Новое исследование показывает, как генетические вариации, связанные с тяжелыми формами заболевания COVID-19, влияют на наши иммунные клетки.
Исследование, проведенное учеными из Института иммунологии Ла Джолла (LJI), является одним из первых глубоких исследований связей между тяжестью COVID-19 и экспрессией генов во многих типах иммунных клеток. Эта работа может помочь в разработке новых методов лечения COVID-19, направленных на усиление функции иммунных клеток.
Среди своих выводов исследователи сообщают, что один из генов в неклассических моноцитах, которые являются частью группы врожденных иммунных клеток организма "первого ответа", может быть потенциальной мишенью для терапии COVID-19. "Это исследование подчеркивает возможности генетики человека для выявления новых путей, связанных с заболеваниями", - говорит Пандуранган Виджаянанд, старший автор исследования, опубликованного в Nature Communications. Научное сообщество выявило множество генетических различий, называемых полиморфизмами, которые они называют "тяжелыми вариантами риска COVID-19". Эти генетические варианты связаны с экспрессией генов и, по-видимому, влияют на тяжесть заболевания. Однако ученые не знали, на какие иммунные клетки больше всего влияют эти варианты риска.
В новом исследовании Виджаянанд и его коллеги объединили генетические данные пациентов из Host Genetic Initiative COVID-19 и базы данных эпигеномов иммунных клеток (DICE) с открытым доступом, чтобы определить гены и типы восприимчивых клеток, на которые влияют эти варианты риска. Группа исследовала 13 подтипов ключевых защитных и борющихся с вирусами клеток организма: Т-клетки, В-клетки, NK-клетки и моноциты.
"Существует множество различных типов иммунных клеток, и все они вносят небольшой вклад в общую картину", - говорит Виджаянанд. "Мы должны рассмотреть каждый тип иммунных клеток в отдельности, чтобы понять, как иммунная система способна реагировать на COVID".
Исследователи выявили несколько важных ассоциаций генетических вариантов. Среди них был вариант риска, который влиял на 12 из 13 изученных типов клеток. Этот тяжелый вариант риска COVID-19 в хромосоме 21 был связан со снижением экспрессии рецептора на клетках под названием IFNAR2 (gene encoding interferon receptor 2). Этот рецептор является частью сигнального пути, который предупреждает иммунную систему об инфекции. Эта новая ассоциация может помочь объяснить, почему некоторые люди не могут дать сильный иммунный ответ на SARS-CoV-2.
Между тем, вариант риска на хромосоме 12 показал самый сильный эффект в неклассических моноцитах - типе клеток врожденного иммунитета, которые патрулируют организм и посылают сигнальные молекулы, чтобы предупредить другие иммунные клетки об угрозе. Вариант риска привел к тому, что в неклассических моноцитах снизилась экспрессия гена под названием OAS1. Отсутствие экспрессии OAS1 может ослабить защитные силы организма за счет снижения экспрессии семейства белков, которые обычно разрушают вирусную РНК и активируют противовирусные реакции иммунной системы.
"Неклассические моноциты - редкий, малоизученный тип клеток", - говорит Виджаянанд. "Они составляют всего около 2% иммунных клеток". Виджаянанд надеется провести дальнейшие доклинические исследования, чтобы определить роль этих генов в патогенезе COVID-19. "То, что мы можем идентифицировать подобные генетические механизмы, - это большой шаг вперед", - говорит он. "Мы можем использовать эту информацию, объединить ее с нашими данными об иммунных клетках и найти потенциальные мишени для терапии".
