Osoby posiadające określone cechy genetyczne, czyli np. warianty genów, mają różną podatność na zakażenia oraz inaczej reagują na leki używane w terapii. W konsekwencji, sam przebieg choroby może być zależny od indywidualnych predyspozycji genetycznych

— mówi portalowi wPolityce.pl dr hab. Mirosław Kwaśniewski, genetyk, biolog molekularny, bioinformatyk, kierownik Centrum Bioinformatyki i Analizy Danych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku.

wPolityce.pl: Dlaczego podatność na zakażenie koronawirusem SARS-CoV-2 jest tak różna? Jedni się nim zarażają, inni nie, są ludzie, którzy praktycznie bezobjawowo przechodzą to zakażenie, mamy też bardzo ciężkie przebiegi choroby, w wielu przypadkach kończące się zgonem.

Dr hab. Mirosław Kwaśniewski: Po pierwsze należy odróżnić dwie kwestie: podatność na zakażenie wirusem i różnice w przebiegu choroby COVID-19. Nie możemy dziś jednoznacznie stwierdzić, że podatność na zakażenie koronawirusem SARS-CoV-2 jest różna u różnych osób. Jest to wirus bardzo zaraźliwy i przez to bardzo niebezpieczny – stąd jednym z najskuteczniejszych sposobów na ograniczenie jego rozprzestrzeniania jest ograniczenie kontaktów czy wręcz ścisła izolacja. Osoby o określonych cechach genetycznych mogą mieć jednak potencjalnie większą podatność na zakażenia koronawirusem. Pewnych wstępnych informacji dostarczyła nam epidemia SARS z lat 2002 – 2003, podczas której do lipca 2003 roku zanotowano na świecie 8439 zachorowań, z czego u 812 chorych zakończyły się one śmiercią. Ten wirus, z którym obecnie zmaga się świat, jest nowy i badania w kierunku określenia predyspozycji genetycznych do zakażenia SARS-CoV-2 czy przebiegu choroby dopiero się zaczynają.

Można już stwierdzić, że taka zależność istnieje? Czy genetyka pomogła także w badaniach nad innymi wirusami, atakującymi ludzkość od wielu lat, na przykład HIV, wirusa, który powoduje zachorowanie na AIDS? Od początku epidemii zmarły w wyniku tej choroby ponad 32 miliony osób.

Badania genetyczne i analizy asocjacyjne umożliwiły wykrycie związków pomiędzy genetycznymi różnicami a podatnością na zakażenia takimi wirusami jak HIV, wirusowe zapalenie wątroby typu B i C, wirus dengi, bakteriami wywołującymi gruźlicę, trąd czy zapalenie opon mózgowo-rdzeniowych. Jeżeli chodzi o HIV, udowodniono na przykład, że specyficzna mutacja w genie CCR5 czyni osoby z takim wariantem genu mniej podatnymi na zakażenie HIV, a podobne zależności można mnożyć. Jednak zależności pomiędzy podatnością na zachorowanie czy samym przebiegiem COVID-19 są nadal nieznane, konieczne są też kolejne badania.

Czy w przypadku tego wirusa, który teraz nas atakuje, można mówić o grupach ryzyka szczególnie narażonych na zakażenie? Osoby starsze, palacze, osoby dotknięte innymi chorobami?

Tak jak wspomniałem, trudno dziś mówić jednoznacznie o grupach szczególnie narażonych na zakażenie. My nie wiemy, kto jest rzeczywiście zakażony – badania na obecność wirusa przeprowadzane są głównie u osób z wyraźnymi objawami choroby. Jest jednak prawdopodobne, że podatność na zakażenie może zależeć od genów. Jednym z najlepiej opisanych genów biorących udział w zakażeniu koronawirusem SARS-CoV, jest gen ACE2, który koduje białka występujące na powierzchni naszych pęcherzyków płucnych. Wiadomo, że w pewnych sytuacjach dochodzi do zwiększonej produkcji białek ACE2, a to ułatwia wirusowi wniknięcie do organizmu i później namnażanie się w jego komórkach.

Czy to zależy od naszych predyspozycji genetycznych?

Może, ale nie musi. Spośród tysięcy wariantów występujących w populacji w obrębie genu ACE2, wiele z nich może potencjalnie wpływać na podatność na infekcję koronawirusami, jednak związek ten może być pośredni. We wcześniejszych badaniach udowodniono związek zmian genetycznych w obrębie genu ACE2 a zapadalnością na inne choroby, w tym np. nadciśnienie czy cukrzycę. Wykazano również, że leczenie tych chorób standardowymi lekami może powodować zwiększoną ekspresję genu ACE2. Pojawiły się nawet spekulacje, że pacjenci przyjmujący leki na nadciśnienie mogą być w związku z tym bardziej narażeni na zakażenie koronawirusem SARS-CoV-2, jednak brak jest realnych dowodów na poparcie takiej tezy i w związku z tym odrzuca się takie wnioskowanie i oczywiście zaleca się kontynuowanie standardowego leczenia. Przyczyną chorób takich jak nadciśnienie czy cukrzyca jest jednak znacznie częściej styl życia niż predyspozycje genetyczne. I być może właśnie styl życia istotnie wpływa na zachorowalność i przebieg COVID-19. Istnieją dane, wskazujące na wpływ palenia papierosów na wzrost ekspresji ACE2 w pęcherzykach płuc, a tym samym potencjalnie na większą wrażliwość na zakażenie wirusem.

Co nam daje ta wiedza w praktyce? To nie jest czas, by przeprowadzać na wielką skalę badania DNA każdego człowieka, by stwierdzić stopień jego podatności na zakażenie, potencjalny przebieg choroby i określić, jakie lekarstwa w jej przebiegu powinny być stosowane.

Ta wiedza jest niezwykle cenna i zaczyna przekładać się na efekty kliniczne. W ciągu ostatnich kilku lat osiągnęliśmy ogromny skok technologiczny w medycynie. Osoby posiadające określone cechy genetyczne, czyli np. warianty genów, mają różną podatność na zakażenia oraz inaczej reagują na leki używane w terapii. W konsekwencji, sam przebieg choroby może być zależny od indywidualnych predyspozycji genetycznych. Ponadto, mając do dyspozycji informacje genetyczne i informacje o stanie zdrowia i stylu życia osób w skali populacyjnej, możemy identyfikować znacznie bardziej złożone zależności i na ich podstawie określać główne grupy ryzyka czy odpowiednio dobierać terapie. To bardzo istotne, aby zbierać jak najwięcej informacji nawet w tak trudnych czasach, aby zwiększać zasób wiedzy i lepiej przygotować się do przyszłych działań.

Jeżeli zatem na tym wojennym epidemiologicznym froncie, na którym teraz jesteśmy, jeszcze nie możemy korzystać z nowoczesnych biotechnologii, to rozumiem, że w czasach pokoju wnioski wypływające z analizy jej przebiegu mogą przysłużyć się do walki z nowymi wirusami? Bo to, że się pojawią, jest raczej pewne.

Dostępność nowoczesnych technologii umożliwiających sekwencjonowanie genomów w dużej skali (nawet całej populacji), globalny dostęp do informacji o zakażeniach i przebiegu choroby oraz zaawansowane metody analityczne mogą stanowić broń w walce z nowymi, groźnymi wirusami. Identyfikacja genetycznych predyspozycji wpływających na przebieg infekcji lub skuteczność leczenia może odegrać z kolei istotną rolę w zarządzaniu systemem opieki zdrowotnej w sytuacji kryzysowej - m.in. poprzez identyfikację osób o zwiększonej podatności na zachorowanie lub osób, u których przebieg kliniczny choroby może mieć ciężki charakter. Wiedza o predyspozycjach genetycznych oraz uwarunkowaniach behawioralnych i środowiskowych może umożliwić dobór najskuteczniejszej terapii. Natomiast już dzisiaj można skorzystać z innowacyjnych rozwiązań biotechnologicznych, bo potrafimy wdrożyć proste i tanie testy na obecność koronawirusa, pozwalające przebadać kilkadziesiąt tysięcy próbek w ciągu kilku dni. Jedyną barierą w ich wykorzystaniu może być ograniczona możliwość pobrania tak wielu próbek krótkim czasie.

Rozmawiała Aleksandra Jakubowska

*

W związku z problemami z dystrybucją drukowanej wersji tygodnika „Sieci” (zamykane punkty sprzedaży, ograniczona mobilność społeczna) zwracamy się do państwa z uprzejmą prośbą o wsparcie i zakup prenumeraty elektronicznej - teraz w wyjątkowo korzystnej cenie! Z góry dziękujemy!