusa, ale sam układ odpornościowy.
Drugi z dziś opublikowanych artykułów – i to właśnie jego treść tutaj omawiam – przedstawia pierwsze wyniki ogromnych badań konsorcjum „The COVID Human Genetic Effort” (covidhge.com) zrzeszającego już ponad 200 instytucji z całego świata. Polskimi przedstawicielami są naukowcy z Centralnego Szpitala Klinicznego MSWiA w Warszawie (badania zainicjował dr Zbigniew Król, dyrektor ds. naukowych szpitala) oraz naukowcy z Uniwersytetu Adama Mickiewicza w Poznaniu i MNM Diagnostics (zespół, na czele którego stoi dr Paweł Zawadzki).
Autorzy publikacji postanowili sprawdzić, czy wrodzone defekty odporności mogą być przyczyną ciężkiego przebiegu choroby COVID-19. Wiadomo już, że niektóre warianty genów (takich jak TLR3, IRF7, IRF9) zaangażowanych w odpowiedź immunologiczną z wykorzystaniem interferonu typu I (odmiany białka wytwarzanej przez układ odpornościowy w odpowiedzi na obecność patogenów), wpływają na ciężki przebieg grypowego zapalenia płuc. Ta informacja była podstawą przeprowadzonych badań.
Geny a ciężki przebieg COVID-19
Po wnikliwej analizie bardzo wielu istniejących wyników prac badawczych dotyczących molekularnych szczegółów przebiegu grypy wytypowano ostatecznie kilkanaście genów i dodano je do listy genów potencjalnie istotnych również w przebiegu choroby COVID-19.
Następnie rozpoczęto długie i pracochłonne analizy genomów (ang. whole genome sequencing, WGS) lub eksomów (ang. whole exome sequencing, WES) dwóch grup pacjentów: pierwszą stanowiły 534 osoby łagodnie przechodzące COVID-19, drugą zaś tworzyło 659 pacjentów, u których przebieg choroby był bardzo ciężki, a nawet zakończony śmiercią. W drugiej części badania naukowcy sprawdzali swoje hipotezy na liniach komórkowych ludzkich fibroblastów, które eksponowano na zakażenie wirusem SARS-CoV-2.
Choć to dopiero początek badań, szybko okazało się, że początkowe przypuszczenia naukowców były jak najbardziej uzasadnione: ponad 3,5% pacjentów z grupy o ciężkim przebiegu choroby miało przynajmniej jeden patogenny wariant z wytypowanej przez badaczy listy genów, w przeciwieństwie do osób z grupy o łagodnym przebiegu COVID-19, w której takich patogennych wariantów nie było.
Ta wiedza ułatwi leczenie najcięższych przypadków
To oznacza, że pacjenci, u których występuje jakiś wrodzony defekt genów uczestniczących w odpowiedzi immunologicznej wykorzystującej interferon typu I, mogą mieć znacznie wyższe ryzyko ciężkiego przebiegu COVID-19, jak również potencjalnie wielu innych chorób wirusowych. I wreszcie: wszystko wskazuje na to, że dobrą metodą leczenia może okazać się szybkie podawanie interferonu typu I w tej grupie pacjentów, co może zapobiec rozwojowi choroby i śmierci wielu z nich.
Na koniec warto wspomnieć, że to dopiero początek badań Konsorcjum HGE, bo analizy WGS wciąż trwają, a danych w bazie przybywa w zawrotnym tempie. Wkrótce do dyspozycji naukowców będą setki tysięcy całych genomów, w tym także genomów polskich pacjentów. Wciąż jeszcze można dołączyć do tego ogromnego, ogólnoświatowego badania, formularz znajduje się na stronie: https://odporninacovid.pl/ Gorąco zachęcamy!