Δρ Ειρήνη Μαρούλη: Η συσχέτιση του νέου κορωνοϊού με συννοσηρότητες και η συνεργασία με κέντρα σε όλες τις ηπείρους…»
Υπό τον γενικό τίτλο «Γονιδιωματική» η εφ. ΒΗΜΑ SCIENCE, στο φύλλο της Κυριακής 15 Νοεμβρίου 2020, κάνει λόγο για «Τα γενετικά “μυστικά” που δίνουν δύναμη στον SARS-COV-2». Σημειώνει δε, ότι, «Απώτερος στόχος των ερευνητών είναι να διερευνηθεί πώς το DNA ενός ατόμου μπορεί να επηρεάσει την πιθανότητα να αναπτύξει COVID-19 αλλά και πόσο βαριά κινδυνεύει αυτό το άτομο να ασθενήσει.
Τα χαρακτηριστικότερα αποσπάσματα του ρεπορτάζ της Θεοδώρας Ν. Τσώλη, έχουν ως ακολούθως:
Γιατί κάποιοι άνθρωποι που μολύνονται με τον νέο κορωνοϊό νοσούν βαριά ενώ άλλοι όχι; Πώς γίνεται νεαρά άτομα, χωρίς κανένα υποκείμενο νόσημα, να παλεύουν για τη ζωή τους μέσα σε Μονάδες Εντατικής Θεραπείας εξαιτίας της COVID-19 και κάποιες φορές να χάνουν τη μεγάλη μάχη όταν οι επιστήμονες αναφέρουν ότι οι νέοι σε γενικό πλαίσιο δεν κινδυνεύουν να νοσήσουν σοβαρά; Σε «καυτά»
ερωτήματα σαν και αυτά που μας αφορούν όλους σε όποια γωνιά της Γης και αν ζούμε αφού ο ιός SARS-CoV—2 έχει ρίξει την εν δυνάμει δολοφονική «σκιά» του σε ολόκληρο τον κόσμο, ίσως οι απαντήσεις να κρύβονται…μέσα μας – για την ακρίβεια, στο γονιδίωμά μας που είναι τόσο μοναδικό όσο ο καθένας μας.
Για να βρεθούν όμως τέτοιες δύσκολες απαντήσεις απαιτείται πολλή και εξονυχιστική δουλειά με συνεργασία πλήθους επιστημόνων.
Διεθνής συνεργασία
Έτσι συστάθηκε από τον περασμένο Μάρτιο μια διεθνής κοινοπραξία στην οποία συμμετέχουν περισσότεροι από 1.500 επιστήμονες από εκατοντάδες κέντρα όλων των ηπείρων – μεταξύ τους και Έλληνες, εκ των οποίων δύο, που κατέχουν νευραλγικό ρόλο στις αναλύσεις του τεράστιου αριθμού γονιδιωμάτων, μιλούν σήμερα στο ΒΗΜΑ-Science – με στόχο να αποκαλυφθούν τα γενετικά μυστικά που «θρέφουν» τον νέο κορωνοϊό και του επιτρέπουν να μετρά τόσα θύματα.
Ονομάζεται κοινοπραξία COVID-19 HGI (Host Genetics Initiative) και μέσα σε μόλις επτά μήνες έχει ήδη προσφέρει πολύτιμη γνώση για τις ανθρώπινες γενετικές «αδυναμίες» που χαρίζουν δύναμη στον ιό. Η ανάλυση συνεχίζεται με αμείωτο ρυθμό περιλαμβάνοντας ολοένα και περισσότερα γενετικά δεδομένα και ανοίγοντας τον δρόμο για αποτελεσματικότερες θεραπείες και εμβόλια αλλά και για νέα διαγνωστικά τεστ που στο μέλλον εκτιμάται ότι θα δείχνουν ποια άτομα κινδυνεύουν λόγω του γενετικού προφίλ τους να ασθενήσουν βαριά εξαιτίας του SARS-CoV-2. Η COVID-19 HGI χαρίζει σημαντική ελπίδα ότι η δύναμη της γενετικής γνώσης θα συμβάλει καθοριστικά ώστε να καταστήσουμε το συντομότερο δυνατόν τον ιογενή εχθρό άκρως αδύναμο και τελικώς να τον κατατροπώσουμε.
Η κοινοπραξία COVID-19 HGI ανακοινώθηκε στις 16 του περασμένου Μαρτίου, σε μια περίοδο κατά την οποία το πρώτο πανδημικό κύμα μας είχε ήδη «χτυπήσει την πόρτα» και οι χώρες η μια μετά την άλλη επέβαλλαν το απαγορευτικό νούμερο 1 προκειμένου να ανακόψουν την πορεία του… ασταμάτητου ιού. Σε αυτή συμμετέχουν κέντρα από πολλές χώρες που παρέχουν γενετικά δεδομένα από «θύματα» της πανδημίας. Στη συνέχεια άλλοι ερευνητές μετα-αναλύουν αυτά τα δεδομένα συγκρίνοντάς τα με υπάρχοντα γενετικά προφίλ εκατομμυρίων ανθρώπων τα οποία περιέχονται κατά κύριο λόγο σε βιοτράπεζες και βάσεις δεδομένων, με απώτερο στόχο να διερευνηθεί πώς το DNA ενός ατόμου μπορεί να επηρεάσει την πιθανότητα να αναπτύξει COVID-19 αλλά και όσο βαριά κινδυνεύει αυτό το άτομο να ασθενήσει.
Αναλύσεις ευρείας σάρωσης
Γιατί κρίθηκε απαραίτητη η «ένωση» τόσων επιστημόνων; Διότι, όπως εξηγεί στο ΒΗΜΑ-Science η δρ Ειρήνη Μαρούλη, επίκουρη καθηγήτρια του Ερευνητικού Ινστιτούτου William Harvey της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Queen Mary στο Λονδίνο, «το να διερευνηθεί η πιθανή γενετική βάση της ποικιλομορφίας στον πληθυσμό σε ό,τι αφορά τη σοβαρότητα της νόσου COVID-19 είναι ένα τεράστιο έργο. Απαιτεί την αλληλούχιση του DNA πολλών ανθρώπων που προσβλήθηκαν από τον κορωνοϊό και τον έλεγχο της στατιστικής συσχέτισης της εκδήλωσης της νόσου με το γονιδίωμά τους. Για μια τέτοια ανάλυση όμως απαιτούνται δείγματα πολλών χιλιάδων ανθρώπων, κάτι που εν μέσω πανδημίας ήταν αδύνατον να επιτευχθεί από ένα μόνο κέντρο. Έτσι ξεκίνησε η κοινοπραξία COVID-19 HGI. Οι επιστήμονες κάθε θεραπευτικού κέντρου που συμμετέχουν στην κοινοπραξία συλλέγουν δεδομένα και κάνουν αναλύσεις για δείγματα της χώρας τους, τα οποία στη συνέχεια μοιράζονται με την κοινοπραξία. Η κοινοπραξία έπειτα αναλύει τα δεδομένα συνολικά μεγιστοποιώντας το μέγεθος του δείγματος. Για την ακρίβεια, πραγματοποιούμε αναλύσεις ευρείας σάρωσης του γονιδιώματος (Genome Wide Association Studies, GWAS), μέσω των οποίων συγκρίνεται η γενετική ποικιλομορφία μεταξύ ατόμων που κατατάσσονται σε ομάδα μελέτης (ασθενείς), δηλαδή ατόμων που νοσηλεύονται και έχουν θετικό τεστ για τον ιό SARS-CoV-2, με άτομα που κατατάσσονται σε ομάδα ελέγχου (μάρτυρες) – άτομα από τον γενικό πληθυσμό που δεν έχουν θετικό τεστ για τον κορωνοϊό. Με αυτόν τον τρόπο η έρευνα προχωρά πολύ πιο γρήγορα καθώς οι επιστήμονες από όλο τον κόσμο δουλεύουν μαζί με έναν κοινό σκοπό»…
…Τα πρώτα ευρήματα
Η επιστημονική «σκαπάνη» έχει ήδη αποκαλύψει γενετικούς θησαυρούς, παρότι το τεράστιο αυτό πρόγραμμα βρίσκεται σε εξέλιξη και αρκετές ομάδες δεν έχουν ακόμη παράσχει δεδομένα (ανάμεσά τους και αυτή της Ελλάδας). Όπως μας πληροφορεί η δρ Μαρούλη, από τις 220 καταγεγραμμένες ομάδες, 36 από 16 χώρες έχουν προσφέρει ώς τώρα στοιχεία (ποσοστό 15%). Έχει δοθεί τώρα νέα καταληκτική ημερομηνία για την παροχή δεδομένων ώς τα μέσα Δεκεμβρίου και μαθαίνουμε ότι η χώρα μας αναμένεται να παράσχει στοιχεία πιθανώς και μέσα στην επόμενη εβδομάδα.
Τι έχει αποκαλυφθεί λοιπόν ώς τώρα με βάση ανάλυση που αφορά 9.000 δείγματα ασθενών νοσηλευόμενων με σοβαρή COVID-19 και σύγκρισή τους με στοιχεία που αφορούν περί τα 1,8 εκατομμύρια μάρτυρες; Κατ’ αρχάς ότι υπάρχει ισχυρή στατιστική συσχέτιση τουλάχιστον ενός γενετικού τόπου στο χρωματόσωμα 3 του DNA με τη σοβαρότητα των συμπτωμάτων της νόσου που προκαλεί ο νέος κορωνοϊός. Σε αυτόν τον γενετικό τόπο υπάρχουν γονίδια που ελέγχουν την κίνηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού μας συστήματος και γονίδια που σχετίζονται με την είσοδο του νέου κορωνοϊού στα κύτταρα. Για παράδειγμα, σημειώνει η δρ Μαρούλη, υπάρχουν κάποια ενδιαφέροντα υποψήφια γονίδια που σχετίζονται με χημειοκίνες στη συγκεκριμένη περιοχή, όπως τα CXCR6 και CCR1. Οι χημειοκίνες ελέγχουν την κίνηση των κυττάρων του ανοσοποιητικού μας συστήματος και είναι κρίσιμες για τη σωστή λειτουργία του έμφυτου (φυσικού) ανοσοποιητικού συστήματος. Ένα άλλο γονίδιο, το SLC6A20, βρίσκεται επίσης σε αυτή τη περιοχή και είναι υπεύθυνη για την παραγωγή μιας πρωτεΐνης, η οποία είναι γνωστό ότι σχετίζεται με το γονίδιο ACE2. «Η πρωτεΐνη ACE2 είναι σαν μια πόρτα που χρησιμοποιεί ο ιός SARS-CoV-2 για να εισέλθει στα κύτταρά μας. Κάτι τέτοιοι σημαίνει ότι γενετική ποικιλομορφία στο SARSA20 θα μπορούσε να επηρεάσει την είσοδο του ιού. Επιπλέον αναλύσεις είναι ωστόσο απαραίτητες για την επιβεβαίωση των πρώτων αυτών ευρημάτων» υπογραμμίζει η ερευνήτρια…
Ανάγκη διερεύνησης
Επιπλέον, τα τελευταία στοιχεία της μετ-ανάλυσης, τα οποία εξήχθησαν πριν από μόλις μερικές ημέρες και αφορούν γενετικά δεδομένα που αναλύθηκαν ώς τα τέλη Οκτωβρίου, δείχνουν συνολικά εννέα υποψήφια γονίδια σε ολόκληρο το γονιδίωμα που πιθανώς σχετίζονται με προδιάθεση για σοβαρή νόσο. Η έρευνα συνεχίζεται ώστε μέσα από την ανάλυση περισσότερων δειγμάτων, τα οποία μάλιστα προέρχονται από διαφορετικούς πληθυσμούς διαφορετικών εθνοτήτων, να δημιουργηθεί μια ολοκληρωμένη εικόνα σχετικά με το γενετικό υπόβαθρο και την προδιάθεση για σοβαρή COVID-19. Διότι πράγματι για να συντεθεί το “γονιδιακό παζλ” της προδιάθεσης απαιτούνται στοιχεία που θα καλύπτουν μια μεγάλη γκάμα εθνοτήτων, και αυτή τη στιγμή οι περισσότερες διαθέσιμες βάσεις δεδομένων έχουν ένα συγκεκριμένο περιορισμένο προφίλ.: περιλαμβάνουν στη συντριπτική πλειονότητά τους λευκούς της καυκάσιας φυλής, γεγονός, όπως καταλαβαίνετε, άκρως περιοριστικό για να αποκαλυφθεί η γενετική “βεντάλια” της προδιάθεσης σε όλους τους πληθυσμούς. Τώρα, επισημαίνει η δρ Μαρούλη, «η συνεργασία με κέντρα σε όλες τις ηπείρους αναμένεται να συνθέσει μια πολύ πιο ολοκληρωμένη εικόνα για την πιθανή γενετική προδιάθεση διαφορετικών πληθυσμών στον νέο κορωνοϊό, γεγονός σημαντικό προς την κατεύθυνση της πρόγνωσης και θεραπείας της COVID-19».
Ομάδες αίματος και νόσος COVID-19
Κατά τρίτον, από τη μέχρι στιγμής ευρεία γενετική ανάλυση δεν φαίνεται ότι ο τύπος αίματος σχετίζεται με τη νόσο COVID-19, κάτι που έχει προταθεί από προηγούμενες μελέτες- συγκεκριμένα, με βάση τις μελέτες αυτές είχε προκύψει ότι η ομάδα αίματος Α σχετίζεται με υψηλότερο κίνδυνο για σοβαρή COVID-19 ενώ η ομάδα 0 είναι προστατευτική. Για την ακρίβεια, πρόσφατο άρθρο που δημοσιεύθηκε στην επιθεώρηση New England Journal of Medicine και το οποίο βασίστηκε σε ανάλυση γενετικής συσχέτισης για σοβαρή εκδήλωση COVID-19 (π.χ. νοσηλεία με αναπνευστική ανεπάρκεια) σε 1.980 άτομα από την Ιταλία και την Ισπανία είχε δείξει ότι το γονίδιο της ομάδας αίματος ABO στο χρωμόσωμα 9 φαίνεται να σχετίζεται στατιστικά σημαντικά με τη νόσο COVID-19- τα ευρήματα αυτά επαληθεύθηκαν και από άλλη μελέτη της εταιρείας γενωμικής ανάλυσης και βιοτεχνολογίας 23andMe. Ωστόσο νέα ανάλυση του COVID-19 HGI, η οποία μάλιστα συμπεριέλαβε δεδομένα από τη μελέτη στο NEJM, δεν έδειξε συσχέτιση του γονιδίου της ομάδας αίματος ABO με τη σοβαρή COVID-19. Σε κάθε περίπτωση οι δύο Έλληνες ερευνητές (δρ Ειρήνη Μαρούλη, δρ Αθανάσιος Κουσαθανάς) τονίζουν ότι «χρειαζόμαστε μεγαλύτερο δείγμα για να διευκρινίσουμε αν αυτή η περιοχή του γονιδιώματος σχετίζεται με τη νόσο COVID-19».
Αυτό το μεγαλύτερο δείγμα αποτελεί και το «κλειδί» για πιο ακριβή συμπεράσματα, επαναλαμβάνουν συνεχώς οι δύο επιστήμονες. «Παρόλο που διαθεσιμότητα μεγαλύτερου δείγματος δυστυχώς σημαίνει ότι περισσότεροι άνθρωποι έχουν μολυνθεί με SARS-CoV-2, ταυτόχρονα όμως βελτιώνει την ικανότητά μας να βρούμε συσχετίσεις μεταξύ της γενετικής του ξενιστή και της νόσου COVID-19».
ΕΙΡΗΝΗ ΜΑΡΟΥΛΗ
ΡΙΧΝΕΙ ΦΩΣ ΣΤΗ ΣΥΣΧΕΤΙΣΗ ΤΟΥ ΝΕΟΥ ΚΟΡΩΝΟΪΟΥ ΜΕ ΣΥΝΝΟΣΗΡΟΤΗΤΕΣ
Η δρ Ειρήνη Μαρούλη είναι επίκουρη καθηγήτρια του Ερευνητικού Ινστιτούτου William Harvey της Ιατρικής Σχολής του Πανεπιστημίου Queen Mary στο Λονδίνο με αντικείμενο τη γενετική του ανθρώπου, τη βιοπληροφορική και τη βιοστατιστική και με σκοπό την καλύτερη κατανόηση των βιολογικών μηχανισμών και της πρόγνωσης νοσημάτων. Σε συνεργασία με τον καθηγητή Παναγιώτη Δελούκα, διευθυντή του Ερευνητικού Ινστιτούτου William Harvey της Ιατρικής Σχολής του Queen Mary και την κυρία Αρετή Παπαδοπούλου, υποψήφια διδάκτορα στο Queen Mary, μελετά τη συσχέτιση της σοβαρότητας εκδήλωσης της νόσου που προκαλεί ο νέος κορωνοϊός με άλλα νοσήματα και βιολογικούς δείκτες. Ο εντοπισμός ατόμων με αυξημένη γενετική προδιάθεση για εκδήλωση σοβαρής νόσου μετά από μόλυνση με τον SARS-CoV-2 σε συνδυασμό με την παρουσία γενετικής προδιάθεσης για άλλα νοσήματα θα μπορούσε να βοηθήσει σημαντικά στον εντοπισμό ομάδων ατόμων αυξημένου κινδύνου που μπορεί να χρήζουν περαιτέρω προφύλαξης. Μερικά από τα μέχρι στιγμής ευρήματα της ομάδας του Queen Mary κατευθύνουν σε πιθανούς βιολογικούς μηχανισμούς, συμπεριλαμβανομένων συσχετίσεων που αφορούν τη λειτουργία των πνευμόνων. Επιπλέον οι ερευνητές μελετούν τη σχέση αιτίου-αιτιατού ανάμεσα σε πιθανούς παράγοντες κινδύνου και την αυξημένη πιθανότητα μόλυνσης ή και σοβαρής εκδήλωσης της νόσου μετά από μόλυνση με τον νέο κορωνοϊό. Αυτές οι προσπάθειες μπορούν να συνεισφέρουν στον εντοπισμό ομάδων ατόμων υψηλού κινδύνου για σοβαρή εκδήλωση COVID-19 καθώς και παραγόντων, όπως για παράδειγμα το βάρος, στους οποίους, αν πραγματοποιηθεί παρέμβαση, μπορεί να έχουν προστατευτικό ρόλο, οδηγώντας τελικώς σε νέους δρόμους για εξατομικευμένη προφύλαξη και θεραπεία.
About The Author
