• Aktualności

    Naukowcy z UMB, Karolina Chwiałkowska i Alexander Teumer współautorami wyjątkowej publikacji w Nature

    09.07.2021 05:59
    Autor: Administrator UMB

    Wielkoskalowa analiza genomiczna wskazuje na czynniki ryzyka COVID-19

    Międzynarodowa współpraca odkrywa kilka markerów genetycznych związanych z zakażeniem SARS-CoV-2 i ciężkością COVID-19.

    W marcu 2020 tysiące naukowców z całego globu zjednoczyło się aby odpowiedzieć na pilne, a jednocześnie bardzo złożone pytanie: jakie czynniki genetyczne mogą wpływać na fakt, że u niektórych pacjentów chorujących na COVID-19 rozwija się ciężka, zagrażająca życiu choroba wymagająca hospitalizacji, podczas gdy inni odczuwają tylko łagodne symptomy, lub nie występują u nich żadne objawy chorobowe?

    Kompleksowe podsumowanie ich dotychczasowych, które opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym Nature, wskazuje na 13 loci, lub lokalizacji w ludzkim genomie, które są silnie związane z infekcją lub ciężkim przebiegiem COVID-19. Badacze zidentyfikowali również takie czynniki przyczynowe jak: palenie i wysoki wskaźnik masy ciała (BMI). Wyniki te pochodzą z jednego z największych badań asocjacyjnych całego genomu (GWAS - genome-wide association studies), jakie kiedykolwiek przeprowadzono, które obejmuje prawie 50 000 pacjentów z COVID-19 i dwa miliony niezainfekowanych osób, będących kontrolami w badaniu.

    Ten globalny wysiłek, zwany COVID-19 Host Genomics Initiative (HGI), został założony w marcu 2020 przez Andrea Ganna, lidera zespołu badawczego w Fińskim Instytucie Medycyny Molekularnej (FIMM), Uniwersytetu w Helsinkach oraz Marka Daly, dyrektora FIMM i pracownika the Broad Institute of MIT and Harvard. Inicjatywa rozrosła się do jednej z najszerszych współprac w genetyce człowieka obejmując 61 projektów z 25 krajów.

    Wykorzystanie różnorodności

    Ze względu na dużą ilość danych napływających z całego świata, naukowcy byli w stanie znacznie szybciej przeprowadzić analizy o dużej mocy statystycznej na podstawie większej różnorodności populacji niż jakakolwiek pojedyncza grupa mogłaby to zrobić samodzielnie.

    Spośród 13 loci, zidentyfikowanych do tej pory przez zespół, dwa miały wyższą częstość występowania wśród pacjentów o pochodzeniu wschodnioazjatyckim lub południowoazjatyckim niż u pacjentów o pochodzeniu europejskim. „Odnieśliśmy znacznie większy sukces niż wcześniejsze próby zgromadzenie różnorodności genetycznej, ponieważ podjęliśmy wspólny wysiłek, aby dotrzeć do populacji na całym świecie” – powiedział Daly. Zespół zwrócił szczególną uwagę na jedno z tych dwóch loci, w pobliżu genu FOXP4, który jest powiązany z rakiem płuc. Wariant FOXP4 związany z ciężkim przebiegiem COVID-19 zwiększa ekspresję genu, co sugeruje, że hamowanie genu może być potencjalną strategią terapeutyczną. Inne loci związane z ciężkim przebiegiem COVID-19 obejmowały DPP9, gen również zaangażowany w raka płuc i zwłóknienie płuc, oraz TYK2, który ma związek z niektórymi chorobami autoimmunologicznymi.

    “Opisywany artykuł jest dziełem ponad 3 500 współautorów z ponad 1200 jednostek naukowych i klinicznych z całego świata, co świadczy o ogromnej skali całego przedsięwzięcia. Konieczna była sprawna organizacja całego konsorcjum HGI od strony nadzoru merytorycznego projektów partnerskich, administracji, przepływu informacji pomiędzy członkami i udostępnienie bezpośrednich kanałów komunikacji i administracji nadsyłanych danych genomicznych oraz bieżącego udostępniania wyników metaanaliz” - powiedziała dr Karolina Chwiałkowska, współautor publikacji, pracownik naukowy z Centrum Bioinformatyki i Analizy Danych Uniwersytetu Medycznego w Białymstoku. Dr Karolina Chwiałkowska była zaangażowana we wsparcie zarządzaniem konsorcjum COVID-19 Host Genomics Initiative od pierwszych miesięcy jego istnienia. Współpracowała ściśle z liderami projektu z The Broad Institute (MIT & Harvard, MA, USA) oraz FIMM (Finlandia). Warte podkreślenia jest też to, że wśród współautorów jest też inny pracownik UMB, Alexander Teumer z Zakładu Medycyny Populacyjnej i Prewencji Chorób Cywilizacyjnych kierowanego przez prof. Karola Kamińskiego.

    Warto zaznaczyć, że do prac w ramach konsorcjum HGI będą włączone dwa niezależne projekty z Polski, których wyniki są obecnie przygotowywane do publikacji: “POLCOVID-Genomika” (lider: Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, partner technologiczny: firma biotechnologiczna IMAGENE.ME) oraz “Search for genomic markers predicting the severity of the response to COVID-19” (Centralny Szpital Kliniczny MSWiA w Warszawie, MNM Diagnostics, Wielospecjalistyczny Szpital Miejski im. Józefa Strusia).

    W ramach projektu “POLCOVID-Genomika”, który kierowany jest przez prof. dr. hab. n. med. Marcina Moniuszkę (Uniwersytet Medyczny w Białymstoku) oraz dr. hab. n. biol. Mirosława Kwaśniewskiego (Uniwersytet Medyczny w Białymstoku, IMAGENE.ME), przeprowadzono zaawansowane analizy asocjacyjne, pozwalające na zidentyfikowanie cech klinicznych oraz wariantów genetycznych w populacji polskiej związanych z ciężkim przebiegiem COVID-19. Badania prowadzone były we współpracy z Instytutem Gruźlicy i Chorób Płuc w Warszawie oraz 15 jednostkami klinicznymi z całej Polski. Wykonano bardzo precyzyjne profilowanie genomu z wykorzystaniem technologii sekwencjonowania eksomów (WES), które objęło ponad 1400 pacjentów zakażonych SARS-CoV-2 o różnym przebiegu klinicznym choroby COVID-19. Na podstawie kilku parametrów fenotypowych, klinicznych oraz genetycznych, opracowano model szacujący szanse ciężkiego przebiegu COVID-19. Matematyczny model zaadaptowano w formie kalkulatora ryzyka, który będzie mógł zostać wykorzystywany przez instytucje kliniczne w całej Polsce.

     

    Powrót