Koronavirus och gener: mottaglighet för infektion i DNA?

Människor med specifika genetiska egenskaper kan ha en potentiellt större risk att få koronavirus. Studier har visat att ett antal varianter har identifierats inom den humana ACE2-genen som kan påverka känsligheten för infektion med andra coronavirus: SARS-CoV och NL63. Emellertid är förhållandet mellan känsligheten för sjukdomen och förloppet av COVID-19 fortfarande inte helt förstådd.

Tack vare kunskapen om de mekanismer som ansvarar för penetrering av virus i kroppen och analysen av gener som kodar för proteiner som är involverade i denna process, är det enligt immunologer möjligt att förutsäga om skillnader i DNA mellan människor påverkar mottagligheten för infektion. Detta gäller många kända och farliga sjukdomar.

- Genetisk forskning och associeringsanalyser har gjort det möjligt att upptäcka sambandet mellan genetiska skillnader och mottaglighet för infektioner med virus som: HIV, HBV, HCV, denguevirus, bakterier som orsakar tuberkulos, spetälska, hjärnhinneinflammation och malariaproducerande parasiter - listar Dr. Paweł Gajdanowicz från Ordförande och institution för klinisk immunologi vid det medicinska universitetet i Wrocław. - Till exempel gör en mutation i genen som kodar CCR5-receptorn människor mindre mottagliga för HIV-infektion, och liknande förhållanden kan multipliceras.

Människor med specifika genetiska egenskaper, t.ex. genvarianter, har olika mottaglighet för infektioner och reagerar olika på läkemedel som används vid terapi. Följaktligen kan själva sjukdomsförloppet bero på individuella genetiska predispositioner. Denna kunskap är oerhört värdefull och börjar översättas till kliniska effekter.

För att se den här videon, aktivera JavaScript och överväga att uppgradera till en webbläsare som stöder HTML5-video

Gener och SARS-CoV-2 coronavirus

Som med andra sjukdomar kan gener också spela en roll i SARS-CoV-2 coronavirus; en av de bäst beskrivna är ACE2-genen. Tidigare studier om SARS-CoV coronavirus, som orsakade pandemin 2002 och 2003, visade ett samband mellan mängden proteiner som kodas av ACE2-genen på ytan av alveolerna och infektion med detta virus. Detsamma kan nu vara fallet med SARS-CoV-2.

Trots de tidiga stadierna av den nya koronavirusepidemin vet forskare mer och mer om hur detta virus kan infektera mänskliga celler.

- Mekanismen för infektion av lungceller av SARS-CoV-2-viruset är relaterad till aktivering av virala proteiner av ett specifikt enzym på ytan av lungcellerna. Det har visats att aktiverade virala proteiner - som i fallet med SARS-Cov-pandemin 2002 - binder till den humana receptorn som kodas av ovan nämnda ACE2-gen och orsakar infektion - förklarar Dr. Mirosław Kwaśniewski, chef för centrum för bioinformatik och dataanalys, medicinska universitetet i Bialystok.

Som Dr. Kwaśniewski förklarar: ACE2-receptorn kan därför användas av virus för att komma in i värdcellen, i vilken de multipliceras. Bland de tusentals identifierade varianterna inom ACE2-genen har många potential att påverka känsligheten för infektion med koronavirus som SARS-CoV och NL63. Det är dock fortfarande inte möjligt att bekräfta om det finns ett liknande förhållande till det nuvarande koronaviruset - SARS-CoV-2. För ytterligare epidemiologiska studier i samband med virusspridning och invasivitet krävs storskaliga genetiska analyser på flera populationer.

Kan du kontrollera att du är i riskzonen?

Intressant har tidigare studier visat förhållandet mellan genetiska förändringar inom ACE2-genen hos patienter som är mottagliga för många andra sjukdomar, inklusive hjärt-kärlsjukdomar.

- Vi kan se att COVID-19 kan påverkas inte bara av patienternas ålder utan också av comorbiditeter som diabetes eller högt blodtryck, dvs. de vars orsaker också kan bero på genetiska faktorer och livsstil. Först nu, i en krissituation, börjar vi alla märka vikten av sådana beroenden mer, fortsätter Dr. Miroslaw Kwasniewski.

Enligt forskarna kan tillgången på modern teknik som möjliggör storskalig sekvensering av genom (även för hela befolkningen), global tillgång till information om infektioner och sjukdomsförloppet och avancerade analysmetoder vara ett vapen i kampen mot nya, farliga virus.

Identifiering av genetiska predispositioner som påverkar infektionsförloppet eller effektiviteten av behandlingen kan spela en viktig roll för att hantera hälso- och sjukvården i en krissituation, t.ex. genom att identifiera personer med ökad känslighet för att bli sjuka eller hos vilka den kliniska sjukdomsförloppet kan vara svårt.

Kunskap om genetiska predispositioner såväl som beteendemässiga och miljömässiga förhållanden kan möjliggöra val av den mest effektiva behandlingen.

Om experterna:

dr hab. Mirosław Kwaśniewski - genetiker, molekylärbiolog, bioinformatiker, chef för centrum för bioinformatik och dataanalys vid Medical University of Bialystok. Koordinator för forskargruppernas arbete inom projekt inom personaliserad medicin och storskalig genomik, fokuserade främst på problemen med civilisationssjukdomar, särskilt cancer, typ II-diabetes och hjärt-kärlsjukdomar. Som en del av dessa projekt samarbetar det med ledande forskningscentra i Polen och i världen. I sitt arbete använder han de senaste analytiska metoderna inom genomik och systembiologi. Han är rådgivare till internationella organisationer och bioteknikföretag inom området ny genomteknik och biomedicinsk dataanalys. Vinnare av utmärkelsen till minister för vetenskap och högre utbildning för vetenskapliga prestationer.

dr Paweł Gajdanowicz - biträdande professor vid ordförande och institution för klinisk immunologi vid Medical University i Wrocław. Författare till vetenskapliga artiklar inom områdena immunologi, allergologi, onkologi, molekylärbiologi och personaliserad medicin. Han fick erfarenhet av prestigefyllda forskningsinstitutioner i Polen och Europa. Inblandad i genomförandet av många vetenskapliga och forsknings- och utvecklingsprojekt. Medlem av rådet för unga forskare under tredje terminen och European Academy of Allergology and Clinical Immunology (EAACI).