SARS-COV-2 -koronavirus on salakavala ja salaperäinen. Hänen aiheuttamansa taudin oireet ovat erilaisia, eikä hänen tyypillisen uhrinsa muotokuva ole ollenkaan yhtä ilmeinen kuin ennen näytti. 23andMe aikoo käyttää ainutlaatuista geenitietokantaansa mahdollisen yhteyden havaitsemiseen potilaiden DNA: n ja viruksen haavoittuvuuden välillä.
SARS-COV-2 -koronavirus, joka pesti ensimmäisen kerran viime vuonna Kiinassa, on yhtäläisten mahdollisuuksien hyökkääjä. Jos olet ihminen, hän haluaa tunkeutua sinuun. Vaikuttaa siltä, että virus tartuttaa ihmisiä samalla tavalla iästä, rodusta tai sukupuolesta riippumatta. Tämä on loogista, koska tämä on täysin uusi taudinaiheuttaja, josta kukaan ei ole immuniteetti.
Mutta viruksen aiheuttama Covid-19 -tauti on ennakoimattomampi ilmenemismuodoissaan. Hyvin harvat tartunnan saaneet ihmiset sairastuvat. Potilailla on hyvin erilaisia oireita. Joku on korkea kuume ja yskä. Joillakin on vatsakramppeja ja ripulia. Joku menettää ruokahalunsa. Joku ei enää erota hajuja. Joku pystyy voittamaan sairauden istuen kotona, kuluttaen paljon nesteitä ja ilahduttamalla itseään televisio-ohjelmilla. Ja joku päätyy tehohoitoon, jossa häneen on kytketty useita putkia, jotka pumppaavat tulosta epäonnistuneesti ilmaan hänen sairaisiin keuhkoihinsa. Suurin osa kuolemista tapahtuu vanhoilla, joilla on kroonisia sairauksia, ja miehillä. Mutta ei aina. Yhdysvalloissa suuri osa sairaalahoidossa olevista, joilla on vakavia oireita, ovat alle 40-vuotiaita. Lapset, erityisesti pikkulapset, eivät myöskään ole sataprosenttisesti suojattuja.
Tutkijat tarkastelevat hajallaan olevia epidemiologisia tietoja sellaisista yhteyspisteistä, kuten Kiina, Italia ja Yhdysvallat, ymmärtääkseen, mikä aiheutti nämä erot. He etsivät ominaisuuksia ja malleja potilaan iästä, rodusta, sukupuolesta, sosioekonomisesta asemasta, käytöksestä ja lääketieteellisten palvelujen saatavuudesta heille. Nyt he kaivaa syvemmälle, yrittäen löytää johtolankoja DNA: stamme.
Maanantaina 23andMe käynnisti uuden tutkimuksen geneettisten erojen tunnistamiseksi, mikä voisi selittää miksi Covid-19-potilailla on niin erilaisia reaktioita infektioihin. Tämä kuluttajagenomiikkayritys on liittynyt joukkoon uusia tutkimushankkeita, jotka etsivät vastausta samaan kysymykseen. Aikaisemmat tutkimukset osoittavat, että tietyt geenivariantit asettavat ihmisille suuremman riskin, kun he tarttuvat tiettyihin tartuntatauteihin. Toiset tarjoavat heille suojan, esimerkiksi CCR5-geenin mutaation, joka tekee kantaja-aineesta immuuni HIV: lle. On liian aikaista sanoa, kuinka merkittävästi DNA suojaa Covid-19: tä vastaan, tai päinvastoin, tekee henkilöstä haavoittuvan. Saatuja tietoja voidaan kuitenkin joskus käyttää henkilöiden tunnistamiseen, joilla on enemmän infektioriski,samoin kuin uusien lääkkeiden ja hoitojen kohdennettua hakua.
"Haluamme ymmärtää, kuinka geenimme vaikuttavat reaktioihimme virukselle", sanoi Joyce Tung, 23andMen tutkimusjohtaja. "Toivomme, että keräämällä tietoja ihmisiltä, joille on testattu ja diagnosoitu Covid-19, voimme oppia jotain tämän taudin biologisista ominaisuuksista ja auttaa tiedeyhteisöä paremmin hoitamaan sairaita."
Samalla kun muut DNA-tutkimusyritykset ovat muuttaneet laboratorioitaan ja kokeilevat nyt ihmisiä Covidille, 23andMe päätti käyttää sen ainutlaatuista omaisuutta - tietokantaa, jossa on yli 10 miljoonaa asiakasta, joista 80% on sitoutunut käyttämään geneettistä tietoaan ja muut tutkimustarkoituksiin. tiedot, jotka he itse ilmoittivat. Yhtiö on rakentanut tätä tietokantaa useiden vuosien ajan, mikä helpottaa massatutkimusten suorittamista mahdollisten tutkijoiden keskuudessa. Seurauksena on, että kukin geneettinen profiili sisältää satoja fenotyyppisiä tietoja, kuten kuinka monta savuketta asiakas on tupakoinut elämänsä aikana ja onko jollakin heidän sukulaisistaan ollut diabetes. Yrityksen valtava määrä tietoa,antoi hänelle mahdollisuuden aloittaa parannushaku ja teki hänestä tehokkaan tietolähteen geenitutkimuksen alalla.
Uusin kysely, joka on julkaistu 23andMe-asiakasportaalissa, sisältää kysymyksiä siitä, missä ihminen asuu, mitä sosiaalisia etäisyyttä he seuraavat, onko hänelle tutkittu koronavirus, olleetko kosketuksissa tartunnan saaneisiin ihmisiin ja onko heillä diagnosoitu Covid-19. (Vain yrityksen amerikkalaiset asiakkaat voivat osallistua kyselyyn.) 23andMe toivoo rekrytoivansa satoja tuhansia asiakkaitaan, mukaan lukien Covid-19-diagnosoidut asiakkaat, jotka ovat kokeilleet negatiivisia, joilla on flunssan kaltaisia oireita, mutta joita testataan toistaiseksi. ei kulkenut, samoin kuin tartunnan saaneiden perheenjäsenet. Ihmisille, jotka osoittavat positiivisen tuloksen, tehdään lisäkysely sairauden vakavuudesta, oireiden ilmenemisestä ja siitä, onko heidät sijoitettu sairaalaan. Tämän kertoi yrityksen johtava tutkija Adam Auton,joka johtaa uutta Covid-19-tutkimusta. Kaikki osallistujat kutsutaan joka kuukausi uuteen kyselyyn, jossa on lisäkysymyksiä, joiden avulla 23andMe voi tunnistaa uudet tapaukset vastaajien keskuudessa.
Mainosvideo:
Jos yritys kerää riittävästi vastauksia Covid-19-tartunnan saaneilta ihmisiltä, sen tutkimusryhmä tekee tilastollisen analyysin nimeltä Genome-Wide Association Search (GWAS). Tätä menetelmää käytetään laajalti geenitutkimuksessa. GWAS-aikana ihmiset jaetaan eri ryhmiin, meidän tapauksessamme, todennäköisimmin, oireiden perusteella. Heidän DNA-tiedot skannataan sitten nähdäkseen, ovatko tietyt yhden kirjaimen variaatiot geneettisessä koodissa yleisempiä ihmisillä, joilla on tiettyjä oireita. Jos tämä tapahtuu riittävän usein, voidaan tietyllä varmuudella sanoa, että tällaiset vaihtelut liittyvät näihin oireisiin.
On vaikea ennustaa, mitkä geenit löytyvät näiden DNA-etsintäretkien aikana. Mutta monet heistä löytyvät todennäköisesti niistä genomin osista, jotka vastaavat kehon immuunivasteesta, sanoo Michael Snyder, joka johtaa Stanfordin yliopiston genetiikan laitosta ja jolla ei ole mitään tekemistä 23andMe: n ja sen tutkimuksen kanssa. "Yleensä tiedämme, että genetiikka vaikuttaa virusinfektioon", hän sanoo. - Tässä ei ole mitään odottamatonta, koska historiallisen kehityksen aikana ihmiset erilaisissa ympäristöolosuhteissa altistettiin melko spesifisille patogeeneille. On järkevää, että eri ihmisillä on erilaiset immuunijärjestelmät. " (On sanottava, että liian suojaava reaktio, joka tunnetaan nimellä hyperkytokinemia, on aiheuttanut monia kuolemia epätyypillisessä keuhkokuumeessa kärsivien potilaiden keskuudessa.että hyperkytokinemia on myös syy joihinkin kuolemiin Covid-19-vuotiaiden nuorten keskuudessa.)
Toinen potentiaalinen ehdokas on ACE2-reseptorin geeni. Se sijaitsee keuhkojen ja muiden ihmisen solujen pinnalla, ja se on molekyylikäytävä, jonka kautta SARS-CoV-2 tulee kehoon. Pienet muutokset tässä geenissä voivat helpottaa tai vaikeuttaa pääsyä tiettyjen reseptoreiden läpi. Lisäksi genomialueen variaatiot, jotka kytkevät ACE2-reseptorin päälle tai pois päältä, voivat myös olla rooli. Jos geenit ovat vähemmän aktiivisia, ihmisen solut tuottavat vähemmän reseptoreita, mikä tekee viruksen vaikeammaksi tarttumaan.
On liian aikaista spekuloida geenien roolista Covid-19-taudin lopputuloksen määrittämisessä, Snyder sanoo. Mutta hän on valmis panostamaan, että 23andMe: n toteuttamien projektien kaltainen ei todennäköisesti tarjoa yhtä geneettistä varianttia, joka päättää onko henkilö tehohoidossa vai ei.”Olisin yllättynyt, jos he löytäisivät jotain niin houkuttelevaa kuin BRCA”, Snyder sanoo viitaten yhdeksi tutkijoiden löytämistä tehokkaimmista syövän ennustajista. BRCA-geenien mutaatiot nelinkertaistavat ihmisen mahdollisuuksia kehittää tiettyjä rintasyövän muotoja.
Asia on, että genomin laajuinen yhdistyshaku on numeropeli. Se on paras tapa havaita mutaatioita, jotka toistuvat ja ilmenevät uudelleen koko populaatiossa, jokaisella on vain hyvin pieni vaikutus ihmisen alttiuteen sairaudelle. Ja koska genominlaajuinen assosiaatiohaku perustuu yleensä rajoitettuun määrään geneettisiä tietoja, kuten 23andMe: n keräämiin tietoihin (staattinen näkymä 600 000 genomin sijainnista), näitä yleisiä variantteja on helpompi tunnistaa kuin harvinaisia.
Kuitenkin erittäin harvinaiset mutaatiot ovat todennäköisesti syy äärimmäiselle altistumiselle Covid-19: lle, sanoo pulmonologi Stephen Chapman, joka työskentelee tutkijana Oxfordin yliopiston ihmisgenetiikkakeskuksessa ja joka ei ole mukana 23andMe-projektissa. 2000-luvun puolivälissä hän suoritti ensimmäiset bakteerien keuhkokuumeen alttiuden geneettiset tutkimukset ja löysi immuunivälitteisissä geeneissä harvinaisia mutaatioita, jotka tekivät muuten terveistä lapsista ja aikuisista erittäin alttiita tietylle elimistöön tulevalle bakteerille. Chapman epäilee, että yhtä harvinaiset immuunitoimintoihin ja tulehdusreaktioihin liittyvät mutaatiot on sijoitettu ICU-vuoteille nuorille terveille ihmisille, joilla ei ole muita riskitekijöitä. "Mielestäni tämä on vakava haittapuoli GWAS: lle,hän sanoo. "Genominlaajuiset yhdistyshaut jättävät huomioimatta nämä harvinaiset, sairautta aiheuttavat mutaatiot."
Niiden löytäminen edellyttää verikokeiden ottamista epästandardeilta potilailta ja koko heidän genomien sekvensointia. Jos tulkitsemme keinotekoiseen keuhkojen ilmanvaihtoon kytketyn nuoren aikuisen DNA: ta, on mahdollista, että Covid-19: lle on mahdollista paljastaa ainutlaatuinen geneettinen taipumus. Toisaalta vanhempien ihmisten, joille on diagnosoitu koronavirus ja Covid-19, mutta joilla ei ole oireita, DNA voi sisältää suojaavia mutaatioita, jotka suojaavat taudin vakavimmista muodoista.
Yli 90 tällaista sekvensointiprojektia on jo käynnissä tieteellisissä laboratorioissa ympäri maailmaa, ja tiedemiehet kiirehtivät ymmärtämään sairautta, josta yli 76 000 ihmistä on kuollut maailmanlaajuisesti. Jotkut hankkeet ovat pitkäaikaisia geenitutkimuksia väestössä, joihin tuhannet vapaaehtoiset ovat osallistuneet jo pitkään. Islantilainen DeCODE Genetics, joka on vuosikymmenien ajan kerännyt tietoja tämän saaremaan 364 000 asukkaan genomista ja terveydestä, sai hallituksen luvan julkaista Covid-19-testin tulokset. Myös uusia tutkimuksia tehdään yksinomaan Covid-19-potilaille. Yhdistää kaikki eri tutkimusryhmien geneettiset tiedot,Helsingin yliopiston tutkijat perustivat äskettäin selvityskeskuksen nimeltä Covid-19 Carrier Genetics. Tietojen lisääntyessä tilastoista tulee vakuuttavampia ja luotettavampia, ja samalla kasvaa toivo, että löytyy mutaatioita, jotka voivat muuttaa uuden taudin vaikutuksia ihmisiin, samoin kuin ihmiskunnan taisteluprosessia sitä vastaan.
Mutta tuskin on syytä odottaa, että saamme lähitulevaisuudessa geneettisen tuloskortin, joka on herkkä Covid-19: lle. Chapmanin mukaan on todennäköistä, että nämä tutkimukset eivät pysty tunnistamaan alttiita ihmisiä heidän DNA: nsa perusteella. Pikemminkin saamme paremmin ymmärtää molekyylireittejä, joiden läpi Covid-19: n vakavimmat muodot ilmaantuvat. "Tämä on täysin uusi ja tuhoisa ihmisen sairaus, ja meidän on kiireellisesti ymmärrettävä sen biologia", Chapman selittää. Eristämällä geenit, jotka säätelevät erilaisia immuunivasteita, tämä auttaa määrittämään, mitä tarkalleen on hoidettava uusilla lääkkeillä, ja lääkärit voivat määrätietoisemmin ja tarkemmin lähestyä yksittäisten potilaiden hoitoa.”GWAS: llä ja koko genomin sekvensoinnilla voi olla tässä erittäin arvokas rooli”, Chapman toteaa.
Ikä, aiemmat terveysongelmat, varhainen testaus ja laadukas hoito ovat kaikki keskeisiä määritettäessä, kuka selviää ja kuka kuolee Covid-19: stä. Mutta DNA: lla on todennäköisesti myös vaikutus sairauden lopputulokseen. Ja täällä meillä on vielä paljon opittavaa ja selville.
Megan MOLTENI