COVID-19: genetyczny defekt może mieć związek z przebiegiem pandemii?
Stosunkowo częsty w populacji włoskiej niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej może być jednym z czynników sprawiających, że przebieg pandemii SARS-CoV-2 w tym kraju ma tak dramatyczny przebieg. „Wydaje się, że nie tylko wiek populacji, nie tylko styl życia, ale także inne czynniki, m.in. genetyczne, mogą mieć znaczenie dla reakcji organizmu na zakażenie” - mówi prof. dr hab. n. med. Anna Latos-Bieleńska, specjalista genetyki klinicznej oraz laboratoryjnej genetyki medycznej, kierownik Katedry i Zakładu Genetyki Medycznej Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu.
We Włoszech śmiertelność w przebiegu choroby COVID-19 wynosi ponad 9 proc. W Hiszpanii ten wskaźnik przekroczył 7 proc. Z czego może wynikać, że akurat w tych dwóch krajach z powodu zakażenia koronawirusem SARS-CoV-2 umiera więcej chorych, niż w innych, także dotkniętych pandemią? Czy znaczenie mogą mieć uwarunkowania genetyczne, charakterystyczne dla populacji z obszaru basenu Morza Śródziemnego?
Uderzające różnice w przebiegu zakażenia SARS-CoV-2 - od bezobjawowego zakażenia, poprzez łagodne objawy, aż do gwałtownego przebiegu choroby, skutkującego szybkim zgonem - budzą liczne pytania o to, jakie czynniki odgrywają rolę w rozwoju choroby. Patrząc na dramatyczny rozwój epidemii we Włoszech wydaje się, że nie tylko wiek populacji (średnia wieku populacji włoskiej należy do najwyższych w Europie), nie tylko styl życia (wieczorne spotkania poza domem w gronie rodziny i przyjaciół), ale także inne, niepoznane do tej pory czynniki, najprawdopodobniej genetyczne, mogą mieć znaczenie dla reakcji organizmu na zakażenie.
Od chwili wybuchu epidemii podjęto badania naukowe ukierunkowane na opracowanie szczepionki, wynalezienie leków na COVID-19. Czy równolegle prowadzone są także badania w celu poznania genetycznie uwarunkowanej podatności i odporności na zakażenie wirusem SARS-CoV-2?
Tak, jak najbardziej, gdyż taka wiedza byłaby bezcenna. Można sobie wyobrazić, jak wielkie byłoby znaczenie praktyczne wyników tych badań: wskazanie osób, które należy szczególnie chronić przed kontaktem z wirusem, oraz osób, które są względnie bezpieczne. Miałoby to szczególne znaczenie zwłaszcza dla pracowników ochrony zdrowia i wszystkich pracowników, których praca jest niezbędna i musi być wykonywana niezależnie od okoliczności. Pojawiło się już kilka projektów badawczych dotyczących genetycznych czynników wpływających na przebieg COVID-19 i obecnie trwa nabór pacjentów. Badania genetyczne prowadzone są metodą sekwencjonowania genomu, tj. badania wszystkich sekwencji kodujących i niekodujących genomu człowieka – jest to najnowocześniejsza i najskuteczniejsza metoda badań genetycznych.
Przypisywanie podatności i odporności na zakażenie wirusem SARS-CoV-2 czynnikom genetycznym jest uzasadnione – każdy patogen wnikając do organizmu napotyka na indywidualne warunki, zależne od ogólnego stanu zdrowia, współistniejących chorób, wydolności układu immunologicznego – to wszystko ma duży związek z osobniczą konstytucją genetyczną, są to jednak przede wszystkim czynniki niespecyficzne. Niekiedy udaje się także wykazać specyficzną odporność genetyczną na zakażenie danym patogenem. Wykazano np. że osoby, które mają określony wariant genu CCR5 są częściowo lub całkowicie odporne na zakażenie HIV-1, nie chorują zatem na AIDS. Najnowsze publikacje wskazują jednak na to, że osoby takie mogą mieć cięższy przebieg grypy i większe ryzyko zgonu. Jest prawdopodobne, że także w odniesieniu do SARS-CoV-2 zostaną wykryte warianty określonych genów warunkujące podatność na zakażenie i przebieg choroby.
Pojawiły się doniesienia, że na cięższy przebieg zakażenia nowym koronawirusem bardziej narażone są osoby cierpiące na niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej. Czy to prawda, że ten uwarunkowany genetycznie defekt jest częsty w populacji włoskiej, co może być jednym z czynników tłumaczących tak wysoką śmiertelność w przebiegu COVID-19?
Poszukując przyczyn większej podatności na zakażenie SARS-CoV-2, naukowcy zwracają się również ku znanym genom, których polimorfizmy mogą mieć związek z przebiegiem COVID-19. Jednym z takich genów jest G6PD, kodujący enzym dehydrogenazę glukozo-6-fosforanową. Dehydrogenaza glukozo-6-fosforanowa jest obecna w każdej komórce i odrywa ważną rolę w ochronie komórki przed stresem oksydacyjnym. Gen G6PD występuje w wariantach polimorficznych związanych ze zróżnicowaną aktywnością enzymu. W większości przypadków niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej przebiega bezobjawowo i część osób z niedoborem nigdy nie będzie zdiagnozowana. Może być on przyczyną przedłużającej się żółtaczki noworodków i jest jedną z przyczyn anemii hemolitycznej, do której może dojść w każdym wieku, zwykle przy zadziałaniu czynników takich jak infekcje wirusowe lub bakteryjne i niektóre leki. Osoby ze znacznie obniżoną aktywnością dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej mogą zachorować na fawizm, tj. anemię hemolityczną spowodowaną spożyciem bobu. Stąd także nazwa „choroba bobowa”.
Niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej jest najczęściej występującą enzymopatią, jest nim dotkniętych 400 milionów ludzi na całym świecie. Częstość występowania niedoboru dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej jest różna w poszczególnych populacjach. Największa częstość występowania jest na terenach, na których występuje malaria, ponieważ niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej zwiększa odporność na malarię, co z czasem, przez pokolenia, doprowadziło do przesunięć w puli genowej. W Europie największa częstość występowania niedoboru dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej występuje w krajach basenu Morza Śródziemnego, zwłaszcza we Włoszech (1,1 proc. populacji), a szczególnie na Sardynii (10-15 proc. populacji). W Polsce niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej dotyczy 1 osoby na 1000.
Co więcej, gen G6PD jest zlokalizowany w chromosomie X. Mężczyźni, którzy mają jeden chromosom X, chorują, natomiast kobiety, które mają dwa chromosomy X, nie wykazują objawów choroby. Większa częstość COVID-19 u mężczyzn i dramatyczny przebieg epidemii we Włoszech i Hiszpanii to niejedyne przesłanki wskazujące na możliwy związek niedoboru dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej z podatnością na zakażenie SARS-CoV-2 i ciężki przebieg choroby. Są również publikacje naukowe wskazujące na to, że niedobór dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej zwiększa ryzyko zakażenia koronawirusem w mechanizmie związanym z osłabieniem mechanizmów obrony immunologicznej przed wirusami, jednak dla ostatecznego wyjaśnienia ewentualnego związku niedoboru dehydrogenazy glukozo-6-fosforanowej z podatnością na zakażenie konieczne są dalsze badania.
W tych dniach opublikowano także wyniki badań przeprowadzonych w Chinach, wskazujących na związek grup krwi z podatnością na zachorowanie na COVID-19. Osoby z grupą krwi A mają większe ryzyko zachorowania niż osoby z pozostałymi grupami krwi, najmniejsze ryzyko zachorowania mają osoby z grupą krwi 0. W Polsce grupa krwi A występuje u 38 proc. populacji, grupa 0 u 37 proc.