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O型血更不易感?新冠病毒会使你症状多严重?答案或许在基因里|《科学》新闻

Editor's Note

科学家们正在通力合作,完成一项大型工作:汇集世界各地新冠肺炎患者遗传学数据,期望可以指引新的治疗方案。

The following article is from ScienceAAAS Author Jocelyn Kaiser

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由新型冠状病毒引发的新冠肺炎具有奇怪且悲惨的选择性。只有一部分受感染的人会生病,虽然大多数危重症患者都是老年人或有其他诸如心脏病等复杂健康问题的人群。但也有一些死于这种疾病的患者曾经身体健康,甚至是相对年轻的。


研究人员现在正准备仔细检查病人的基因组,寻找能解释这一谜题的DNA变异。这些发现可以用来识别那些最容易出现重症的人和那些可能受到保护的人,该研究也可以指导寻找新的治疗方法。


一名意大利的新冠肺炎患者在接受重症监护。人类遗传学家正在寻找使一些人更容易感染这种疾病的基因
ANTONIO MASIELLO/GETTY IMAGES


这个研究项目的范围正在逐步更新,从正在进行的针对数千名参与者的DNA研究(其中一部分参与者为新冠肺炎患者),到在意大利等疫情严重地区收集新冠肺炎患者DNA信息。


他们的目标是将重症新冠肺炎患者(但没有糖尿病、心脏病或肺病等潜在疾病)的DNA与轻症及无症状感染者的DNA进行对比。赫尔辛基大学分子医学研究所的遗传学家安德烈·加纳说:“我们看到各国在临床结果上存在巨大差异,这其中有多少能够用遗传易感性来解释,这是一个非常开放的问题。”


一些研究人员说,目前很难断言这些基因搜索会产生什么结果。但也有一些明显的可疑之处,如细胞表面的蛋白血管紧张素转换酶2(ACE2,新冠病毒的受体,病毒利用这种酶进入呼吸道细胞)的基因编码。


菲利普·墨菲是美国国家过敏与传染病研究所的免疫学家,他的实验室发现了相对常见的另一种人类细胞表面蛋白CCR5的突变,这使得一些人能够高度抗艾滋病病毒。墨菲表示:“ACE2基因的变化可以影响受体,从而使得病毒更易或更难进入细胞。”


遗传学家安德烈·加纳领导了一项重大的工作,这项工作汇集来自世界各地的新冠肺炎患者的遗传学数据。加纳说:“大约两周前,当每个人都坐在电脑前看着这场危机时,这个想法自然而然地出现了。”加纳也是美国基因组学研究机构——博德研究所(Broad Institute)的成员。


加纳和赫尔辛基大学分子医学研究所主任马克·戴利很快为他们的项目——新冠肺炎宿主遗传学倡议——创建了一个网站,并联系了从事大型生物样本库研究的同事,这些同事多年来追踪了数千名志愿者,探寻DNA和健康之间的联系。


目前,至少有十几个生物样本库(主要在欧洲和美国)表示可以在参与者知情同意的情况下,提供他们的新冠肺炎数据。其中包括拥有5%的芬兰人口(551万)的DNA样本和健康数据的FinnGen公司,以及西奈山伊坎医学院拥有约5万参与者样本的生物样本库。


该项目本月在推特上发布消息称,英国生物样本库,全球最大的生物样本库之一,拥有50万参与者的DNA数据,也计划参与项目,分享其参与者的新冠肺炎健康数据。


冰岛的人类遗传学公司deCODE Genetics,为冰岛的大部分人口做了新冠病毒检测。公司CEO,Kári Stefánsson表示,他们已经收到了其政府的许可,可以将数据和任何后续新冠肺炎症状的信息添加到项目数据库中,其中包含冰岛一半人口的基因和健康数据。Stefánsson说:“我们将尽最大努力解决这个难题。”


识别保护性或易感性DNA变异的另一项努力,是由哈佛大学的乔治·丘奇领导的个人基因组计划,该计划招募愿意为了科研工作而分享其全基因组、组织样本和健康数据的志愿者。


在本月早些时候,该计划项目组向数千名志愿者发送了问卷,询问他们的新冠肺炎状态,超过600名美国人在48小时内完成了问卷。丘奇说:“似乎大多数人都想为此贡献自己的一份力量。”目前,丘奇的团队还没有参与加纳的合作项目中。


与加纳合作的其他研究人员正在医院内直接招募新冠肺炎患者进行基因组学研究。锡耶纳大学的意大利遗传学家亚历山德拉·雷涅里预计,意大利国内至少有11家医院会批准她的团队从志愿的新冠肺炎患者身上采集DNA样本。


雷涅里说:“在我看来,宿主的基因差异是导致其容易患上重症急性肺炎的一个关键因素。”


洛克菲勒大学的儿科专家Jean-Laurent Casanova,专攻识别使得健康的青年人群易感某些严重疾病的罕见基因。他正在利用全球儿科医生网络,寻找相对较少的青年重症新冠肺炎患者。


他解释道,“我们的研究仅仅针对于那些先前身体健康的、50岁以下的患者,因为他们会变成新冠肺炎的重症患者,更有可能是因为遗传基础。”


除了ACE2受体的遗传变异外,科学家们还想看看人类白细胞抗原基因的差异是否会影响疾病的严重程度;人类白细胞抗原基因会影响免疫系统对病毒和细菌的反应。


并且,一些研究人员正在跟进一个发现,这是一个中国科研团队在一份预印本中报告的:O型血的人可能是受保护的。


斯坦福大学人类遗传学家曼努埃尔·里瓦斯也参与了加纳的项目,他说:“我们正试图弄清楚这些发现是否可靠。”


新冠病毒的灾难性传播应该会很快增加可用于这些基因搜索的新冠肺炎患者的数量,这或许能加快研究发现的速度。加纳预计第一批易感基因将在几个月内被发现。


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