Osoby, które zarażają się COVID-19, ale nigdy nie mają objawów – tak zwani super unikacze – mogą mieć genetycznego asa w rękawie. Według nowego badania przeprowadzonego przez naukowców z UC San Francisco, są ponad dwukrotnie bardziej niż ci, u których wystąpią objawy, nosicielami określonej odmiany genu, która pomaga im zniszczyć wirusa.
Artykuł opublikowany 19 lipca 2023 r. w Nature przedstawia pierwszy dowód na to, że istnieje podłoże genetyczne bezobjawowego SARS-CoV-2. Badania pomagają rozwiązać zagadkę, dlaczego niektórzy ludzie mogą zostać zarażeni, nigdy nie zachorując na COVID-19.
Sekret tkwi w ludzkim antygenie leukocytarnym (HLA) lub markerach białkowych, które sygnalizują układ odpornościowy. Wydaje się, że mutacja w jednym z genów kodujących HLA pomaga komórkom T zabijającym wirusy zidentyfikować SARS-CoV-2 i rozpocząć atak piorunem. Limfocyty T niektórych osób, które są nosicielami tego wariantu, mogą zidentyfikować nowego koronawirusa, nawet jeśli nigdy wcześniej go nie spotkały, dzięki jego podobieństwu do sezonowych wirusów przeziębienia, które już znają. Odkrycie wskazuje na nowe cele dla leków i szczepionek.
„Jeśli masz armię, która jest w stanie wcześnie rozpoznać wroga, jest to ogromna zaleta” – wyjaśnił główny badacz badania, dr Jill Hollenbach, profesor neurologii, a także epidemiologii i biostatystyki oraz członek Weill Instytut Neuronauk na UCSF. „To tak, jakby mieć żołnierzy, którzy są przygotowani do bitwy i już wiedzą, czego szukać, i że to są źli”.
Mutacja – HLA-B*15:01 – jest dość powszechna i występuje u około 10% badanej populacji. Nie zapobiega infekowaniu komórek przez wirusa, ale raczej zapobiega wystąpieniu jakichkolwiek objawów u ludzi. Obejmuje to katar lub nawet ledwo zauważalny ból gardła.
Naukowcy z UCSF odkryli, że 20% osób w badaniu, które pozostały bezobjawowe po infekcji, było nosicielami co najmniej jednej kopii wariantu HLA-B*15:01, w porównaniu z 9% osób, które zgłosiły objawy. Ci, którzy nosili dwie kopie wariantu, znacznie częściej – ponad osiem razy – unikali mdłości.
Wykorzystanie krajowej bazy danych dawców szpiku
Badacze wcześnie podejrzewali, że w grę wchodzi HLA i na szczęście istniał krajowy rejestr zawierający dane, których szukali. National Marrow Donor Program/Be The Match, największy rejestr ochotniczych dawców z typem HLA w USA, dopasowuje dawców do osób potrzebujących przeszczepu szpiku kostnego.
Ale nadal musieli wiedzieć, jak dawcy poradzili sobie z COVID-19. Zwrócili się więc do aplikacji mobilnej opracowanej na UCSF, zwanej COVID-19 Citizen Science Study. Zrekrutowali prawie 30 000 osób, które były również w rejestrze szpiku kostnego i śledziły pierwszy rok pandemii. W tamtym czasie szczepionki nie były jeszcze dostępne, a wiele osób przechodziło rutynowe testy na obecność COVID w pracy lub w przypadku potencjalnego narażenia.
„Nie zamierzaliśmy studiować genetyki, ale byliśmy podekscytowani, widząc, że ten wynik jest wynikiem naszej multidyscyplinarnej współpracy z dr Hollenbach i National Marrow Donor Program” – powiedział Mark Pletcher, MD, MPH, profesor epidemiologii i biostatystyki w UCSF.
Podstawowa grupa badana była ograniczona do tych, którzy sami identyfikowali się jako biali, ponieważ w ostatecznym zestawie respondentów badania nie było wystarczającej liczby osób z innych grup etnicznych i rasowych do analizy.
Naukowcy zidentyfikowali 1428 nieszczepionych dawców, którzy uzyskali wynik pozytywny w okresie od lutego 2020 r. do końca kwietnia 2021 r., zanim szczepionki stały się powszechnie dostępne i kiedy uzyskanie wyników testu trwało jeszcze wiele dni.
Spośród nich 136 osób pozostawało bezobjawowych przez co najmniej dwa tygodnie przed i po pozytywnym wyniku testu. Tylko jeden z wariantów HLA – HLA-B*15:01 – miał silny związek z bezobjawową infekcją COVID-19, co zostało odtworzone w dwóch niezależnych kohortach. Czynniki ryzyka ciężkiego COVID-19, takie jak wiek, nadwaga i choroby przewlekłe, takie jak cukrzyca, nie wydają się odgrywać roli w tym, kto pozostaje bezobjawowy.
„Jesteśmy dumni, że możemy współpracować w badaniach, które mogą wykorzystać długoterminowe inwestycje publiczne w budowanie krajowego rejestru, aby pomóc w leczeniu chorób i poprawić naszą zdolność unikania przyszłych pandemii” – powiedział Martin Maiers, wiceprezes ds. Program dawców szpiku / Bądź dopasowany.
Aby dowiedzieć się, w jaki sposób HLA-B15 zdołał stłumić wirusa, zespół Hollenbacha współpracował z naukowcami z La Trobe University w Australii. Zajęli się koncepcją pamięci komórek T, czyli sposobu, w jaki układ odpornościowy zapamiętuje poprzednie infekcje.
Naukowcy przyjrzeli się komórkom T osób, które były nosicielami HLA-B15, ale nigdy nie miały kontaktu z wirusem SARS-CoV-2, i odkryli, że komórki te nadal reagują na część nowego koronawirusa zwaną peptydem NQK-Q8. Doszli do wniosku, że narażenie na niektóre sezonowe koronawirusy, które mają bardzo podobny peptyd, zwany NQK-A8, umożliwiło limfocytom T u tych osób szybkie rozpoznanie SARS-CoV-2 i wywołanie szybszej, skuteczniejszej odpowiedzi immunologicznej.
„Badanie ich odpowiedzi immunologicznej może umożliwić nam zidentyfikowanie nowych sposobów promowania ochrony immunologicznej przed SARS-CoV-2, które można by wykorzystać w przyszłym opracowywaniu szczepionek lub leków” – powiedziała Stephanie Gras, profesor i kierownik laboratorium w La Trobe Uniwersytet.