У многих людей при заражении коронавирусом SARS-CoV-2 симптомы никак не проявляются или выражены слабо, другие же — заболевают тяжелой формой COVID-19. Ученые из Берлинского медицинского комплекса Шарите (BIH) совместно с коллегами из Великобритании и Канады обнаружили гены и белки, которые способствуют повышению риска тяжелого течения коронавируса. Результаты были недавно представлены в научном журнале Nature Communications.
Эксперты всего мира озадачены тем, почему одни люди заболевают SARS-CoV-2 серьезно, а другие болеют лишь в легкой форме. Помимо таких факторов риска, как пожилой возраст и мужской пол, ученые также подозревают определенную предрасположенность к тяжелому течению заболевания.
Как объясняет в пресс-релизе доктор Майк Питцнер, ученый из Центра цифрового здравоохранения BIH, было выявлено, например, что восприимчивость к инфекциям зависит от группы крови, которая передается по наследству. Поэтому вполне логично, что течение заболевания также, судя по всему, частично определяется генетически.
Ученые из BIH получили доступ к генетическим данным, которые исследователи собирали по всему миру у больных COVID-19. Также было задокументировано, как протекало их заболевание. “Наш геном содержит редкие и распространенные изменения в своем генетическом коде, большинство из которых не имеет значения. Но есть около 17 областей, которые были связаны с повышенным риском развития тяжелого течения SARS-CoV-2. Однако до сих пор основной механизм оставался совершенно неясным”, — говорит эксперт.
Исследователям из отдела вычислительной медицины BIH удалось разработать метод точного определения того, что на самом деле делают данные участки ДНК. Ученые использовали этот метод в текущей научной работе и обнаружили в общей сложности 8 различных интересных белков.
По словам профессора Клаудии Лангенберг, руководителя отдела вычислительной медицины, одним из них был белок, отвечающий за группу крови. “Мы уже знали об этом белке, и что он способствует только риску заражения, а не тяжелому течению. — объясняет исследователь. — Гораздо более значимым оказался белок ELF5: у госпитализированных, или находящихся на ИВЛ (искусственной вентиляции легких), или даже умерших пациентов с коронавирусом значительно чаще наблюдались изменения в соответствующем гене, коде для ELF5. Именно поэтому мы изучили его подробно”.
Команда обратилась к коллегам из отдела интеллектуальной визуализации, который также находится в Центре вычислительной медицины BIH. Эксперт по анализу одиночных клеток, аспирант кафедры и второй автор статьи наряду с Питцнером, Лоренц Чуа исследовал, в каких клетках белок ELF5 встречается особенно часто. “Нам удалось увидеть, что белок ELF5 присутствует во всех поверхностных клетках кожи или слизистых оболочек, но особенно его много образуется в легких. Поскольку вирус в основном вызывает поражение легких, это показалось нам очень правдоподобным”, — говорит он.
Однако эксперт Кристиан Конрад, заведующий кафедрой интеллектуальной визуализации, развеивает надежду на то, что здесь могла бы быть найдена новая мишень, то есть молекула-мишень для лекарств. “ELF5 — это так называемый фактор транскрипции, который контролирует, как часто или редко включаются и выключаются другие гены по всему телу. К сожалению, здесь трудно представить себе вмешательство, так как это безусловно будет иметь много нежелательных побочных эффектов” — говорит он.
Однако среди 8 различных выявленных белков исследователи нашли еще одного претендента — белок G-CSF, который служит фактором роста в кровеносной системе человека. Пациенты с COVID-19, у которых генетически больше вырабатывалось G-CSF, болели менее тяжело. Этот синтетический белок уже давно используется как лекарство, поэтому можно предположить, что его можно использовать у больных SARS-CoV-2.
Даже если до внедрения таких генетических исследований в практику клиник еще довольно далеко, Клаудия Лангенберг отмечает, что данная находка имеет большое значение в области медицины.