科學家尋找易損性的病毒基因
為什么一些人幾乎不受冠狀病毒感染,而另一些人卻在年輕健康的時候就得了重病?科學家們正在病人的基因中尋找答案,尋找影響他們免疫反應的突變,希望能找到新的治療方法。隨著越來越多的人患上病毒,重癥患者的大致情況浮出水面:年紀較大,有潛在疾病,男性可能性更大。但這還遠遠不是全部。世界各地的重癥監護病房也治療了少數50歲以下的人,他們沒有任何潛在的醫療問題。
這大約5%的病人是基因學家Jean-Laurent Casanova感興趣的患者。他說:"有些人本來可以在2019年10月跑完馬拉松,但在2020年4月,他卻在重癥監護室里,接受氣管插管和通風。"Casanova是人類傳染病遺傳學實驗室的主任,該實驗室由巴黎的Imagine研究所和紐約的洛克菲勒大學聯合建立。Casanova想知道他們是否有罕見的基因突變。他說:"我們的假設是,這些病人的基因變異在遇到病毒之前是沉默的。"
Casanova是COVID人類遺傳學研究項目的聯合創始人之一,該項目旨在研究中國、伊朗、歐洲、北美和日本等地嚴重患病的年輕患者的基因組。該小組還研究了那些在反復接觸病毒后仍未被感染的人。他們的研究是范圍內的一項巨大努力,包括數十個實驗室對病毒患者的基因組進行研究,以尋找可能解釋為什么有些人比其他人病情更嚴重的變異,并可能有助于開發抗病毒療法。不僅僅是"壞運氣"
基因突變已被發現使人們更容易受到一系列傳染病的侵襲,從流感到病毒性腦炎。他們有時也能提供保護。
在20世紀90年代中期,研究人員發現單一基因(CCR5)的某些罕見突變有效地阻止了人們感染艾滋病毒。這一發現讓研究人員對病毒的工作方式有了更深入的了解,并為新療法的開發鋪平了道路。洛桑聯邦理工學院傳染病人類基因組學教授Jacques Fellay說,過去,一個人是否會因為某種疾病而患上重病,常常被歸結為"運氣不好"。他說:"今天,我們有能力去解剖這些人的基因組,看看他們是否有一種罕見的突變,使他們特別容易受到新型冠狀病毒的感染。"但是免疫反應的差異通常是由多種遺傳因素引起的,Fellay說,他把人體的防御機制比作機械手表。"齒輪里可能有一粒沙子。在一組患者中,這些沙粒中的每一粒都可能是不同的,但產生的結果是相同的。"他說。
治療的希望 這種復雜性意味著"我們需要一個非常大的樣本和合作以及重復觀察的能力,以對結果有信心,"芬蘭分子醫學研究所所長Mark Daly說。Daly是病毒宿主遺傳學倡議的科學家之一,該倡議是一項涉及約150個研究中心的大規模合作項目。該項目旨在招募至少1萬名患者,并分享研究結果。他說,研究人員希望在今年夏天得到"非常有用的信息",盡管時間上并不能保證。理想情況下,這項工作將導致治療方法的開發。
"有大量針對特定基因的藥物,"Daly說。"如果我們找到了一條基因線索,讓我們找到了已經研發出某種藥物的基因,那么我們就可以簡單地改變藥物的用途。"但這個過程可能要復雜得多。Fellay說,研究人員可能會在尚未開發出藥物的基因中發現突變,這可能會延長創造治療方法的時間。或者更糟的是,他們可能會發現這些突變是"不可操作的",或者干預會產生太多的副作用。因此,發現病毒免疫反應背后的基因突變僅僅是個開始。
"遺傳學是探索生物學的工具,但由此產生的治療,與遺傳學無關,"他說。