Koronavirusas SARS-COV-2 yra klastingas ir paslaptingas. Jo sukeliamos ligos simptomai yra įvairūs, o jo tipiškos aukos portretas išvis nėra toks akivaizdus, kaip atrodė anksčiau. „23andMe“naudos savo unikalią genetinę duomenų bazę, kad nustatytų galimą ryšį tarp pacientų DNR ir pažeidžiamumo viruso.
Koronavirusas „SARS-COV-2“, pirmą kartą pasirodęs pernai Kinijoje, yra lygių galimybių agresorius. Jei esate žmogus, jis nori įsiskverbti į jus. Panašu, kad virusas užkrečia žmones vienodai, nepaisant jų amžiaus, rasės ar lyties. Tai logiška, nes tai yra visiškai naujas patogenas, nuo kurio niekas neturi imuniteto.
- „Salik.biz“
Tačiau viruso sukelta Covid-19 liga yra labiau nenuspėjama jos apraiškomis. Labai mažai žmonių, kurie yra užsikrėtę, iš tikrųjų suserga. Pacientai turi labai skirtingus simptomus. Kažkas karščiuoja ir kosėja. Kai kurie turi skrandžio spazmus ir viduriavimą. Kažkas praranda apetitą. Kažkas nustoja atskirti kvapus. Kažkas sugeba įveikti ligą sėdėdamas namuose, vartodamas daug skysčių ir pradžiugindamas save televizijos laidomis. O kažkas baigia intensyvią priežiūrą, kai prie jo yra prijungta daugybė vamzdelių, kurie nesėkmingai pumpuoja orą į jo sergančius plaučius. Dažniausiai miršta vyresnio amžiaus žmonės, sergantys lėtinėmis ligomis, ir vyrai. Bet ne visada. Jungtinėse Valstijose didelė dalis hospitalizuotų su sunkiais simptomais yra jaunesni nei 40 metų. Vaikai, ypač kūdikiai, taip pat nėra šimtu procentų apsaugoti.
Kad suprastų, kas sukėlė šiuos skirtumus, mokslininkai ieško išsklaidytų epidemiologinių duomenų iš tokių vietų, kaip Kinija, Italija ir JAV. Jie ieško pacientų amžiaus, jų rasės, lyties, socialinio ir ekonominio statuso, elgesio ir jiems prieinamų medicinos paslaugų ypatumų ir įpročių. Dabar jie kasinėjasi giliau, bandydami rasti įkalčių mūsų DNR.
Pirmadienį „23andMe“pradėjo naują tyrimą, skirtą nustatyti genetinius skirtumus, kurie galėtų paaiškinti, kodėl žmonėms, sergantiems „Covid-19“, tokios skirtingos reakcijos į infekciją. Ši vartotojų genomikos įmonė prisijungė prie daugybės naujų tyrimų projektų, ieškančių atsakymo į tą patį klausimą. Ankstesni tyrimai rodo, kad dėl tam tikrų genų variantų žmonėms padidėja rizika užsikrėsti tam tikromis infekcinėmis ligomis. Kiti suteikia jiems apsaugą, tarkime, CCR5 geno mutaciją, dėl kurios nešiotojas yra atsparus ŽIV. Dar per anksti pasakyti, kaip stipriai DNR apsaugo nuo „Covid-19“, arba atvirkščiai, daro žmogų pažeidžiamą. Tačiau gautą informaciją kada nors galima panaudoti norint nustatyti žmones, kuriems gresia didesnė infekcija,taip pat tikslingai ieškoti naujų vaistų ir gydymo būdų.
„Mes norime suprasti, kaip mūsų genai daro įtaką mūsų atsakui į virusą“, - sakė Joyce Tungas, „23andMe“tyrimų viceprezidentas. „Tikimės, kad rinkdami duomenis iš žmonių, kuriems buvo patikrintas ir diagnozuotas Covid-19, mes galėsime sužinoti ką nors apie biologines šios ligos savybes ir padėti mokslo bendruomenei geriau gydyti sergančius“.
Nors kitos DNR tyrimų bendrovės pertvarkė savo laboratorijas ir dabar testuoja žmones Covid'ui, „23andMe“nusprendė naudoti savo unikalų turtą - duomenų bazę, kurioje yra daugiau nei 10 milijonų klientų, iš kurių 80% sutiko naudoti savo genetinę informaciją, o kiti - tyrimų tikslams. duomenis, kuriuos jie patys pranešė. Bendrovė keletą metų kuria šią duomenų bazę, kuri palengvina masinių apklausų atlikimą tarp potencialių tyrimų dalyvių. Todėl kiekviename genetiniame apraše yra šimtai fenotipinių informacijos rūšių, pavyzdžiui, apie tai, kiek cigarečių klientas per savo gyvenimą yra rūkęs ir ar kuris nors iš jų giminaičių sirgo diabetu. Didžiulis duomenų kiekis, kurį turi įmonė,leido jai pradėti gydytis ir padarė ją galingu informacijos šaltiniu genetinių tyrimų srityje.
Naujausioje apklausoje, paskelbtoje klientų portale „23andMe“, pateikiami klausimai apie tai, kur žmogus gyvena, kokiomis socialinio atsiribojimo priemonėmis jis vadovaujasi, ar jie buvo patikrinti dėl koronaviruso, ar turėjo kontaktą su užkrėstų žmonių asmenimis ir ar jiems diagnozuota „Covid-19“. (Apklausoje gali dalyvauti tik Amerikos kompanijos klientai.) „23andMe“tikisi įdarbinti šimtus tūkstančių savo klientų, įskaitant tuos, kuriems diagnozuota „Covid-19“, kurių testai buvo neigiami, kuriems būdingi gripo simptomai, tačiau kurie testuojami iki šiol. nepraėjo, taip pat ir užsikrėtusiųjų šeimos nariai. Žmonėms, kurių tyrimo rezultatai teigiami, bus atlikta papildoma apklausa apie ligos sunkumą, simptomų pasireiškimą ir tai, ar jie paguldyti į ligoninę. Tai pasakojo vyriausiasis bendrovės mokslininkas Adamas Autonas,kuris vadovauja naujam „Covid-19“tyrimui. Visi dalyviai kiekvieną mėnesį bus kviečiami į naują apklausą su papildomais klausimais, leidžiančiais „23andMe“nustatyti naujus respondentų atvejus.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jei įmonė surinks pakankamai žmonių, užkrėstų „Covid-19“, atsakymai, jos tyrimų komanda atliks statistinę analizę, vadinamą „Genomo-plačios asociacijos paieška“(GWAS). Šis metodas yra plačiai naudojamas genetiniuose tyrimuose. GWAS metu žmonės yra suskirstyti į skirtingas grupes, mūsų atveju, greičiausiai, remiantis simptomais. Po to nuskaitomi jų DNR duomenys, siekiant išsiaiškinti, ar tam tikri simptomai žmonėms, kuriems būdinga viena raidė, genetinio kodo variacijos yra dažnesnės. Jei tai atsitinka pakankamai dažnai, galima užtikrintai pasakyti, kad tokie pokyčiai yra susiję su šiais simptomais.
Sunku numatyti, kurie genai bus rasti šių DNR paieškos ekspedicijų metu. Tačiau daugelis jų greičiausiai randami tose genomo dalyse, kurie yra atsakingi už organizmo imuninį atsaką, sako Michaelas Snyderis, kuris vadovauja Stanfordo universiteto genetikos katedrai ir neturi nieko bendra su 23andMe ir jo tyrimais. „Apskritai mes žinome, kad genetika daro įtaką virusinės infekcijos eigai“, - sako jis. - Čia nėra nieko netikėto, nes istorinės raidos metu žmonės įvairiomis aplinkos sąlygomis buvo veikiami gana specifinių patogenų. Yra prasminga, kad skirtingi žmonės turi skirtingą imuninę sistemą. “(Reikia pasakyti, kad pernelyg saugi reakcija, vadinama hipercitokinemija, daugelį pacientų, sergančių netipine pneumonija, mirė.kad hipercitokinemija taip pat yra kai kurių jaunų žmonių, sergančių Covid-19, mirties priežastis.)
Kitas galimas kandidatas yra ACE2 receptoriaus genas. Jis yra plaučių ir kitų žmogaus ląstelių paviršiuje ir yra molekulinis praėjimas, per kurį SARS-CoV-2 patenka į kūną. Dėl nedidelių šio geno pokyčių gali būti lengviau arba sunkiau patekti per tam tikrus receptorius. Be to, tam tikrą vaidmenį gali atlikti genomo srities variacijos, kurios įjungia arba išjungia ACE2 receptorius. Jei genai yra mažiau aktyvūs, žmogaus ląstelės gamina mažiau receptorių, todėl virusui tampa sunkiau patraukti.
Snyderis sako, kad dar per anksti spėlioti apie genų vaidmenį nustatant Covid-19 ligos baigtį. Tačiau jis yra pasirengęs lažintis, kad tokie projektai, kaip tie, kuriuos įgyvendina „23andMe“, greičiausiai nepateiks vieno genetinio varianto, kuris leistų nuspręsti, ar asmuo bus intensyviai prižiūrimas, ar ne. „Būčiau nustebęs, jei jie rastų kažką tokio įtikinamo kaip BRCA“, - sako Snyderis, minėdamas vieną galingiausių vėžio prognozuotojų, kurį rado mokslininkai. BRCA genų mutacijos keturis kartus padidina žmogaus galimybes susirgti tam tikromis krūties vėžio formomis.
Esmė ta, kad viso genomo asociacijų paieška yra skaičių žaidimas. Tai yra geriausias būdas aptikti mutacijas, kurios pasikartoja ir pasitaiko visoje populiacijoje, kiekviena iš jų daro tik labai nedidelį poveikį žmogaus jautrumui ligoms. Ir kadangi viso genomo asociacijų paieška dažniausiai grindžiama ribotu genetinių duomenų rinkiniu, pavyzdžiui, tokiu, kurį renka „23andMe“(statinis vaizdas iš 600 000 genomo vietų), šiuos įprastus variantus lengviau nustatyti nei retus.
Vis dėlto labai retos mutacijos gali sukelti ypač didelį „Covid-19“poveikį, sako Stephenas Chapmanas, pulmonologas, dirbantis Oksfordo universiteto Žmogaus genetikos centro tyrėju ir nedalyvaujantis „23andMe“projekte. 2000-ųjų viduryje jis atliko pirmuosius bakterinės pneumonijos polinkio genetinius tyrimus ir atrado retas mutacijas imuninių tarpininkų genuose, dėl kurių sveiki vaikai ir suaugusieji kitaip jautrūs vienos konkrečios bakterijos patekimui. Chapmanas įtaria, kad tokios pat retos mutacijos, susijusios su imunine funkcija ir reagavimu į uždegimą, yra dedamos į ICU lovas jauniems sveikiems žmonėms, neturintiems kitų rizikos veiksnių. „Mano nuomone, tai yra rimtas GWAS trūkumas,jis sako. „Genomo apimties asociacijos paieškos atmeta šias retas, ligas sukeliančias mutacijas“.
Norint juos rasti, reikia paimti kraujo tyrimus iš nestandartinių pacientų ir nustatyti visus jų genomus. Jei iššifruosime jauno suaugusiojo, prijungto prie dirbtinės plaučių ventiliacijos, DNR, gali būti, kad bus galima atskleisti unikalų genetinį polinkį į „Covid-19“. Kita vertus, vyresnio amžiaus žmonių, kuriems diagnozuotas koronavirusas ir Covid-19, bet jokių simptomų, DNR gali būti apsauginių mutacijų, saugančių nuo sunkiausių ligos formų.
Viso pasaulio laboratorijose jau vykdoma daugiau kaip 90 tokių sekų sudarymo projektų, o mokslininkai stengiasi suprasti, kokia liga nužudė daugiau nei 76 000 žmonių visame pasaulyje. Kai kurie projektai yra ilgalaikiai gyventojų genetiniai tyrimai, kuriuose ilgą laiką dalyvavo tūkstančiai savanorių. Islandijos įmonė „DeCODE Genetics“, dešimtmečius kaupianti duomenis apie 364 000 šios salos šalies gyventojų genomus ir sveikatą, gavo vyriausybės leidimą paskelbti „Covid-19“tyrimų rezultatus. Taip pat yra naujų tyrimų, atliktų tik su „Covid-19“pacientais. Norėdami sujungti visus genetinius duomenis iš įvairių tyrimų grupių,Helsinkio universiteto mokslininkai neseniai įkūrė kliringo namus pavadinimu „Covid-19 Carrier Genetics“. Atsiradus daugiau duomenų, statistika tampa įtikinamesnė ir patikimesnė, tuo pačiu auga viltis, kad galima rasti mutacijų, galinčių pakeisti naujos ligos poveikį žmonėms, taip pat žmonijos kovos su ja procesą.
Tačiau vargu ar verta tikėtis, kad artimiausiu metu gausime genetinę „Kovid-19“jautrumo kodo lentelę. Chapmanas sako, kad greičiausiai šiais tyrimais nebus galima nustatyti jautrių žmonių pagal jų DNR. Mes tiesiog geriau suprasime molekulinius kelius, per kuriuos atsiranda sunkiausios Covid-19 formos. „Tai visiškai nauja ir niokojanti žmonių liga, todėl mes turime skubiai suprasti jos biologiją“, - aiškina Chapmanas. Išskyrus genus, kurie reguliuoja skirtingą imuninį atsaką, tai padės nustatyti, ką tiksliai reikia gydyti naujais vaistais, o gydytojai galės tikslingiau ir konkrečiau kreiptis į atskirų pacientų gydymą. „GWAS ir viso genomo sekos nustatymas čia gali vaidinti labai vertingą vaidmenį“, - pažymi Chapmanas.
Amžius, ankstesnės sveikatos problemos, ankstyvas testavimas ir kokybiška priežiūra bus svarbiausia nustatant, kas išgyvens ir kas mirs nuo „Covid-19“. Bet DNR taip pat tikriausiai vaidina įtaką ligos baigčiai. Ir čia dar turime daug išmokti ir sužinoti.
Megan MOLTENI