Các biến thể trên gen người có ảnh hưởng đến mức độ nhạy cảm và mức độ nghiêm trọng của COVID -19

Yếu tố gen có tác động đến nguy cơ mắc COVID và mức độ nghiêm trọng của triệu chứng khi mắc bệnh. Một nghiên cứu đã chỉ ra những biến thể trên gen con người có ảnh hưởng đến điều này.

DNA Medical Technology | 22-07-2021


Yếu tố gen có tác động đến nguy cơ mắc COVID và mức độ nghiêm trọng của triệu chứng khi mắc bệnh. Một nghiên cứu đã chỉ ra những biến thể trên gen con người có ảnh hưởng đến điều này.

Hơn một năm vừa qua, các nhà khoa học và bác sĩ luôn cố gắng tìm hiểu tại sao một số người lại tăng mức độ nghiêm trọng khi mắc COVID trong khi một số người khác lại không có hoặc ít biểu hiện lâm sàng. Yếu tố nguy cơ như tuổi tác, yếu tố bệnh nền và các yếu tố môi trường bao gồm tương quan xã hội - kinh tế ảnh hưởng đến sức khỏe, được biết đến như yếu tố ảnh hưởng mức độ nghiêm trọng của bệnh. Các nhà khoa học đã xác định 13 vị trí (hay còn gọi là loci) trên bộ gen người ảnh hưởng đến mức độ nhạy cảm và nghiêm trọng của COVID-19. Sự ảnh hưởng của yếu tố di truyền có thể đa dạng, bao gồm biến thể hiếm, có tác động lớn khiến cho con người có thể con người có mức độ ảnh hưởng từ trung bình đến mức đe dọa tính mạng, hoặc những biến thể phổ biến hơn chỉ ảnh hưởng sự nghiêm trọng của Covid-19 ở mức trung bình.

Mặc dù vậy, các nghiên cứu bộ gen của con người về các bệnh truyền nhiễm vẫn còn khan hiếm so với các nghiên cứu về các tình trạng qua trung gian miễn dịch khác, chẳng hạn như các rối loạn tự miễn dịch. Có nhiều lý do cho điều đó, chủ yếu trong số đó là các bệnh truyền nhiễm thường được nghiên cứu tập trung vào vi sinh vật gây bệnh hơn là vật chủ. Hơn nữa, các biến thể di truyền của con người thường có tác động tương đối nhỏ đến kết quả truyền nhiễm so với tác động của các yếu tố nhân khẩu học xã hội như tuổi tác hoặc khả năng tiếp cận dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Việc xác định những tác động khiêm tốn này đòi hỏi các nghiên cứu về các nhóm người lớn, có đặc điểm tốt để tạo ra đủ sức mạnh thống kê để tiết lộ các yếu tố di truyền liên quan. Cuối cùng, không giống như đối với các bệnh mãn tính, cơ sở để mô tả mức độ nghiêm trọng và kết quả của các bệnh truyền nhiễm thường bị giới hạn trong một thời gian ngắn mà các cá nhân có triệu chứng.

Các tác giả đã vượt qua những thách thức này bằng cách nhanh chóng thiết lập một sự hợp tác quốc tế rộng lớn khi đại dịch bắt đầu. Khoảng 3.000 nhà nghiên cứu và bác sĩ lâm sàng cùng dữ liệu từ 46 nghiên cứu liên quan đến hơn 49.000 cá nhân mắc COVID-19 và 2 triệu cá thể đối chứng, được tuyển chọn từ 6 nhóm tổ tiên và 19 quốc gia. Bằng cách hành động nhanh chóng, các tác giả có thể mời những bệnh nhân có triệu chứng bằng cách thiết lập sự hợp tác quốc tế, có thể bao gồm đủ người tham gia để vượt qua những hạn chế về sức mạnh thống kê. Ngoài ra, họ đã cố gắng giải thích vai trò của các yếu tố nhân khẩu học xã hội bằng cách thu thập dữ liệu về một số yếu tố nguy cơ đã biết, chẳng hạn như tuổi và giới tính, và đưa thông tin này vào các phân tích thống kê của họ.

Để có được kết quả so sánh giữa tất cả 46 nhóm nghiên cứu, các tác giả đã xác định 3 loại phân tích: Nhóm 1 bao gồm những người có COVID-19 được bác sĩ xác nhận, phòng thí nghiệm xác nhận hoặc tự báo cáo; Nhóm 2 - nhập viện, bao gồm những người có COVID-19 từ trung bình đến nặng được phòng thí nghiệm xác nhận; và Nhóm 3 - bệnh nguy kịch, bệnh nhân được phòng thí nghiệm xác nhận nhập viện và yêu cầu hỗ trợ hô hấp hoặc tử vong. Để xác định các biến thể di truyền liên quan đến mức độ nhạy cảm và mức độ nghiêm trọng của COVID-19, trước tiên, các tác giả so sánh sự khác biệt về tần số của hàng triệu biến thể di truyền giữa những người bị nhiễm COVID-19 và các cá thể đối chứng trong mỗi nghiên cứu. Sau đó, họ kết hợp các kết quả từ tất cả 46 nghiên cứu để tăng sức mạnh thống kê cho dữ liệu của họ.

Nghiên cứu đã xác định được 13 locus có liên quan đến nhiễm SARS-CoV-2 và mức độ nghiêm trọng của bệnh COVID-19, bao gồm 6 locus không được báo cáo trong các nghiên cứu gen người trước đây về COVID-19. Bốn locus ảnh hưởng đến tính nhạy cảm chung với SARS-CoV-2, trong khi chín locus liên quan đến mức độ nghiêm trọng của bệnh. Hai trong số các locus chưa liên kết trước đây chỉ được phát hiện khi các cá thể có tổ tiên Đông Á được đưa vào phân tích, làm nổi bật giá trị của việc bao gồm các quần thể đa dạng trong nghiên cứu gen người.

Để hiểu rõ hơn về sinh học của COVID-19 và các cơ chế kết nối các locus này với kết quả bệnh tật, các tác giả đã tìm kiếm các gen ở gần nhau của từng vị trí (nghĩa là 'gen ứng cử viên'). Họ đã xác định hơn 40 gen ứng cử viên, một số trong số đó trước đây có liên quan đến chức năng miễn dịch hoặc có các chức năng đã biết ở phổi, cho thấy rằng các biến thể trong vùng gen được đánh dấu bởi phát hiện của các tác giả có thể tác động lên kết quả COVID-19 thông qua hệ thống hô hấp.

Một ví dụ như vậy là gen TYK2. Các biến thể của gen này có thể làm tăng tính nhạy cảm với các bệnh truyền nhiễm bởi các loại vi rút, vi khuẩn và nấm khác9. Cùng với điều này, các tác giả đã báo cáo rằng những cá nhân mang một số đột biến nhất định trong TYK2 có nhiều nguy cơ phải nhập viện hoặc phát triển bệnh hiểm nghèo do nhiễm SARS-CoV-2. Một ví dụ khác là gen DPP9. Các tác giả đã tìm thấy một biến thể trong gen này làm tăng nguy cơ mắc bệnh nghiêm trọng với COVID-19. Đáng chú ý, cùng một biến thể có thể làm tăng nguy cơ mắc một bệnh phổi hiếm gặp, đặc trưng bởi mô phổi có sẹo.

Nghiên cứu này của Tổ chức Sáng kiến ​​Di truyền Vật chủ COVID-19 đánh dấu một cột mốc quan trọng trong sự hiểu biết của chúng tôi về vai trò của di truyền học ở người đối với tính nhạy cảm với SARS-CoV-2; tuy nhiên, vẫn còn nhiều việc phải làm. Các thí nghiệm trong tương lai sẽ xác định tất cả các gen, con đường tín hiệu và cơ chế sinh học kết nối các locus bộ gen được xác định với kết quả COVID-19.

Hơn nữa, bất chấp nỗ lực của các tác giả trong việc bao gồm các nhóm nghiên cứu đa dạng về mặt di truyền, khoảng 80% người tham gia là người gốc Châu Âu. Cần có các nghiên cứu trong tương lai về số lượng cá thể lớn hơn từ các nhóm tổ tiên khác để đảm bảo rằng kết quả áp dụng cho những người không phải là người châu Âu và để xác định các locus khác có thể liên quan đến nguy cơ ở những người có tổ tiên khác.

Một câu hỏi phức tạp khác không thể được giải quyết trong nghiên cứu của các tác giả là tác động tổng hợp của các biến thể cụ thể trong bộ gen SARS-CoV-2 và các biến thể trong bộ gen người đối với kết quả bệnh. Cuối cùng, như các tác giả đề cập, họ không thể kiểm soát hoàn toàn tất cả các yếu tố nhân khẩu học xã hội, chẳng hạn như khả năng tiếp cận dịch vụ chăm sóc sức khỏe. Mặc dù các yếu tố không phải di truyền như vậy khó có thể giải thích tất cả các phát hiện, nhưng chúng có thể làm sai lệch một số mối liên quan giữa các biến thể di truyền và kết quả của bệnh.

Bất chấp những hạn chế này, tác động của kết quả nghiên cứu là rất sâu rộng. Nghiên cứu này không chỉ quan trọng để nâng cao hiểu biết của chúng ta về tính nhạy cảm của con người với COVID-19; nó cũng nhấn mạnh giá trị của sự hợp tác toàn cầu trong việc làm rõ cơ sở di truyền của con người về sự biến đổi tính nhạy cảm với các bệnh truyền nhiễm. Truyền nhiễm vẫn nằm trong số những nguyên nhân gây tử vong hàng đầu ở các quốc gia có thu nhập thấp và là mối đe dọa toàn cầu ngày càng tăng, do biến đổi khí hậu, đô thị hóa và quy mô dân số tăng. Bộ gen người có thể là một công cụ hữu hiệu để hiểu các cơ chế sinh học làm nền tảng cho các phản ứng miễn dịch đối với các bệnh truyền nhiễm cụ thể, xác định các cá thể có nguy cơ và phát triển các loại thuốc và vắc xin mới cho các bệnh hiện có hoặc mới xuất hiện.

Thông tin tổng hợp và dịch từ:

https://media.nature.com/original/magazine-assets/d41586-021-01773-7/d41586-021-01773-7.pdf

Đăng ký tư vấn

Ung thư di truyền