Новые исследования проливают свет на то, как гены могут формировать опыт человека в отношении Covid-19

Около 20% людей, заразившихся вирусом Covid-19, узнали о его наличии только потому, что он был обнаружен в ходе обычного скринингового теста. Никаких симптомов у них не было. Другие заразились и не могли избавиться от последствий в течение нескольких месяцев, после чего им был поставлен диагноз Covid-19.
Поведение людей после заражения вирусом Covid-19 зависит от множества факторов, включая дозу вируса, место его проникновения в организм - нос, рот или глаза, возраст и состояние здоровья, генетические характеристики заразившего их варианта и т.д.
Новое исследование изучает еще один аспект загадки о том, как люди переносят эту инфекцию: гены.
Исследование, опубликованное в среду в журнале Nature, показывает, что люди, являющиеся носителями общих изменений в генах, кодирующих определенные молекулы иммунной системы, которые находятся на поверхности клеток и называются человеческими лейкоцитарными антигенами, или HLA, чаще болеют Covid-19 без каких-либо симптомов.
Еще одно исследование, результаты которого недавно были опубликованы в Интернете в виде препринта, не прошедшего рецензирования и публикации, показало, что люди с определенными изменениями в генах, близких к FOXP4, который кодирует белок, активный в легких и иммунной системе, более склонны к развитию длинного Ковида.
HLA могут быть знакомы, поскольку они используются для определения совместимости органов пациентов, нуждающихся в трансплантации. Эти молекулы прилипают к поверхности определенных лейкоцитов, а также клеток многих других тканей организма.
"Я представляю себе их в виде руки, торчащей вверх, и кисти на конце руки", - говорит автор исследования доктор Джилл Холленбах, профессор неврологии Института нейронаук Вейля при Калифорнийском университете в Сан-Франциско.
По словам Холленбах, задача молекул HLA заключается в том, чтобы представлять части белков иммунной системе, чтобы их можно было распознать, если они встретятся снова.
Представьте себе, говорит она, что в клетке, проглотившей вирус, вызывающий Ковид-19, часть вируса расщепляется в клетке, и некоторые фрагменты белка мигрируют на поверхность, где молекулы HLA захватывают их и удерживают, чтобы Т-клетки могли их увидеть.
Т-клетки - это иммунные клетки, которые помогают организму распознавать и запоминать белки. Они формируют память иммунной системы, чтобы она могла отреагировать, если снова увидит патоген.
Таким образом, молекула HLA торчит вверх, как рука, "а в руке находится... небольшой пептидный фрагмент белка вируса", - говорит Холленбах.
Существуют три общие группы HLA: HLA-A, HLA-B и HLA-DR. Внутри этих групп существуют сотни разновидностей этих молекул. По словам Холленбаха, каждая из них очень специфично ищет определенные фрагменты белка и удерживает их определенным образом, чтобы Т-клетки могли их увидеть и научиться вырабатывать против них антитела.
Поиск генов, сцепленных с молчанием Covid-19
Для проведения исследования Холленбах начала работу с людьми, прошедшими HLA-типирование в крупном реестре потенциальных доноров костного мозга под названием "Be The Match". Она предложила более чем 29 000 человек принять участие в исследовании с помощью смартфона, где люди сообщали о положительных результатах тестов и записывали свои симптомы. Первоначальная группа "открытия" состояла из более чем 1400 человек, не прошедших вакцинацию и сообщивших о положительном результате теста на Covid-19; 136 из них не сообщили о симптомах, связанных с их инфекциями.
Затем исследователи более внимательно изучили эту группу на предмет наличия сходства в генах, кодирующих их HLA-молекулы, и оно было обнаружено. Люди из этой группы с большей вероятностью были носителями гена, кодирующего особый тип HLA-молекул, называемый HLA-B*15:01.
У людей с двумя копиями генов вероятность остаться бессимптомными была в восемь раз выше, чем у тех, кто не имел этих вариантов.
Далее Холленбах хотел выяснить, как именно этот тип HLA-молекулы может препятствовать появлению симптомов заболевания.
Оказалось, что HLA-B*15:01 распознает фрагменты других видов атипичных вирусов, которые ассоциируются с обычными сезонными респираторными инфекциями. Распознаваемые им фрагменты белка являются общими с вирусом, вызывающим Covid-19. По словам Холленбаха, люди с такими молекулами HLA, скорее всего, уже имели определенный иммунитет против SARS-CoV2 и смогли избавиться от вируса до того, как он вызвал симптомы.
Примерно у 20% людей, получивших Covid-19, симптомы не проявляются. По словам Холленбаха, около 20% из них являются носителями этого варианта HLA. Таким образом, это не единственное объяснение того, почему у людей могут быть "тихие" инфекции, и исследователи отмечают, что носительство HLA-B*15:01 не гарантирует отсутствия симптомов." Несомненно, существуют и другие генетические и негенетические факторы, которые имеют большое значение, но мы не знаем, что это за факторы", - сказал Холленбах. "Мы знаем, что в данном случае этот конкретный генетический фактор сильно связан с бессимптомной инфекцией".
Изменение генов может частично объяснить риск длительного ковид
Гены могут также помочь объяснить, почему люди оказываются на другой стороне спектра Ковид-19, имея дело с симптомами, которые затягиваются и превращаются в длительные Ковид.
Более трех лет международная группа ученых занималась поиском генов, которые могут быть связаны с тяжелыми формами инфекции Ковид-19.
Исследователи собрали данные 24 исследований, в которых приняли участие около 6,5 тыс. человек, и сравнили их с более чем 1 млн. других людей, которые служили контролем.
Исследование "длинного Ковида" является результатом этой работы, проводимой под руководством ученых Каролинского института в Стокгольме.
Анализ 11 таких исследований, включавших секвенирование всех генов в организме человека и последующее сравнение геномов большого числа людей, показал, что у тех, у кого развился длинный Ковид, вероятно, имеется общая ДНК вокруг гена FOXP4 - гена, который, по-видимому, участвует в иммунных реакциях клеток в крошечных воздушных мешочках легких. Эти клетки также, по-видимому, помогают восстанавливать повреждения легких.
"Этот конкретный генетический вариант интригует, поскольку он позволяет понять некоторые глубинные механизмы, связанные с длительным Ковидом, и предполагает наличие генетической предрасположенности. Однако на него нельзя полностью полагаться при выявлении лиц, входящих в группу риска", - сказал ведущий автор исследования д-р Хьюго Зеберг, эволюционный генетик из Каролинского университета.
По словам Зеберга, гены, скорее всего, являются лишь одной из причин развития длинного Ковида, и в этом процессе, вероятно, участвует целый ряд генов.
"Насколько мне известно, никогда не было показано, что длинный COVID имеет генетический компонент. Так что это очень важное открытие", - сказал д-р Ноам Бекманн, директор отдела науки, основанной на данных, в Медицинской школе Икан (Mount Sinai's Icahn School of Medicine) в Нью-Йорке.
Бекманн входит в группу ученых из 16 стран, предоставивших данные для исследования.
Согласно результатам исследования, опубликованным в виде препринта до рецензирования, вероятность развития длинного Ковида у людей, носивших этот вариант гена FOXP4, была примерно на 60% выше, чем у людей, не имевших этого варианта.
По словам Зеберга, его группа планирует собрать больше случаев и включить их в исследование, которое, как он надеется, укажет и на другие гены, которые могут быть вовлечены в этот процесс.
"Мы надеемся, что наши результаты подтолкнут других представителей научного сообщества к дальнейшему изучению этих ассоциаций", - сказал он.
Спасибо за информацию