Высокая заразность — одна из особенностей вируса SARS-CoV-2. Причем новые штаммы становятся все более заразным. Вначале мир напугал вариант Дельта, а затем появился еще более заразный Омикрон. Тем не менее далеко не все люди заражаются вирусом даже после длительного контакта с заболевшими. Почему это происходит? Ученые предполагают, что у некоторых людей имеется генетическая устойчивость к SARS-CoV-2. Однако остается под вопросом как работает эта устойчивость, и можно ли использовать ее для разработки новых лекарств против COVID-19. Ответить на эти вопросы должен международный консорциум COVID Human Genetic Effort. В настоящий момент программа уже набрала несколько тысяч добровольцев, которые оказались невосприимчивы к коронавирусу, и ведутся исследования.
Некоторые люди устойчивы к COVID-19, причина может заключаться в их ДНК
Люди, которые не болеют COVID-19
Авторы международного консорциума COVID Human Genetic Effort не рассчитывали найти много людей для исследования. Однако к ним обратилось более 5000 человек со всего мира с примерно похожими историями. К примеру, стюардесса Анжелика Каукаки работала с другими бортпроводниками, которые переболели COVID-19, но она не заболела.
В июле 2021 года коронавирусом заразился парень Анжелики Каукаки, который перенес болезнь в тяжелой форме. Его мучила высокая температура и боль во всем теле, которая длилась около 10 дней. При этом у самой стюардессы не было никаких симптомов болезни. Причем пара провела в одной квартире две недели. Можно было бы предположить, что женщина перенесла коронавирус в легкой форме, но в ее крови не было выявлено антител.
Затем, партнер Анжелики Каукаки вновь заразился коронавирусом в январе 2022 года во время волны Омикрон. Женщина изолировалась с ним на пять дней, при этом множественные ПЦР и экспресс-тесты на антигены вновь показали отрицательный результат. В этот момент Анжелика Каукаки поняла, что она может быть медицинской аномалией.
Ученые надеются найти в ДНК секрет защиты организма от коронавируса
Лекарство от коронавируса на основе мутаций ДНК
Ученые берут на анализ образцы слюны людей, которые соответствуют критериям исследования. Затем они будут сканировать области генов, кодирующие белок в их ДНК, что позволит выявить любые мутации, отсутствующие в генетических последовательностях пациентов с тяжелой или средней степенью тяжести COVID-19. Вполне возможно, что у некоторых из этих людей в ДНК содержится секрет устойчивости организма к COVID-19.
Надо сказать, что ранее считалось, что исход любой инфекции зависит от особенностей патогена. То есть патогены условно делили на тяжелые или легкие. При этом не уделялось внимания способности хозяина противостоять инфекции. Ситуация стала меняться последние 20 лет. Ученые стали проводить полногеномные ассоциативные исследования, чтобы идентифицировать определенные гены или области ДНК, которые могут быть связаны с конкретными заболеваниями.
В процессе исследований сравниваются генетические последовательности инфицированных людей с теми, кто здоров, а затем выявляется корреляция между мутациями и устойчивостью к патогенам.
Возможно секрет защиты организма от COVID-19 кроется в генах, кодирующих ACE2 рецептор
Набор добровольцев ученые начали еще в прошлом году. Предпочтение отдается в первую очередь работникам здравоохранения, которые часто контактировали с больными коронавирусом людьми, но при этом не заразились. Ученые предположили, что если эти люди неоднократно подвергались воздействию и все еще избегали заражения, у них с большей вероятностью была мутация, обеспечивающая устойчивость к вирусу.
Большую надежду ученые возлагают на ген, кодирующий человеческий рецептор ACE2, а также гены, которые регулируют его экспрессию на поверхности клеток. Вирус SARS-CoV-2, вызывающий COVID-19, как известно, связывается с ACE2, чтобы проникнуть в клетку. Возможно, мутация, которая изменяет его структуру и экспрессию, может блокировать связывание вируса и заражение клетки.
Но, вполне возможно, существуют и другие биологические факторы, которые защищают организм некоторых людей от инфекции SARS-CoV-2. Это может быть сильная иммунная система, которая ограничивает репликацию вируса в клетках человека.
Ученые надеются, что если их исследование даст ключ к разгадке генетической резистентности, эта информация может быть использована для разработки терапии против COVID-19, аналогичной ингибиторам CCR5, предназначенным для лечения ВИЧ-инфекции.
Мутации защищают организм от ВИЧ и других инфекций
Есть ли уже результаты таких исследований? Конечно есть, причем они появились еще в середине 90-х годов. К примеру, в 1996 году молекулярный биолог Стивен О’Брайен со своими коллегами обнаружили редкую генетическую мутацию, которая защищает организм от вируса иммунодефицита, вызывающего СПИД.
Доктор Стивен О’Брайен обнаружил мутацию, защищающую организм от ВИЧ
Как правило, люди имеют белковый рецептор на поверхности определенных иммунных клеток, называемый хемокиновым рецептором 5 (CCR5). С его помощью ВИЧ связываться с клеткой и проникать в нее. Но, как показало исследование, у некоторых людей присутствует мутация, вызывающая дефект рецептора.
Причем, чтобы человеку получить устойчивость к ВИЧ, необходимо иметь две копии этой мутации дельта-32 — по одной от каждого родителя. Единственная копия не защищает организм от ВИЧ, хотя и замедляет развитие СПИДа.
«Дельта 32 была чертовски хорошим примером, который убедил людей в том, что генетика важна, и что возможна генетическая резистентность» — говорит Стивен О’Брайен.
Дельта 32 — не единственная подобная мутация. Также ученые нашли мутацию в другом гене, которая обеспечивает организм устойчивостью к некоторым штаммам норовируса, вызывающих гастроэнтерит. Данная мутация предотвращает проникновение норовирусов в клетки, выстилающие пищеварительный тракт человека. Напоследок напомню, что ученые уже нашли одну уязвимость коронавируса, однако на практике ее использовать пока невозможно.
Почему рыбы не мерзнут в полярных водах?