Ковидные гены: как ваша ДНК влияет на опасность вируса?

Ковидные гены: как ваша ДНК влияет на опасность вируса?

Почему даже в период активного распространения коронавируса не все люди заболевают одновременно? Из-за отношения к маскам, из-за разной степени соблюдения дистанции и гигиены? Или из-за генов? Да и болеет каждый по-разному. Кто-то легче, а кто-то тяжелее: даже если общее состояние здоровье примерно одинаковое. Ученые выяснили, что здесь тоже играют роль наши гены. Разбираемся, какую именно!

Содержание

Что влияет на течение коронавируса и риск заразиться?

Наверное, многие слышали про загадочные, но радующие сердце истории про то, как еще до появления вакцин семья заболела коронавирусом, но пострадали не все. Один из родственников самоотверженно ухаживал за больными при минимальных возможностях для изоляции, но не пострадал, а наоборот, помог и родителям и детям справиться с ковидом.

Последний год генетики всего мира провели в поисках генетических вариантов, определяющих риски заразиться и тяжело заболеть для каждого конкретного человека. И нашли – в печати и в соцсетях давно обсуждаются «защитные» группы крови 0 и B (по-русски эти группы считаются первой и третьей), а также вариации в некоторых генах системы интерферонов.

Однако определение индивидуального риска «подхватить» ковид или «загреметь» с вирусом в больницу это еще не главное. Главное – это понять, у кого же из многих заболевших коронавирусом отрастет так называемый «длинный ковидный хвост» .

Так называют затяжное послековидное состояние нездоровья, с тахикардией, скачками давления и неврологическими симптомами.

Его наблюдают не только у тех, кто сильно пострадал от высокой вирусной нагрузки, но и, к сожалению, у переболевших относительно легко или даже почти незаметно. Есть ли тут влияние нашей генетики – или вклад вносит только состояние нашей иммунной системы и ранее перенесенные заболевания?

Как генетика влияет на последствия ковида?

Прямого ответа на этот вопрос быть не может, потому что не появились пока наборы генетических данных, где в качестве исхода заболевания был бы указан пост-ковидный синдром. Но кое-что ученые все-таки могут!

Недавнее исследование с участием экспертов из Атласа показало, что на исход коронавирусного заболевания влияют гены, традиционно изучаемые в связи с деменцией. Работу сделали Фукван Джианг из Университета Нанджинг в Китае, и Анча Баранова – профессор Университета Джорджа Мейсона, сотрудник МГНЦ, и научный директор биомедицинского холдинга Атлас.

Основа работы ученых – геномный мета-анализ. Он учитывает всю совокупность уже проведенных исследований определенной проблемы. В дополнение к этому ученые выполнили количественный анализ экспрессии генов, чтобы определить сколько молекул мРНК от каждого гена одновременно находится в клетке. Так можно понять, насколько эффективно ген работает.

А еще исследователи проанализировали паттерны метилирования: то есть степени открытости гена для считывания. Главное – они применили Менделевскую рандомизацию. Это такой статистический туз в кармане, который помогает генетическим эпидемиологам определить причинно-следственные связи.

Какие ковидные гены недавно нашли ученые?

В итоге ученым удалось не только подтвердить ранее обнаруженные связи между генами и определенными признаками, но и обнаружить новые. Подтверждение ранее найденных связей важно, потому что так мы получаем уверенность, что и новые находки заслуживают внимания.

А среди новых находок оказались целых три ранее неизвестных гена, которые влияют на исход коронавирусного заболевания. Называются эти гены CCR5, PIGN и MAPT, и каждый из них по своему замечателен.

Регулятор воспаления: CCR5

CCR5 кодирует цитокиновый рецептор, давно и хорошо известный генетикам. В Европейских популяциях его полная или частичная утрата вносит вклад в устойчивость организма к разрушительному действию вируса СПИД.

Только не подумайте, что СПИД и коронавирус заходят в клетки через одни и те же ворота. Нет, все гораздо сложнее. В данном случае коварный CCR5 подбавляет огоньку в цитокиновый шторм и, возможно, влияет на остаточные уровни воспаления. Именно они составляют основу «застревающего» болезненного состояния на пост-ковиде.

Виновник Альцгеймера и пропуск в нервные клетки для ковида: MAPT

Еще интереснее ген MAPT. Он кодирует белок тау, давший название целому классу заболеваний – таупатий. Эти заболевания – нейродегенеративные. В мозге многих пожилых людей Тау белок агрегирует, образуя нейрофибриллы и глиофибриллярные клубки (NFT). Эти путаницы образуются в результате навешивания на белочек тау слишком многих фосфатных групп, а скорость этого самого гиперфосфорилирования зависит и от уровня тау, и от его конформации. Дело в том, что тау похож на клубок, и как именно в нем расположены нитки достаточно важно.  


Разные варианты гена тау – разный размер клубочков, и не совсем одинаковое расположение ниток. Люди с разным генотипами различаются по своей склонности образовывать в тканях мозга нерастворимые агрегаты-клубки. Механизм образования клубков понятен не совсем, но вот у пациентов с болезнью Альцгеймера их гораздо больше. Да и при многих других заболеваниях центральной и периферической нервной системы они встречаются.

Другие ранее проведенные крупные генетические исследования показали, что белок тау вносит вклад не только в нейродегенерацию, но и в риски развития аутоиммунных заболеваний. А еще он влияет на другие возрастные неприятности, например, увеличение индекса массы тела, и остеоартрит. Кроме того – невероятно, но факт! – этот белок связывает рецептор-распознающий фрагмент шипика от вируса SARS-CoV-2.

От этого зависит, насколько успешно вирус может проникнуть в нервные клетки, а значит и навредить организму в целом. Поэтому участие тау-гена MAPT в определении индивидуальных рисков тяжелого и затяжного ковида, а особенно неврологических его последствий совсем не выглядит странным.

Якорь для вирусов: PIGN

Но самое интересное в работе ученых – это сигнал в гене PIGN. Мутации этого гена хорошо известны. Они приводят к дефектам биосинтеза гликозилфосфатидилинозитола (GPI). Это якорь, которым белки закрепляются на поверхности клеток – прямо как лодки на озерном плесе. Ранее уже опубликован лабораторный анализ клеток, засеянных SARS-CoV-2 и тремя сезонными коронавирусами (HCoV-OC43, HCoV-NL63 и HCoV-229E).
Анализ показал что без биосинтеза якоря GPI этим вирусам в клетках не выжить. Как знать, может быть именно временное выключение функции гена PIGN поможет нам наконец победить зловредный коронавирус и вернуться к нормальной жизни?

Что в итоге?

Похоже, генетики наметили для клеточных биологов программу работ на следующие три года! Для простых же людей, интересующихся своим здоровьем, это исследование тоже в плюс. Ведь оно добавляет «кирпичиков» в полигенные формулы расчета рисков. А они однажды помогут нам распознать, кому надо прятаться от страшной «ковидлы», а кому можно не бояться.

Анча Баранова
Анча Баранова Изучает физиологические и патофизиологические реакции организма, уделяя особое внимание персонализированному подходу к здоровью и долголетию. Автор более 150 исследований и обладатель 9 патентов.

Избранные темы

Генетика
65 статей
Здоровье
61 статей
Образ жизни
59 статей
Микробиота
47 статей
Питание
36 статей
Гайды
32 статей
Новости
10 статей
Отзывы
5 статей
Курсы
1 статья
Пищеварение
Пищеварение
15 статей
Онкология
Онкология
15 статей