Genetyczne czynniki wpływające na ciężki przebieg COVID-19

Ciężki przebieg COVID-19 u niektórych osób już na początku pandemii nasunął naukowcom przypuszczenie, że w grę mogą wchodzić czynniki genetyczne. Wkrótce potwierdziło to wiele prac naukowych. Badanie, którego wyniki właśnie opublikowano na łamach "Nature" (https://www.nature.com/articles/s41586-022-04576(-6#Sec60), objęło 7491 chorych w krytycznym stanie i 48 400 osób z populacji kontrolnej, których genomy zostały przeanalizowane w ramach projektu GenOMICC (Genetyka śmiertelności w opiece krytycznej). To największe tego typu badanie, wykorzystujące najdokładniejszą i najbardziej obszerną technologię analizy DNA w postaci sekwencjonowania pełnego genomu człowieka - WGS (ang. Whole Genome Sequencing). Prace z udziałem prawie 800 naukowców z wielu ośrodków kierowane były przez prof. Kennetha Baillie z Uniwersytetu w Edynburgu. Pacjenci pochodzili z 224 jednostek intensywnej terapii w Wielkiej Brytanii. W badaniach uczestniczyła też dr Karolina Chwiałkowska z Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, jako naukowiec wspierający zarządzanie międzynarodowym konsorcjum HGI (COVID-19 Host Genetics Initiative).

Udało się zidentyfikować 25 regionów DNA związanych z ciężkim przebiegiem COVID-19, w tym aż 16 nieznanych wcześniej - na przykład warianty w obrębie genów biorących udział w sygnalizacji interferonowej (IL10RB, PLSCR1), różnicowaniu leukocytów (BCL11A) i statusie sekrecji antygenu grupy krwi (FUT2). Analizy funkcjonalne genów położonych w tych regionach wskazują na wieloczynnikowy model patofizjologii COVID-19. Do zagrażającego życiu przebiegu choroby mogą predysponować co najmniej dwa odrębne mechanizmy: utrata kontroli nad procesami replikacji wirusa lub zwiększona tendencja do zapalenia płuc i krzepnięcia wewnątrznaczyniowego.

Dzięki identyfikacji tych procesów możliwe jest planowanie badań nad skutecznym leczeniem COVID-19. Wcześniejsze prace pozwoliły na przykład na zidentyfikowanie genu TYK2. Kilka dni temu ogłoszono, że lek baricytynib, którego celem molekularnym są procesy regulowane przez TYK2, istotnie zmniejsza liczbę zgonów u pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19.

23 z 25 regionów DNA zidentyfikowanych w populacji brytyjskiej udało się zreplikować w ramach odrębnie wykonanych badań na grupach pacjentów z całego świata, które były prowadzone przez największe światowe konsorcjum HGI - COVID-19 Host Genetics Initiative. Replikacja, czyli uzyskanie tych samych wyników w zupełnie innych projektach, zidentyfikowanych rejonów DNA pozwala na uznanie zmienności genetycznej w ich obrębie jako istotnie związanej z ciężkim przebiegiem COVID-19.

Warianty genetyczne zlokalizowane w regionie położonym na chromosomie 3 zostały również niezależnie wykryte w badaniach na populacji pacjentów z Polski w ramach projektu POLCOVID prowadzonego przez Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, firmę biotechnologiczną IMAGENE.ME i Instytut Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie przy współudziale kilkunastu jednostek klinicznych z całego kraju. Projekt finansowała Agencja Badań Medycznych (ABM). Wyniki tych badań zostaną wkrótce również opublikowane w postaci artykułu naukowego.

Opracowany w ramach projektu POLCOVID model przewidywania ilorazu szans na ciężki przebieg COVID-19 na podstawie danych obejmujących wiek, płeć i BMI, został w zeszłym miesiącu wykorzystany przez Ministerstwo Zdrowia w postaci kalkulatora w serwisie pacjent.gov (https://pacjent.gov.pl/aktualnosc/sprawdz-jak-mozesz-przechodzic-covid-19). (PAP)

Paweł Wernicki