Генетики открыли участок ДНК, влияющий на тяжесть коронавирусной инфекции
Генетики открыли участок в человеческом геноме, который управляет активностью рецептора ACE2. Именно этот рецептор коронавирус нового типа использует для того, чтобы проникнуть в клетки легких. Предварительные результаты своей работы ученые опубликовали в электронной научной библиотеке medRxiv, пишет ТАСС.
Коронавирус нового типа SARS-CoV-2 проникает в клетки легких человека и других млекопитающих через рецепторы ACE2. Они покрывают определенные типы клеток альвеол — структур в легких, благодаря которым во время дыхания проходит газообмен с легочными капиллярами. Эти рецепторы играют важную роль в жизнедеятельности SARS, возбудителя атипичной пневмонии и близкого родственника коронавируса нового типа.
До начала эпидемии COVID-19 биологи и медики практически ничего не знали о том, какую роль этот рецептор играет в работе организма, в каких типах клеток он есть и из-за чего меняется количество ACE2 на их поверхности во время развития инфекции.
Группа вирусологов под руководством профессора Оксфордского университета (Великобритания) Пола Кленермана случайно узнала об одном из подобных факторов, наблюдая за тем, как совсем другой патоген, вирус гепатита C, проникает в клетки печени и распространяется среди них.
Настройки противовирусной защиты
Гепатит, как отмечают ученые, не взаимодействует с ACE2 напрямую, однако после развития инфекции уровень активности этого рецептора меняется, так как он связан со многими компонентами врожденной иммунной системы клеток. Руководствуясь подобной идеей, биологи проследили за тем, как менялось поведение молекул ACE2 в клетках двух сотен кусочков живой ткани, которую извлекли из печени носителей гепатита C.
Эти изменения биологи сопоставили с тем, как различались наборы мелких мутаций в геномах этих клеток, а также с тем, как изменилась концентрация других белков, потенциально связанных и с ACE2, и с врожденным иммунитетом. Этот анализ указал на то, что различия в активности «пособника» SARS-CoV-2 были в первую очередь связаны с двумя генами врожденной иммунной системы, IFNL3 и IFNL4.
В свою очередь, их поведение зависело от того, как был устроен другой участок ДНК, который расположен на 19-й хромосоме человека. В этом сегменте генома, который биологи назвали «регионом IFNL», может находиться три разных типа мутаций. Они значительно меняют то, как организм реагирует на проникновение любого типа вируса в организм.
«Крайне важно узнать, как вариации в регионе IFNL влияют на развитие инфекции в реальных тканях легких. Это особенно важно в контексте того, что мутации в этой части генома встречаются с неодинаковой частотой среди представителей разных этнических групп, что может влиять на характер распространения COVID-19 и смертность от вируса», — пишут ученые.
Одна из них значительно понижала количество молекул ACE2, которые вырабатываются в ответ на проникновение вирусов в клетки печени, тогда как две других не препятствовали этому. Это было связано с тем, что обе этих «опечатки» в ДНК приводили к тому, что ген IFNL4 полностью отключался и не участвовал в борьбе с вирусной инфекцией.
Что интересно, степень различий в уровне активности ACE2, которая связана с мутациями в участке IFNL, наиболее ярко проявлялась среди молодых людей и почти не влияла на концентрацию этого белка в клетках пожилых больных. Это, как считают исследователи, может частично объяснять то, почему некоторые молодые люди умирают от COVID-19, тогда как другие переносят болезнь почти без симптомов.
Подобные генетические различия, как считают авторы статьи, нужно учитывать при лечении отдельных пациентов, а их распространенность по всей популяции следует принимать в расчет при прогнозировании хода коронавирусной инфекции.
Следует добавить, что статью ученых не рецензировали независимые эксперты и редакторы научных журналов, как это обычно бывает в подобных случаях. Поэтому к выводам из нее и аналогичных статей следует относиться осторожно.