Изследователи от Центъра за индивидуализирана медицина на Mayo Clinic са открили ключови човешки геномни сигнатури, които биха могли да помогнат да се обясни защо COVID-19 протича тежко при някои хора и по – леко при други. След като анализират голям обем от различни ДНК последователности в световен мащаб, учените идентифицират мутации в два човешки протеина, които могат да повлияят на хода на SARS-CoV-2 – вирусът, отговорен за COVID-19.

Тяхното проучване разкрива, че вариации в гените за експресия на протеините ACE2 и TMPRESS2 могат да доведат до увеличаване или намаляване на експресията на протеини. Увеличаването на експресията на протеин може да доведе до повишена чувствителност и тежък ход на COVID-19, докато намаляването може да има защитен ефект срещу вируса. Протеините играят важни ключови роли в организма. В този случай ACE2 и TMPRESS2 осигуряват критични входни точки за вируса SARS-CoV-2, за да проникне и инфектира човешките клетки.

Резултатите от изследването, публикувани в Human Molecular Genetics, предполагат потенциален нов диагностичен подход, който се основава на вариации в клетките гостоприемници, а не на самия постоянно променящ се вирус.

„COVID-19 майсторски променя последователностите на своите гени, но това разказва само половината от историята. Нашите открития предполагат, че взаимодействието на вируса с протеини, кодирани от човешкия геном, също може да допринесе за изхода от заболяването. “, казва д-р Джан, водещ автор на изследването и изследовател в Програмата за фармакогеномика на Центъра за индивидуализирана медицина.

„Тези резултати вече могат да бъдат приложени към база данни за ДНК последователности за пациенти, заразени със SARS-CoV-2, за да се определи потенциално степента на податливост към болестта“, добавя д-р Джан. „Надявам се, че тази методология може да бъде разширена за други гени, участващи в COVID-19, и че учени и клиницисти по целия свят могат да използват тази информация, за да помогнат на своите пациенти.“

За целите на изследването д-р Джан и нейният екип се задълбочиха в данните за секвениране на ДНК на близо 71 000 души по света, включително близо 30 000 расови и етнически малцинства, за да идентифицират варианти на последователности в гените ACE2 и TMPRESS2. След това екипът анализира стотици протеинови варианти, кодирани от тези гени, и идентифицира вариантни гени, които генерират високи и ниски нива на експресия. За да направи това, д-р Джан проектира клетки, способни да експресират протеиновите варианти, и след това, използвайки цветно кодиране, тя и нейният екип анализираха вариантите, за да видят кои варианти са повече или по-малко стабилни.

Проучването използва почти милион генерирани клетки и произвежда милиарди точки от данни, които екипът анализира с помощта на серия от технологии, включително сортиране на клетки, модерна геномика, високопроизводително секвениране на ДНК и компютърен алгоритъм.

„Доколкото ни е известно, това е първият път, когато някой прилага този подход към COVID-19“, казва д-р Ричард Уайншилбоум, съавтор на изследването и фармаколог в Центъра за индивидуализирана медицина и отдела по молекулярна фармакология и експериментална терапия . „Този анализ не би бил възможен без драматичния напредък, настъпил в секвенирането на ДНК, съчетан заедно с паралелния напредък в способността ни да тестваме функционалните и медицински последици от индивидуалните вариации в ДНК последователността – и в резултат – на експресия на протеините, кодирани от нашите гени.“

Д-р Уайншилбоум казва, че изследването също е станало възможно благодарение секвенираните на човешкия геном и на голямото количество информация за последователността на ДНК, която сега е публично достъпна – с уговорката, че тези данни трябва да бъдат внимателно защитени и тяхното използване трябва да бъде одобрено и внимателно преценено, за да се избегне евентуално нарушение на поверителност.
Към 11 юли 2022 г. повече от 6,3 милиона души по света са починали от COVID-19 от началото на пандемията.

Превод: Емел Манушева

https://www.sciencedaily.com/releases/2022/07/220725124119.htm

July 25, 2022

Materials provided by Mayo Clinic. Original written by Colette Gallagher.

-50% на Абонамента (Годишен и Вечен) | Най-голямото намаление на БГ Наука за 2024 г.