Genetica COVID-19: de ce unii oameni dezvoltă simptome severe

Advanced age and comorbidities are known to be high risk factors for COVID-19. Does genetic make-up predispose some people making them more susceptible to severe symptoms? Conversely, does genetic make-up enable some people to have innate immunity making them immune against COVID-19 implying such people may not require vaccines. Identifying people with genetic susceptibility (by way of genome analysis) may provide for a more efficient personalised/precision medicine approach to combat this pandemic and other high burden diseases like cancer.  

Covid-19 is known to disproportionately affect elderly and people with comorbidities however there seems to be another pattern. Apparently, some people are genetic more prone and predisposed to develop severe life-threatening symptoms ¹ așa cum s-a indicat în cazurile raportate, cum ar fi trei frați din grupe de vârstă similare (care locuiau separat și aveau o stare de sănătate normală) care au cedat COVID-19 ². Acest grup mic de oameni suferă de hiperinflamație, deteriorare clinică și insuficiență multiplă de organ cauzată de dezvoltare Furtuna de citokine (CS) în care Interleukina-6 (IL-6) este un mediator central. Două polimorfisme genice comune care predispun la hiperinflamație sunt febra mediteraneană familială (FMF) și deficiența de glucoză-6-fosfat dehidrogenază (G6PD), care combinată cu obezitatea crește și mai mult riscul. ³.  

A systematic review links susceptibility to genetic variants in immune response genes. Forty genes were found to be associated with susceptibility and 21 of these genes had relation with development of severe symptom ⁴. Un alt studiu susține opinia că gena ACE2 polimorfismul contribuie la susceptibilitatea la COVID-19 ⁵. The virus responsible for COVID-19 uses the angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptor protein present on the cell surface to enter the cell. Any variation in the ACE2 gene would have strong bearing on predisposition to COVID.  The role of host-genetică in susceptibility to COVID-19 is investigated at the level of structural variants (SV) in a study reported in preprint recently by Sahajpal NS, et al. In this study, the researchers performed genome analysis on 37 severely ill COVID-19 patients. This patient-centric investigation identified 11 large structural variants involving 38 genes with a potential role in development of severe symptoms of COVID-19 ⁶. 

The fast-evolving knowledge base about role of host-genetică in Covid-19 disease progression may indicate appropriate shift of focus towards targeted approach to prevention and treatment of COVID-19. It may be possible to think of precisely targeted interventions to unique genetic-makeup of individuals ⁷. Tratamentele sau intervențiile personalizate și precise ar necesita însă date de analiză a genomului la nivel individual. Poate fi o problemă de confidențialitate de rezolvat, totuși, pe termen lung, acest lucru se poate dovedi a fi mai eficient și din punct de vedere al costurilor.  

În prezent, există unele organizații comerciale care oferă servicii personale care acoperă predispozițiile de bază de sănătate pentru indivizi. Cu toate acestea, ar fi necesare eforturi mai organizate în sectorul public pentru a construi baza de cunoștințe și infrastructura pentru ca medicina personalizată de precizie să devină o realitate. Studiu multicentric GEN-COVID ⁸ care urmăresc să obțină date fenotipice și genotipice la nivel individual prin biobanking și dosare de sănătate pentru a face datele disponibile pentru Covid-19 cercetătorii din întreaga lume este un pas înainte în această direcție.  

***

Referinte:  

1. Kaiser J., 2020. Cât de bolnav te va îmbolnăvi coronavirusul? Răspunsul poate fi în genele tale. Ştiinţă. Publicat 27 mar 2020. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 

2. Yousefzadegan S. și Rezaei N., 2020. Raport de caz: Deces din cauza COVID-19 la Three Brothers. Jurnalul American de Medicină și Igienă Tropicală. Volumul 102: Numărul 6 Pagină(e): 1203–1204. Publicat online: 10 apr 2020. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 

3. Woo Y., Kamarulzaman A., et al 2020. A genetic predisposition for Cytokine Storm in life-threatening COVID-19 infection. OSFPreprints. Created: April 12, 2020. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    

4. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. The role of host genetică in susceptibility to severe viral infections in humans and insights into host genetics of severe COVID-19: A systematic review, Virus Research, Volume 289, 2020. Available online 9 September 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 

5. Calcagnile M. și Forgez P., 2020. Simularea de andocare moleculară dezvăluie polimorfisme ACE2 care pot crește afinitatea ACE2 cu proteina Spike SARS-CoV-2. Biochimie Volumul 180, ianuarie 2021, paginile 143-148. Disponibil online pe 9 noiembrie 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   

6. Sahajpal NS, Lai CJ, et al 2021. Analiza genomului gazdă a variațiilor structurale prin cartografierea optică a genomului oferă perspective clinic valoroase asupra genelor implicate în căile critice imune, infecții virale și replicare virală la pacienții cu COVID-19 sever. Preprint medRxiv. 8 ianuarie 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 

7. Zhou, A., Sabatello, M., Eyal, G. şi colab. Este medicina de precizie relevantă în epoca COVID-19? Genet Med (2021). Publicat: 13 ianuarie 202. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 

8. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Employing a systematic approach to biobanking and analyzing clinical and genetic data for advancing COVID-19 research. Eur J Hum Genet (2021). Published: 17 January 2021.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

***