Поиски, направленные на то, чтобы лучше понять огромный диапазон реакций на заражение вирусом COVID-19 — от бессимптомных до критических состояний — выявили у некоторых из самых больных пациентов несколько редких структурных вариантов генов, участвующих в процессах организма, таких как воспаление, которые вирус должен быть успешным.
«Вирус должен прикрепляться к нашим клеткам, он должен проникать внутрь наших клеток и должен размножаться внутри наших клеток. Он также должен вызывать воспаление», — говорит доктор Равиндра Колхе, директор Эзотерической и молекулярной лаборатории Джорджии в Университете Джорджии. Медицинский колледж Джорджии в Университете Огасты. «Мы идентифицировали гены со структурными изменениями у очень больных людей, которые являются частью всех четырех основных процессов».
По-видимому, в первом исследовании такого рода исследователи использовали оптическое картирование генома , чтобы получить тщательную трехмерную оценку генома 52 больных COVID-19.
У девяти наиболее больных пациентов они выявили семь редких структурных вариантов, затрагивающих в общей сложности 31 ген, участвующих в ключевых путях, опосредующих реакцию между человеком или хозяином и вирусом. К ним относятся врожденный иммунитет, наша передовая иммунная защита от захватчиков, таких как вирусы; воспалительная реакция, ключевой ответ на инфекцию, которая, если она пойдет не так, может также разрушить легкие некоторых из самых больных пациентов; и способность вируса размножаться и распространяться. Например, один вариантони определили, что это может привести к сверхэкспрессии генов кератина. Кератины — это белки, которые являются структурными компонентами таких вещей, как наши волосы и ногти, но также были идентифицированы как ключ к передаче как вирусов гриппа, так и вируса COVID-19 между клетками и, как известно, активируются в дыхательных путях во время инфекция.
«Это гиперактивация нормальных систем», — говорит Колхе, автор исследования, опубликованного международным совместным консорциумом по исследованию генома хозяина COVID-19 в журнале iScience .
«Миллионы людей заражаются, и, к счастью, лишь у очень небольшого процента появляются симптомы, и очень небольшому проценту людей с симптомами требуется кислород, и небольшой процент этих людей госпитализируется и умирает», — говорит Колхе. «Но даже небольшой процент составляет миллионы людей, и это слишком много».
«Наши данные показывают, что большие (структурные варианты), выявленные с помощью оптического картирования генома, могут дополнительно объяснить индивидуальную клиническую изменчивость в ответ на COVID-19», — пишут исследователи.
Большие структурные вариации составляют большую часть генетического разнообразия среди нас, включая изменения, которые уникальны для каждого человека, и те, которые могут увеличить риск таких проблем, как рак. Оптическое картирование генома — это новая технология, которая может обнаруживать эти более крупные варианты с множественными изменениями, такими как удаление или вставка генетического материала и/или когда часть хромосомы перевернута.
