Koronavirus SARS-COV-2 je zahrbten in skrivnosten. Simptomi bolezni, ki jo povzroča, so raznoliki, portret njegove značilne žrtve pa sploh ni tako očiten, kot se je zdelo prej. 23andMe bo uporabil svojo edinstveno gensko zbirko podatkov, da bi ugotovil možno povezavo med bolnikovim DNK in ranljivostjo za virus.
Koronavirus SARS-COV-2, ki se je prvič pojavil lani na Kitajskem, je agresor z enakimi možnostmi. Če ste človek, hoče prodreti vate. Zdi se, da virus na enak način okuži ljudi ne glede na njihovo starost, raso ali spol. To je logično, saj gre za povsem nov patogen, pred katerim nihče nima imunosti.
Toda virusna bolezen Covid-19 je v svojih manifestacijah bolj nepredvidljiva. Zelo malo ljudi, ki so okuženi, dejansko zboli. Bolniki imajo zelo različne simptome. Nekdo ima visoko vročino in kašelj. Nekateri imajo želodčne krče in drisko. Nekdo izgubi apetit. Nekdo preneha razlikovati vonjave. Nekdo lahko bolezen premaga tako, da sedi doma, zaužije veliko tekočine in se razveseli s televizijskimi oddajami. In nekdo konča na intenzivni negi, kjer so nanj povezane številne cevi, ki neuspešno črpajo zrak v njegova obolela pljuča. Večino smrti imajo starejši s kroničnimi boleznimi in moški. A ne vedno. V ZDA je velik odstotek hospitaliziranih s hudimi simptomi mlajši od 40 let. Otroci, zlasti dojenčki, tudi niso stoodstotno zaščiteni.
Znanstveniki pregledujejo razpršene epidemiološke podatke iz žarišč, kot so Kitajska, Italija in Združene države, da bi razumeli, kaj je povzročilo te razlike. Poiščejo značilnosti in vzorce starosti bolnikov, njihove rase, spola, socialno-ekonomskega statusa, vedenja in razpoložljivosti zdravstvenih storitev zanje. Zdaj kopajo globlje in poskušajo najti namige v našem DNK.
V ponedeljek je 23andMe sprožil novo raziskavo, s katero je ugotovil genetske razlike, ki bi lahko razložile, zakaj imajo ljudje s Covid-19 tako različne reakcije na okužbo. To podjetje za potrošniško genomiko se je pridružilo nizu novih raziskovalnih projektov, ki iščejo odgovor na isto vprašanje. Prejšnje raziskave kažejo, da nekatere genske različice ogrožajo ljudi, ko zbolijo za nalezljivimi boleznimi. Drugi jim nudijo zaščito, recimo mutacijo gena CCR5, zaradi česar je nosilec imun na HIV. Prezgodaj je reči, kako bistveno DNK ščiti pred Covid-19 ali obratno, človeka naredi ranljivega. Vendar lahko pridobljene podatke nekega dne uporabimo za identifikacijo ljudi, ki so bolj ogroženi,kot tudi za ciljno iskanje novih zdravil in zdravil.
"Želimo razumeti, kako naši geni vplivajo na naš odziv na virus," je dejal Joyce Tung, podpredsednik raziskav pri 23andMe. "Upamo, da bomo z zbiranjem podatkov od ljudi, ki so bili testirani in z diagnozo Covid-19, lahko izvedeli nekaj o bioloških značilnostih te bolezni in pomagali znanstveni skupnosti, da bolj zdravi bolnike."
Medtem ko so druga podjetja za raziskave DNK preuredila svoje laboratorije in zdaj testirajo ljudi za Covid, so se 23andMe odločili, da bodo uporabili njegovo edinstveno premoženje - bazo podatkov o več kot 10 milijonih strank, 80% katerih se je strinjalo, da bodo svoje genske podatke uporabljali, drugi pa za raziskovalne namene. podatki, ki so jih sami poročali. Podjetje že več let gradi to bazo podatkov, kar olajša izvajanje množičnih raziskav med potencialnimi udeleženci raziskav. Posledično vsak genetski profil vključuje na stotine fenotipskih informacij, na primer koliko cigaret je stranka pokadila v svojem življenju in ali je kdo od njihovih sorodnikov zbolel za sladkorno boleznijo. Ogromna količina podatkov, ki jih ima podjetje,dovolila ji je, da začne iskati zdravilo in iz nje je postala močan vir informacij na področju genetskih raziskav.
Zadnja anketa, objavljena na portalu strank 23andMe, vključuje vprašanja o tem, kje človek živi, katerim ukrepom socialne distanciranja sledi, ali je bil testiran na koronavirus, ali je imel stik z okuženimi ljudmi in ali so mu diagnosticirali Covid-19. (V raziskavi lahko sodelujejo samo ameriški kupci podjetja.) 23andMe upa, da bo v študijo zaposlil več sto tisoč svojih kupcev, vključno s tistimi, ki so jim diagnosticirali Covid-19, ki so testirali negativnost, imajo simptome, podobne gripi, vendar so bili testirani do zdaj. ni minil, kot tudi družinski člani okuženih. Za ljudi, ki pozitivno testirajo, bo opravljena dodatna raziskava o resnosti bolezni, izraženosti simptomov in o tem, ali so bili hospitalizirani. To je povedal glavni znanstvenik podjetja Adam Auton,ki vodi novo študijo Covid-19. Vsi udeleženci bodo vsak mesec povabljeni v novo anketo z dodatnimi vprašanji, ki bo 23andMejem omogočila prepoznavanje novih primerov med anketiranci.
Promocijski video:
Če podjetje zbere dovolj odzivov ljudi, okuženih s Covid-19, bo njegova raziskovalna skupina izvedla statistično analizo, imenovano Genom-Wide Association Search (GWAS). Ta metoda se pogosto uporablja v genetskih raziskavah. Med GWAS se ljudje razdelijo v različne skupine, v našem primeru najverjetneje glede na simptome. Nato se skenirajo njihovi podatki o DNK, da se ugotovi, ali so določene enočrkovne spremembe genskega koda pogostejše med ljudmi z določenimi simptomi. Če se to zgodi dovolj pogosto, lahko z določeno gotovostjo trdimo, da so takšne spremembe povezane s temi simptomi.
Težko je predvideti, kateri geni bodo med temi ekspedicijskimi preiskavami DNK. Toda veliko jih je verjetno najti v tistih delih genoma, ki so odgovorni za imunski odziv telesa, pravi Michael Snyder, ki vodi oddelek za genetiko na univerzi Stanford in nima nič skupnega z 23andMe in njegovimi raziskavami. "Na splošno vemo, da genetika vpliva na potek virusne okužbe," pravi. - To ni nepričakovano, saj smo bili v zgodovinskem razvoju ljudje v različnih okoljskih razmerah izpostavljeni precej specifičnim patogenom. Smiselno je, da imajo različni ljudje različen imunski sistem. " (Povedati je treba, da je prekomerna zaščitna reakcija, znana kot hipercitokinemija, povzročila veliko smrti med bolniki z atipično pljučnico.da je hipercitokinemija tudi vzrok za nekaj smrti med mladimi s Covid-19.)
Drugi potencialni kandidat je gen za ACE2 receptor. Nahaja se na površini pljuč in drugih človeških celic in je molekularni prehod, skozi katerega SARS-CoV-2 vstopi v telo. Majhne spremembe tega gena lahko olajšajo ali težje pridejo skozi določene receptorje. Poleg tega lahko igrajo vlogo tudi variacije v območju genoma, ki vklopijo ali izklopijo ACE2 receptor. Če so geni manj aktivni, človeške celice proizvajajo manj receptorjev, zaradi česar se virus težje oprime.
Snyderjeva pravi, da je prezgodaj ugibati o vlogi, ki jo igrajo geni pri določanju izida bolezni Covid-19. Vendar je pripravljen staviti se, da projekti, kot so tisti, ki jih izvaja 23andMe, verjetno ne bodo zagotovili enotne genetske variante, ki bi odločala, ali bo oseba na intenzivni negi ali ne. "Bil bi presenečen, če bi našli kaj tako prepričljivega kot BRCA," pravi Snyder, ki se sklicuje na enega najmočnejših napovedovalcev raka, ki so ga našli znanstveniki. Mutacije v genih BRCA podvojijo človekove možnosti za razvoj nekaterih oblik raka dojke.
Bistvo je, da je iskanje povezav po vsem genomu igra s številkami. To je najboljši način za odkrivanje mutacij, ki se ponavljajo in ponovno pojavljajo v celotni populaciji, pri čemer ima vsaka le zelo majhen učinek na dovzetnost osebe za bolezni. In ker iskanje povezav v celotnem genomu običajno temelji na omejenem naboru genetskih podatkov, kot so tisti, ki jih je zbral 23andMe (statični pogled na 600.000 lokacij genoma), je te običajne različice lažje prepoznati kot redke.
Vendar pa so zelo redke mutacije, ki so verjetno razlog za izjemno izpostavljenost Covid-19, pravi Stephen Chapman, pulmolog, ki dela kot raziskovalec v Centru za humano genetiko na Oxford University in ni vključen v projekt 23andMe. Sredi 2000-ih je opravil prve genetske študije nagnjenosti k bakterijski pljučnici in odkril redke mutacije v imunsko posredovanih genih, zaradi katerih so sicer zdravi otroci in odrasli zelo dovzetni za določeno bakterijo, ki vstopi v telo. Chapman sumi, da enako redke mutacije, ki so povezane z imunsko funkcijo in odzivom na vnetje, postavljajo v postelje ICU za mlade, zdrave ljudi, ki nimajo drugih dejavnikov tveganja. "Po mojem mnenju je to resna pomanjkljivost sistema GWAS,on reče. "Iskalne povezave v genomih spregledajo te redke mutacije, ki povzročajo bolezni."
Da bi jih našli, je treba odvzeti krvne preiskave nestandardnih bolnikov in zaporedje njihovih celotnih genomov. Če dešifriramo DNK mlade odrasle osebe, ki je povezana z umetnim prezračevanjem pljuč, je mogoče razkriti edinstveno genetsko nagnjenost k Covid-19. Po drugi strani DNK starejših ljudi, ki jim je bil diagnosticiran koronavirus in Covid-19, vendar brez simptomov, lahko vsebuje zaščitne mutacije, ki ščitijo pred najtežjimi oblikami bolezni.
V znanstvenih laboratorijih po svetu že poteka več kot 90 takšnih projektov zaporedja, znanstveniki pa hitijo, da bi razumeli bolezen, od katere je po vsem svetu umrlo več kot 76.000 ljudi. Nekateri projekti so dolgoročne genetske študije v populaciji, v katerih že dalj časa sodeluje na tisoče prostovoljcev. Islandsko podjetje DeCODE Genetics, ki že desetletja zbira podatke o genomih in zdravju 364.000 prebivalcev te otoške države, je dobilo vladno dovoljenje za objavo rezultatov testov za Covid-19. Obstajajo tudi nove študije, ki se izvajajo izključno med bolniki Covid-19. Če želite združiti vse genetske podatke različnih raziskovalnih skupin,znanstveniki z univerze v Helsinkih so nedavno postavili klirinško hišo z imenom Covid-19 Carrier Genetics. Ko se pojavlja več podatkov, postaja statistika bolj prepričljiva in zanesljiva, hkrati pa se povečuje upanje, da je mogoče najti mutacije, ki lahko spremenijo vpliv nove bolezni na človeka, pa tudi proces človekovega boja proti njej.
Toda težko je pričakovati, da bomo v bližnji prihodnosti prejeli genetsko oceno dovzetnosti za Covid-19. Chapman pravi, da verjetno te študije ne bodo mogle prepoznati občutljivih ljudi na podlagi njihove DNK. Namesto tega bomo preprosto bolje razumeli molekularne poti, po katerih izhajajo najstrožje oblike Covid-19. "To je povsem nova in uničujoča človeška bolezen, zato moramo nujno razumeti njeno biologijo," razlaga Chapman. Z izolacijo genov, ki uravnavajo različne imunske odzive, bo to pomagalo ugotoviti, kaj natančno je treba zdraviti z novimi zdravili, zdravniki pa bodo lahko bolj ciljno in konkretno pristopili k zdravljenju posameznih bolnikov. "GWAS in zaporedje celotnega genoma lahko igrajo tukaj zelo dragoceno vlogo," ugotavlja Chapman.
Starost, prejšnje zdravstvene težave, zgodnje testiranje in kakovostna oskrba bodo ključnega pomena za določitev, kdo bo preživel in kdo bo umrl od Covid-19. Verjetno pa ima DNK tudi vlogo pri vplivanju na izid bolezni. In tu se moramo še veliko naučiti in izvedeti.
Megan MOLTENI