მეცნიერებმა გამოავლინეს გენის ვერსია, რომელიც 60 წლამდე ადამიანებში აორმაგებს COVID-19-ის გამწვავებისა და მისგან სიკვდილის რისკს.
გენი, სახელად LZTFL1 ჩართულია ინფექციისადმი ფილტვის უჯრედების პასუხის რეგულირებაში. როდესაც ადამიანში ამ გენის სარისკო ვერსია წარმოდგენილია, ფილტვების უჯრედები კორონავირუს SARS-CoV-2-ისგან გამოწვეული ინფექციისგან საკუთარი თავის დასაცავად ბევრს აღარაფერს აკეთებენ.
გენის ვერსია, რომელიც COVID-19-ის რისკებს მაღლა სწევს, წარმოდგენილია სამხრეთ აზიური წარმომავლობის ადამიანთა 60 პროცენტში, ევროპული წარმომავლობის 15 პროცენტში, აფრიკული წარმომავლობის 2,4 პროცენტში და აღმოსავლეთ აზიური წარმომავლობის 1,8 პროცენტში.
„ეს გახლავთ ერთ-ერთი ყველაზე მეტად გავრცელებული გენეტიკური სიგნალი, შესაბამისად, ის კოვიდში ყველაზე მნიშვნელოვანი გენეტიკური დარტყმაა“, — ამბობს ახალი კვლევის ავტორი, ოქსფორდის უნივერსიტეტის გენომიკის პროფესორი ჯეიმს დევისი.
რისკის ზრდა
არც ერთ ცალკეულ გენს არ შეუძლია ახსნას ვინმესთვის COVID-19-ს მსგავს დაავადებათა რისკების ყოველი ასპექტი. დევისის განცხადებით, ამაში მრავალი ფაქტორი ასრულებს როლს.
მათ შორის არის ასაკი, ჯანმრთელობის მდგომარეობა და სოციოეკონომიკური სტატუსი, რომელსაც შეუძლია გავლენა იქონიოს, რამდენად არის პიროვნების სახე დაცული ვირუსისგან და ავადმყოფობის შემთხვევაში მის მიერ მიღებულ ჯანდაცვის ხარისხზე.
მაგალითად, დელტა შტამის აღზევებისას, ინდოეთში საავადმყოფოები გადაიტვირთა, ამ ქვეყანაში კი მაღალია მე-2 ტიპის დიაბეტისა და გულის დაავადებათა გავრცელების მაჩვენებელი; ეს ფაქტორები უზარმაზარ როლს ასრულებს მოსახლეობაში სიკვდილიანობის მაჩვენებელში.თუმცა, LZTFL1-ის სარისკო ვერსიას აშკარად შესამჩნევი გავლენა აქვს. შედარებისათვის, ყოველი ზედმეტი ათი წელი 20-დან 60 წლამდე ასაკის ადამიანებში აორმაგებს მწვავე COVID-19-ის შანსს.
დევისის განცხადებით, LZTFL1 გენის სარისკო ვერსიის ქონა დაახლოებით 10 წლით უფროსად ყოფნას უდრის კოვიდის გამწვავების რისკის თვალსაზრისით.
მკვლევრები ამ გენამდე პირველად გენომის მასშტაბის ასოციაციური კვლევის (GWAS) საშუალებით მივიდნენ. მწვავე COVID-19-ის მქონე პაციენტთა ჯგუფის გენომები (განსაკუთრებით მათი, ვისაც სუნთქვის უკმარისობა ჰქონდა) შეადარეს საკონტროლო ჯგუფის მონაწილეთა გენომებს, რომლებსაც არც ინფექციის ნიშნები ჰქონდათ და არც მსუბუქი სიმპტომების მქონე ინფექციის ისტორია.
ამ კვლევამ გამოავლინა იმ გენთა კრებული, რომლებიც უფრო მეტად იყო წარმოდგენილი მძიმე პაციენტებში, ვიდრე საკონტროლო ჯგუფის წევრებში.
თუმცა, კვლევის თანაავტორი, ოქსფორდის უნივერსიტეტის გენების რეგულირების პროფესორი ჯიმ ჰიუგსი აღნიშნავს, რომ მარტივი არ ყოფილა იმის დადგენა, ამ გენებიდან რეალურად რომელი ზრდიდა რისკებს.
ჰიუგსის განცხადებით, გენებში არსებული ვარიაციები ხშირად მთლიანი ბლოკის სახით გადადის მემკვიდრეობით, რაც ართულებს იმის გარკვევას, კონკრეტულად რომელი ვარიანტია პასუხისმგებელი შედეგზე. ამავე დროს, მიუხედავად იმისა,რომ გენეტიკური მიმდევრობები სხეულის ყველა უჯრედშია წარმოდგენილი, ისინი გავლენას ახდენენ მხოლოდ კონკრეტული ტიპის უჯრედებზე.
ამას გარდა, გენეტიკური მიმდევრობები, რომელთა გარკვევასაც მკვლევრები ცდილობდნენ, მარტივი არ იყო, პირდაპირი გენები, რომლებიც ცილისთვის მოდელს გამოიმუშავებდნენ. ეს გახლდათ ე. წ. გამაძლიერებელი რეგიონები, არაკოდირებადი მიმდევრობები, რომლებიც არეგულირებს, რამდენად არის გამოხატული სხვა გენები.
გამაძლიერებელი დაახლოებით გადამრთველს წააგავს, რომელიც სამიზნე გენებს სხვადასხვა დროს და სხვადასხვა ქსოვილებში რთავს და თიშავს, ზემოთ ან ქვემოთ სწევს.
გენეტიკური დეტექტივი
გამაძლიერებელი მიმდევრობები ძლიერ კომპლექსურია, რაც ყველაფერს ართულებს. ხშირად ისინი ახლოს არ არიან იმ გენებთან, რომლებსაც არეგულირებენ.
წარმოიდგინეთ დნმ, როგორც უჯრედის ბირთვში მოთავსებული ახლართული ძაფი: გამაძლიერებელი კონტაქტში უნდა იყოს მხოლოდ იმ გენებთან, რომლებსაც ისინი ახლართულ ბურთში აკონტროლებენ; ეს კი იმას ნიშნავს, რომ თუ დნმ-ს გაჭიმავთ, გენები გადაირთვება და მისი სამიზნე შეიძლება იყოს ერთმანეთისგან დაშორებული ათასობით დნმ-ის წყვილური ფუძე.
ამ პრობლემის გადასაჭრელად, მკვლევრებმა მანქანურ სწავლებას მიმართეს, რომელსაც დნმ-ის მიმდევრობის საფუძველზე შეუძლია პროგნოზირება გამაძლიერებლის ფუნქციისა და უჯრედის ტიპის შესახებ. ჰიუგსის თქმით, ხელოვნური ინტელექტის ასეთმა მიდგომამ ერთი კონკრეტული გამაძლიერებელი „საშობაო ნაძვის ხესავით“ აანთო.
მკვლევრები ელოდნენ, რომ მათი სარისკო გამაძლიერებელი ერთ-ერთი იმათგანი იქნებოდა, რომლებიც იმუნური სისტემის ახლომდებარე გენებზე მოქმედებდა, მაგრამ გაოცებული დარჩნენ, როდესაც აღმოაჩინეს, რომ ამის ნაცვლად, მათი კანდიდატი ფილტვის უჯრედებში მოქმედებდა.
შემდეგი ნაბიჯი იმის გარკვევა იყო, რომელ გენებს აკონტროლებდა გამაძლიერებელი. მკვლევრებმა გამოიყენეს მეთოდი, სახელად Micro Capture-C, რომელიც უჯრედის ბირთვში ჩახლართული დნმ-ის უკიდურესად დეტალურად გარკვევის საშუალებას იძლევა. აღმოჩნდა, რომ გამაძლიერებელი კონტაქტობდა მხოლოდ ერთ გენთან — LZTFL1-თან.
აღმოჩენა ნამდვილად გასაოცარი იყო. როგორც წესი, GWAS ტიპის კვლევები ავლენს ნებისმიერ კონკრეტულ შედეგზე პასუხისმგებელ ათობით ან ასობით გენს.
„ეს ორმაგი დარტყმა (დაავადების სიმწვავეზე) მასიურია გულის კორონარულ დაავადებებზე, დიაბეტზე ან ნებისმიერ სხვა რამეზე GWAS-ის საშულო დარტყმასთან შედარებით. წარმოუდგენლად ძლიერია“, — ამბობს ჰიუგსი.
იმედი მედიკამენტებისთვის
LZTFL1 აქამდე კარგად შესწავლილი არ ყოფილა, მაგრამ წინა კვლევებმა გარკვეული ცნობები მოგვცა მის მიერ დაშიფრული ცილის შესახებ, რომელიც ჩართულია სიგნალირებისა და კომუნიკაციის სერიებში ჭრილობის შეხორცებისას. ინფექციისა და ანთების კონტექსტში, LZTFL1-ის დაბალი დონე ხელს უწყობს ფილტვის გარკვეულ სპეციალიზებულ უჯრედთა უფრო ნაკლებად სპეციალიზებულ მდგომარეობაში გადასვლას. LZTFL1-ის მაღალი დონე ამ ცვლილებას ანელებს.
ასეთი ცვლილება ძირითადად ხდება COVID-19-ის მწვავე პაციენტებში. მკვლევართა ჯგუფმა შეისწავლა კოვიდით გარდაცვლილ ადამიანთა ფილტვის ბიოფსიები და აღმოაჩინა, რომ მათი ფილტვები დაფარული იყო ამ სპეციალიზაციაშეცვლილ უჯრედთა ვრცელი ზონებით. თუმცა, ამის საწინააღმდეგოდ, ეს პროცესი შეიძლება ფილტვების მიერ საკუთარი თავის დაცვის მცდელობა იყოს.
დევისის განცხადებით, ყველაფერი ჯერ დაზუსტებული არ არის, მაგრამ სპეციალიზაციაშეცვლილ ფილტვის უჯრედებს უფრო ცოტა ACE2 რეცეპტორი აქვთ, ანუ ის ჭიშკრები, რომლებსაც კორონავირუსი SARS-CoV-2 უჯრედში შესასვლელად იყენებს. შესაძლებელია, რომ სპეციალიზაციაშეცვლილი უჯრედები უფრო დაცული იყვნენ ვირუსის მიერ მიტაცებისგან.
ეს კი იმას ნიშნავს, რომ რაც უფრო მეტია LZTFL1-ის ექსპრესია, დამცავი სუსტდება და ვირუსს ფილტვების უფრო ეფექტიანად განადგურების საშუალებას აძლევს იქამდე, ვიდრე უჯრედები ახალ ფორმაში შეიარაღებას შეძლებენ. დევისის განცხადებით, ამის დასამტკიცებლად საჭიროა COVID-19-ის მიერ დაზიანებული ფილტვების უფრო პირდაპირი კვლევა.
მისივე თქმით, LZTFL1-ის აღმოჩენა შეიძლება მნიშვნელოვანი იყოს COVID-19-ის სამკურნალო საშუალებებზე ახალი კვლევების დასაწყებად.
ამ გენის სარისკო ვერსიის ქონა სასიკვდილო განაჩენი არ არის. მიუხედავად იმისა, რომ დაავადების სიმწვავის რისკს ზრდის, ის ამის გარანტია სულაც არ არის. ამ სარისკო მიმდევრობათა ფლობის მიუხედავად, დაავადების გამწვავების რისკი შეიძლება შეამციროს სხვა გენებმა ან არაგენეტიკურმა ფაქტორებმა.
დევისის განცხადებით, ვინაიდან ეს გენი იმუნურ სისტემაში არ არის ჩართული, ადამიანებს, რომლებსაც გენის ეს ვერსია აქვთ, ისეთივე რეაგირება უნდა ჰქონდეთ COVID-19-ის ვაქცინებზე, როგორც ყველა სხვა დანარჩენს.
„ვფიქრობთ, ვაქცინაცია სრულად გააუქმებს ამ გენის ამ ეფექტს“, — ამბობს ახალი კვლევის ავტორი, ოქსფორდის უნივერსიტეტის გენომიკის პროფესორი ჯეიმს დევისი.
კვლევა Nature Genetics-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია Live Science-ის მიხედვით.
