Γενετική του COVID-19: Γιατί μερικοί άνθρωποι αναπτύσσουν σοβαρά συμπτώματα

Advanced age and comorbidities are known to be high risk factors for COVID-19. Does γενετική make-up predispose some people making them more susceptible to severe symptoms? Conversely, does genetic make-up enable some people to have innate immunity making them immune against COVID-19 implying such people may not require vaccines. Identifying people with genetic susceptibility (by way of genome analysis) may provide for a more efficient personalised/precision medicine approach to combat this pandemic and other high burden diseases like cancer.  

Covid-19 is known to disproportionately affect elderly and people with comorbidities however there seems to be another pattern. Apparently, some people are γενεσιολογικά more prone and predisposed to develop severe life-threatening symptoms ¹ όπως υποδεικνύεται στις αναφερόμενες περιπτώσεις, όπως τρία αδέρφια σε παρόμοια ηλικιακή ομάδα (που ζούσαν χωριστά και είχαν φυσιολογική υγεία) υπέκυψαν στον COVID-19 ². Αυτή η μικρή ομάδα ανθρώπων υποφέρει από υπερφλεγμονή, κλινική επιδείνωση και πολλαπλή ανεπάρκεια οργάνων που προκαλείται λόγω ανάπτυξης Καταιγίδα Κυτοκινών (CS) στην οποία η ιντερλευκίνη-6 (IL-6) είναι κεντρικός μεσολαβητής. Δύο κοινοί πολυμορφισμοί γονιδίων που προδιαθέτουν σε υπερφλεγμονή είναι ο Οικογενής Μεσογειακός Πυρετός (FMF) και η ανεπάρκεια της αφυδρογονάσης της 6-φωσφορικής γλυκόζης (G6PD) που σε συνδυασμό με την παχυσαρκία αυξάνει περαιτέρω τον κίνδυνο ³.  

A systematic review links susceptibility to γενετική variants in immune response genes. Forty genes were found to be associated with susceptibility and 21 of these genes had relation with development of severe symptom ⁴. Μια άλλη μελέτη υποστηρίζει την άποψη ότι γονίδιο ACE2 Ο πολυμορφισμός συμβάλλει στην ευαισθησία στον COVID-19 ⁵. The virus responsible for COVID-19 uses the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor protein present on the cell surface to enter the cell. Any variation in the ACE2 gene would have strong bearing on predisposition to COVID.  The role of host-γενετική in susceptibility to COVID-19 is investigated at the level of structural variants (SV) in a study reported in preprint recently by Sahajpal NS, et al. In this study, the researchers performed genome analysis on 37 severely ill COVID-19 patients. This patient-centric investigation identified 11 large structural variants involving 38 genes with a potential role in development of severe symptoms of COVID-19 ⁶. 

The fast-evolving knowledge base about role of host-γενετική in Covid-19 disease progression may indicate appropriate shift of focus towards targeted approach to prevention and treatment of COVID-19. It may be possible to think of precisely targeted interventions to unique γενετική-makeup of individuals ⁷. Ωστόσο, οι εξατομικευμένες, ακριβείς θεραπείες ή παρεμβάσεις θα απαιτούσαν δεδομένα ανάλυσης γονιδιώματος σε ατομικό επίπεδο. Μπορεί να υπάρχει θέμα απορρήτου που πρέπει να αντιμετωπιστεί, ωστόσο, μακροπρόθεσμα, αυτό μπορεί να αποδειχθεί πιο αποτελεσματικό και από πλευράς κόστους.  

Επί του παρόντος, υπάρχουν ορισμένοι εμπορικοί οργανισμοί που παρέχουν προσωπικές υπηρεσίες που καλύπτουν βασικές προδιαθέσεις υγείας για άτομα. Ωστόσο, θα χρειαστούν πιο οργανωμένες προσπάθειες στον δημόσιο τομέα για να δημιουργηθεί η βάση γνώσεων και η υποδομή ώστε η εξατομικευμένη ιατρική ακριβείας να γίνει πραγματικότητα. Πολυκεντρική μελέτη GEN-COVID ⁸ που στοχεύουν στην εξαγωγή φαινοτυπικών και γονοτυπικών δεδομένων σε ατομικό επίπεδο μέσω βιοτραπεζικών αρχείων και αρχείων υγείας για να καταστήσουν τα δεδομένα διαθέσιμα σε Covid-19 ερευνητές σε όλο τον κόσμο είναι ένα βήμα προόδου προς αυτή την κατεύθυνση.  

***

αναφορές:  

1. Kaiser J., 2020. Πόσο άρρωστος θα σας κάνει ο κοροναϊός; Η απάντηση μπορεί να βρίσκεται στα γονίδιά σας. Επιστήμη. Δημοσιεύθηκε στις 27 Μαρτίου 2020. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Yousefzadegan S., and Rezaei N., 2020. Αναφορά περίπτωσης: Θάνατος λόγω COVID-19 στο Three Brothers. The American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. Τόμος 102: Τεύχος 6 Σελίδες: 1203–1204. Δημοσιεύθηκε στο Διαδίκτυο: 10 Απριλίου 2020. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Woo Y., Kamarulzaman A., et al 2020. A γενετική predisposition for Cytokine Storm in life-threatening COVID-19 infection. OSFPreprints. Created: April 12, 2020. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. The role of host γενετική in susceptibility to severe viral infections in humans and insights into host genetics of severe COVID-19: A systematic review, Virus Research, Volume 289, 2020. Available online 9 September 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M., και Forgez P., 2020. Η προσομοίωση μοριακής σύνδεσης αποκαλύπτει πολυμορφισμούς ACE2 που μπορεί να αυξήσουν τη συγγένεια του ACE2 με την πρωτεΐνη Spike SARS-CoV-2. Biochimie Volume 180, Ιανουάριος 2021, Σελίδες 143-148. Διαθέσιμο στο διαδίκτυο στις 9 Νοεμβρίου 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Sahajpal NS, Lai CJ, et αϊ 2021. Η ανάλυση δομικών παραλλαγών του γονιδιώματος του ξενιστή με την οπτική χαρτογράφηση γονιδιώματος παρέχει κλινικά πολύτιμες γνώσεις για γονίδια που εμπλέκονται σε κρίσιμα μονοπάτια ανοσολογικής, ιογενούς λοίμωξης και ιικής αναπαραγωγής σε ασθενείς με σοβαρό COVID-19. Προεκτύπωση medRxiv. 8 Ιανουαρίου 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Zhou, Α., Sabatello, Μ., Eyal, G. et al. Είναι η ιατρική ακριβείας σχετική στην εποχή του COVID-19; Genet Med (2021). Δημοσιεύθηκε: 13 Ιανουαρίου 202. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Employing a systematic approach to biobanking and analyzing clinical and γενετική data for advancing COVID-19 research. Eur J Hum Genet (2021). Published: 17 January 2021.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

***