Во время пандемии COVID-19 в первой половине 2020 года, два молодых брата в Голландии серьезно заболели вирусом SARS-CoV-2. Им пришлось подключить искусственную вентиляцию легких отделении интенсивной терапии. Один из них умер от последствий инфекции, другой — выздоровел. Тяжелое течение болезни у здоровых молодых братьев было относительно редким явлением, особенно потому, что вирус поражает главным образом пожилых людей. Это наблюдение вызвало любопытство врача из отдела клинической генетики MUMC +. Она связалась со своими коллегами в Неймегене, которые затем выяснили, почему эти два молодых брата так сильно пострадали.
В таком случае вы сразу же задаетесь вопросом, могут ли генетические факторы играть роль. Заболеть от инфекции — это всегда взаимодействие вируса и иммунной системы человека. Это может быть простым совпадением, что два брата из одной семьи так серьезно заболели. Но, также возможно, что врожденная ошибка иммунной системы сыграла важную роль. Мы исследовали эту возможность..
Генетик Александр Хойшен
Все гены обоих братьев были секвенированы, после чего исследователи изучили данные в поисках возможной общей причины.
Ученые в основном изучали гены, которые играют роль в иммунной системе. Они знали, что некоторые из этих генов расположены на Х-хромосоме.
Этот поиск быстро выявил мутации в гене, кодирующем Toll-подобный рецептор 7, для краткости TLR7. Существует множество TLR-генов, которые принадлежат к семейству рецепторов, играющих важную роль в распознавании патогенов (таких как бактерии и вирусы) и активации иммунной системы.
Несколько букв отсутствовали в генетическом коде гена TLR7. В результате код не может быть прочитан должным образом и вряд ли вырабатывается белок TLR7. Функция TLR7 до сих пор никогда не ассоциировалась с врожденной ошибкой иммунитета. Но неожиданно у ученых теперь есть признак того, что TLR7 необходим для защиты от нового коронавируса. Таким образом, вирус может реплицироваться без помех — иммунная система не получает сообщение о том, что вирус вторгся. Поскольку TLR7, который должен идентифицировать злоумышленника и впоследствии активировать защиту, вряд ли присутствует. Это может быть причиной серьезности заболевания у двух братьев.
Затем, совершенно неожиданно, врачи и исследователи в Radboudumc столкнулись с другой парой братьев, которые серьезно заболели COVID-19. Опять же, возраст пациентов — до 35 лет. Оба они были также в отделении интенсивной терапии для искусственной вентиляции легких. Тогда вопрос о роли генетики стал еще более очевидным, подчеркивают ученые. Они также исследовали генетический код этих двух братьев. На этот раз они не увидели ошибок в гене TRL7. Однако влияние на ген было схожим — эти братья также не вырабатывают достаточного количества функционального белка TLR 7.
Ученые исследовали последствия неправильного функционирования рецептора TLR7.
После активации TLR7 запускает выработку так называемых интерферонов, сигнальных белков, которые необходимы для защиты от вирусных инфекций. Этот иммунный ответ, возможно, еще более важен в борьбе с вирусом SARS-CoV-2. Есть данные о том, что у вируса есть способности для уменьшения выработки интерферонов иммунными клетками. Эта аномалия в гене фактически может «отключить» защиту от COVID-19.
Ученые подчеркивают, что это очень специфическая аномалия — иммунодефицит, который в основном связан с новым коронавирусом. Ни один из четырех мужчин ранее не страдал от заболеваний, связанных с иммунитетом.
Это открытие не только дает ученым более глубокое представление об основных принципах работы иммунной системы, но также может иметь важные последствия для лечения тяжелобольных пациентов с COVID-19.
Читать также
Посмотрите на 3D-карту Вселенной: ее составляли 20 лет и она уже удивила ученых
Выяснилось, что коронавирус не дает клеткам распознавать его
В Омской области археологи нашли кости и оружие, которым 12 тысяч лет