Риск тяжелого заболевания COVID-19 может быть в крови
Множество факторов играют роль в таких сложных заболеваниях, как COVID-19, и знание их важно для прогнозирования того, как разные люди будут подвержены этому заболеванию. На ранних этапах пандемии было установлено, что пожилой возраст, избыточный вес или курение повышают риск развития тяжелой формы COVID-19. Это послужило основой для принятия решений в области общественного здравоохранения - например, пожилым людям отдавался приоритет при распространении вакцины.
Но есть и другие биологические факторы, связанные с COVID-19, которые менее хорошо изучены. Рассмотрим, например, тысячи белков с различными функциями, которые циркулируют в вашей крови. Некоторые из них играют роль в защите организма от вирусов, другие переносят молекулы по организму или действуют как мессенджеры для передачи информации.
Выполняя эти функции, данные белки могут влиять на развитие и тяжесть COVID-19 - и, что очень важно, их количество в нашем организме не одинаково. Именно поэтому у людей развиваются разные формы COVID-19: у одних появляется насморк или лихорадка, а другим приходится ложиться в больницу. Невезучим может потребоваться интенсивная терапия, а в самых тяжелых случаях некоторые могут умереть.
Поскольку количество белков в человеческом организме очень велико, трудно точно определить белки и биологические системы, которые вызывают эти различные последствия. Тем не менее, именно это и попыталась сделать команда ученых.
Были исследованы более 3 000 белков крови с помощью метода, называемого менделевской рандомизацией. Это когда вместо того, чтобы непосредственно измерять что-то, что, по вашему мнению, влияет на болезнь (в данном случае, белок крови), и затем смотреть, коррелирует ли его уровень с тяжестью заболевания, вы вместо этого смотрите на вариации в генах, которые влияют на уровень этого вещества, и изучаете, как это влияет на исход болезни.
Это связано с тем, что если вы смотрите непосредственно на уровень белка крови, вы не можете быть уверены, что другие внешние факторы, такие как выбор образа жизни или даже наличие COVID, не влияют на него в тот момент, когда вы его измеряете. Гены, с другой стороны, не меняются в течение жизни человека. Поэтому они позволяют более надежно идентифицировать людей с высоким и низким уровнем интересующих вас веществ и, таким образом, сделать более надежные оценки того, как что-то вроде белка крови влияет на такое заболевание, как COVID.
Сначала нам нужно было определить, какие гены связаны с различными белками крови. Мы сделали это, изучив результаты исследований ассоциации генов. Это крупные исследования, которые изучают генетические и биологические различия у многих людей, чтобы проследить связь между генетическими вариантами и определенными характеристиками. Результаты широкомасштабных геномных исследований также позволили проследить связи между генами и риском развития тяжелой формы COVID.
Анализируя эти данные, были выявлены несколько белков, которые потенциально повышают или снижают риск развития тяжелой формы COVID. Например, было обнаружено, что повышенный уровень белка под названием FAAH2 может увеличить риск того, что кому-то понадобится стационарное лечение от COVID. FAAH2 заставляет клетки поглощать и инактивировать вещества, называемые эндоканнабиноидами. Они обладают противовоспалительным действием, и исследования даже предполагают, что их можно использовать для лечения COVID. Это объясняет, почему наличие большего количества белков, которые их выводят, является проблематичным - это потенциально снижает способность организма контролировать воспаление, вызванное COVID.
Еще одним влиятельным белком, который мы выявили, был фермент ABO. Он определяет вашу группу крови и является актуальной темой в исследованиях COVID. Исследование показало, что повышенный уровень фермента ABO повышает риск госпитализации с COVID и последующей необходимости в интенсивной терапии. Предыдущие небольшие исследования показали, что группа крови А чаще встречается у людей с тяжелой формой COVID. Результаты подтверждают, что фермент ABO и группа крови влияют на тяжесть COVID.
COVID также может вызывать заболевания кровеносных сосудов, особенно в тяжелой форме. Но также было обнаружено, что белки, привлекающие лейкоциты к стенке кровеносных сосудов, защищают от тяжелой формы COVID. Давно известно, что привлечение такого количества белых кровяных клеток улучшает иммунный ответ в стенках кровеносных сосудов, а при COVID это, по-видимому, помогает бороться с инфекцией.
Выявление этих факторов риска может помочь ученым в разработке новых методов лечения, поскольку на эти белки могут быть направлены новые лекарства (или уже существующие, которые были перепрофилированы). Это также позволило составить список белков, которые могут быть приоритетными для других исследователей, чтобы в будущем мы могли еще больше понять, каковы биологические факторы риска COVID.
