Από την αρχή της πανδημίας του COVID-19, οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ότι η νόσος επηρεάζει διαφορετικά τον κάθε ασθενή και μπορεί να είναι από ασυμπτωματική μέχρι απειλητική για τη ζωή. Πού αποδίδεται όμως το παραπάνω φαινόμενο; Μπορεί να παίζουν ρόλο τα γονίδιά μας;

Το ερώτημα σχετικά με το ρόλο των γονιδίων στη σοβαρότητα της νόσησης από τους κορονοϊούς δεν είναι νέο.Το 2003, κατά την επιδημία του SARS, ο Ralph Baric και οι συνεργάτες του στο University of North Carolina at Chapel Hill, απομόνωσαν ένα γονίδιο το οποίο, αν απενεργοποιηθεί με μία μετάλλαξη, αυξάνει την ευαισθησία των πειραματοζώων στον SARS-CoV, τον ιό δηλαδή που ευθύνεται για την παραπάνω νόσο. Το γονίδιο λέγεται TICAM2 και κωδικοποιεί μία πρωτεΐνη που βοηθά στην ενεργοποίηση μίας οικογενείας υποδοχέων που λέγονται TLR (toll-like receptors). Οι υποδοχείς αυτοί έχουν σημαντικό ρόλο στην έμφυτη ανοσία, δηλαδή την πρώτη γραμμή άμυνας του οργανισμού ενάντια στα παθογόνα.

Σήμερα, το ενδιαφέρον έχει μετατοπιστεί στον SARS-CoV-2, δηλαδή το νέο κορονοϊό που ευθύνεται για τον COVID-19. Τα TLR βρίσκονται και πάλι στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος, καθώς μπορούν πιθανώς να εξηγήσουν τον αυξημένο αριθμό των ανδρών που παρουσιάζουν σοβαρή λοίμωξη.

Στη Γαλλία, το 73% των σοβαρών περιστατικών του COVID-19 αφορούσε άνδρες ασθενείς, σύμφωνα με δεδομένα που δημοσιεύτηκαν στις 23 Απριλίου. Αρκετοί επιστήμονες υποστήριξαν ότι το παραπάνω φαινόμενο μπορεί να εξηγηθεί από συμπεριφορικές και ορμονικές διαφορές ανάμεσα στα δύο φύλα, ωστόσο τα γονίδια φαίνεται ότι επίσης παίζουν κάποιο ρόλο. Οι γυναίκες, αντίθετα με τους άνδρες, έχουν 2 Χ χρωμοσώματα, επομένως έχουν δύο αντίγραφα του γονιδίου TLR7, το οποίο ανιχνεύει τη δραστηριότητα των ιών και ενισχύει την ανοσία.

Η γενετική των ομάδων αίματος μπορεί επίσης να προσφέρει κάποιες πληροφορίες σχετικά με τον κίνδυνο λοίμωξης με το νέο κορονοϊό. Τις τελευταίες ημέρες του Μαρτίου, ο Peng George Wang και οι συνεργάτες του από το Southern University of Science and Technology στην Κίνα, εξέτασαν την κατανομή των ομάδων αίματος σε 2.173 ασθενείς με COVID-19 από 3 νοσοκομεία στο Wuhan και το Shenzhen. Όπως διαπίστωσαν, η ομάδα αίματος Α συνδέθηκε με αυξημένο κίνδυνο μόλυνσης με τον ιό, ενώ η ομάδα αίματος 0 είναι αυτή που συνδέθηκε με τα χαμηλότερα ποσοστά, για λόγους που ακόμα δεν γνωρίζουμε.

Η επιδημία του SARS μας έχει προσφέρει επίσης ορισμένα δεδομένα. Οι ομάδες αίματος χαρακτηρίζονται από την παρουσία ή απουσία δύο διαφορετικών σακχαριδίων (σακχάρων) στην επιφάνεια των ερυθρών αιμοσφαιρίων. Το ένα αντιστοιχεί στην ομάδα αίματος Α και το άλλο στην ομάδα αίματος Β. Κάθε μόριο παράγεται από ένα ένζυμο το οποίο κωδικοποιείται από το αντίστοιχο γονίδιο (ένα για την ομάδα Α κι ένα για την ομάδα Β). Ένα τρίτο γονιδιακό αλληλόμορφο κωδικοποιεί ένα αδρανές ένζυμο, αυτό που αντιστοιχεί στην ομάδα αίματος 0 (από το γερμανικό ohne, που σημαίνει «χωρίς»). Αν κάποιος έχει τόσο Α όσο και Β αλληλόμορφα, τότε έχει ομάδα αίματος ΑΒ.

Κάθε σάκχαρο, είτε Α είτε Β, δρα ως αντιγόνο και επομένως μπορεί να προκαλέσει παραγωγή αντισωμάτων. Αυτός είναι και ο λόγος που πρέπει να είμαστε ιδιαίτερα προσεκτικοί στις μεταγγίσεις αίματος. Στο σύστημα ΑΒΟ, η ομάδα αίματος 0 είναι αυτή που έχει τα περισσότερα αντισώματα (αντι-Α και αντι-Β), ενώ η ομάδα ΑΒ δεν έχει κανένα από τα παραπάνω.

Το 2008, ο Jacques Le Pendu και οι συνεργάτες του από το University of Nantes στη Γαλλία εξέτασαν ένα μοντέλο του SARS-CoV in vitro. Οι επιστήμονες έδειξαν ότι η πρόσδεση της πρωτεΐνης S του ιού στον υποδοχέα ACE2 του κυττάρου, κάτι που είναι απαραίτητο να συμβεί προκειμένου να εμφανιστεί λοίμωξη, αναστέλλεται από το αντίσωμα αντι-Α.

Το μετατρεπτικό ένζυμο της αγγειοτενσίνης 1 (ACE1) είναι συγγενικό με το ACE2 και παίζει επίσης ρόλο στη ρύθμιση της αρτηριακής πίεσης. Το γονίδιο ACE1 D, ένα από τα γενετικά αλληλόμορφα του ενζύμου, σχετίζεται με χαμηλότερα επίπεδα έκφρασης του γονιδίου ACE2. Ως αποτέλεσμα, τα κύτταρα περιέχουν λιγότερους υποδοχείς που επιτρέπουν τη λοίμωξη από τον SARS-CoV. Τα ποσοστά του ACE1 D διαφέρουν σημαντικά στην κάθε χώρα, ιδιαίτερα στην Ευρώπη, γεγονός που εγείρει το ερώτημα αν η γεωγραφική κατανομή του αλληλομόρφου συνδέεται με τα ποσοστά του COVID-19. Μπορεί να ταυτίζεται με τα ποσοστά της νόσου σε παγκόσμια κλίμακα; Ο Marc De Muyzere και οι συνεργάτες του από το Ghent University στο Βέλγιο, επιβεβαίωσαν ότι αυτό πράγματι ισχύει.

Χρησιμοποιώντας δεδομένα από 25 χώρες (από την Πορτογαλία μέχρι την Εσθονία και από την Τουρκία μέχρι τη Φινλανδία), οι επιστήμονες έδειξαν ότι το 38% των διαφορών στη συχνότητα εμφάνισης της νόσου μπορεί αν εξηγηθεί από τα ποσοστά του γονιδίου ACE1 D. Το ίδιο παρατηρήθηκε και για τα ποσοστά θνησιμότητας. Οι ερευνητές παρατήρησαν επίσης ότι το γονίδιο ACE1 D εμφανίζεται λιγότερο συχνά σε δύο Ασιατικές χώρες που παρουσίασαν υψηλά ποσοστά λοιμώξεων από τον SARS-CoV-2.

Ένας ακόμα παράγοντας που μπορεί να επηρεάζει την πιθανότητα λοίμωξης με το νέο κορονοϊό είναι τα γονίδια που κωδικοποιούν τα αντιγόνα ιστοσυμβατότητας (HLA), μία ομάδα πρωτεϊνών που βοηθά το ανοσοποιητικό σύστημα να ξεχωρίσει τα κύτταρα του οργανισμού από τα ξένα. Οι πρωτεΐνες αυτές συνιστούν το μείζον σύμπλεγμα ιστοσυμβατότητας (MHC), το οποίο χαρακτηρίζει ένα κύτταρο ως «ξένο» ή  όχι. Μία ομάδα ερευνητών με επικεφαλής τον Reid Thompson από το Oregon Health & Science University ανακάλυψε ότι υπάρχει σύνδεση ανάμεσα σε ειδικά γονίδια HLA και τη σοβαρότητα της νόσησης από τον COVID-19.

Οι φορείς ενός γονιδίου που λέγεται HLA-B* 46:01 φαίνεται επίσης ότι κινδυνεύουν περισσότερο από τον SARS-CoV-2, κάτι που είχε παρατηρηθεί στο παρελθόν και με τον SARS-CoV. Αντιθέτως, το αλληλόμορφο HLA-B* 15:03 συνδέεται με μειωμένο κίνδυνο λοίμωξης. Σύμφωνα με τους ερευνητές, οι εξετάσεις για τα παραπάνω γονίδια, οι οποίες είναι αρκετά εύκολες, μπορούν να προβλέψουν πιθανώς τη σοβαρότητα της νόσησης.

Αυτή τη στιγμή διεξάγονται έρευνες που εξετάζουν και άλλα γενετικά αλληλόμορφα τα οποία επηρεάζουν τη λοίμωξη από τον SARS-CoV-2. Η Andrea Ganna από το Πανεπιστήμιο του Ελσίνκι ξεκίνησε προσφάτως το COVID-19 Host Genetics Initiative, το οποίο έχει σκοπό να κινητοποιήσει τη διεθνή κοινότητα των επιστημόνων που ασχολούνται με το ρόλο των γονιδίων στον COVID-19. Ο Jean-Laurent Casanova από το Necker Hospital for Sick Children στο Παρίσι και το Rockefeller University, συντονίζει μία παρόμοια προσπάθειες με σκοπό να ταυτοποιηθούν τα γενετικά αλληλόμορφα που συνδέονται με αυξημένο κίνδυνο σοβαρής λοίμωξης COVID-19 σε άτομα ηλικίας κάτω των 50 ετών.

Βιβλιογραφία: Scientific American