Найден участок ДНК, влияющий на тяжесть протекания COVID-19

Ученые обнаружили участок генома, управляющего активностью рецептора ACE2, который используется смертоносным китайским коронавирусом COVID-19, чтобы проникнуть в клетки легких.

Соответствующее открытие сделала группа генетиков из Оксфордского университета, передает medRxiv.

По словам исследователей, SARS-CoV-2 проникает в клетки через рецепторы ACE2, которые покрывают определенные типы альвеол – структур в легких, благодаря которым во время дыхания проходит газообмен. Эти рецепторы играют важную роль в жизнедеятельности возбудителя атипичной пневмонии и близкого родственника COVID-19.

До начала пандемии биологи почти ничего не знали о том, какую роль этот рецептор играет в работе организма, и из-за чего меняется количество ACE2 во время развития инфекции. Группа вирусологов под руководством профессора Оксфордского университета Пола Кленермана случайно выяснила об одном из подобных факторов, наблюдая за тем, как вирус гепатита C проникает в клетки печени.

Гепатит не взаимодействует с рецептором напрямую, однако после развития инфекции уровень его активности меняется. Из-за этого биологи проследили за тем, как менялось поведение молекул ACE2 в клетках двух сотен кусочков живой ткани, которую извлекли из печени носителей гепатита C.

Эти изменения были сопоставлены с тем, как различались наборы мелких мутаций в геномах клеток, а также с тем, как изменилась концентрация других белков, связанных с рецептором и врожденным иммунитетом. Анализ указал на то, что различия в активности были связаны с двумя генами врожденной иммунной системы, IFNL3 и IFNL4.

Их поведение зависело от того, как был устроен другой участок ДНК, который расположен на 19 хромосоме человека. В этом сегменте генома может находиться три разных типа мутаций. Одна из них значительно понижала количество молекул ACE2, которые вырабатываются в ответ на проникновение вирусов в клетки печени, тогда как остальные не препятствовали этому. Это было связано с тем, что обе "опечатки" в ДНК приводили к тому, что ген IFNL4 полностью отключался и не участвовал в борьбе с инфекцией.

Степень различий наиболее ярко проявлялась среди молодых людей и почти не влияла на концентрацию белка в клетках пожилых больных. Это может частично объяснять то, почему некоторые молодые люди умирают от COVID-19, тогда как другие переносят болезнь почти без симптомов.