Продолжающаяся пандемия SARS-CoV-2 выявила необходимость в адекватном понимании генетической предрасположенности человека и восприимчивости к вирусной инфекции.
Люди и вирусы развивались вместе на протяжении долгого времени, что привело к генетическим полиморфизмам, которые определяют реакцию хозяина на вирусную инфекцию. В результате удалось установить, что клинические различия в тяжести COVID-19 и симптоматическом проявлении могут быть результатом различий в генетических особенностях хозяина, связанных с иммунным ответом.
Вот почему исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Техасского университета в Остине и детской больницы Св. Джуда в Мемфисе (США) решили оценить продиктованную генетикой реакцию хозяина на вирусную инфекцию, особенно на примере COVID-19.
Углубленное изучение вирусного ответа хозяина
В новом исследовании исследователи использовали данные популяционной когорты британского биобанка, чтобы оценить взаимосвязь между генетической архитектурой хозяина и его вирусной реакцией. Они проанализировали данные 7 924 участников (преимущественно европейцев).
Цель: оценить 28 антигенов для 16 вирусов, которые были связаны с нейродегенеративными заболеваниями и злокачественными новообразованиями, а также пристально оценить тест на SARS-CoV-2 в отдельной группе участников британского биобанка.
Соответственно, они провели интегративный геномный и транскриптомный анализ ответа антител и положительность на вирусные антигены.
Диапазон симптомов объясняется генетическими вариациями HLA.
Результаты исследования подтверждают, что гены HLA (лейкоцитарного антигена человека) класса II и III являются основными генетическими факторами человека, участвующими в регуляции иммунного ответа на всевозможные антигены вирусов, что может играть решающую роль в развитии заболеваний.
Кроме того, исследователи также обнаружили, что специфические аллели HLA, связанные с множественными распространенными инфекциями, связаны и с положительными тестами на SARS-CoV-2. А именно, на основании 1028 субъектов, протестированных на SARS-CoV-2, они идентифицировали семь аллелей восприимчивости к HLA класса II (пять связаны с другими вирусами).
«Учитывая генетическую изменчивость в пределах области HLA, наши результаты не только подтверждают ее ключевую роль на границе взаимодействия между хозяином и патогеном, но и подчеркивают совпадение вариантов, классических аллелей и генов, которые обеспечивают эти взаимодействия между вирусными семействами и антигенами», - авторы исследования.
Связи между аллелями HLA и статусом SARS-CoV-2 могут указывать на клиническое течение с более легкой инфекцией или бессимптомным статусом, что привело к снижению необходимости в тестировании, несмотря на наличие вируса.
Это особенно актуально, поскольку данные, использованные в этом исследовании, были собраны в начале эпидемии, когда тяжелобольные люди были приоритетными для тестирования. Если эти данные подтвердятся, то станут понятными причины различий более тяжелых проявлений COVID-19 и бессимптомных случаев.
Влияние на вирусный рецептор
Исследование также указало на обратную связь между генетически обоснованными выражениями гена ACE2 (ангиотензин-превращающего фермента 2) и положительным результатом тестирования SARS-CoV-2. Хотя ACE2 играет решающую роль в обеспечении проникновения SARS-CoV-2 в клетку, сам вирус, вероятнее всего, подавляет экспрессию ACE2, оказавшись внутри.
«Мы подозреваем, что снижение экспрессии ACE2 может снизить вирусную инфекцию путем ограничения доступных рецепторов для проникновения вируса, и как только клетка инфицирована, сниженная экспрессия может помочь SARS-CoV-2», - объясняют авторы исследования.
Значение исследования
«Понимание взаимодействия между генетическими особенностями хозяина и иммунным ответом имеет значение для общественного здравоохранения и может способствовать открытию новых терапевтических средств, включая вакцины», - отмечают авторы исследования.
«После дальнейшего выяснения риска заражения и тяжести COVID-19 можно предположить, что типирование HLA может быть реальным инструментом в оценке ответа на SARS-CoV-2, оказать помощь в выявлении групп риска среди населения, а также, помочь в разработке вакцин», - заключают они.
Мнение специалиста: Конечно, необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять жизнеспособность этого подхода в разных популяциях. Продолжение терапевтических исследований ингибиторов ACE2 позволит выяснить, что происходит после инфекции в результате подавления рецепторов SARS-CoV-2.
Люди и вирусы развивались вместе на протяжении долгого времени, что привело к генетическим полиморфизмам, которые определяют реакцию хозяина на вирусную инфекцию. В результате удалось установить, что клинические различия в тяжести COVID-19 и симптоматическом проявлении могут быть результатом различий в генетических особенностях хозяина, связанных с иммунным ответом.
Вот почему исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, Техасского университета в Остине и детской больницы Св. Джуда в Мемфисе (США) решили оценить продиктованную генетикой реакцию хозяина на вирусную инфекцию, особенно на примере COVID-19.
Углубленное изучение вирусного ответа хозяина
В новом исследовании исследователи использовали данные популяционной когорты британского биобанка, чтобы оценить взаимосвязь между генетической архитектурой хозяина и его вирусной реакцией. Они проанализировали данные 7 924 участников (преимущественно европейцев).
Цель: оценить 28 антигенов для 16 вирусов, которые были связаны с нейродегенеративными заболеваниями и злокачественными новообразованиями, а также пристально оценить тест на SARS-CoV-2 в отдельной группе участников британского биобанка.
Соответственно, они провели интегративный геномный и транскриптомный анализ ответа антител и положительность на вирусные антигены.
Диапазон симптомов объясняется генетическими вариациями HLA.
Результаты исследования подтверждают, что гены HLA (лейкоцитарного антигена человека) класса II и III являются основными генетическими факторами человека, участвующими в регуляции иммунного ответа на всевозможные антигены вирусов, что может играть решающую роль в развитии заболеваний.
Кроме того, исследователи также обнаружили, что специфические аллели HLA, связанные с множественными распространенными инфекциями, связаны и с положительными тестами на SARS-CoV-2. А именно, на основании 1028 субъектов, протестированных на SARS-CoV-2, они идентифицировали семь аллелей восприимчивости к HLA класса II (пять связаны с другими вирусами).
«Учитывая генетическую изменчивость в пределах области HLA, наши результаты не только подтверждают ее ключевую роль на границе взаимодействия между хозяином и патогеном, но и подчеркивают совпадение вариантов, классических аллелей и генов, которые обеспечивают эти взаимодействия между вирусными семействами и антигенами», - авторы исследования.
Связи между аллелями HLA и статусом SARS-CoV-2 могут указывать на клиническое течение с более легкой инфекцией или бессимптомным статусом, что привело к снижению необходимости в тестировании, несмотря на наличие вируса.
Это особенно актуально, поскольку данные, использованные в этом исследовании, были собраны в начале эпидемии, когда тяжелобольные люди были приоритетными для тестирования. Если эти данные подтвердятся, то станут понятными причины различий более тяжелых проявлений COVID-19 и бессимптомных случаев.
Влияние на вирусный рецептор
Исследование также указало на обратную связь между генетически обоснованными выражениями гена ACE2 (ангиотензин-превращающего фермента 2) и положительным результатом тестирования SARS-CoV-2. Хотя ACE2 играет решающую роль в обеспечении проникновения SARS-CoV-2 в клетку, сам вирус, вероятнее всего, подавляет экспрессию ACE2, оказавшись внутри.
«Мы подозреваем, что снижение экспрессии ACE2 может снизить вирусную инфекцию путем ограничения доступных рецепторов для проникновения вируса, и как только клетка инфицирована, сниженная экспрессия может помочь SARS-CoV-2», - объясняют авторы исследования.
Значение исследования
«Понимание взаимодействия между генетическими особенностями хозяина и иммунным ответом имеет значение для общественного здравоохранения и может способствовать открытию новых терапевтических средств, включая вакцины», - отмечают авторы исследования.
«После дальнейшего выяснения риска заражения и тяжести COVID-19 можно предположить, что типирование HLA может быть реальным инструментом в оценке ответа на SARS-CoV-2, оказать помощь в выявлении групп риска среди населения, а также, помочь в разработке вакцин», - заключают они.
Мнение специалиста: Конечно, необходимы дальнейшие исследования, чтобы понять жизнеспособность этого подхода в разных популяциях. Продолжение терапевтических исследований ингибиторов ACE2 позволит выяснить, что происходит после инфекции в результате подавления рецепторов SARS-CoV-2.
