Фото Depositphotos.com
Стивен Крон был известен как человек, который не мог заразиться ВИЧ. Иммунолог Билл Пакстон в 1996 году пытался заразить клетки крови Стивена Крона в пробирке — и это оказалось невозможно. У Крона была выявлена генетическая мутация, которая встречается у 1% населения планеты. Из-за этой мутации клетки крови не воспринимают ВИЧ.
На основе этого открытия ученые разработали препарат под названием маравирок, имитирующий эффект редкой генетической мутации. И это стало настоящим прорывом в борьбе с ВИЧ, а также положило начало новой отрасли в медицине, в рамках которой ученые ищут «исключительных» людей — устойчивых либо, наоборот, сильно подверженных тому или иному заболеванию. Поиск таких людей затем помогает разрабатывать новые методы лечения.
В течение последнего десятилетия Джейсон Боуб, генетик из нью-йоркской Icahn School of Medicine, занимается исследованием людей, устойчивых к различным заболеваниям — от болезни сердца до болезни Лайма. Поэтому когда началась пандемия, первым устремлением исследователя было найти людей, устойчивых к коронавирусу, пишет BBC.
Идея Боуба заключается в том, чтобы находить семьи, в которых представители разных поколений перенесли бы ковид в тяжелой форме, но один из членов не имел бы симптомов вообще. По словам генетика, исследование всей семьи облегчает выявление генетических факторов, влияющих на устойчивость к коронавирусу.
Если раньше поиск таких семей мог занимать годы, то в современном цифровом мире этого достичь гораздо проще. С июня 2020 года Боуб работает с координаторами групп в фейсбуке для пациентов с ковидом и их родственников, а также ученый создал онлайн-платформу, где каждый может пройти опрос, чтобы оценить свою пригодность для участия в исследовании.
В ближайшие месяцы планируется сравнить геномы устойчивых к ковиду людей, чтобы выявить одинаковые мутации, которые, вероятно, помогают им избежать заражения и могут послужить основой для создания противовирусного препарата.
Уже имеются для этого определенные зацепки. Например, ранее исследователи обнаружили, что люди с первой группой крови заражаются ковидом реже, что обусловлено особенностями их генома.
Маяна Зац, директор Исследовательского центра генома человека (Human Genome Research Centre) при Университете Сан-Паулу, исследовала сто пар, где один из партнеров болел ковидом, а другой оставался здоров. Она пытается выявить генетические факторы, которыми обусловлена устойчивость к ковиду. По ее словам, такая ситуация, когда один человек заражается, а другой нет, хотя они живут в одном доме, очень распространена.
Однако есть генетики, которых интересуют случаи, почему некоторые люди сильно подвержены заражению ковидом. Исследования последних месяцев помогли понять, почему для некоторых людей ковид может быть смертельным.
Исследователей из Рокфеллеровского университета в Нью-Йорке интересовали случаи, когда молодые 30-летние люди с ковидом попадали на искусственную вентиляцию легких. В апреле 2020 началось сотрудничество этих исследователей с университетами и медицинскими центрами всего мира — и было обнаружено, что у 3,5% пациентов (из 987 исследованных, у которых развилась ковидная пневмония) имелась мутация гена, не позволявшая клеткам вырабатывать интерфероны. Это специальные белки, вырабатываемые клеткой, когда ее атакует вирус. Интерфероны являются сигналом для остальных клеток. Так организм начинает готовиться к борьбе с инфекцией. Если такого сигнала нет, вирус распространяется в организме гораздо быстрее.
Зная о такой, имеющейся у него, генетической мутации, пациент может лечиться интерферонами первого типа на ранних стадиях инфекции. После того как появились результаты исследования, три пациента во Франции с такой генетической мутацией получили инъекцию интерферона после положительного теста на ковид. В результате пациенты перенесли коронавирус в легкой форме.
Генетическое исследование также позволяет понять, почему мужчины чаще заражаются коронавирусом. Некоторые ученые полагают, что тестостерон, вырабатываемый в организме мужчин в большом количестве, подавляет гены, ответственные за выработку интерферона, что приводит к повышенному риску заражения.
Еще у 10% участников этого исследования нашлись аутоантитела, которые препятствуют организму в борьбе с коронавирусом. Сейчас ученые пытаются разработать тесты на наличие аутоантител, что позволило бы своевременно выявлять пациентов с повышенным риском тяжелой формы ковида.
Однако аутоантитела и мутация гена, ответственного за выработку интерферона, были выявлены лишь у 13,5% пациентов, перенесших тяжелую форму заболевания. Генетики считают, что у остальных она обусловлена генетическими взаимодействиями, которые оказывают влияние на организм в случае его атаки вирусом.
Чтобы разобраться с этим, ученые из Эдинбургского университета исследовали геномы 2700 пациентов из Великобритании, нуждавшихся в интенсивной терапии. У таких людей, как оказалось, имелось пять генов, более или менее активных, чем у здоровых пациентов. Эти гены отвечают за реакцию на интерферон и склонность к воспалению легких. Их сочетание означает, что вирус быстрее распространится в организме и что существует более высокая вероятность поражения легких.
Генетики надеются, что исследование генетических факторов, влияющих на тяжесть заболевания коронавирусом, откроет новые возможности в лечении и борьбе с пандемией.
