Naukowcy zidentyfikowali zestaw ludzkich genów, które zwalczają zakażenie SARS-CoV-2. "To pięta Achillesa koronawirusa"
Naukowcy zidentyfikowali zestaw ludzkich genów, które zwalczają zakażenie SARS-CoV-2. Jest ich aż 56, z czego 8 odgrywa kluczową rolę. Wiedza na ten temat może pomóc w opracowaniu skutecznego leku przeciwwirusowego.
1. "Uzyskaliśmy nowy wgląd na to, jak wirus wykorzystuje ludzkie komórki"
Od początku pandemii SARS-CoV-2 naukowcy zastanawiali się, dlaczego jedne osoby przechodzą zakażenie koronawirusem bezobjawowo, a drugie doświadczają ciężkich objawów COVID-19. Wiadomo było, że odpowiedzi na to pytanie należy szukać w genach.
Wszystko wskazuje, że jako pierwsi znaleźli ją naukowcy z amerykańskiego Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute. Udało się im zidentyfikować zestaw ludzkich genów, które zwalczają zakażenie SARS-CoV-2. Wyniki badań właśnie zostały opublikowane na łamach czasopisma "Molecular Cell".
- Chcieliśmy lepiej zrozumieć, jak działa odpowiedź komórkowa w zakażeniu SARS-CoV-2, w tym, co napędza silną lub słabą odpowiedź na infekcję - mówi prof. Sumit K. Chanda, dyrektor Immunity and Pathogenesis Program w Sanford Burnham Prebys oraz główny autor badania. - Uzyskaliśmy nowy wgląd na to, jak wirus wykorzystuje ludzkie komórki, które infekuje - dodaje.
2. Przebieg zakażenia kontroluje 65 genów
Chodzi o zestaw genów stymulowanych przez interferony, które w skrócie są nazywane - ISG (interferon-stimulated gene). Interferony to białka, które odgrywają decydującą rolę w zwalczaniu wszystkich infekcji.
Naukowcy wiedzieli, że osoby z niskim poziomem interferonów, ciężej chorują na COVID-19. Nie wiadomo było jednak, które konkretnie geny są zaangażowane w ten proces zwalczania infekcji.
- Odkryliśmy, że przebieg infekcji SARS-CoV-2 kontrolowało 65 genów ISG. Część tych genów ograniczała zdolność wirusa do wnikania do komórek, inna hamowała wytwarzanie życiodajnego dla wirusa kwasu rybonukleinowego RNA - wyjaśnia prof. Chanda.
Najważniejsze jednak jest to, że naukowcom udało się zidentyfikować 8 genów ISG, które hamowały replikację SARS-CoV-2 w przedziale subkomórkowym. Zadaniem naukowców może to być "pięta Achillesa" koronawirusa. Ta wiedza może zostać wykorzystana do stworzenia nowych, skutecznych leków przeciwwirusowych.
- To ważne odkrycie, ale nadal musimy dowiedzieć się więcej o biologii wirusa i potwierdzić, czy zmienność genetyczna w ISG koreluje z ciężkością przebiegu COVID-19 - podkreśla dr Laura Martin-Sancho, pierwszy autor badania.
3. Tego oczekiwało środowisko naukowe
Genetyk prof. Jan Lubiński, przyznaje, że wyniki badań amerykańskich naukowców nie są dla niego zaskoczeniem.
- Wiedzieliśmy nie od dzisiaj, że odpowiedzi na pytanie, co powoduje ciężki przebieg COVID-19, leży szukać w genach odpowiedzialnych za prace układu immunologicznego. Powiedziałbym więc, że wyniki tych badań były oczekiwane w środowisku naukowym - opowiada prof. Lubiński, kierownik Zakładu Genetyki i Patomorfologii Pomorskiego Uniwersytetu Medycznego w Szczecinie i szef działającego przy uczelni Międzynarodowego Centrum Nowotworów Dziedzicznych.
Podobnego zdania jest prof. Janusz Marcinkiewicz, immunolog, kierownik Katedry Immunologii Wydziału Lekarskiego Collegium Medicum Uniwersytetu Jagiellońskiego.
- Już od dłuższego czasu wiedzieliśmy, że kluczową zmienną w tym, czy ktoś po zakażeniu zachoruje, czy nie, jest ilość interferonu typu 1. W momencie, kiedy wirus nas zakaża, jego cząstki przyczepiają się do nabłonka. Wtedy układ odpornościowy uwalnia interferony, które blokują infekowanie sąsiadujących komórek oraz aktywują bardzo ważne komórki natural killers (NK) - wyjaśnia profesor Marcinkiewicz.
Obaj eksperci są zgodni, że odkrycie amerykańskich naukowców rzuca więcej światła na sposób, w jaki organizm reaguje na infekcje, jednak nie tłumaczy wszystkiego.
4. "Zakażenie to splot wydarzeń"
Jak opowiada prof. Marcinkiewicz, u jednych osób interferonu jest mało, a u innych - dużo. Ilość tych komórek zależy głównie od uwarunkowań genetycznych. Jednak wpływ również może mieć wiek (im starszy człowiek, tym interferonu jest mniej) oraz styl życia. Oprócz tego znacznie może mieć miano cząstek wirusa, jakie dostaną się do organizmu.
- Przykładowo mamy dwie osoby, z których jedna jest młoda, a druga - stara. Załóżmy, że obie zakażają się 10 tys. jednostek wirusa. Osoba starsza choruje, bo nie ma interferonu, a osoba młoda – nie, bo jej komórki zwalczają wirusa. Jeżeli jednak osoba młoda nie przestrzega reżimu sanitarnego i przebywała bez maseczki w pomieszczeniu zamkniętym wraz z inną osobą zakażoną, może zakazić się znacznie większym mianem wirusa. Załóżmy, że będzie to 1 mln cząstek. Wówczas nawet u osoby młodej dojdzie do rozwoju choroby, ponieważ interferonów okaże się za mało, aby zwalczyć wszystkie patogeny. To ciągła walka o to, jakich komórek jest w organizmie więcej - wyjaśnia prof. Marcinkiewicz.
Dodatkowo na proces zakażenia może wpływać to, w jakim stanie mamy błonę śluzową. - Zależy nam, aby interferon był uwalniany tam, gdzie atakuje nas wirusa, czyli w górnych drogach oddechowych. Jeśli mamy uszkodzoną i gorzej ukrwioną śluzówkę ze względu na inne choroby albo palenie, zmniejszamy szanse na aktywację interferonów - mówi prof. Marcinkiewicz. - Dlatego powtarzam, że na fakt zakażenia koronawirusem składa się wiele czynników. Często jest to splot wydarzeń - podkreśla profesor.
5. Interferony w leczeniu COVID-19
- Niestety łatwiej jest wyjaśnić, dlaczego spada produkcja interferonów niż poradzić, co zrobić, żeby było go więcej - opowiada prof. Marcinkiewicz.
Nauka jeszcze nie wymyśliła jak pobudzić produkcję interferonu w organizmie człowieka. Nauczyła się jednak produkować go syntetycznie. Przykładowo interferony w postaci zastrzyków domięśniowych są podawane m.in. osobom z wirusowym zapaleniem wątroby (WZW).
- Trwają badania nad terapią dla osób zakażonych koronawirusem. Polegałaby ona na wziewnym podawaniu interferonów, aby szybko dostarczyć je do dróg oddechowych, gdzie rozwija się wirus. Taka terapia miałby jednak sens tylko w pierwszych dniach zakażenia, kiedy wirus infekuje komórki i się namnaża - wyjaśnia prof. Marcinkiewicz.
Zobacz również: Koronawirus. Senność, bóle głowy i nudności mogą zwiastować ciężki przebieg COVID-19. "Wirus atakuje układ nerwowy"
Masz newsa, zdjęcie lub filmik? Prześlij nam przez dziejesie.wp.pl
Rekomendowane przez naszych ekspertów
Skorzystaj z usług medycznych bez kolejek. Umów wizytę u specjalisty z e-receptą i e-zwolnieniem lub badanie na abcZdrowie Znajdź lekarza.