Science：冠状病毒为何让人生病?答案就在基因里！

来源：作者：人气：-发表时间：2020-04-13 12:33:00【大中小】

由新型冠状病毒引起的COVID-19具有奇怪的、悲剧性的选择性。只有一些受感染的人会生病，虽然大多数危重病人是老年人或有心脏病等复杂的问题，但一些死于这种疾病的人以前是健康的，甚至是相对年轻的。研究人员现在正准备仔细检查病人的基因组，寻找能解释这一谜题的DNA变异。这些发现可以用来识别那些最容易患严重疾病的人和那些可能受到保护的人，它们也可以指导寻找新的治疗方法。

这些项目的范围从正在进行的针对数千名参与者的DNA研究(其中一些人现在感染了冠状病毒)，到在意大利等疫情严重地区收集COVID-19患者的DNA的新举措。他们的目标是将COVID-19患者的DNA与没有糖尿病、心脏病或肺病等潜在疾病的患者的DNA进行比较。"我们看到各国临床结果存在巨大差异。这其中有多少是由遗传易感性来解释的，这是一个非常开放的问题，"赫尔辛基大学(University of Helsinki)芬兰分子医学研究所(FIMM)的遗传学家Andrea Ganna说。

一些研究人员说，很难预测这些基因筛查会产生什么结果。但也有一些明显的可疑之处，如细胞表面蛋白血管紧张素转换酶2 (ACE2)的基因编码，冠状病毒利用这种酶进入气道细胞。ACE2基因改变受体的变化可能使病毒更容易或困难进入细胞。国家过敏症和传染病研究所免疫学家Philip Murphy实验室发现了一种相对常见的另一种人类细胞表面蛋白的突变，CCR5，使一些人高度抗艾滋病毒。

Ganna领导了一项重大的工作，以汇集来自世界各地的COVID-19患者的遗传数据。Ganna说，大约两周前，当"每个人都坐在电脑前看着这场危机"时，这个想法"相当自然"。 Ganna也是美国基因组研究机构布罗德研究所(Broad Institute)的成员。

他和FIMM主任Mark Daly很快为他们的项目COVID-19宿主基因计划创建了一个网站，并联系了从事大型生物库研究的同事，这些研究多年来跟踪了数千名志愿者，以寻找他们的DNA和健康之间的联系。至少有十几个生物库(主要在欧洲和美国)表示有兴趣提供来自同意这一做法的参与者的COVID-19数据。其中包括拥有500万芬兰人口中5%的DNA样本和健康数据的芬根公司，以及位于西奈山的伊坎医学院(Icahn School of Medicine at Mount Sinai)的5万人生物银行(biobank)。

该项目本月在twitter上发布消息称，英国生物银行(UK Biobank)也计划将参与者的COVID-19健康数据加入其数据集。英国生物银行是全球最大的生物银行之一，拥有50万参与者的DNA数据。冰岛公司deCODE Genetics帮助测试该国家的大部分人口，以检测谁是新冠状病毒感染者，他们也已经收到了政府的许可，允许添加这些数据和任何后续COVID-19症状数据库，其中包含冰岛一半人口的基因和健康数据。其CEO Kari Stefansson说："我们将尽最大努力解决这个问题。"

识别保护性或易感性DNA变异的另一项努力是由哈佛大学的George Church领导的个人基因组计划（Personal Genome Project），该计划招募愿意分享其完整基因组、组织样本和健康数据的人进行研究。本月早些时候，该公司向数千名参与者发送了问卷，询问他们的COVID-19状态。超过600名美国人在48小时内做出了回应。"似乎大多数人都想尽自己的一份力，"Church说，他的团队还没有参与Ganna的合作。

与Ganna合作的其他研究人员正在医院内直接招募COVID-19名患者进行基因组学研究。锡耶纳大学(University of Siena)的意大利遗传学家Alessandra Renieri预计，全国至少有11家医院会批准她的团队从自愿的患者身上采集DNA样本。"我的观点是，[宿主]基因差异是……易患严重急性肺炎的一个关键因素，"Renieri说。

洛克菲勒大学儿科研究员Jean-Laurent Casanova专攻识别罕见的基因--那些可以让健康的年轻人容易受到某些严重的疾病的基因。他创建了一个包含世界各地儿科医生的网络以寻找相对较少的因为COVID-19而住进了重症监护病房的年轻人。他解释说，"我们只研究那些以前健康的50岁以下的患者"，因为他们的严重的COVID-19疾病更有可能有遗传基础。

除了ACE2受体的遗传变异外，科学家们还想看看人类白细胞抗原基因的差异是否会影响疾病的严重程度。人类白细胞抗原基因会影响免疫系统对病毒和细菌的反应。一些调查人员想要跟进一个发现--一个中国团队在一份预印本中报告的：O型血的人可能是受保护的，不受病毒感染。"我们正试图弄清楚这些发现是否可靠，"斯坦福大学人类遗传学家Manuel Rivas说道。

冠状病毒的灾难性传播应该会很快增加可用于这些基因搜索的COVID-19患者的数量。这可能会加快发现的速度。Ganna预计第一批易感基因将在几个月内被发现。