Связь генетики с особенностью течения различных заболеваний у человека, в том числе вирусных, известна давно. В мире выявлено множество генов, наличие которых приводит к разного рода заболеваниям (онкологии, ранним инфарктам, тромбозам и пр.) или делает организм более уязвимым к воздействию вирусов или бактерий. Поэтому исследования на тему, как могут влиять те или иные гены на течение COVID-19, ведутся уже почти два года. И некоторые важные открытия в этой области уже сделаны.
Выявление новых генетических факторов, связанных с COVID-19, значительно ускорилось после того, как в прошлом году ученые создали глобальную сеть исследований для изучения роли генетики человека в проявлении инфекции. Сотни ученых из десятков стран объединились в The COVID-19 Host Genetics Initiative. На сегодня в объединенной базе — данные почти 50 тысяч пациентов с COVID-19; в рамках сотрудничества в 19 странах мира на эту тему проведено уже 46 исследований. В результате этой работы удалось обнаружить 13 генов, которые связаны с инфекцией SARS-CoV-2 или тяжелыми проявлениями COVID-19.
Одно из последних открытий — повышенная экспрессия малоизученного гена LZTFL1 в участке гаплотипа 3p21.31 (он достался некоторым из нас еще от неандертальцев). Его наличие ассоциировано с двукратным увеличением риска развития респираторной недостаточности и более чем двукратным ростом риска смертности у лиц моложе 60 лет. Эта геномная особенность есть более чем у 60% людей с южноазиатским происхождением по сравнению с 15% с европейским происхождением. Повышенная экспрессия этого гена может приводить к задержке снижения количества необходимых для входа вируса белков и таким образом дополнительно способствовать размножению вируса в легочной ткани.
Ученые отмечают, что данное открытие может стать ключевым для разработки инновационной терапии, которая, возможно, позволит избежать нарастания дыхательной недостаточности или достаточно быстро обратить ее вспять. И бонусом данной терапии станет то, что ее можно будет применять уже на запущенной стадии заболевания, а не в фазе активного размножения вируса. В целом же исследования геномных ассоциаций важны для выявления генов-кандидатов, отвечающих за предрасположенность к сложным заболеваниям. А обнаружение генетически подтвержденных мишеней поможет создать лекарства, направленные непосредственно на них.
Российские ученые также сделали несколько открытий, связанных с ролью генетики у пациентов с COVID-19. Например, в журнале Frontiers in Genetics опубликована статья нескольких научных коллективов, включая отечественные, о том, что на течение заболевания могут влиять различия в генах интерферонов: некоторые их варианты снижают защиту от инфекции и вносят вклад в более тяжелое течение болезни.
Как рассказывает один из авторов исследования, профессор Школы системной биологии Университета Джорджа Мейсона (США) Анча Баранова, в борьбе иммунитета с вирусами человеку помогают белковые молекулы интерфероны, строение которых записано в генах: «У разных людей гены интерферонов немного отличаются между собой. Например, у африканцев работают все 4 вида интерферонов лямбда (это такая разновидность интерферонов). А у европейцев один из генов — IFNL4 — работает не в полную силу. Это с одной стороны помогает европейцам легче переносить вирусный гепатит C, а с другой — делает их более восприимчивыми к инфицированию вирусом герпеса по сравнению с африканцами. Разница в реакции иммунитета разных людей на одни и те же возбудители наиболее хорошо видна сейчас, в разгар пандемии. У 20% пациентов развивается тяжелая форма COVID-19, характеризующаяся пневмонией и требующая госпитализации. Другие люди переносят болезнь бессимптомно. И генетические факторы могут иметь здесь большую роль», — рассказывает Анча Баранова.
В своей работе ученые наметили список генов-кандидатов, определяющих эти различия, и надеются, что дальнейшее детальное изучение индивидуальных генных вариантов поможет им создать методику более точного прогнозирования риска тяжелого течения COVID-19.
Еще одно исследование международного коллектива авторов, в состав которого также вошли наши генетики, показало, что на исход заболевания коронавирусом влияют три гена — MAPT, CCR5 и PIGN. Поскольку MAPT также связан с развитием деменции, не исключено, что изменения в этом гене оказывают влияние и на постковидные последствия для здоровья человека. Оказалось, что влияние этого гена распространяется и на острую фазу COVID-19, и на ее последствия, включая неврологические осложнения. А вот ген CCR5 кодирует цитокиновый рецептор, который в доковидную эпоху показал связь с ВИЧ-инфекцией. Было установлено, что если заблокировать этот рецептор, то можно взять вирус иммунодефицита человека под контроль и снизить его распространение в организме. В случае с COVID-19 ген с высокой долей вероятности влияет на каскад воспалительных процессов. Анча Баранова выражает надежду, что исследования генетиков помогут приблизить полную победу над коронавирусом.