SARS-COV-2 coronavirus er lumsk og mystisk. Symptomerne på sygdommen, han forårsager, er forskellige, og portrættet af hans typiske offer er slet ikke så åbenlyst, som det syntes før. 23andMe vil bruge sin unikke genetiske database til at identificere en mulig forbindelse mellem patienters DNA og sårbarhed over for virussen.
SARS-COV-2 coronavirus, der først dukkede op sidste år i Kina, er en ligestillingsagent. Hvis du er et menneske, vil han trænge ind i dig. Det ser ud til, at virussen inficerer mennesker på samme måde uanset deres alder, race eller køn. Dette er logisk, da dette er en helt ny patogen, hvorfra ingen har immunitet.
Men den virus-forårsagede Covid-19-sygdom er mere uforudsigelig i dens manifestationer. Meget få mennesker, der er smittet, bliver faktisk syge. Patienter har meget forskellige symptomer. Nogen har høj feber og hoste. Nogle har mavekramper og diarré. Nogen mister deres appetit. Nogen ophører med at skelne lugt. En person er i stand til at overvinde sygdommen ved at sidde derhjemme, forbruge en masse væske og glæde sig med tv-shows. Og nogen ender i intensivpleje, hvor mange rør er forbundet til ham, som uden held pumper luft ind i hans syge lunger. Ældre med kroniske sygdomme og mænd tegner sig for størstedelen af dødsfaldene. Men ikke altid. I USA er en stor procentdel af dem, der indlægges med svære symptomer, under 40 år. Børn, især spædbørn, er heller ikke hundrede procent beskyttet.
Forskere ser på spredte epidemiologiske data fra hotspots som Kina, Italien og USA for at forstå, hvad der forårsagede disse forskelle. De ser efter karakteristika og mønstre i patienternes alder, deres race, køn, socioøkonomiske status, adfærd og tilgængeligheden af medicinske tjenester til dem. Nu graver de sig dybere og prøver at finde ledetråde i vores DNA.
Mandag lancerede 23andMe en ny undersøgelse for at identificere genetiske forskelle, der kunne forklare, hvorfor mennesker med Covid-19 har så forskellige reaktioner på infektion. Dette forbrugsgenomikfirma er med i en række nye forskningsprojekter, der søger svar på det samme spørgsmål. Tidligere forskning viser, at visse genvarianter sætter mennesker i øget risiko, når de får visse infektionssygdomme. Andre giver dem beskyttelse, f.eks. En mutation i CCR5-genet, der gør bæreren immun mod HIV. Det er for tidligt at sige, hvor markant DNA-beskyttelse mod Covid-19, eller omvendt, gør en person sårbar. Imidlertid kan de opnåede oplysninger en dag bruges til at identificere personer, der er mere i fare for infektion,såvel som efter en målrettet søgning efter nye lægemidler og behandlinger.
”Vi vil forstå, hvordan vores gener påvirker vores reaktion på virussen,” sagde Joyce Tung, vicepræsident for forskning på 23andMe.”Vi håber, at vi ved at indsamle data fra mennesker, der er testet og diagnosticeret med Covid-19, vil være i stand til at lære noget om de biologiske egenskaber ved denne sygdom og hjælpe det videnskabelige samfund med at behandle patienter mere vellykket.”
Mens andre DNA-forskningsfirmaer har konverteret deres laboratorier og nu tester folk for Covid, besluttede 23andMe at bruge det unikke aktiv - en database med mere end 10 millioner kunder, hvoraf 80% har accepteret at bruge deres genetiske information og andre til forskningsformål. data, som de selv rapporterede. Virksomheden har opbygget denne database i flere år, hvilket gør det lettere at gennemføre masseundersøgelser blandt potentielle forskningsdeltagere. Som et resultat inkluderer hver genetisk profil hundreder af fænotypiske oplysninger, som hvor mange cigaretter en klient har ryget i deres levetid, og om nogen af deres pårørende har haft diabetes. Den enorme mængde data, som virksomheden har,tilladt hende at begynde sin søgning efter en kur og gjorde hende til en stærk informationskilde inden for genetisk forskning.
Den seneste meningsmåling, der blev offentliggjort på 23andMe's kundeportal, indeholder spørgsmål om, hvor en person bor, hvilke sociale distanceringsforanstaltninger de følger, om de er testet for coronavirus, har haft kontakt med inficerede mennesker, og om de er diagnosticeret med Covid-19. (Kun firmaets amerikanske kunder kan deltage i undersøgelsen.) 23andMe håber at rekruttere hundreder af tusinder af dets kunder, inklusive dem, der er diagnosticeret med Covid-19, som testede negativt, som har influenzalignende symptomer, men som er blevet testet indtil videre. ikke bestået, såvel som familiemedlemmer til de inficerede. For mennesker, der tester positivt, vil der blive foretaget en yderligere undersøgelse af sygdommens sværhedsgrad, manifestation af symptomer og om de er indlagt på hospitalet. Dette blev fortalt af chefforskeren for virksomheden Adam Auton,der leder en ny Covid-19-undersøgelse. Alle deltagere inviteres hver måned til en ny undersøgelse med yderligere spørgsmål, så 23andMe kan identificere nye sager blandt respondenterne.
Salgsfremmende video:
Hvis virksomheden indsamler nok svar fra personer, der er inficeret med Covid-19, foretager dets forskerteam en statistisk analyse, der kaldes Genome-Wide Association Search (GWAS). Denne metode er vidt brugt i genetisk forskning. Under GWAS er mennesker opdelt i forskellige grupper, i vores tilfælde sandsynligvis baseret på symptomer. Deres DNA-data scannes derefter for at se, om visse variationer med en enkelt bogstav i den genetiske kode er mere almindelige blandt mennesker med visse symptomer. Hvis dette sker ofte nok, kan det siges med en vis grad af sikkerhed, at sådanne variationer er forbundet med disse symptomer.
Det er vanskeligt at forudsige, hvilke gener der findes under disse DNA-søgekspeditioner. Men mange af dem findes sandsynligvis i de dele af genomet, der er ansvarlige for kroppens immunrespons, siger Michael Snyder, som leder instituttet for genetik ved Stanford University og ikke har noget at gøre med 23andMe og dens forskning.”Generelt ved vi, at genetik påvirker forløbet af en virusinfektion,” siger han. - Der er ikke noget uventet i dette, da mennesker under forskellige miljøforhold blev udsat for ganske specifikke patogener under processen med historisk udvikling. Det giver mening, at forskellige mennesker har forskellige immunsystemer.” (Det må siges, at en overbeskyttende reaktion, kendt som hypercytokinæmi, har forårsaget mange dødsfald blandt patienter med atypisk lungebetændelse.at hypercytokinæmi også er årsagen til nogle dødsfald blandt unge med Covid-19.)
En anden potentiel kandidat er et gen til ACE2-receptoren. Det er placeret på overfladen af lungerne og andre menneskelige celler og er den molekylære passage, gennem hvilken SARS-CoV-2 kommer ind i kroppen. Små ændringer i dette gen kan gøre det lettere eller sværere at komme igennem visse receptorer. Derudover kan variationer i regionen af genomet, der tænder eller slukker for ACE2-receptoren, også spille en rolle. Hvis gener er mindre aktive, producerer humane celler færre receptorer, hvilket gør dem sværere for virussen at gribe fat i.
Det er for tidligt at spekulere i, hvilken rolle gener spiller ved bestemmelsen af resultatet af Covid-19 sygdom, siger Snyder. Men han er klar til at satse på, at projekter som dem, der er implementeret af 23andMe, usandsynligt vil give en enkelt genetisk variant, der bestemmer, om en person skal være i intensivpleje eller ej.”Jeg vil blive overrasket, hvis de finder noget så overbevisende som BRCA,” siger Snyder og henviser til en af de mest magtfulde prediktorer for kræft, som forskere har fundet. Mutationer i BRCA-generne fordobler en persons chancer for at udvikle visse former for brystkræft.
Pointen er, at genom-dækkende foreningssøgning er et talespil. Det er den bedste måde at opdage mutationer, der gentager sig og vises igen i hele befolkningen, der hver især har en meget lille effekt på en persons modtagelighed for sygdom. Og da en genomomfattende foreningssøgning normalt er baseret på et begrænset sæt genetiske data, såsom dem, der er indsamlet af 23andMe (et statisk billede af 600.000 genomplaceringer), er disse almindelige varianter lettere at identificere end sjældne.
Imidlertid er det meget sjældne mutationer, der sandsynligvis er årsagen til den ekstreme eksponering for Covid-19, siger Stephen Chapman, en pulmonolog, der arbejder som forsker ved Center for Human Genetics ved University of Oxford og ikke er involveret i 23andMe-projektet. I midten af 2000'erne udførte han de første genetiske undersøgelser af predisposition af bakteriel lungebetændelse og opdagede sjældne mutationer i immunmedierede gener, der ellers gjorde sunde børn og voksne meget modtagelige for indtræden af en bestemt bakterie. Chapman har mistanke om, at lige så sjældne mutationer, der er involveret i immunfunktion og som reaktion på betændelse, bliver lagt til ICU-senge til unge, raske mennesker, der ikke har andre risikofaktorer.”Efter min mening er dette en alvorlig ulempe ved GWAS,han siger. "Genomfattende foreningssøgninger overser disse sjældne, sygdomsfremkaldende mutationer."
At finde dem kræver, at der tages blodprøver fra ikke-standardpatienter og sekvensbestemmelse af hele genomer. Hvis vi dechiffrer DNA fra en ung voksen, der er forbundet med kunstig lungeventilation, er det muligt, at det vil være muligt at afsløre en unik genetisk disponering for Covid-19. På den anden side kan DNA fra ældre mennesker, der er diagnosticeret med coronavirus og Covid-19, men ingen symptomer, indeholde beskyttende mutationer, der beskytter mod de mest alvorlige former for sygdommen.
Mere end 90 sådanne sekventeringsprojekter er allerede i gang i videnskabelige laboratorier over hele verden, og forskere skynder sig at forstå sygdommen, hvorfra mere end 76.000 mennesker er døde over hele verden. Nogle af projekterne er langvarige genetiske undersøgelser i befolkningen, hvor tusinder af frivillige har deltaget i lang tid. Det islandske firma DeCODE Genetics, der har indsamlet data om genom og sundhed for 364.000 indbyggere i dette øland i årtier, har modtaget regeringstilladelse til at offentliggøre resultaterne af test for Covid-19. Der er også nye studier, der udelukkende udføres blandt Covid-19-patienter. For at kombinere alle genetiske data fra forskellige forskningshold,forskere fra University of Helsinki oprettede for nylig et clearinghus kaldet Covid-19 Carrier Genetics. Efterhånden som der kommer flere data, bliver statistikker mere overbevisende og pålidelige, og på samme tid vokser håbet om, at der kan findes mutationer, der kan ændre virkningen af en ny sygdom på mennesker, såvel som processen med menneskehedens kamp mod den.
Men det er næppe værd at forvente, at vi vil modtage et genetisk scorekort med følsomhed over for Covid-19 i den nærmeste fremtid. Chapman siger, at det er sandsynligt, at disse undersøgelser ikke vil være i stand til at identificere modtagelige mennesker baseret på deres DNA. Snarere vil vi simpelthen få en bedre forståelse af de molekylære veje, gennem hvilke de mest alvorlige former for Covid-19 kommer frem.”Dette er en helt ny og ødelæggende menneskelig sygdom, og vi er presserende nødt til at forstå dens biologi,” forklarer Chapman. Ved at isolere gener, der regulerer forskellige immunresponser, vil dette hjælpe med at bestemme, hvad der nøjagtigt skal behandles med nye lægemidler, og læger vil være i stand til mere målrettet og specifikt at nærme sig behandlingen af individuelle patienter. "GWAS og sekvensering af hele genomer kan spille en meget værdifuld rolle her," bemærker Chapman.
Alder, tidligere sundhedsmæssige problemer, tidlig test og kvalitetspleje vil alle være centrale for at afgøre, hvem der vil overleve, og hvem der skal dø af Covid-19. Men DNA spiller sandsynligvis også en rolle i at påvirke resultatet af sygdommen. Og her har vi stadig meget at lære og finde ud af.
Megan MOLTENI