Согласно исследованию, представленному на Международной конференции ATS 2021, наличие вариантов генетического риска в гене ABO может значительно увеличить шансы на развитие COVID-19, а другие гены также могут увеличить риск COVID-19.
Многое о COVID-19 остается медицинской загадкой, в том числе о том, повышают ли определенные гены людей риск заражения вирусом SARS-CoV-2, который вызывает COVID-19. Ана Эрнандес Кордеро, доктор философии.D., научный сотрудник Центра инноваций в области сердца и легких Университета Британской Колумбии и его коллеги использовали интегративную геномику в сочетании с протеомикой для идентификации этих генов.
Геномные исследования выявляют определенные гены, которые могут играть роль в биологических процессах, таких как развитие болезни, в то время как протеомика делает то же самое для белков. Исследователи могут получить более полную картину процессов болезни, интегрировав инструменты для исследования обоих.
"ДНК – это большая и сложная молекула, поэтому одни только генетические ассоциации не могут точно определить ген, ответственный за COVID-19," сказал доктор. Эрнандес. "Однако, объединив генетическую информацию о COVID-19 с экспрессией генов и протеомными наборами данных, мы можем выяснить, какие гены определяют связь с COVID-19."
Исследователи объединили генетическую информацию с исследованием экспрессии генов в легких, чтобы определить генетические варианты, которые контролировали экспрессию генов в легких, ответственных за COVID-19. Исследователи определили маркеры конкретных генов, которые влияют на экспрессию генов и уровни белка с восприимчивостью к COVID-19. Для анализа они использовали биоинформатику для интеграции: (1) набора геномных данных, полученных от пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, а также от неинфицированных лиц (контроль); (2) наборы данных по экспрессии генов в тканях легких и крови из клинических популяций (не COVID-19); и (3) набор протеомных данных, полученных от доноров крови (не COVID-19).
Таким образом, они обнаружили, что несколько генов, ответственных за реакцию иммунной системы на COVID-19, также вовлечены в восприимчивость к COVID-19. То, что они обнаружили, было подтверждено результатами предыдущих исследований.
В поисках генов-кандидатов в белках крови они смогли сделать еще один шаг в соединении эффектов генов с восприимчивостью к COVID-19. Протеомика крови также может помочь идентифицировать маркеры в крови, которые можно легко измерить, чтобы указать статус болезни и, возможно, для мониторинга болезни.
"Используя возможности геномной информации, мы определили гены, связанные с COVID-19," сказал доктор. Эрнандес. "В частности, мы обнаружили, что ген ABO является значительным фактором риска COVID-19. Особо следует отметить взаимосвязь между группой крови ABO и риском COVID-19. Мы показали, что отношения – это не просто ассоциация, а причинно-следственная связь."
Помимо гена ABO, Dr. Эрнандес и его коллеги обнаружили, что люди, несущие определенные генетические варианты SLC6A20, ERMP1, FCER1G и CA11, имеют значительно более высокий риск заражения COVID-19. "Эти люди должны проявлять особую осторожность во время пандемии. Эти гены также могут оказаться хорошими маркерами болезни, а также потенциальными мишенями для лекарств."
Некоторые из генов, выявленных в ходе анализа исследователей, уже связаны с респираторными заболеваниями. Например, ERMP1 был связан с астмой. CA11 также может повышать риск COVID-19 для людей с диабетом.
Генетические ассоциации COVID-19 и экспрессия генов и белков были объединены с использованием интегративной геномики (IG). IG направлен на выявление механизмов (например, уровней экспрессии генов), которые связывают эффекты генетического кода со сложным заболеванием. Эти методы, хотя и сложные, но также быстрые, и их результаты могут помочь исследователям определить приоритеты генов-кандидатов для тестирования in vitro (в лаборатории) и in vivo (на живых организмах).
Доктор. Эрнандес добавил, "Наше исследование продолжалось с тех пор, как мы впервые провели этот анализ. Теперь мы определили еще более интересных кандидатов на COVID-19, таких как IL10RB, IFNAR2 и OAS1. Эти гены связаны с тяжелой формой COVID-19. Их роль в иммунном ответе на вирусные инфекции и растущие данные свидетельствуют о том, что эти кандидаты и их роль в COVID-19 требуют дальнейшего изучения."