Koronawirus SARS-CoV-2: czy podatność na zakażenie jest zapisana w genach?

W przypadku zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 - tak jak w przypadku innych chorób - istotną rolę mogą odgrywać geny. Jednym z najlepiej opisanych jest gen ACE2. Jak twierdzi dr hab. Mirosław Kwaśniewski, kierownik Centrum Bioinformatyki i Analizy Danych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku, wcześniejsze badania wykazały, że w obrębie ludzkiego genu ACE2 zidentyfikowano szereg wariantów mogących wpływać na podatność na infekcję innymi koronawirusami: SARS-CoV i NL63. Podobnie może być w przypadku nowego koronawirusa. 

Koronawirus SARS-CoV-2: osoby posiadające określone cechy genetyczne mają różną podatność na zakażenie

Zdaniem immunologów, dzięki znajomości mechanizmów odpowiedzialnych za przenikanie wirusów do organizmu i analizie genów kodujących białka, które biorą udział w tym procesie, można przewidzieć, czy różnice w DNA pomiędzy ludźmi mają wpływ na podatność na zakażenie nowym koronawirusem. Dotyczy to nie tylko SARS-CoV-2, lecz także innych patogenów.

"Badania genetyczne i analizy asocjacyjne umożliwiły wykrycie związków pomiędzy genetycznymi różnicami a podatnością na zakażenia takimi wirusami, jak: HIV, HBV, HCV, wirus dengi, bakteriami wywołującymi gruźlicę, trąd, zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych oraz pasożytami wywołującymi malarię - wymienia dr Paweł Gajdanowicz z Katedry i Zakładu Immunologii Klinicznej Uniwersytetu Medycznego we Wrocławiu. "Dla przykładu, mutacja w genie kodującym receptor CCR5 czyni osoby mniej podatnymi na zakażenie HIV. Podobne zależności można mnożyć" - wyjaśnia.

Osoby posiadające określone cechy genetyczne, czyli np. warianty genów, mają różną podatność na zakażenia oraz inaczej reagują na leki stosowane w terapii. W konsekwencji sam przebieg choroby może być zależny od indywidualnych predyspozycji genetycznych. 

Dr hab. Mirosław Kwaśniewski podkreśla jednak, że zależności pomiędzy podatnością na zachorowanie i przebiegiem COVID-19 są nadal nieznane. Konieczne są kolejne badania.

Koronawirus SARS-CoV-2 a gen ACE2

Wcześniejsze badania nad koronawirusem SARS-CoV, który spowodował pandemię w 2002 i 2003 roku, wykazały związek pomiędzy ilością białek kodowanych przez gen ACE2, występujących na powierzchni pęcherzyków płucnych, a zakażeniem tym wirusem. Podobnie może być w przypadku nowego koronawirusa. Pomimo wczesnych etapów epidemii SARS-CoV-2, naukowcy wiedzą coraz więcej o sposobie, w jaki ten wirus może zakażać ludzkie komórki.

"Mechanizm infekcji komórek płuc przez wirusa SARS-CoV-2 związany jest z aktywacją białek wirusa przez specyficzny enzym, znajdujący się na powierzchni komórek płuca. Wykazano, że aktywowane białka wirusa - podobnie jak w przypadku pandemii SARS-CoV w 2002 roku - łączą się z ludzkim receptorem, kodowanym przez wspomniany wyżej gen ACE2, powodując zakażenie" - tłumaczy dr hab. Mirosław Kwaśniewski.

"Receptor ACE2 może być zatem wykorzystywany przez wirusy do wniknięcia do komórki gospodarza, wewnątrz której dochodzi do ich namnożenia. Spośród tysięcy zidentyfikowanych wariantów w obrębie genu ACE2 wiele z nich może potencjalnie wpływać na podatność na infekcję koronawirusami, takimi jak SARS-CoV i NL63. Nadal jednak nie można potwierdzić, czy podobna zależność występuje w przypadku obecnego koronawirusa: SARS-CoV-2. Do dalszych badań epidemiologicznych, w kontekście rozprzestrzeniania się wirusa i jego inwazyjności, potrzebne będą wielkoskalowe analizy genetyczne przeprowadzane na wielu populacjach" - podkreśla ekspert.

Koronawirus SARS-CoV-2: czy można sprawdzić, kto jest narażony na zakażenie?

Co ciekawe, we wcześniejszych badaniach udowodniono związek zmian genetycznych w obrębie genu ACE2 u pacjentów z podatnością na wiele innych chorób, w tym np. kardiologicznych.

"Widzimy, że na przebieg COVID-19 może wpływać nie tylko wiek pacjentów, ale również choroby współistniejące, takie jak cukrzyca czy nadciśnienie, a więc takie, których podłoże również może zależeć od uwarunkowań genetycznych i stylu życia. Dopiero teraz, w sytuacji kryzysowej, wszyscy zaczynamy bardziej dostrzegać wagę takich zależności" - podsumowuje dr hab. Mirosław Kwaśniewski. 

Zdaniem naukowców, dostępność nowoczesnych technologii umożliwiających sekwencjonowanie genomów w dużej skali (nawet całej populacji), globalny dostęp do informacji o zakażeniach i przebiegu choroby oraz zaawansowane metody analityczne mogą stanowić broń w walce z nowymi, groźnymi wirusami.

Z kolei identyfikacja predyspozycji genetycznych, wpływających na przebieg infekcji lub skuteczność leczenia, może odegrać istotną rolę w zarządzaniu systemem opieki zdrowotnej w sytuacji kryzysowej, m.in. poprzez identyfikację osób o zwiększonej podatności na zachorowanie lub osób, u których przebieg kliniczny choroby może być ciężki. Wiedza o predyspozycjach genetycznych oraz uwarunkowaniach behawioralnych i środowiskowych może umożliwić dobór najskuteczniejszej terapii.

PRZECZYTAJ TAKŻE: Czy nadciśnienie zwiększa ryzyko COVID-19? Oświadczenie ESH

Czy koronawirus SARS-CoV-2 jest groźniejszy dla diabetyków?