Тежките случаи на COVID – 19 се дължат на генетична мутация

Хората, заразени с новия коронавирус, могат да имат симптоми, вариращи от незначителни до смъртоносни. Сега два нови анализа показват, че някои животозастрашаващи случаи могат да бъдат проследени до слаби места в имунната система на пациентите.

Най-малко 3,5% от изследваните пациенти с тежък COVID-19, имат мутации в гени, участващи в антивирусната защита. И поне 10 процента от пациентите с тежко заболяване създават „авто-антитела“, които атакуват имунната система, вместо да се борят с вируса.

Резултатите, докладвани в две статии в списание Science идентифицират някои основни причини за животозастрашаващия COVID-19, казва ръководителят на изследването Жан-Лоран Казанова, изследовател на Медицинския институт на Хауърд Хюз от университета Рокфелер.

Намирането на тези вредни антитела при толкова много пациенти – 101 от 987 – беше „зашеметяващо наблюдение“, казва той. „Тези две изследвания предоставят първото обяснение защо COVID-19 може да бъде толкова тежък при някои хора, докато повечето други заразени от същия вирус са добре.“

Работата има непосредствени последици за диагностика и лечение, казва Казанова. Ако някой е тестван положително за вируса, той трябва да бъде „абсолютно“ тестван и за авто-антителата, добавя той, „с медицинско проследяване, ако тези тестове са положителни.“ Възможно е премахването на такива антитела от кръвта да облекчи симптомите на заболяването.

Екипът на Казанова, в сътрудничество с клиницисти от цял свят, за първи път започна да записва пациенти с COVID-19 в своето проучване през февруари. По това време те търсят млади хора с тежки форми на заболяването, за да разследват дали тези пациенти могат да имат основни слабости в имунната си система, които ги правят особено уязвими към вируса.

Планът беше да се сканират геномите на пациентите – по-специално набор от 13 гена, участващи в интерфероновия имунитет срещу грип. При здрави хора молекулите на интерферон действат като система за сигурност на организма. Те откриват нахлуващи вируси и бактерии и подават аларма, което води други имунни защитници на мястото.

Преди това екипът на Казанова е открил генетични мутации, които възпрепятстват производството и функционирането на интерферона. Хората с тези мутации са по-уязвими към определени патогени, включително тези, които причиняват грип. Намирането на подобни мутации при хора с COVID-19, смята екипът, може да помогне на лекарите да идентифицират пациенти с риск от развитие на тежки форми на заболяването. Той може да посочи и нови насоки за лечение, казва той.

През март екипът на Казанова има за цел да включи 500 пациенти с тежък COVID-19 в цялото си проучване. До август те са имали повече от 1500, а сега имат над 3000. Когато изследователите започват да анализират проби от пациенти, те разкриват вредни мутации при млади и стари хора. Екипът установява, че 23 от 659 изследвани пациенти са имали грешки в гените, участващи в производството на антивирусни интерферони.

Без пълен набор от тези антивирусни защитници пациентите с COVID-19 не биха могли да отблъснат вируса, подозират изследователите. Тази мисъл породи нова идея. Може би на други пациенти с тежък COVID-19 също липсват интерферони – но по друга причина. Може би телата на някои пациенти сами са увреждали тези молекули. Както при автоимунни заболявания като диабет тип 1 и ревматоиден артрит, някои пациенти може да произвеждат антитела, насочени срещу тялото. „Това беше моментът на еврика за нас“, казва Казанова.

Анализът на екипа на 987 пациенти с животозастрашаващ COVID-19 разкрива точно това. Най-малко 101 от пациентите са имали авто-антитела срещу асортимент от интерферонови протеини. „Казахме„ бинго “!“ спомня си Казанова… Тези антитела блокират действието на интерферон и не присъстват при пациенти с леки случаи на COVID-19, откриват изследователите.

Това е „безпрецедентно откритие“, казва съавторът на изследването Изабел Мейтс, педиатър в университетските болници KU Льовен, Белгия, която по-рано тази година помага за набирането на пациенти за проучването. Изследвайки наличието на тези антитела, тя казва: „почти може да се предскаже кой би се разболял тежко“.

По-голямата част – 94 процента – от пациентите с вредните антитела са мъже, установява екипът. Мъжете са по-склонни да развият тежки форми на COVID-19 и изследването предлага едно обяснение за тази променливост на болестта при пола, казва Мейтс.

Лабораторията на Казанова сега търси генетичния драйвер зад тези авто-антитела. Те могат да бъдат свързани с мутации на Х хромозомата, казва той. Такива мутации може да не засегнат жените, тъй като те имат втора Х хромозома, за да компенсират всички дефекти в първата. Но за мъжете, които носят само един Х, дори малките генетични грешки могат да бъдат фатални.

Клинично, новата работа на екипа може да промени начина, по който лекарите и здравните служители мислят за стратегиите за разпределение на ваксинации и дори за потенциалните лечения. Клинично изпитване може да изследва например дали заразените хора, които имат авто-антителата, се възползват от лечение с един от 17-те интерферона, неутрализирани от авто-антителата, или с плазмафереза, медицинска процедура, която отстранява антителата от кръвта на пациентите. И двата метода могат потенциално да противодействат на ефекта на тези вредни антитела, казва Мейтс.

В допълнение към настоящата работа, Мийтс, Казанова и стотици други учени, участващи в международен консорциум, наречен COVID Human Genetic Effort, работят за разбирането на второ парче от коронавирусния пъзел. Вместо да търсят фактори, които правят пациентите особено уязвими към COVID-19, те търсят обратното – генетични фактори, които могат да бъдат защитни. Сега те набират хора от домакинствата на пациенти с тежък COVID-19 – хора, които са били изложени на вируса, но не са развили болестта. „В момента нашата лаборатория работи на пълни обороти,“ казва Казанова.

Публикувано в Sciencedaily.com