Koronavirus a geny: náchylnost k infekci v DNA?

Lidé se specifickými genetickými vlastnostmi mohou mít potenciálně větší riziko vzniku koronaviru. Studie prokázaly, že v lidském genu ACE2 byla identifikována řada variant, které mohou ovlivnit náchylnost k infekci jinými koronaviry: SARS-CoV a NL63. Vztah mezi náchylností k onemocnění a průběhem léčby COVID-19 však stále není plně objasněn.

Podle imunologů lze díky znalostem mechanismů odpovědných za penetraci virů do těla a analýze genů kódujících proteiny zapojené do tohoto procesu předvídat, zda rozdíly v DNA mezi lidmi ovlivňují náchylnost k infekci. To platí pro mnoho známých a nebezpečných nemocí.

- Genetický výzkum a asociační analýzy umožnily detekovat vztahy mezi genetickými rozdíly a náchylností k infekcím viry, jako jsou: HIV, HBV, HCV, virus dengue, bakterie způsobující tuberkulózu, lepru, meningitidu a parazity způsobující malárii - uvádí Dr. Paweł Gajdanowicz z Předsedkyně a katedra klinické imunologie Lékařské univerzity ve Vratislavi. - Například mutace v genu kódujícím receptor CCR5 činí lidi méně náchylnými k infekci HIV a podobných vztahů lze znásobit.

Lidé se specifickými genetickými vlastnostmi, např. Genovými variantami, mají různou náchylnost k infekcím a reagují odlišně na léky používané při léčbě. V důsledku toho může samotný průběh nemoci záviset na individuálních genetických predispozicích. Tyto znalosti jsou nesmírně cenné a začínají se promítat do klinických účinků.

Chcete-li zobrazit toto video, povolte JavaScript a zvažte upgrade na webový prohlížeč, který podporuje video

Geny a koronavirus SARS-CoV-2

Stejně jako u jiných onemocnění mohou geny také hrát roli v koronaviru SARS-CoV-2; jedním z nejlépe popsaných je gen ACE2. Dřívější studie koronaviru SARS-CoV, které způsobily pandemii v letech 2002 a 2003, ukázaly vztah mezi množstvím proteinů kódovaných genem ACE2 na povrchu alveol a infekcí tímto virem. Totéž nyní může být případ SARS-CoV-2.

Přes raná stadia nové epidemie koronaviru vědci vědí stále více o tom, jak může tento virus infikovat lidské buňky.

- Mechanismus infekce plicních buněk virem SARS-CoV-2 souvisí s aktivací virových proteinů specifickým enzymem na povrchu plicních buněk. Ukázalo se, že aktivované virové proteiny - jako v případě pandemie SARS-Cov v roce 2002 - se vážou na lidský receptor kódovaný výše uvedeným genem ACE2 a způsobují infekci - vysvětluje Dr. Mirosław Kwaśniewski, vedoucí Centra pro bioinformatiku a analýzu dat Lékařské univerzity v Bialystoku.

Jak vysvětluje Dr. Kwaśniewski: ACE2 receptor proto mohou viry použít ke vstupu do hostitelské buňky, ve které se množí. Z tisíců identifikovaných variant v genu ACE2 mají mnohé potenciál ovlivnit náchylnost k infekci koronaviry, jako jsou SARS-CoV a NL63. Stále však není možné potvrdit, zda existuje podobný vztah se současným koronavirem - SARS-CoV-2. Pro další epidemiologické studie v kontextu šíření a invazivity virů budou zapotřebí rozsáhlé genetické analýzy u více populací.

Můžete zkontrolovat, že jste v ohrožení?

Je zajímavé, že dřívější studie prokázaly vztah genetických změn v genu ACE2 u pacientů náchylných k mnoha dalším onemocněním, včetně kardiovaskulárních onemocnění.

- Vidíme, že průběh léčby přípravkem COVID-19 může být ovlivněn nejen věkem pacientů, ale také komorbiditami, jako je cukrovka nebo hypertenze, tj. Těmi, jejichž příčiny mohou také záviset na genetických faktorech a životním stylu. Teprve nyní, v krizové situaci, si všichni začneme více všímat důležitosti takových závislostí - pokračuje Dr. Miroslaw Kwasniewski.

Podle vědců může být zbraní v boji proti novým nebezpečným virům dostupnost moderních technologií, které umožňují rozsáhlé sekvenování genomů (i pro celou populaci), globální přístup k informacím o infekcích a průběhu onemocnění a pokročilé analytické metody.

Identifikace genetických predispozic ovlivňujících průběh infekce nebo efektivitu léčby může hrát důležitou roli při řízení systému zdravotní péče v krizové situaci, např. identifikací osob se zvýšenou náchylností k nemocem nebo osob, jejichž klinický průběh nemoci může být závažný.

Znalost genetických predispozic, jakož i behaviorálních a environmentálních podmínek může umožnit výběr nejúčinnější terapie.

O odbornících:

dr hab. Mirosław Kwaśniewski - genetik, molekulární biolog, bioinformatik, vedoucí Centra pro bioinformatiku a analýzu dat Lékařské univerzity v Bialystoku. Koordinátor práce výzkumných skupin v projektech v oblasti personalizované medicíny a genomiky velkého rozsahu zaměřených zejména na problematiku civilizačních chorob, zejména rakoviny, cukrovky II. Typu a kardiovaskulárních onemocnění. V rámci těchto projektů spolupracuje s předními výzkumnými centry v Polsku i ve světě. Ve své práci využívá nejnovější analytické metody v oblasti genomiky a systémové biologie. Působí jako poradce mezinárodních organizací a biotechnologických společností v oblasti nových technologií genomiky a analýzy biomedicínských dat. Laureát ceny ministra vědy a vysokoškolského vzdělávání za vědecké úspěchy.

dr Paweł Gajdanowicz - odborný asistent na katedře a katedře klinické imunologie Lékařské univerzity ve Vratislavi. Autor vědeckých prací z oblasti imunologie, alergologie, onkologie, molekulární biologie a personalizované medicíny. Získal zkušenosti v prestižních výzkumných institucích v Polsku a Evropě. Podílí se na provádění řady vědeckých, výzkumných a vývojových projektů. Člen Rady mladých vědců 3. funkčního období a Evropské akademie alergologie a klinické imunologie (EAACI).