Коронавирус без симптомов — на все воля генов

С момента первого появления в конце 2019 года новый вирус SARS-CoV-2 оказал ряд воздействий на тех, кого он заражает. Некоторые люди серьезно заболевают COVID-19, заболеванием, вызванным вирусом, и требуют госпитализации, тогда как у других симптомы легкие. Многие и вовсе не замечают присутствие вируса в своем организме.

Есть несколько факторов, которые влияют на предрасположенность человека к тяжелой реакции, например, его возраст и наличие других заболеваний. Но генетика также играет роль, и за последние несколько месяцев исследования, проведенные COVID-19 Host Genetics Initiative, показали, что генетические варианты в одном регионе хромосомы 3 представляют больший риск того, что у их носителей разовьется тяжелая форма болезнь.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что этот генетический регион почти идентичен региону обитания неандертальцев из южной Европы. Дальнейший анализ показал, что в результате скрещивания гены ответственные за серьезные последствия коронавируса перешли к предкам современного человека около 60 000 лет назад.

Генетические варианты, при которых высок риск развития тяжелой формы коронавируса, практически полностью отсутствуют в Африке и наиболее часто встречаются в Бангладеш

Тяжелая форма COVID-19 зависит от наших генов?

Хромосомы — это крошечные структуры, которые находятся в ядре клеток и несут генетический материал организма. Они входят в пары, по одной хромосоме в каждой паре, унаследованной от каждого родителя. У людей 23 таких пары. Таким образом, 46 хромосом несут в себе всю нашу ДНК — миллионы и миллионы пар оснований. И хотя подавляющее большинство из них одинаковы у людей, на уровне ДНК происходят мутации и сохраняются вариации.  

В исследовании, проведенном Host Genetics Initiative COVID-19, приняли участие более 3000 человек, включая людей, госпитализированных с тяжелым заболеванием COVID-19, и людей, инфицированных вирусом, но не госпитализированных. Ученые идентифицировали область на хромосоме 3, которая влияет на то, станет ли человек, инфицированный вирусом, подлежать госпитализации.

Выявленная генетическая область очень длинная, охватывающая 49,4 тысячи пар оснований, и варианты, которые представляют более высокий риск тяжелой формы COVID-19, тесно связаны — если у человека есть один из вариантов, то у него, скорее всего, будут все тринадцать из них. Ранее выяснялось, что подобные варианты исходят от неандертальцев, и потому команда исследователей решила подтвердить прямую взаимосвязь.

В результате они обнаружили, что неандерталец из южной Европы несет почти идентичный генетический регион, тогда как два неандертальца из южной Сибири — нет. Затем исследователи задались вопросом, произошли ли эти варианты от неандертальцев или же были унаследованы как неандертальцами, так и современными людьми от общего предка.

Если бы варианты произошли от скрещивания между двумя группами людей, то это произошло бы не более 50 000 лет назад. Принимая во внимание, что, если бы варианты произошли от последнего общего предка, они существовали бы у современных людей около 550 000 лет. Но случайные генетические мутации и рекомбинация между хромосомами также могли произойти в это время, и поскольку геномы неандертальцев из южной Европы и современных людей так похожи на таком длинном отрезке ДНК, исследователи показали, что сходства появились в результате скрещивания.

Исследователи пришли к выводу, что неандертальцы, родственники выходцев из южной Европы, передали этот участок ДНК современным людям около 60 000 лет назад, когда эти две группы встретились.

Профессор Зеберг, один из ведущих авторов работы, объяснил, что у носителей этих разновидностей хромосомы 3 в три раза выше риск госпитализации и применения аппаратов ИВЛ в случае заболевания коронавирусом. Исследователи также обнаружили, что существуют большие различия в том, насколько распространены эти варианты в разных частях мира. В Южной Азии их носителями являются около 50% населения. Однако в Восточной Азии их почти нет.