Защо някои хора не се разболяват от COVID-19?

Наука • •

Хиляди хора, които многократно са били изложени на вируса, никога не са се разболявали. Учените се надяват, че в тяхната ДНК е ключът към нови видове лечение.

Цветна електронна микрофотография на клетки на пациент (в зелено), инфектирани с вирусни частици SARS-CoV-2 (в лилаво).

Цветна електронна микрофотография на клетки на пациент (в зелено), инфектирани с вирусни частици SARS-CoV-2 (в лилаво).

© Научен източник

След като избягва COVID-19 на няколко пъти по време на пандемията, стюардесата Анжелики Каукаки се чуди дали не е медицинска аномалия. Освен че работи сред колеги, дали положителна проба, през юли 2021 г. нейният партньор развива тежък COVID-19 с висока температура и болка, като симптомите му продължават близо 10 дни. Каукаки обаче не показа симптоми, въпреки факта, че двамата се изолират заедно за две седмици в студиото им в Атина, Гърция. Тя продължава да дава отрицателни резултати при множество PCR и бързи антигенни тестове, а тестът, който прави 23 дни след потвърдената инфекция на приятеля ѝ, не показва наличие на антитела в кръвта ѝ. Вероятно Каукаки е част от малка група хора, които може да имат генетична резистентност към вируса. А в момента учените се надпреварват да разберат как работи тази резистентност и дали може да бъде използвана за разработване на нови лекарства срещу болестта.

Въпреки че и двамата са ваксинирани, приятелят ѝ отново се заразява с COVID-19 по време на вълната Omicron през януари. Каукаки отново се изолира заедно с него, този път за пет дни, и отново не показа никакви симптоми, като продължава да дава отрицателен тест за вируса. Тогава тя започна да търси обяснение.

Онлайн статия я отвежда до Евангелос Андреакос, имунолог от Фондацията за биомедицински изследвания на Атинската академия. Той е част от международен консорциум, наречен COVID Human Genetic Effort, който търси генетични вариации, които могат да разкрият защо някои хора никога не се разболяват от COVID-19.

Макар че Андреакос и колегите му не очакват да намерят много хора, подходящи за изследването им, те се оказват затрупани с имейли от най-малко 5000 доброволци от цял свят с истории, подобни на тези на Каукаки. Използвайки проби от слюнка, взети от 20 % от хората, отговарящи на критериите за изследването, екипът сканира протеин-кодиращите райони на гените в тяхната ДНК, за да открие наличие на каквито и да било мутации, липсващи в генетичните последователности при пациенти, имали тежки или умерени симптоми на COVID-19. Надеждата е, че някои от тези хора крият тайната на резистентността към COVID-19.

Резистентност към други вируси

Дълго време се приемаше, че резултатът от всяка инфекция зависи от генетичните характеристики на патогена.

„Имаше тенденция да се мисли повече за патогена по отношение на тежестта – това е тежък патоген или лек патоген“, казва молекулярният вирусолог Йохан Нордгрен от шведския държавен университет в Линшьопинг (Linköpings universitet). "Относително по-малко внимание се обръща на гостоприемника и дали неговите гени влияят на способността му да се бори с инфекция", казва той.

През последните две десетилетия обаче учените провеждат т. нар. геномни асоциативни проучвания, за да идентифицират определени гени или части на ДНК, които могат да бъдат свързани със специфични заболявания. Те правят това, като сравняват генетичните последователности на заразените индивиди с тези, които са здрави, като търсят зависимости между мутациите и резистентността.

През 1996 г. този метод позволява на молекулярния биолог Стивън О’Брайън и неговите колеги да открият рядка генетична мутация, която предпазва от човешкия имунодефицитен вирус, който причинява СПИН.

Повечето хора имат протеинов рецептор, присъстващ предимно на повърхността на определени имунни клетки, наречен хемокинов рецептор 5 или CCR5. Този рецептор позволява на ХИВ да се свърже с клетката и да навлезе в нея. Но екипът на О'Брайън открива, че някои хора имат мутация, която произвежда дефектен рецептор.

За да бъде устойчив, индивидът се нуждае от две копия на тази така наречена делта-32 мутация - по едно от всеки родител. Наличието на само едно копие все още може да позволи на вируса да зарази клетките, въпреки че забавя траекторията на пациента към развитие на СПИН.

Делта-32 беше адски добър пример, който убеди хората, че генетиката е важна и че е възможно да има генетична резистентност“, казва О’Брайън.

Въпреки че генетичната резистентност към вирусни инфекции не е широко разпространена, фактът, че това изобщо се случва, предизвикал интерес към подобни мутации при лица, изложени на COVID.

Генетична основа на резистентността към COVID-19

Миналата година COVID Human Genetic Effort започва да набира доброволци, като се фокусира върху здравни работници, които са били изложени на вируса, но не са се заразили, както и върху здрави възрастни, живеещи в домакинство със съпруг или партньор, който се разболява и развива средно тежък или тежък COVID-19, като Каукаки.

Учените предполагат, че ако тези хора са били многократно изложени на вируса и все пак са избегнали инфектирането, е по-вероятно да носят мутация в гените си, която осигурява резистентност към вируса.

Една обещаваща цел е генът, който кодира човешкия ACE2 рецептор и тези, които регулират експресията му върху клетъчните повърхности (генна експресия е процесът, при който унаследяема информация от един ген, напр. ДНК секвенция, се трансформира във функционален генетичен продукт като белтъчина или РНК). Вирусът SARS-CoV-2, който причинява COVID-19, трябва да се свърже с ACE2, за да навлезе в клетките и да ги зарази. Но мутация, която променя нейната структура, може да блокира свързването на вируса и да предотврати заразяване.

"Засега ACE2 изглежда е най-добрият ни коз", казва Жан-Лоран Казанова, генетик от Университета “Рокфелер”, който е част от COVID Human Genetic Effort. Генетични вариации, които позволяват на ACE2 да функционира нормално, но нарушават взаимодействието му с вируса - "това биха били добри кандидат-гени", казва той.

Възможно е обаче да има и други биологични фактори, освен ACE2 рецептора, които биха могли да обяснят защо някои хора не развиват инфекция при среща със SARS-CoV-2.

Възможно е тези хора да се отличават със здрава имунна система, която произвежда антивирусни протеини, наречени интерферони тип I, които ограничават репликацията на вируса в човешките клетки. Именно те са първата защитна линия на тялото и се появяват още преди образуването на антитела срещу вируса.

Друга хипотеза е, че имунните клетки, наречени Т-клетки на паметта (TSCM), които може да са се образували при по-рано срещани коронавируси (като тези, причиняващи обикновена настинка), помагат за ограничаване на инфекцията със SARS-CoV-2 при някои хора.

През 2020 г., преди пускането на ваксината, едно проучване установява по-голямо присъствие на Т-клетки на паметта при здравни работници, които са били изложени на вируса, но не са развили COVID-19.

Може би Т-клетките бързо са изчистили вируса при тях. И все пак, това не е гаранция, че те ще бъдат защитени от инфекции и в бъдеще.