Ученые из Йельского университета выявили восемь генов, которые сильно влияют на выживаемость пациентов с коронавирусом. Дефектные копии даже одного из этих генов повышают риск смерти на 20%, предупреждают специалисты. Исследование было опубликовано на сервисе препринтов medRxiv.
Тяжелое течение COVID-19 распределяется среди населения неоднородно, отмечают ученые.
«Исследования показали, что мужчины и некоторые этнические группы подвергаются повышенному риску смерти от COVID-19, что означает, что индивидуальный риск смерти может зависеть от генетических факторов», — пишут они.
Однако ранее не удалось вычленить из генома наиболее значимые генетические варианты, поэтому исследователи применили концепцию «супервариантов» — комбинаций аллелей (различных форм одного и того же гена) в множестве генетических локусов.
Авторы работы использовали данные британского Биобанка, чтобы изучить гены 1778 пациентов с COVID-19. 445 из них умерли от болезни. Исследователи разработали алгоритм, который позволил выявить восемь связанных с риском смерти генов на семи хромосомах.
Наибольшее внимание ученых привлекла вторая хромосома, в которой содержится почти 8% ДНК человека — около 3080 генов. Там они выявили супервариант chr2_197, частота появления которого составила 18,09% у мужчин и 22,93% у женщин. Вариант связан с геном DNAH7, участвующим в контроле движения ресничек — крошечных волосков в дыхательных путях, которые помогают движению слизи.
Предыдущее исследование показало, что заражение вирусом SARS-CoV-2 ослабляет работу этого гена.
Теперь же удалось выяснить, что наличие дефектных вариаций этого гена повышает риск смерти от COVID-19 в течение 20 дней на 25%.
Вирус использует его для отключения способности очищать слизь через реснички, поясняют исследователи. Это приводит к тяжелой респираторной недостаточности, одной из причин смерти при COVID-19.
На функцию ресничек также влияет другой супервариантный ген, chr16_4. Он связан с формированием ресничек и движением внутри них белковых комплексов. Нарушения в работе этого гена снижают выживаемость до 70%.
«Примечательно, что оба суперварианта chr2_197 и chr16_4 связаны с ресничками, которые играют решающую роль в борьбе с инфекцией SARS-CoV-2», — пишут исследователи.
Другие генетические варианты, влияющие на выживаемость, оказались связаны с сердечно-сосудистыми заболеваниями, тромбоэмболией, митохондриальной дисфункцией и врожденным иммунитетом.
Исследователи надеются, что результаты могут дать ключ к пониманию молекулярного патогенеза COVID-19 и генетической основы, определяющей различия пациентов в восприимчивости к инфекции, что потенциально может привести к новым способам лечения.
Ранее ученые из Медицинской школы Университета Эксетера и Медицинской школы Университета Коннектикута, выяснили, что дефектные вариации гена APOE, повышающие риск развития болезни Альцгеймера, связаны также и с более высоким риском развития тяжелой формы COVID-19.
Ген APOE регулирует синтез белка аполипопротеина Е, который участвует в метаболизме липидов. Этот белок вовлечен в развитие болезни Альцгеймера и сердечно-сосудистых заболеваний. Вариант гена e4 влияет на уровень холестерина и воспалительные процессы, а также увеличивает риск развития сердечных заболеваний и слабоумия. Носители двух дефектных копий гена (e4e4) подвержены риску развития болезни Альцгеймера до 14 раз сильнее, чем те, у кого нет дефектных вариантов.
И это частое явление — две дефектные копии APOE есть у каждого 36-го человека европейского происхождения.
Исследователи проанализировали данные британского биобанка, где хранятся генетические и медицинские данные полумиллиона человек. Оказалось, что у носителей генотипа e4e4 риск развития тяжелой формы COVID-19 возрастает в два раза. При этом ни один из пациентов с положительным результатом не имел болезни Альцгеймера, по крайней мере диагностированной.
