冠状病毒是否会让你住院可能取决于你的基因——我们正在研究哪些基因是重要的

病毒DNA的概念

冠状病毒和人类遗传学之间的关系尚不清楚。

大的想法

当有些人感染冠状病毒时,他们只会发展轻度或无法察觉的情况新型冠状病毒肺炎。另一些人则出现了严重的症状,如果能活下来的话,他们要挣扎数周才能靠呼吸机呼吸。

尽管全球科学努力协调一致,但医生仍然缺乏明确的画面。

基因差异能解释COVID-19症状和严重程度的差异吗?

为了验证这一点,我们使用计算机模型来分析人类免疫系统中已知的遗传变异。的我们建模的结果表明人们的生活方式实际上是不同的DNA这会影响他们对a的反应能力SARS-CoV-2感染。

我们所做的

当病毒感染人体细胞时,身体通过打开基本上是抗病毒报警系统的影响而作出反应。这些警报识别病毒入侵者并告诉免疫系统发送细胞毒性T细胞 - 一种白色血细胞 - 以破坏感染的细胞,并希望缓慢感染。

但并不是所有的警报系统都是一样的。人类有相同基因的不同版本,称为等位基因,其中一些等位基因更多对某些病毒或病原体比较敏感

HLA蛋白质病毒模型

一个HLA蛋白模型(绿色和黄色)与病毒(橙色和蓝色)结合——在这个例子中是流感病毒。Prot reimage via Wikimedia Commons,cc by-sa

为了测试该警报系统的不同等位基因是否可以解释对SARS-COV-2中的免疫应答中的一些范围,我们首先检索来自组成冠状病毒的所有蛋白质的列表在线数据库

然后,我们采取了该列表并使用现有的计算机算法预测检测到这些冠状病毒蛋白的抗病毒报警系统的不同版本。

为什么重要

我们测试的报警系统的一部分叫做人类白细胞抗原系统,简称HLA。每个人都有多个组成HLA型的等位基因。每个等位基因编码不同的HLA蛋白质。这些蛋白质是警报系统的传感器,通过与各种肽链结合来发现入侵者


Amino acids are a set of organic compounds used to build proteins. There are about 500 naturally occurring known amino acids, though only 20 appear in the genetic code. Proteins consist of one or more chains of amino acids called polypeptides. The sequence of the amino acid chain causes the polypeptide to fold into a shape that is biologically active. The amino acid sequences of proteins are encoded in the genes. Nine proteinogenic amino acids are called "essential" for humans because they cannot be produced from other compounds by the human body and so must be taken in as food.
" class="glossaryLink ">氨基酸它们是冠状病毒的组成部分,对人体来说是外来的。

一旦HLA蛋白结合到病毒或病毒的一块,它将入侵者传送到细胞表面。这种“标记”细胞被感染和从那里免疫系统会杀死细胞。

一般来说,人的hla能检测到的病毒肽越多,就越容易感染强烈的免疫反应。可以把它想象成报警系统的一个更灵敏的传感器。

DNA HLA CODE.

用于HLA的DNA的部分是第六染色体。Pdeitiker英语维基百科/维基百科,CC by

我们的建模结果预测,一些HLA类型与大量的SARS-COV-2肽结合,而其他HLA类型则其他HLA-COV-2肽结合到很少。也就是说,某些传感器可能比其他传感器更好地定制到SARS-COV-2。如果是真,则特定的HLA等位基因可能是他们的免疫反应如何效率为Covid-19的因素。

由于我们的研究仅使用了计算机模型来制作这些预测,我们决定使用2002 - 2004年SARS爆发的临床信息来测试结果。

我们发现了等位基因在识别SARS和SARS- cov -2时的相似之处。如果一个HLA等位基因在识别SARS- cov -2方面表现不佳,那么它在识别SARS方面也不佳。我们的分析预测,一个名为B46:01的等位基因在SARS-CoV-2和SARS-CoV中都特别糟糕。果然,先前的研究表明,拥有这种等位基因的人往往拥有更多严重感染非典和具有其他版本的HLA基因的人的病毒载量更高。

下一步是什么?

根据我们的研究,我们认为HLA基因的变异是许多COVID-19患者感染严重程度差异巨大的部分原因。这些HLA基因的差异可能不是影响COVID-19严重程度的唯一遗传因素,但它们可能是这个谜题的重要组成部分。重要的是要进一步研究HLA类型在临床上如何影响COVID-19的严重程度,并使用实际病例检验这些预测。了解HLA型别的变异如何影响COVID-19的临床病程,有助于识别该疾病的高风险个体。

据我们所知,这是第一次评估跨各种HLA等位基因的病毒蛋白之间关系的研究。目前,我们对许多其他病毒和HLA类型之间的关系很少了解。理论上,我们可以重复这种分析,以更好地了解目前或可能潜在地感染人类的​​许多病毒的遗传风险。

俄勒冈州卫生与科学大学的计算生物学和生物医学工程博士候选人博士候选人,俄勒冈州卫生与科学大学生物医学工程与手术助理yabo124教授,俄勒冈州俄勒冈州辐射医学助理教授Reid Thompson&Reid Thompson科学大学。

最初发表于谈话谈话