تاثیر ژنتیک بر میزان حساسیت و شدت کووید-19

تاثیر ژنتیک بر میزان حساسیت و شدت کووید-19

اخبار, بیماری کووید19, مطالب و مقالات علمی‌در تیر 26, 1400

به طور کلی، ژنتیک یک فرد می‌تواند خطر ابتلا به عفونت و شدت علائم بیماری را تحت تأثیر قرار دهد. یک مطالعه بزرگ بین‌المللی قسمتهایی از ژنوم انسان را که می‌تواند در افزایش شدت ابتلا به کووید-19 موثر باشد؛ شناسایی کرده است.

ویروس کرونا
ویروس کرونا

چرا بعضی افراد با شدت بیشتری به کرونا مبتلا می‌شوند؟

برخی افراد در صورت ابتلا به کرونا علائم شدید ریوی بروز می‌دهند در حالیکه بعضی دیگر علائمی نشان نمی‌‍دهند. بیش از یک سال از تلاش دانشمندان برای یافتن چرایی این مسئله می‌گذرد. عواملی مانند سن، سابقه بیماری زمینه‌ای، شرایط محیطی از جمله وضعیت اقتصادی، اجتماعی و سلامت جامعه، در تعیین شدت بیماری نقش دارند. تنوع ژنتیکی انسان‌ها نیز احتمالا در نوع پاسخ ایمنی بدنشان و همچنین شدت علائم موثر خواهد بود. مطالعه ارتباط ژنوم انسان و بیماری‌های عفونی به دلایل مختلف در مقایسه با سایر بیماری‌ها کمتر بوده است. مهم‌ترین علت کمبود مطالعات در این زمینه تمرکز دانشمندان بر روی میکرو ارگانیسم ایجاد کننده عفونت بوده است. علاوه بر این، تنوع ژنتیکی انسان در مقایسه با اثرات عوامل اجتماعی و جمعیتی مانند سن یا دسترسی به امکانات بهداشتی معمولاً تأثیرات نسبتاً کمتری بر شدت عفونت دارند.

همچنین، شناسایی اثر تنوع ژنتیکی به جامعه آماری بالا نیاز دارد. برخلاف بیماریهای مزمن، بررسی شدت و شرایط بیماری عفونی تنها به مدت زمان کوتاهی که بیمار علامت دار است محدود می‌شود. گرچه بررسی تنوع ژنتیکی در این رابطه کمتر انجام شده است، محققان بسیاری در رابطه با کووید-19 در حال بررسی بوده، طی یک مطالعه بزرگ بین‌المللی 13 مکان موثر بر حساسیت سیستم ایمنی و شدت بیماری کرونا در ژنوم انسان شناسایی شدند.

آیا تفاوت های ژنتیکی بر شدت بیماری کووید-19 موثر است؟

پیش از این، دانشمندان تاثیر تنوع ژنتیکی بر شدت بیماری‌های عفونی را اثبات کرده بودند. برخی از این تفاوت‌ها شامل جهش‌های بسیار موثر اما نادر هستند که در بروز علائم کم و متعادل یا بیماری‌های شدید دخیل می‌باشند. بعضی دیگر انواع بسیار معمول تنوعات ژنتیکی هستند که تاثیر زیادی در شدت بیماری ندارند. به زبان ساده، این جهش‌ها که تنوعات ژنتیکی را ایجاد می‌کنند، لزوماً خطرناک و بیماری زا نیستند و تفاوت‌های بین انسان‌ها را به وجود می‌آورند. با توجه به یافته‌های دانشمندان برخی از این تفاوت‌ها باعث پاسخ ایمنی شدید به کووید-19 و همچنین افزایش شدت بیماری در فرد می‌شوند.

نقشه برداری از معماری ژنتیکی انسانی COVID-19

یافته‌های مطالعات اخیر در مورد نقش ژنتیک بر شدت علائم کووید-19 چه بوده است؟

با شروع همه‌گیری کووید-19 دانشمندان به سرعت یک همکاری بزرگ بین‌المللی را آغاز کردند. این مطالعه وسیع با همکاری حدود 3000 محقق با استفاده از داده‌های 46 مطالعه انجام گرفت.  بیش از 49000 بیمار مبتلا به COVID-19 و 2 میلیون کنترل از 6 نژاد مختلف و 19 کشور در این تحقیقات شرکت نمودند. محققان این مطالعه برای حل چالش‌هایی که مطرح شد، با اقدامات سریع بیماران علامت دار را شناسایی کرده، با ایجاد همکاری‌های بین‌المللی محدودیت‌های آماری را از میان برداشتند. به علاوه، با جمع آوری اطلاعات در مورد برخی از عوامل خطر شناخته شده مانند سن و جنس، و درج این اطلاعات در تجزیه و تحلیل های آماری، نقش عوامل اجتماعی و جمعیتی را در نظر گرفتند.

برای مقایسه نتایج در تمام 46 گروه مطالعه، محققین داده‌ها را به سه دسته تقسیم بندی کردند:

  • عفونت (ابتلا به بیماری): شامل افراد مبتلا به کووید-19، با تایید پزشک، آزمایشگاه و یا با گزارش خودشان
  • عفونت منجر به بستری در بیمارستان: متشکل از افراد با تست مثبت آزمایشگاهی و دارای علائم کم تا شدید می باشد.
  • عفونت منجر به بیماری شدید و بحرانی: شامل بیمارانی با تست مثبت آزمایشگاهی و علائم شدید که در بیمارستان بستری شدند. این بیماران به حمایت تنفسی نیاز داشته، بعضاً فوت کردند.

 جهت شناسایی تنوع ژنتیکی مرتبط با حساسیت و شدت کووید-19، محققین ابتدا به مقایسه تفاوت در فراوانی میلیون‌ها واریانت ژنتیکی بین افراد آلوده به ویروس کرونا و جامعه افراد کنترل در هر مطالعه پرداختند. سپس نتایج حاصل از این 46 مطالعه با یکدیگر ترکیب شد.

با استفاده از این تجزیه و تحلیل‌ها، پژوهشگران 13 مکان در ژنوم انسان که با عفونت SARS-CoV-2 و شدت بیماری ناشی از آن مرتبط بود را شناسایی کردند. از این بین، 6 جایگاه در مطالعات قبلی ژنوم انسانی و کووید-19 گزارش نشده بود. همچنین، چهار مکان ژنی (در اصطلاح ژنتیکی لوکوس ژنی نامیده می‌شود) حساسیت عمومی به SARS-CoV-2 را تحت تأثیر قرار می‌دهند و نه مورد دیگر با تاثیر بر شدت بیماری همراه هستند. جالب است بدانید که دو مورد از لوکوس‌های ژنی کشف شده تنها هنگامی که افراد با نژاد آسیای شرقی در این پژوهش شرکت کردند، شناسایی شدند. این امر نشانگر اهمیت گنجاندن جمعیت های متنوع در مطالعات ژنوم انسانی است.

پژوهشگران در مرحله بعدی و برای درک بهتر سازوکارهایی که این لوکوس‌ها را به شدت و عوارض ناشی از کرونا مرتبط می‌سازد، به جستجوی ژن‌هایی که در مجاورت این 13 لوکوس کشف شده قرار دارند، پرداختند. به این ژن‌ها اصطلاحا ژن نامزد (candidate genes) گفته می‌شود. بیش از 40 ژن در این خصوص شناسایی شد. از این بین چندین ژن که پیش از این  به عنوان ژن‌های موثر در عملکرد سیستم ایمنی بدن و یا ریه شناخته شده بوند، وجود دارند.

یکی از این نمونه‌ها ژن TYK2 است. برخی از واریانت‌های این ژن می‌توانند حساسیت به عفونت ویروسی، باکتریایی و قارچی را افزایش دهند. با توجه به پژوهش اخیر نیز افرادی که دارای جهش های خاصی در TYK2 هستند، در معرض خطر بیشتری برای بستری شدن در بیمارستان یا ابتلا به بیماری بحرانی ناشی از عفونت با SARS-CoV-2 می باشند. مثال دیگر ژن DPP9 است که می تواند خطر ابتلا به نوعی بیماری نادر ریوی را در برخی از واریانت‌های خود افزایش دهد. یک واریانت از این ژن خطر ابتلا به انواع حاد کووید-19 را افزایش می دهد.

تحقیقات مرتبط با رابطه نواحی مختلف ژنوم انسان و شدت ابتلا به ویروس کووید-19
تحقیقات مرتبط با رابطه نواحی مختلف ژنوم انسان و شدت ابتلا به ویروس کووید-19

آیا نتایج این پژوهش در درمان و پیشگیری از کووید-19 مفید است؟

این مطالعه یک نقطه عطف مهم در درک ما از نقش ژنتیک انسانی بر حساسیت به SARS-CoV-2 است. با این حال، آزمایش‌های آینده باید تمام ژن ها، مسیرهای سیگنالینگ و مکانیسم های بیولوژیکی مربوط به لوکوس‌های ژنی مشخص شده را بررسی نماید.

همانطور که پیش از این ذکر شد، انجام پروژه‌های ژنوم انسانی در ابعاد وسیع محدودیت هایی نیز دارد. برای مثال، با وجود تلاش محققین برای گنجاندن افراد با نژاد های متنوع، حدود 80٪ از شرکت کنندگان در این تحقیق از نژاد اروپایی هستند. برای کسب اطمینان از جامعیت نتایج و شناسایی لوکوس‌های دیگری که احتمالا در افراد از سایر نژاد ها یافت می‌شوند، مطالعات آینده باید حاوی افراد بیشتر از نژاد های متنوع باشد. علاوه بر این، سوال دیگری که به وجود می آید درباره ترکیب تاثیر سویه های مختلف ویروس بر افراد با تفاوت های ژنی است.

با وجود این محدودیت ها، نتایج بدست آمده از این مطالعه نه تنها برای افزایش درک ما از تفاوت در حساسیت و شدت بیماری کووید-19 در افراد مختلف مهم است، بلکه بر ارزش همکاریهای جهانی برای یافتن نقش ژنوم انسان در پاسخ به بیماری های عفونی تاکید می‌کند. عفونت‌ها از مهمترین دلایل مرگ و میر در کشورهای کم درآمد است. همچنین بیماری‌های عفونی یک  تهدید روزافزون جهانی، به دلیل تغییرات آب و هوایی، شهرنشینی و افزایش تعداد جمعیت به شمار می‌روند. پژوهش هایی از این دست در حوزه ژنوم انسانی می تواند ابزاری برای شناخت مکانیسم‌های بیولوژیکی زمینه ساز پاسخ‌های ایمنی در افراد مختلف و در نهایت ساخت واکسن و داروهای جدید باشد.

منابع:

 

دیدگاه خود را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *