Coronavirus SARS-COV-2 adalah berbahaya dan misteri. Gejala penyakit yang ditimbulkannya bervariasi, dan potret korbannya sama sekali tidak jelas seperti yang terlihat sebelumnya. 23andMe akan menggunakan pangkalan data genetiknya yang unik untuk mengenal pasti kemungkinan hubungan antara DNA pesakit dan kerentanan terhadap virus.
Coronavirus SARS-COV-2, yang pertama kali muncul tahun lalu di China, adalah penyerang peluang yang sama. Sekiranya anda seorang manusia, dia mahu menembusi anda. Nampaknya virus itu menjangkiti orang dengan cara yang sama tanpa mengira usia, bangsa atau jantina mereka. Ini adalah logik, kerana ini adalah patogen yang sama sekali tidak ada yang tidak mempunyai kekebalan.
Tetapi penyakit Covid-19 yang disebabkan virus lebih tidak dapat diramalkan dalam manifestasi. Sangat sedikit orang yang dijangkiti sebenarnya jatuh sakit. Pesakit mempunyai simptom yang sangat berbeza. Seseorang mengalami demam dan batuk yang tinggi. Ada yang mengalami kekejangan perut dan cirit-birit. Seseorang kehilangan selera makan. Seseorang berhenti membezakan bau. Seseorang dapat mengatasi penyakit ini dengan duduk di rumah, memakan banyak cecair dan menggembirakan diri dengan rancangan TV. Dan seseorang berakhir dalam rawatan intensif, di mana banyak tiub dihubungkan kepadanya, yang tidak berjaya mengepam udara ke paru-parunya yang sakit. Orang tua dengan penyakit kronik dan lelaki menyumbang sebahagian besar kematian. Tetapi tidak selalu. Di Amerika Syarikat, sebilangan besar mereka yang dimasukkan ke hospital dengan gejala teruk berusia di bawah 40 tahun. Kanak-kanak, terutama bayi, juga tidak dilindungi seratus peratus.
Para saintis melihat data epidemiologi yang tersebar dari tempat panas seperti China, Itali dan Amerika Syarikat untuk memahami apa yang menyebabkan perbezaan ini. Mereka mencari ciri dan corak pada usia pesakit, bangsa, jantina, status sosio-ekonomi, tingkah laku dan ketersediaan perkhidmatan perubatan untuk mereka. Sekarang mereka menggali lebih dalam, berusaha mencari petunjuk dalam DNA kita.
Pada hari Isnin, 23andMe melancarkan kajian baru untuk mengenal pasti perbezaan genetik yang dapat menjelaskan mengapa orang dengan Covid-19 mempunyai reaksi yang berbeza terhadap jangkitan. Firma genomik pengguna ini telah bergabung dalam rangkaian proyek penyelidikan baru yang mencari jawapan untuk pertanyaan yang sama. Penyelidikan sebelumnya menunjukkan bahawa varian gen tertentu menjadikan orang berisiko meningkat apabila mereka dijangkiti penyakit berjangkit tertentu. Yang lain memberi mereka perlindungan, katakanlah, mutasi pada gen CCR5, yang menjadikan pembawa kebal terhadap HIV. Masih terlalu awal untuk mengatakan sejauh mana DNA melindungi terhadap Covid-19, atau sebaliknya, menjadikan seseorang terdedah. Namun, maklumat yang diperoleh suatu hari nanti dapat digunakan untuk mengenal pasti orang yang lebih berisiko dijangkiti,dan juga untuk mencari ubat dan rawatan baru yang disasarkan.
"Kami ingin memahami bagaimana gen kita mempengaruhi tindak balas kita terhadap virus," kata Joyce Tung, naib presiden penyelidikan di 23andMe. "Kami berharap dengan mengumpulkan data dari orang-orang yang telah diuji dan didiagnosis dengan Covid-19, kita dapat mempelajari sesuatu tentang ciri-ciri biologi penyakit ini dan membantu komuniti saintifik untuk merawat mereka yang sakit."
Walaupun syarikat penyelidikan DNA lain telah menukar makmal mereka dan kini menguji Covid, 23andMe memutuskan untuk menggunakan asetnya yang unik - pangkalan data lebih daripada 10 juta pelanggan, 80% daripadanya telah bersetuju untuk menggunakan maklumat genetik mereka dan yang lain untuk tujuan penyelidikan. data yang mereka sendiri laporkan. Syarikat ini telah membina pangkalan data ini selama beberapa tahun, yang menjadikannya lebih mudah untuk melakukan tinjauan besar-besaran di antara calon peserta kajian. Akibatnya, setiap profil genetik merangkumi beratus-ratus maklumat fenotipik, seperti berapa banyak rokok yang dihisap pelanggan sepanjang hayatnya, dan sama ada mana-mana saudara mereka menghidap diabetes. Sebilangan besar data yang dimiliki syarikat,membolehkannya memulakan pencariannya untuk menyembuhkan dan menjadikannya sumber maklumat yang kuat dalam bidang penyelidikan genetik.
Jajak pendapat terbaru, yang diterbitkan di portal klien 23andMe, merangkumi persoalan mengenai di mana seseorang tinggal, langkah-langkah jarak sosial apa yang mereka ikuti, sama ada mereka telah diuji untuk coronavirus, mempunyai hubungan dengan orang yang dijangkiti, dan sama ada mereka telah didiagnosis dengan Covid-19. (Hanya pelanggan syarikat AS yang dapat berpartisipasi dalam tinjauan.) 23danMe berharap dapat merekrut ratusan ribu pelanggannya untuk kajian ini, termasuk mereka yang didiagnosis dengan Covid-19, yang diuji negatif, yang mempunyai gejala seperti selesema, tetapi yang sedang diuji sejauh ini. tidak lulus, serta anggota keluarga mereka yang dijangkiti. Bagi orang yang positif, tinjauan tambahan akan dilakukan mengenai keparahan penyakit, manifestasi gejala, dan sama ada mereka telah dimasukkan ke hospital. Ini diberitahu oleh ketua saintis syarikat Adam Auton,yang mengetuai kajian Covid-19 baru. Semua peserta akan diundang setiap bulan ke tinjauan baru dengan soalan tambahan, yang membolehkan 23andMe mengenal pasti kes baru di kalangan responden.
Video promosi:
Sekiranya syarikat itu mengumpulkan respons yang cukup dari orang yang dijangkiti Covid-19, pasukan penyelidiknya akan melakukan analisis statistik yang disebut Genome-Wide Association Search (GWAS). Kaedah ini digunakan secara meluas dalam penyelidikan genetik. Semasa GWAS, orang dibahagikan kepada kumpulan yang berbeza, dalam kes kita, kemungkinan besar, berdasarkan gejala. Data DNA mereka kemudian diimbas untuk melihat apakah variasi huruf tunggal dalam kod genetik lebih biasa di kalangan orang yang mempunyai gejala tertentu. Sekiranya ini berlaku cukup kerap, dapat dikatakan dengan pasti bahawa variasi tersebut dikaitkan dengan gejala ini.
Sukar untuk meramalkan gen mana yang akan dijumpai semasa ekspedisi pencarian DNA ini. Tetapi banyak dari mereka kemungkinan terdapat di bahagian genom yang bertanggungjawab untuk tindak balas imun badan, kata Michael Snyder, yang mengetuai jabatan genetik di Universiti Stanford dan tidak ada kaitan dengan 23andMe dan penyelidikannya. "Secara umum, kita tahu bahawa genetik mempengaruhi perjalanan jangkitan virus," katanya. - Tidak ada yang tidak dijangka dalam hal ini, kerana dalam proses pengembangan sejarah, orang dalam pelbagai keadaan persekitaran terdedah kepada patogen yang cukup spesifik. Masuk akal bahawa orang yang berbeza mempunyai sistem imun yang berbeza. " (Harus dikatakan bahawa reaksi yang terlalu melindungi, yang dikenali sebagai hipercytokinemia, telah menyebabkan banyak kematian di kalangan pesakit dengan pneumonia atipikal.bahawa hypercytokinemia juga merupakan penyebab beberapa kematian di kalangan orang muda dengan Covid-19.)
Calon lain yang berpotensi adalah gen untuk reseptor ACE2. Ia terletak di permukaan paru-paru dan sel-sel manusia lain, dan merupakan laluan molekul di mana SARS-CoV-2 memasuki badan. Perubahan kecil pada gen ini dapat menjadikannya lebih mudah atau sukar untuk melalui reseptor tertentu. Di samping itu, variasi kawasan genom yang menghidupkan atau mematikan reseptor ACE2 juga dapat memainkan peranan. Sekiranya gen kurang aktif, sel manusia menghasilkan lebih sedikit reseptor, menjadikannya lebih sukar untuk dijangkiti virus.
Masih terlalu awal untuk membuat spekulasi mengenai peranan gen dalam menentukan hasil penyakit Covid-19, kata Snyder. Tetapi dia bersedia bertaruh bahawa projek seperti yang dilaksanakan oleh 23andMe tidak mungkin memberikan satu varian genetik yang menentukan sama ada seseorang itu akan menjalani rawatan intensif atau tidak. "Saya akan terkejut jika mereka mendapati sesuatu yang menarik seperti BRCA," kata Snyder, merujuk kepada salah satu peramal barah yang paling kuat yang ditemui oleh para saintis. Mutasi pada gen BRCA melipatgandakan peluang seseorang untuk mengembangkan bentuk barah payudara tertentu.
Intinya adalah bahawa pencarian perkaitan seluruh genom adalah permainan nombor. Ini adalah kaedah terbaik untuk mengesan mutasi yang berulang dan muncul kembali di seluruh populasi, masing-masing hanya mempunyai kesan yang sangat kecil terhadap kerentanan seseorang terhadap penyakit. Dan kerana pencarian perkaitan di seluruh genom biasanya berdasarkan sekumpulan data genetik yang terhad, seperti yang dikumpulkan oleh 23andMe (pandangan statik 600,000 lokasi genom), varian umum ini lebih mudah dikenal pasti daripada yang jarang berlaku.
Walau bagaimanapun, mutasi yang sangat jarang berlaku yang mungkin menjadi penyebab pendedahan melampau kepada Covid-19, kata Stephen Chapman, ahli pulmonologi yang bekerja sebagai penyelidik di Pusat Genetik Manusia Universiti Oxford dan tidak terlibat dalam projek 23andMe. Pada pertengahan tahun 2000-an, dia melakukan kajian genetik pertama mengenai kecenderungan pneumonia bakteria dan menemui mutasi yang jarang terjadi pada gen yang diperantarai oleh imun yang menjadikan kanak-kanak dan orang dewasa yang sihat sangat rentan terhadap kemasukan satu bakteria tertentu. Chapman mengesyaki bahawa mutasi yang jarang berlaku yang terlibat dalam fungsi imun dan tindak balas terhadap keradangan dimasukkan ke tempat tidur ICU untuk orang muda dan sihat yang tidak mempunyai faktor risiko lain. "Pada pendapat saya, ini adalah kelemahan serius GWAS,dia cakap. "Pencarian hubungan di seluruh genom mengabaikan mutasi yang jarang berlaku dan menyebabkan penyakit ini."
Menemukannya memerlukan ujian darah dari pesakit yang tidak standard dan urutan keseluruhan genom mereka. Sekiranya kita menguraikan DNA orang dewasa muda yang berkaitan dengan pengudaraan paru-paru buatan, ada kemungkinan untuk mendedahkan kecenderungan genetik yang unik kepada Covid-19. Sebaliknya, DNA orang tua yang telah didiagnosis dengan coronavirus dan Covid-19, tetapi tidak ada gejala, mungkin mengandungi mutasi pelindung yang melindungi terhadap bentuk penyakit yang paling parah.
Lebih daripada 90 projek penjujukan seperti itu sudah dijalankan di makmal saintifik di seluruh dunia, dan para saintis bergegas memahami penyakit yang menyebabkan lebih daripada 76,000 orang mati di seluruh dunia. Beberapa projek adalah kajian genetik jangka panjang pada populasi, di mana beribu-ribu sukarelawan telah lama mengambil bahagian. Syarikat Iceland DeCODE Genetics, yang telah mengumpulkan data mengenai genom dan kesihatan 364,000 penduduk negara pulau ini selama beberapa dekad, mendapat izin pemerintah untuk menerbitkan hasil ujian untuk Covid-19. Terdapat juga kajian baru yang dijalankan secara eksklusif di kalangan pesakit Covid-19. Untuk menggabungkan semua data genetik dari pelbagai pasukan penyelidikan,saintis dari University of Helsinki baru-baru ini mendirikan rumah penjelasan yang dipanggil Covid-19 Carrier Genetics. Apabila semakin banyak data muncul, statistik menjadi lebih meyakinkan dan boleh dipercayai, dan pada masa yang sama, harapan bahawa mutasi dapat dijumpai yang dapat mengubah kesan penyakit baru pada seseorang, serta proses perjuangan kemanusiaan melawannya, meningkat.
Tetapi tidak dapat dijangkakan bahawa kita akan menerima kad skor genetik kerentanan terhadap Covid-19 dalam masa terdekat. Chapman mengatakan kemungkinan kajian ini tidak dapat mengenal pasti orang yang rentan berdasarkan DNA mereka. Sebaliknya, kita hanya akan memperoleh pemahaman yang lebih baik mengenai jalur molekul melalui mana bentuk Covid-19 yang paling teruk muncul. "Ini adalah penyakit manusia yang benar-benar baru dan dahsyat, dan kita perlu segera memahami biologinya," jelas Chapman. Dengan mengasingkan gen yang mengatur tindak balas imun yang berbeza, ini akan membantu menentukan apa yang sebenarnya perlu dirawat dengan ubat baru, dan doktor akan dapat mendekati rawatan pesakit secara lebih sengaja dan khusus. "GWAS dan penjujukan keseluruhan genom dapat memainkan peranan yang sangat berharga di sini," kata Chapman.
Umur, masalah kesihatan sebelumnya, ujian awal, dan penjagaan berkualiti semuanya akan menjadi penentu untuk menentukan siapa yang akan bertahan dan siapa yang akan mati akibat Covid-19. Tetapi DNA juga mungkin berperanan dalam mempengaruhi hasil penyakit ini. Dan di sini masih banyak yang perlu kita pelajari dan cari tahu.
Megan MOLTENI
