Choć większość zakażonych COVID-19 przechodzi chorobę bezobjawowo lub łagodnie, u części rozwija się pełne spektrum objawów w bardzo ciężkiej postaci. Wciąż jednak nie wiadomo, co determinuje ciężki przebieg choroby.

Dwie prace na ten temat opublikowano w "Science". Przedstawiono w nich m.in. pierwsze wyniki badań genomów pacjentów z COVID-19, które prowadzi konsorcjum "The COVID Human Genetic Effort" (covidhge.com). Zrzesza ono już ponad 200 instytucji z całego świata, w tym polskie jednostki: Centralny Szpital Kliniczny MSWiA w Warszawie (badania zainicjował dr Zbigniew Król), laboratorium Zakładu Biofizyki Molekularnej UAM oraz MNM Diagnostics (zespołem kieruje dr Paweł Zawadzki).

Autorzy, m.in. z Rockefeller University, postanowili sprawdzić, czy wrodzone defekty odporności mogą być przyczyną ciężkiego przebiegu COVID-19. Wiadomo już, że niektóre warianty genów (takich jak TLR3, IRF7, IRF9) zaangażowanych w odpowiedź immunologiczną z wykorzystaniem interferonu typu I wpływają na ciężki przebieg grypowego zapalenia płuc. Ta informacja była podstawą przeprowadzonych badań - wyjaśnia w komunikacie dr Paula Dobosz z MNM Diagnostics.

Interferony są elementem wrodzonej odporności. Zaczynają działać, zanim układ odpornościowy wytworzy odpowiednie przeciwciała. Wiadomo, że odgrywają ważną rolę w natychmiastowym zwiększaniu odporności komórek na kilka wirusów. Eksperymenty przeprowadzone przez Charlesa M. Rice'a z Rockefeller University wykazały, że dotyczy to również SARS-CoV-2: ludzkie komórki fibroblastów z mutacjami wpływającymi na szlak interferonu typu I były bardziej podatne na wirusa i obumierały w większej liczbie - i szybciej - niż komórki bez tych mutacji.

W toku prac naukowcy najpierw przeanalizowali wyniki wielu prac badawczych dotyczących molekularnych szczegółów przebiegu grypy i wytypowali 13 genów, o których wiadomo, że mają krytyczne znaczenie dla obrony organizmu przed wirusem grypy. Te geny zarządzają interferonami typu I. Dodano je do listy genów potencjalnie istotnych również w przebiegu COVID-19.

Następnie naukowcy rozpoczęli analizy genomów lub eksomów dwóch grup pacjentów. Pierwszą grupę stanowiły 534 osoby łagodnie przechodzące COVID-19, drugą - 659 pacjentów, u których przebieg choroby był bardzo ciężki (14 proc. zmarło). W drugiej części badania naukowcy sprawdzali swoje hipotezy na liniach komórkowych ludzkich fibroblastów, które eksponowano na zakażenie wirusem SARS-CoV-2.

Jak się okazało, znaczna liczba osób z ciężkim przebiegiem choroby ma rzadkie warianty 13 genów, a ponad 3,5 proc. pacjentów z grupy o ciężkim przebiegu choroby miało przynajmniej jeden patogenny wariant z wytypowanej przez badaczy listy genów, w przeciwieństwie do osób z grupy o łagodnym przebiegu COVID-19. Dalsze eksperymenty wykazały, że komórki odpornościowe tych pacjentów nie wytwarzały żadnych wykrywalnych interferonów typu I w odpowiedzi na SARS-CoV-2.