ساختار ژنتیکی ما چقدر در شدت عفونت SARS-CoV-2 (COVID-19) مؤثر است؟
در این مقاله
چرا برخی افراد عفونت ناشی از ویروس SARS-CoV-2 به نام COVID-19 را شدید و دیگران خفیف یا بی‌علامت تجربه می‌کنند؟ عوامل بالینی COVID-19 خوب شناخته شده‌اند: سن بالا، چاقی، مرد بودن، بیماری همراه... اما بدون این عوامل هم COVID-19 ممکن است شدید باشد. پژوهش تازه در شمار کمی از افراد، علاوه بر عامل بالینی، نقش ژنتیک را در شکل‌های بالینی متفاوت COVID-19 نشان می‌دهد.
ایمنی، ژنتیک و خطر عفونت
دستگاه ایمنیو اثر اختلالش بر ابتلا به عفونت در 1952 با شناسایی کمبود گاماگلوبولین روشن شد.
تاکنون بیش از 400 اختلال دستگاه ایمنی مادرزادی شناخته شده است. به کمک ژنتیک و ایمنی‌شناسی می‌دانیم نقص مادرزادی ایمنی استعداد عفونت را تعیین می‌کند. هم‌زمان برای COVID-19، علم در حال ساخت واکسن‌های تازه و درمان، عوامل ژنتیکی مؤثر بر سیر بیماری نیز بررسی می‌شوند.
مطالعات تازه SARS-CoV-2 و استعداد ژنتیکی چیست؟
- در ژوئیه 2020، در «JAMA Network» مطالعه‌ای درباره COVID-19 شدید در 4 مرد جوان منتشر شد. در تحلیل ژنتیکی، ژن TLR7 کروموزوم X عامل اختلال عملکرد، واریانت‌هایی (تغییراتی) یافت شد. این‌ها در تولید اینترفرون نوع 1 و نوع 2 خطا ایجاد می‌کردند؛ اینترفرون‌ها مولکول‌های مهم پاسخ ایمنی علیه ویروس‌اند.
- در ژوئیه 2020، در «Nature» تحلیل 113 بیمار COVID-19 نشان داد پاسخ ایمنی «ناسازگار و بیش از حد» بر سیر بد COVID19 اثر دارد.
- در سپتامبر 2020، گروه مطالعات ژنتیکی COVID-19 در «NEJM» مطالعه‌ای با 1980 بیمار COVID-19 منتشر کرد که واریانت کروموزوم 3. و ناحیه 3p21.31 را عامل استعداد ژنتیکی به COVID-19 یافت.
- در سپتامبر 2020، در «Nature» مشخص شد عامل خطر ناحیه کروموزوم 3. از ژنوم نئاندرتال به ارث رسیده است. در جنوب آسیا در 50 درصد و در اروپا در 16 درصد افراد دیده شد.
- در اکتبر 2020، در «Science» ژنوم 659 بیمار COVID-19 شدید و بی‌علامت در 534 بیمار COVID-19 تحلیل شد. در بیماران ذات‌الریه کشنده COVID-19 فقط % 3,5 در 13 ناحیه کروموزومی واریانت مختل‌کننده داشتند. این واریانت‌ها در ایمنی وابسته به TLR3 و IRF7، از نوع 1 اینترفرون، خطا ایجاد می‌کردند. اختلال ایمنی اینترفرون نوع 1 باعث سیر شدید COVID19 می‌شود. اما این تغییرات ژنتیکی، فقط درصد کوچکی از بیماران شدید را توضیح می‌دهند.
- در اکتبر 2020، کنگره انجمن ژنتیک انسانی آمریکابزرگ‌ترین مطالعه چندتبار توالی‌یابی اگزوم برای سیر و استعداد COVID-19، تعداد 4 ناحیه ژنی و 3 ژن مشخص یافت. داده شش مطالعه و چهار تبار از بیش از 860 هزار نفر بررسی شد. تفاوت ژنتیکی در سه دسته حساسیت به SARS-CoV-2، نیاز به بستری و وضعیت بالینی شدید شامل لوله‌گذاری و مرگ طبقه‌بندی شد. مانند قبل، 3p21.31 با سیر شدید مرتبط بود. همچنین GPS2، METTL7B و PLPPR3 با حساسیت COVID-19 مرتبط شدند. نواحی 22q21.1, 16q24.3,1p31.1 با سیر شدید مرتبط بودند.
- مطالعه دیگری در همان کنگره داده 14.000 مورد مثبت و بیش از 1 میلیون کنترل را تحلیل کرد. واریانتی در کروموزوم 3. بر سیر COVID-19 مؤثر بود، اما با استعداد COVID-19 ارتباط نداشت.
- در پژوهش آمریکا و کانادا در بیماران بستری COVID-19، در 2 ناحیه کروموزومی 6 ژن مرتبط با وضعیت بالینی (CCR9، SLC6A20، CXCR6، LZTFL1، FYCO1 و IFNAR2) یافت شد.
- در مطالعه دسامبر 2020 به رهبری دانشمند ترک، فرهات آیدر این مطالعه به رهبری او، میان واریانت‌های ژنتیکی خطر و بیان ژن‌ها در سلول‌های دستگاه ایمنی ارتباط پیدا شد. برای مثال، واریانت خطر 3P21.31 بر بیان ژن CCR2 در سلول‌های ایمنی اثر می‌گذاشت.
آیا درباره استعداد ژنتیکی COVID-19 کافی می‌دانیم؟
همه ژن‌های تعیین‌کننده استعداد COVID-19 هنوز پیدا نشده‌اند! پژوهش ژنتیکی بر روش علمی استوار است و به کارآزمایی طولانی و تحلیل‌های مختلف نیاز دارد.
مطالعات ماه‌های اخیر اثر برخی ژن‌ها و واریانت‌ها بر پاسخ ایمنی به SARS-CoV-2 را نشان می‌دهند. اما تحلیل با افراد بیشتر، جنسیت، سن و بیماری مزمن لازم است.
اثر واریانت 3p21.31 بر سیر بیماری دیده شده، اما باید در گروه‌های دیگر بررسی و تأیید شود. مطالعات درباره نقش آن در سیر و/یا استعداد نتایج متفاوت دارند.
پژوهش ژنتیکی فعلی چه سهمی از بیماران COVID-19 شدید را توضیح می‌دهد؟
برای نتیجه روشن‌تر COVID19 و استعداد ژنتیکی زمان لازم است. نقش ژنتیک در شدت یا خفت COVID-19 هنوز روشن نیست و فقط بخش کوچکی از موارد شدید با تغییر ژنتیکی توضیح داده می‌شود. سن بالا، چاقی، مرد بودن و بیماری مزمن همراه همچنان مهم‌ترین خطرهای COVID-19 شدیدند. همچنین نمونه‌های توضیح‌ناپذیر با ژنتیک وجود دارند؛ برای مثال در 8 دسامبر در «Annals of Internal Medicine» گزارشی منتشر شد از دوقلوی همسان که یک برادر COVID-19 شدید و دیگری خفیف داشت. از نظر ژنتیکی یکسان، وزن و نبود بیماری همراه نیز کاملاً مشابه بودند و SARS-CoV-2 را از یک منبع گرفته بودند. پس حتی در ژنتیک کاملاً یکسان COVID-19 متفاوت است و نقش عوامل اپی‌ژنتیکی را به ذهن می‌آورد.
آیا با آزمایش می‌توان خطر ژنتیکی COVID-19 را دانست؟
با افزایش پژوهش ژنتیکی COVID-19 و روشن شدن داده‌ها، «آزمایش استعداد ژنتیکی COVID-19» مطرح شده و پرسش‌ها و مشکلات بالقوه‌ای می‌آورد.
نخست برای تشخیص اینکه COVID-19 در چه کسی شدید است، «عرضه داده علمی ناپخته در قالب کیت ژنتیکی تجاری» مسائل اخلاقی زیادی دارد؛ غربالگری عمومی با آن به سوءبرداشت می‌انجامد.
مثلاً آزمایش استعداد ژنتیکی COVID-19، خطر بیماری شدید فرد را بالا می‌یابد. چگونه از او و روانش محافظت می‌شود؟ اگر برعکس خطر کم باشد و فرد احتیاط را رها و دچار COVID-19 شدید شود چه؟ در سن بالا، چاقی و بیماری همراه، نتیجه چگونه تفسیر و چه توصیه بالینی داده می‌شود؟
در استعداد ژنتیکی COVID-19 هنوز اطلاعات روشن کافی نداریم. تحلیل جامع ژنوتیپ-فنوتیپ انجام نشده و با در نظر گرفتن شرایط بالینی ناشناخته فرد، مانند چاقی و بیماری قلب، تحلیل افراد بیشتر لازم است.
در چنین همه‌گیریمهمی، این آزمایش‌ها ممکن است تبعیض تازه ایجاد کنند. تا واکسن یا درمان مؤثر، دارندگان استعداد ژنتیکی شاید برای بعضی شغل‌ها نامناسب تلقی شوند و با مشکل بیمه روبه‌رو شوند. خلأ قانونی محرمانگی داده ژنتیکی نیز زیاد است.
در نتیجه، تفاوت ژنتیکی ممکن است در چگونگی COVID-19 مهم باشد، اما یافته‌ها فقط بخش کوچکی از COVID-19 شدید را توضیح می‌دهند. مستقل از ژنتیک، اصول محافظت SARS-CoV-2 لازم است. فاصله، ماسک و ضدعفونی منظم دست خطر COVID-19 را کم می‌کنند.
*
موضوعات مرتبط
منابع
2. Erola Pairo-Castineira, Sara Clohisey, Lucija Klaric, et al. Genetic mechanisms of critical illness in Covid-19. medRxiv 2020.09.24.20200048
3. Benjamin J. Schmiedel, Vivek Chandra, Job Rocha, Cristian Gonzalez-Colin, Sourya Bhattacharyya, Ariel Madrigal, Christian H. Ottensmeier, Ferhat Ay, Pandurangan Vijayanand. COVID-19 genetic risk variants are associated with expression of multiple genes in diverse immune cell types. bioRxiv 2020.12.01.407429.
4. Lucas, C., Wong, P., Klein, J. et al. Longitudinal analyses reveal immunological misfiring in severe COVID-19. Nature 584, 463–469 (2020).
5. van der Made CI, Simons A, Schuurs-Hoeijmakers J, et al. Presence of Genetic Variants Among Young Men With Severe COVID-19. JAMA. 2020;324(7):663–673.
6. Zeberg, H., Pääbo, S. The major genetic risk factor for severe COVID-19 is inherited from Neanderthals. Nature 587, 610–612 (2020).
7. BY QIAN ZHANG, PAUL BASTARD, ZHIYONG LIU, et al. Inborn errors of type I IFN immunity in patients with life-threatening COVID-19. Science 23 Oct 2020.
8. Davide Lazzeroni, Pietro Concari, Luca Moderato. Simultaneous COVID-19 in Homozygous Twins. Annals of Internal Medicine 8 Dec 2020.
9. Robert I. Field, Anthony W. Orlando, Arnold J. Rosoff. Genetics and COVID-19: How to Protect the Susceptible. Trends in Genetics. 29 Aug 2020
آیا این مقاله برای شما مفید بود؟
بازخورد شما به بهبود محتوای ما کمک می‌کند.
نظرهای خوانندگان
نظر خود را بنویسید
نام و دیدگاه شما فقط پس از تأیید مدیر منتشر می‌شود. نشانی ایمیل شما هرگز به بازدیدکنندگان نمایش داده نمی‌شود.
اولین نظر را شما بنویسید.