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加州大学洛杉矶分校新闻

加州大学洛杉矶分校的研究人员研究遗传学在COVID-19易感性和严重程度中的作用

COVID-19最令人不安的事情之一是,我们无法预测一个人的病情会有多严重。Daniel Geschwind博士说。

Geschwind是加州大学洛杉矶分校大卫格芬医学院人类遗传学的麦克唐纳杰出教授,也是加州大学洛杉矶分校再生医学和干细胞研究中心的成员。他是加州大学洛杉矶分校科学家团队的一员,该团队正在进行研究,以了解为什么某些人会感染导致COVID-19的病毒。为什么其他人不能。

全世界有数百万人感染了导致COVID-19的SARS-CoV-2病毒,许多人根本没有表现出任何症状。那些患病的人会经历一系列令人眩晕的症状,包括发烧、咳嗽、嗅觉或味觉丧失、呼吸困难、消化问题、器官损害和中风。

虽然老年人和一些已有疾病(包括心脏和肺部疾病)的人更有可能患病,但每天都有不属于这些群体的人出现新病例,并最终出现严重症状。

绝大多数年轻人可能会接触到病毒,但似乎没有出现任何症状,但仍有少数健康的二三十岁的人最后在重症监护病房靠呼吸机呼吸。Geschwind说,他同时也领导着加州大学洛杉矶分校的精准健康研究所。同样地,我们知道年龄是一个主要的、主要的因素,但是我们看到一些年纪较大的人感染了病毒,但他们做得很好。

Geschwind正与加州大学洛杉矶分校教授Manish Butte博士和Bogdan Pasaniuc博士合作来解决这个谜团。他们认为部分原因在于我们的基因。

观察基因组的两种方法

研究人员与加州大学(University of california)其他五个医疗中心启动了一个项目,收集和分析数百名来自不同背景的COVID-19患者的基因数据。利用计算和统计方法,他们正在努力识别与对病毒的保护和易感有关的遗传因素,以及与感染最严重症状有关的因素。

有两种方法来观察COVID-19患者的基因组,病理学和实验室医学、人类遗传学和计算医学的副教授Pasaniuc说。你可以看看一个人的基因组,然后问,我们能否了解为什么这个年轻健康的人会病得这么厉害?或者你可以从世界各地收集的数据中寻找共同点。比如说单个基因的破坏这是所有患有重病的人所共有的。

这项研究得出的答案可以为科学家和临床医生提供工具,以识别感染风险高或低的人群,开发新的治疗和预防策略,并有一天根据他们独特的遗传风险制定个人治疗方案。

, Terrie Ahn博士,Manish Butte博士

为了增加其工作的影响,该小组正在将他们的数据整合到两个全球联盟中:COVID人类遗传努力和COVID-19宿主遗传学倡议,后者汇集了全球150多个研究的全基因组测序数据。

现在正在发生的令人惊奇的事情是,每个人都在尽可能公开和快速地分享他们的数据,ucla的Richard Stiehm教授是儿科过敏、免疫和风湿病学的教授。我们所做的不仅仅是帮助加州大学洛杉矶分校医疗系统的病人。它将影响整个世界。来自世界各地的数据和合作者也将对我们产生影响。

疫情爆发几个月后,科学家和临床医生发现,导致新冠肺炎患者死亡的与其说是病毒本身,不如说是人体对病毒的反应。有些病毒,如伊波拉病毒和麻疹病毒,具有严重的细胞病变或细胞溶解作用,这意味着它们会破坏宿主的组织,孤峰说。SARS-CoV-2只有轻度的细胞溶解作用。当人们死于COVID-19时,他们的死亡大多是因为他们的免疫系统变得过度活跃。

过度活跃的免疫反应会损害肺、心脏和肾脏,导致凝血紊乱甚至中风。因此,这项研究的一个关键部分就是要确定在某些人的免疫系统中,是哪些遗传机制引发了这种致命的免疫反应。

有了这些信息,我们可以查看病人的基因数据,然后警告他们的医生,他们需要注意过度活跃的免疫反应,也许可以采取治疗措施来防止这种情况的发生,Geschwind说。

代表每个人的数据

尽管他们的科学背景大不相同,Geschwind是一名发育神经生物学家、神经学家和遗传学家,Pasaniuc是一名计算机科学家,Butte是一名免疫学家。这些研究人员之所以聚到一起,是因为他们共同的信念是,基因可能是找到更好的方法来对付这种流行病的关键。

我们每个人都意识到,你必须深入遗传学去了解为什么我们的病人会生病,孤峰说。

这种认识反映了医学研究多年来的趋势。在过去的20年里,全基因组关联研究已经成为将遗传标记与疾病联系起来的有力工具。但即便是这些研究也有不足之处,包括它们未能捕捉到全球存在的多样性水平。

根据2019年发表在《细胞》(Cell)杂志上的一项分析,人类基因研究中使用的78%的数据来自欧洲血统的人,尽管欧洲人只占全球人口的16%。

这种历史上的差异使得从不同和有代表性的患者组收集COVID-19病例中使用的数据变得更加重要。2020年8月从美国疾病控制和预防中心的数据显示,美国印第安人或阿拉斯加土著黑人或非裔美国人,西班牙裔或拉丁裔美国人已近三倍感染SARS-CoV-2, 4到5倍可能由于住院COVID-19那些欧洲血统。

里德·哈钦森,丹尼尔·格施文博士

布特说,几乎可以肯定的是,这种令人震惊的差距是由于几个世纪以来的社会和经济不平等造成的,例如,今天,人们获得医疗保健的机会减少,以及不可避免地被迫暴露在比呆在家里更不安全的工作环境中。

事实上,没有与眼睛、头发和皮肤颜色相关的基因会影响COVID-19的发病结果。孤峰说。

为了更好地了解他们在COVID-19患者身上发现的基因变异是否具有临床意义,研究人员需要将这些变异与从健康人身上获得的数十万个基因组进行比较。基因组数据库大多来自欧洲血统的人。

加州大学洛杉矶分校researchers’研究不同人群的努力应该在很大程度上得益于他们的地理位置:由于洛杉矶的多样性,大约40%的ucla患者是非欧洲血统的。科学家们乐观地认为,他们的数据将有助于使全球基因组知识库更加多样化。因此对受疫情影响最严重的社区更有帮助。

通过研究一组不同个体的基因组,我们不仅可以理清遗传因素和健康的社会决定因素之间的相互作用,而且我们可以确保所有个体,无论他们的祖先,都能从当前和未来的基因组发现中获益。Pasaniuc说。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:http://newsroom.ucla.edu/releases/genetics-role-covid-19-susceptibility-severity