При изучении геномов более двух тысяч людей с осложнениями при COVID-19 молекулярные биологи выделили пять генов, мутации в которых определяют тяжесть развития болезни. Результаты исследования опубликовал научный журнал Nature.

За последние полгода ученые выделили несколько факторов, которые могут повлиять на повышенный риск заражения коронавирусом нового типа и гибель от COVID-19. В частности, его очень тяжело переносят пожилые люди, диабетики, люди с врожденными болезнями сердца и сосудов или с лишним весом, а также носители второй группы крови и мутации в гене APOE, которая связана с болезнью Альцгеймера.

Кроме этого ученые выделили несколько вариаций в ДНК, у людей с которыми COVID-19 чаще проходит с осложнениями. Как впоследствии выяснилипалеогенетики, одну из них, которая связана с геном SLC6A20 и соседними участками третьей хромосомы человека, наши предки предположительно унаследовали от неандертальцев.

Биолог из Эдинбургского университета Кеннет Бэйли и его коллеги определили потенциальный механизм, по которому у многих пациентов с COVID-19 появляются самые серьезные осложнения. Кроме того, они выделили пять генов, которые очень сильно влияют на вероятность развития. Для этого они исследовали геномы британцев, которые пережили самые тяжелые формы коронавирусной инфекции или умерли от этой болезни.

Уязвимые точки вируса

В общей сложности биологи расшифровали геномы более 2,2 тыс. больных, которые попали в реанимационные отделения британских больниц с диагнозом COVID-19. Затем они сопоставили наборы мелких мутаций в их геномах. Подобным образом ученые пытались выделить гены, вариации в которых особенно сильно влияли на вероятность развития тяжелых форм коронавирусной инфекции.

В результате они выделили в ДНК около 15 ранее неизвестных точечных мутаций, которые особенно сильно влияли на вероятность гибели их обладателя или его попадания в реанимацию. Проанализировав их расположение внутри генома, ученые пришли к выводу, что мутации находились в пяти генах – IFNAR2, TYK2, OAS1, DPP9 и CCR2.

Исследователи отмечают, что все эти гены управляли двумя взаимосвязанными физиологическими процессами – выработкой белков-интерферонов и ферментов, которые отвечают за борьбу с вирусами, а также воспалительными реакциями в легких. В первую группу входили гены IFNAR2 и OAS1, они управляют производством противовирусных белков. Во второй были гены DPP9, TYK2 и ССR2, которые управляют поведением моноцитов – одного из самых распространенных типов иммунных клеток.

Расчеты биологов показали, что вероятность тяжелых форм COVID-19 можно уменьшить, если искусственным образом повысить активность IFNAR2 и подавить TYK2. Препараты для этого, как отмечают Бэйли и его коллеги, ранее уже разработали для лечения других болезней. Поэтому их можно перепрофилировать за очень короткое время.

Исследователи надеются, что первые доклинические испытания препаратов, которые действуют на эти пять генов, начнутся уже в ближайшее время. Если они завершатся успешно, можно будет продолжить испытания на людях и, впоследствии, спасать многих тысяч людей от смерти.

"Результаты нашего исследования станут дорожной картой, которая поможет нам разобраться в нарушениях в работе сигналов иммунной системы, порождаемых COVID-19, и подобрать правильные лекарства для их борьбы с ними. В силу ограниченности ресурсов мы можем проверить работу лишь небольшой части подобных средств, и поэтому правильный выбор поможет нам спасти тысячи жизней", – заключил Бэйли.