Koronavirus SARS-COV-2 podmukao je i tajanstven. Simptomi bolesti koju uzrokuje su raznoliki, a portret njegove tipične žrtve uopće nije tako očit kao što se činilo prije. 23andMe će koristiti svoju jedinstvenu genetsku bazu podataka kako bi utvrdila moguću vezu između pacijentove DNK i ranjivosti na virus.
Koronavirus SARS-COV-2, koji se prvi put pojavio prošle godine u Kini, agresor je jednakih mogućnosti. Ako ste ljudsko biće, on želi prodrijeti u vas. Čini se da virus na isti način zarazi ljude bez obzira na njihovu dob, rasu ili spol. To je logično, jer je ovo potpuno novi patogen od kojeg nitko nema imunitet.
Ali virus Covid-19 uzrokovan virusom je više nepredvidiv u svojim manifestacijama. Vrlo malo zaraženih zapravo se razboli. Pacijenti imaju vrlo različite simptome. Netko ima visoku temperaturu i kašalj. Neki imaju grčeve u želucu i proljev. Netko gubi apetit. Netko prestaje razlikovati mirise. Netko je u stanju pobijediti bolest sjedeći kod kuće, konzumirajući puno tekućine i uživajući u TV emisijama. I netko završi na intenzivnoj njezi, gdje su mu spojene mnoge cijevi koje neuspješno upumpavaju zrak u bolesna pluća. Stariji ljudi s kroničnim bolestima i muškarci uzrokuju većinu smrtnih slučajeva. Ali ne uvijek. U Sjedinjenim Državama veliki postotak onih koji su hospitalizirani s teškim simptomima mlađi su od 40 godina. Djeca, posebno dojenčad, također nisu sto posto zaštićena.
Znanstvenici promatraju raštrkane epidemiološke podatke iz vrućih točaka kao što su Kina, Italija i Sjedinjene Države kako bi razumjeli što je uzrokovalo te razlike. Oni traže karakteristike i obrasce u dobi pacijenata, njihovoj rasi, spolu, socijalno-ekonomskom statusu, ponašanju i dostupnosti medicinskih usluga za njih. Sada kopaju dublje, pokušavajući pronaći tragove u našem DNK.
U ponedjeljak, 23andMe pokrenuo je novu studiju kako bi utvrdio genetske razlike koje bi mogle objasniti zašto ljudi s Covid-19 imaju tako različite reakcije na infekciju. Ova tvrtka za potrošačku genomiku pridružila se nizu novih istraživačkih projekata tražeći odgovor na isto pitanje. Prethodna istraživanja pokazuju da određene varijante gena dovode ljude u veći rizik kada se zaraze određenim zaraznim bolestima. Drugi im pružaju zaštitu, recimo, mutaciju gena CCR5, zbog čega je nositelj imun na HIV. Prerano je govoriti o tome koliko značajno DNK štiti od Covid-19 ili obrnuto, čini osobu ranjivom. Međutim, dobiveni podaci jednog dana se mogu upotrijebiti za identifikaciju ljudi koji su u većoj opasnosti od infekcije,kao i za ciljano traženje novih lijekova i liječenja.
"Želimo razumjeti kako naši geni utječu na naš odgovor na virus", rekla je Joyce Tung, potpredsjednica istraživanja u 23andMe. „Nadamo se da ćemo prikupljanjem podataka od ljudi kojima je testiran i dijagnosticiran Covid-19 uspjeti naučiti nešto o biološkim karakteristikama ove bolesti i pomoći znanstvenoj zajednici da uspješnije liječi pacijente.“
Dok su druge tvrtke za istraživanje DNK pretvorile svoje laboratorije i sada testiraju ljude na Covidu, 23andMe odlučili su upotrijebiti svoj jedinstveni resurs - bazu podataka više od 10 milijuna kupaca, od kojih je 80% pristalo koristiti svoje genetske podatke, a drugi u istraživačke svrhe. podaci koje su sami prijavili. Tvrtka već nekoliko godina gradi ovu bazu podataka što olakšava provođenje masovnih anketa među potencijalnim sudionicima istraživanja. Kao rezultat, svaki genetski profil uključuje stotine fenotipskih informacija, poput broja cigareta koje je klijent otpao tijekom života i je li netko od njihovih rođaka imao dijabetes. Ogromna količina podataka koje tvrtka posjeduje,dopustila joj je da započne potragu za lijekom i učinila je snažnim izvorom informacija na području genetskih istraživanja.
Posljednja anketa, objavljena na portalu klijenta 23andMe, uključuje pitanja o tome gdje osoba živi, koje mjere socijalne distancije slijedi, jesu li testirani na koronavirus, ima li kontakt sa zaraženim ljudima i je li im dijagnosticiran Covid-19. (Samo američki kupci tvrtke mogu sudjelovati u istraživanju.) 23andMe se nada da će zaposliti stotine tisuća svojih kupaca u studiju, uključujući one kojima je dijagnosticiran Covid-19 koji su testirali negativnost, koji imaju simptome slične gripi, ali koji se testiraju do sada. nije prošao, kao ni članovi obitelji zaraženih. Za ljude koji imaju pozitivan test, dodatna anketa provest će se o težini bolesti, manifestaciji simptoma i jesu li hospitalizirani. To je rekao glavni znanstvenik tvrtke Adam Auton,koja vodi novu studiju Covid-19. Svi će sudionici svakog mjeseca biti pozvani u novu anketu s dodatnim pitanjima koja će 23andMe-u omogućiti prepoznavanje novih slučajeva među ispitanicima.
Promotivni video:
Ako tvrtka prikupi dovoljno odgovora od ljudi zaraženih Covid-19, njezin će istraživački tim provesti statističku analizu pod nazivom Genom-Wide Association Search (GWAS). Ova metoda se široko koristi u genetskim istraživanjima. Tijekom GWAS-a, ljudi se dijele u različite skupine, u našem slučaju, najvjerojatnije, na temelju simptoma. Njihovi se DNK podaci zatim skeniraju kako bi se vidjelo jesu li određene varijacije jednog slova u genetskom kodu češće kod ljudi s određenim simptomima. Ako se to dogodi dovoljno često, sa sigurnošću se može reći da su takve varijacije povezane s tim simptomima.
Teško je predvidjeti koji će se geni pronaći tijekom ovih ekspedicija DNK. No mnogi će se od njih vjerojatno naći u onim dijelovima genoma koji su odgovorni za imunološki odgovor tijela, kaže Michael Snyder, koji predvodi odjel za genetiku Sveučilišta Stanford i nema nikakve veze s 23andMe i njegovim istraživanjima. "Općenito, znamo da genetika utječe na tijek virusne infekcije", kaže on. - To nije neočekivano, jer su tijekom povijesnog razvoja ljudi u različitim okolišnim uvjetima bili izloženi sasvim specifičnim patogenima. Ima smisla da različiti ljudi imaju različit imunološki sustav. " (Mora se reći da je prekomjerna zaštitna reakcija, poznata kao hipercitokinemija, prouzročila mnoge smrtne slučajeve među pacijentima s atipičnom pneumonijom.da je hipercitokinemija također uzrok nekih smrti među mladima s Covid-19.)
Drugi potencijalni kandidat je gen za ACE2 receptor. Nalazi se na površini pluća i drugim ljudskim stanicama i predstavlja molekulski prolaz kroz koji SARS-CoV-2 ulazi u tijelo. Male promjene ovog gena mogu olakšati ili teže probiti se kroz određene receptore. Uz to, varijacije u regiji genoma koje uključuju ili isključuju ACE2 receptor također mogu igrati ulogu. Ako su geni manje aktivni, ljudske stanice proizvode manje receptora, što ih čini težim za virus.
Prerano je za nagađati o ulozi gena u određivanju ishoda Covid-19 bolesti, kaže Snyder. No, spreman je kladiti se da projekti poput onih koje provodi 23andMe vjerojatno neće pružiti jedinstvenu genetsku varijantu koja odlučuje hoće li osoba biti na intenzivnoj njezi ili ne. "Iznenadio bih se ako pronađu nešto tako uvjerljivo kao BRCA", kaže Snyder, pozivajući se na jednog od najmoćnijih prediktora raka koji su naučnici pronašli. Mutacije u genima BRCA udvostruče šanse osobe za razvoj određenih oblika karcinoma dojke.
Poanta je u tome što je igra pretraživanja asocijacija širom genoma igra brojeva. To je najbolji način otkrivanja mutacija koje se ponavljaju i ponovno pojavljuju u cjelokupnoj populaciji, a svaka ima vrlo mali učinak na osjetljivost osobe na bolest. Budući da se pretraživanja udruživanja širom genoma obično rade na ograničenom skupu genetskih podataka, poput onih prikupljenih pomoću 23andMe (statički prikaz 600.000 lokacija genoma), ove je uobičajene varijante lakše prepoznati nego rijetke.
Međutim, vrlo su rijetke mutacije koje su vjerojatno razlog ekstremne izloženosti Covid-19, kaže Stephen Chapman, pulmolog koji radi kao istraživač u Centru za humanu genetiku na Sveučilištu Oxford i nije uključen u projekt 23andMe. Sredinom 2000-ih proveo je prve genetske studije o predispoziciji za bakterijsku pneumoniju i otkrio rijetke mutacije u imunološki posredujućim genima koji su inače zdravu djecu i odrasle učinili osjetljivima na određenu bakteriju koja ulazi u tijelo. Chapman sumnja da se jednako rijetke mutacije uključene u imunološku funkciju i reakciju na upalu postavljaju u ICU krevete za mlade, zdrave ljude koji nemaju druge čimbenike rizika. "Po mom mišljenju, ovo je ozbiljan nedostatak GWAS-a,on kaže. "Pretrage koje se odnose na genom previdje ove rijetke, mutacije koje izazivaju bolest."
Da biste ih pronašli, potrebno je uzeti krvne pretrage nestandardnih bolesnika i slijediti njihove čitave genome. Ako dešifriramo DNK mlade odrasle osobe koja je povezana s umjetnom ventilacijom pluća, moguće je da će se moći otkriti jedinstvena genetska predispozicija za Covid-19. S druge strane, DNK starijih osoba kojima je dijagnosticiran koronavirus i Covid-19, ali bez simptoma, može sadržavati zaštitne mutacije koje štite od najtežih oblika bolesti.
U znanstvenim laboratorijima širom svijeta već je u tijeku više od 90 takvih projekata za sekvenciranje, a znanstvenici žure da shvate bolest od koje je u svijetu umrlo više od 76 000 ljudi. Neki od projekata dugotrajne su genetske studije u populaciji u kojima tisuće volontera sudjeluju već duže vrijeme. Islandska tvrtka DeCODE Genetics, koja desetljećima prikuplja podatke o genima i zdravlju 364.000 stanovnika ove otočne države, dobila je odobrenje vlade za objavljivanje rezultata testova za Covid-19. Postoje i nova ispitivanja koja se provode isključivo među pacijentima Covid-19. Za kombiniranje svih genetskih podataka iz različitih istraživačkih timova,znanstvenici sa Sveučilišta u Helsinkiju nedavno su postavili klirinšku kuću pod nazivom Covid-19 Carrier Genetics. Kako se pojavljuje više podataka, statistika postaje uvjerljivija i pouzdanija, a istodobno se povećava i nada da se mogu pronaći mutacije koje mogu promijeniti utjecaj nove bolesti na osobu, kao i proces borbe čovječanstva protiv nje.
No, teško je očekivati da ćemo u skoroj budućnosti dobiti genetsku kartu osjetljivosti na Covid-19. Chapman kaže kako je vjerojatno da ove studije neće moći identificirati osjetljive ljude na temelju njihove DNK. Umjesto toga, jednostavno ćemo steći bolje razumijevanje molekularnih putova kroz koje izlaze najteži oblici Covid-19. "Ovo je potpuno nova i razarajuća ljudska bolest i hitno moramo razumjeti njezinu biologiju", objašnjava Chapman. Izoliranjem gena koji reguliraju različite imunološke odgovore ovo će pomoći u određivanju što se točno treba liječiti novim lijekovima, a liječnici će moći cjelovitije i konkretnije pristupiti liječenju pojedinih pacijenata. "GWAS i cjeloviti redoslijedi genoma mogu ovdje igrati vrlo vrijednu ulogu", napominje Chapman.
Starost, prijašnji zdravstveni problemi, rano testiranje i kvalitetna skrb bit će ključni za određivanje tko će preživjeti i tko će umrijeti od Covid-19. No DNK također vjerojatno igra ulogu u utjecaju na ishod bolesti. I ovdje još moramo puno toga naučiti i saznati.
Megan MOLTENI
