Science：冠狀病毒為何讓人生病?答案就在基因里！

來源：作者：人氣：-發表時間：2020-04-13 12:33:00【大中小】

由新型冠狀病毒引起的COVID-19具有奇怪的、悲劇性的選擇性。只有一些受感染的人會生病，雖然大多數危重病人是老年人或有心臟病等復雜的問題，但一些死于這種疾病的人以前是健康的，甚至是相對年輕的。研究人員現在正準備仔細檢查病人的基因組，尋找能解釋這一謎題的DNA變異。這些發現可以用來識別那些最容易患嚴重疾病的人和那些可能受到保護的人，它們也可以指導尋找新的治療方法。

這些項目的范圍從正在進行的針對數千名參與者的DNA研究(其中一些人現在感染了冠狀病毒)，到在意大利等疫情嚴重地區收集COVID-19患者的DNA的新舉措。他們的目標是將COVID-19患者的DNA與沒有糖尿病、心臟病或肺病等潛在疾病的患者的DNA進行比較。"我們看到各國臨床結果存在巨大差異。這其中有多少是由遺傳易感性來解釋的，這是一個非常開放的問題，"赫爾辛基大學(University of Helsinki)芬蘭分子醫學研究所(FIMM)的遺傳學家Andrea Ganna說。

一些研究人員說，很難預測這些基因篩查會產生什么結果。但也有一些明顯的可疑之處，如細胞表面蛋白血管緊張素轉換酶2 (ACE2)的基因編碼，冠狀病毒利用這種酶進入氣道細胞。ACE2基因改變受體的變化可能使病毒更容易或困難進入細胞。國家過敏癥和傳染病研究所免疫學家Philip Murphy實驗室發現了一種相對常見的另一種人類細胞表面蛋白的突變，CCR5，使一些人高度抗艾滋病毒。

Ganna領導了一項重大的工作，以匯集來自世界各地的COVID-19患者的遺傳數據。Ganna說，大約兩周前，當"每個人都坐在電腦前看著這場危機"時，這個想法"相當自然"。 Ganna也是美國基因組研究機構布羅德研究所(Broad Institute)的成員。

他和FIMM主任Mark Daly很快為他們的項目COVID-19宿主基因計劃創建了一個網站，并聯系了從事大型生物庫研究的同事，這些研究多年來跟蹤了數千名志愿者，以尋找他們的DNA和健康之間的聯系。至少有十幾個生物庫(主要在歐洲和美國)表示有興趣提供來自同意這一做法的參與者的COVID-19數據。其中包括擁有500萬芬蘭人口中5%的DNA樣本和健康數據的芬根公司，以及位于西奈山的伊坎醫學院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的5萬人生物銀行(biobank)。

該項目本月在twitter上發布消息稱，英國生物銀行(UK Biobank)也計劃將參與者的COVID-19健康數據加入其數據集。英國生物銀行是全球最大的生物銀行之一，擁有50萬參與者的DNA數據。冰島公司deCODE Genetics幫助測試該國家的大部分人口，以檢測誰是新冠狀病毒感染者，他們也已經收到了政府的許可，允許添加這些數據和任何后續COVID-19癥狀數據庫，其中包含冰島一半人口的基因和健康數據。其CEO Kari Stefansson說："我們將盡最大努力解決這個問題。"

識別保護性或易感性DNA變異的另一項努力是由哈佛大學的George Church領導的個人基因組計劃（Personal Genome Project），該計劃招募愿意分享其完整基因組、組織樣本和健康數據的人進行研究。本月早些時候，該公司向數千名參與者發送了問卷，詢問他們的COVID-19狀態。超過600名美國人在48小時內做出了回應。"似乎大多數人都想盡自己的一份力，"Church說，他的團隊還沒有參與Ganna的合作。

與Ganna合作的其他研究人員正在醫院內直接招募COVID-19名患者進行基因組學研究。錫耶納大學(University of Siena)的意大利遺傳學家Alessandra Renieri預計，全國至少有11家醫院會批準她的團隊從自愿的患者身上采集DNA樣本。"我的觀點是，[宿主]基因差異是……易患嚴重急性肺炎的一個關鍵因素，"Renieri說。

洛克菲勒大學兒科研究員Jean-Laurent Casanova專攻識別罕見的基因--那些可以讓健康的年輕人容易受到某些嚴重的疾病的基因。他創建了一個包含世界各地兒科醫生的網絡以尋找相對較少的因為COVID-19而住進了重癥監護病房的年輕人。他解釋說，"我們只研究那些以前健康的50歲以下的患者"，因為他們的嚴重的COVID-19疾病更有可能有遺傳基礎。

除了ACE2受體的遺傳變異外，科學家們還想看看人類白細胞抗原基因的差異是否會影響疾病的嚴重程度。人類白細胞抗原基因會影響免疫系統對病毒和細菌的反應。一些調查人員想要跟進一個發現--一個中國團隊在一份預印本中報告的：O型血的人可能是受保護的，不受病毒感染。"我們正試圖弄清楚這些發現是否可靠，"斯坦福大學人類遺傳學家Manuel Rivas說道。

冠狀病毒的災難性傳播應該會很快增加可用于這些基因搜索的COVID-19患者的數量。這可能會加快發現的速度。Ganna預計第一批易感基因將在幾個月內被發現。