Случаи, когда от COVID-19 умирают молодые и здоровые люди, в то время как у других, не менее молодых и здоровых людей болезнь протекает в легкой форме или вообще бессимптомно, — далеко не редкость.
Почему кто-то почти не замечает инфекцию, а у кого-то она отнимает силы, здоровье и даже жизнь — эта загадка с самого начала пандемии мучает ученых и пока однозначного ответа на нее не найдено.
Однако результаты двух новых исследований, опубликованные 24 сентября в журнале Science, впервые дают хотя бы частичное объяснение, почему для некоторых людей вирус оказывается настолько смертоносным. Все дело в том, что в их иммунной защите от вирусов есть слабые места, появление которых связано с врожденными генетическими мутациями.
Интерфероны и аутоантитела
Большая группа исследователей из ведущих научных центров мира начала работать над этой проблемой еще в феврале 2020 года. Жан-Лоран Казанова (Jean-Laurent Casanova), глава лаборатории генетики инфекционных заболеваний в Университете Рокфеллера (США), и его коллеги отбирали молодых пациентов, у которых развилась тяжелая форма COVID-19, и изучали их геном. Основной целью ученых был пул из 13 генов, вовлеченных в выработку интерферонов — белков, выделяемых клетками организма в ответ на вторжение в них вирусов. Выработка интерферонов является ключевым звеном в системе антивирусной защиты организма — выделяя эти молекулы, инфицированная клетка «бьет тревогу», в результате чего в соседних клетках начинаются изменения, в итоге приводящие к подавлению размножения вируса и распространения его по организму. Кроме того, активная выработка интерферонов в целом стимулирует иммунную систему, заставляя ее бороться с вирусом.
Ранее команда Казановы обнаружила, что существуют определенные генетические мутации, которые препятствуют производству интерферонов и их функционированию.
Носители таких мутаций особенно подвержены вирусным заболеваниям, в том числе гриппу. Ученые предположили, что в основе тяжелого течения COVID-19 также могут лежать подобные мутации.
Смотрите в галерее 15 фактов о новом коронавирусе:
Исследователи проанализировали генетические данные 659 пациентов с тяжелой, угрожающей жизни пневмонией, вызванной коронавирусной инфекцией, и 534 пациентов с легким или бессимптомным течением болезни.
Анализ продемонстрировал, что в геноме 23 тяжелых пациентов, возраст которых колебался от 17 до 77 лет, действительно присутствуют ошибки, в результате которых антивирусные интерфероны просто не вырабатываются, что и делает этих людей столь уязвимыми перед вирусом SARS-CoV-2.
Однако число носителей таких мутаций составило всего 3,5% от общего количества тяжелых больных. И тут у Казановы и его коллег возникла новая гипотеза — возможно, у других пациентов с тяжелым течением COVID-19 тоже нарушена интерфероновая защита, но по другой причине. По аналогии с тем, как это происходит при аутоиммунных заболеваниях, таких, как диабет 1 типа или ревматоидный артрит, организмы некоторых пациентов могут вырабатывать аутоантитела, атакующие интерфероны.
Анализ образцов крови 987 пациентов с тяжелой «ковидной» пневмонией подтвердил верность этой гипотезы — аутоантитела к интерферонам были обнаружены, по меньшей мере, у 101 больного (10%). Эти антитела, как показали лабораторные эксперименты, полностью нейтрализуют способность интерферонов выполнять свою защитную антивирусную функцию. У пациентов с легкой или бессимптомной формой COVID-19 подобных аутоантител найдено не было.
Почему страдают мужчины
При этом абсолютное большинство (94%) из тех, у кого обнаружили аутоантитела к интерферонам, оказались мужчинами, что, как полагают исследователи, может объяснить, почему мужчины тяжелее переносят COVID-19, чем женщины. Сейчас Казанова и его коллеги ищут, какие генетические механизмы стоят за образованием этих аутоантител. Ученые предполагают, что этот феномен может быть связан с мутациями на Х-хромосоме. Такие мутации могут почти не сказываться на женщинах, потому что у них есть вторая Х-хромосома, компенсирующая любые возможные дефекты первой. Но для мужчин, у которых Х-хромосома только одна, малейшие генетические ошибки имеют свои последствия.
Новый подход к лечению
Как считает Казанова, полученные результаты должны немедленно повлиять на диагностику и лечение COVID-19.
Всех людей с положительным тестом на коронавирус необходимо проверять на наличие аутоантител. Вполне возможно, что их удаление из кровотока сможет облегчить симптомы болезни.
Ученые уверены в необходимости срочного проведения клинических испытаний, призванных показать эффективность применения в этом случае плазмафереза — процедуры, очищающей плазму крови от антител. Кроме того, можно попробовать искусственно вводить тяжелым пациентам другие типы интерферонов, которые не являются мишенями аутоантител, предположил Казанова.
Он и сотни его коллег из международного научного консорциума COVID Human Genetic Effort также сейчас работают над поиском других кусочков «коронавирусного пазла». Ученые ищут не только генетические факторы, делающие людей особенно уязвимыми перед лицом инфекции, но и те, что, наоборот, обеспечивают суперзащиту от COVID-19. Поэтому сейчас полным ходом идет набор участников нового исследования — людей, которые находились в очень близком контакте с тяжелыми пациентами, но не заболели.
Читайте также:
Смотрите наши видео:
