Руски учени откриха връзка между човешките гени и тежкото протичане на COVID-19

За първи път учени от Икономическия университет за изследвания в Москва, заедно с колеги от руския медицински университет „Пирогов“ и болница „Филатов“, откриват, че някои хора са генетично предразположени към тежко боледуване от COVID-19. Резултатите от изследването им са публикувани в списание „Frontiers in Immunology.“

Имунитетът на Т-клетките е един от ключовите механизми, с които тялото успява да пребори вирусните инфекции. Той започва да се изгражда още с представянето на вирусните пептиди на повърхността на инфектираните клетки. Тогава се активират Т-лимфоцитите, чиято задача е да унищожат заразените вече клетки. Способността за успешно представяне на вирусните пептиди се определя до голяма степен от гените. В човешките клетки с тази задача са натоварени молекулите от комплекса HLA-I (човешки левкоцитен антиген клас I). Броят им винаги е шест, но при всеки човек те имат уникални характеристики, наследени от родителите му. С други думи, ако броят алели се справя добре с разпознаването на вируса, то имунните клетки бързо ще открият и разрушат инфектираните. Ако обаче алелите не умеят да разпознават вируса, е възможно болестта да протече по-тежко.

Екипът от руски учени включва Максим Шкурников, Степан Нерсисян, Алексей Галатенко и Александър Тоневицки. Съвместно с колеги от две руски болници те решават да разгледат отблизо връзката между генотипа на HLA-I (човешки левкоцитен антиген клас I) и тежестта на симптомите при заразяване с коронавирус.

Математически модел за оценка на имунния отговор на Т-клетките

С помощта на машинно самообучение, при което се изучават алгоритми и математически модели, те създават модел за цялостно оценка на силата на имунния отговор на Т-клетките на коронавирусна инфекция. Ако HLA-I алелите позволяват ефективно представяне на пептидите на вируса SARS-CoV-2, то човекът не е сериозно застрашен от тежко боледуване. Ако алелите не успяват да представят добре патогена, вероятността CODID-19 да протече с усложнения е много по-голяма (оценката на риска варира от 0 до 100). За да са сигурни в достоверността на модела, специалистите анализират генотиповете на повече от 100 преболедували инфекцията и над 400 здрави доброволци, които съставляват контролната група в експеримента.

Учените установяват, че моделът предсказва с голяма точност кои участници са генетично предразположени към тежко боледуване от COVID-19.
В изследването са включени не само граждани от Москва, но и жители на Мадрид, Испания, при които моделът постига същата висока ефективност на прогнозиране.

Александър Тоневицки допълва: „Благодарение на математическия модел разбрахме не само, че има зависимост между генотипа и тежестта на симптомите при заразяване с коронавирус, но и открихме нов начин да изчислим как дадена негова мутация би могла да се отрази на изграждането на имунитет от Т-клетките. Това означава, че ще можем да предвидим кои групи от пациенти, заразени с някой от новите щамове на SARS-CoV-2, биха развили тежка форма на болестта и кои – не."