Новости GWAS по COVID-19

[R1a1a1b1a2a1]

В этой теме можно мониторить новости по ассоциациям между вариантами генов и протеканием COVID-19

ДНК молодых людей, привязанных к аппаратам ИВЛ, может выявить уникальную генетическую уязвимость к Covid-19. И наоборот, ДНК от восьмидесятилетних, которые дали положительный результат на Covid-19, но не испытывали никаких симптомов, может содержать защитные мутации к худшим формам заболевания.

Более 90 таких проектов по секвенированию уже осуществляются в академических лабораториях по всему миру, поскольку ученые поспешили понять болезнь, число погибших в которой в мире превысило более 76 000 человек . Некоторые из них - это существующие популяционные генетические исследования, которые в течение многих лет отслеживают тысячи добровольцев, например, британский биобанк. Decode Genetics, исландская компания, которая занимается сбором генома и медицинскими данных на 364000 жителей островной страны на протяжении десятилетий , также получила разрешение правительства выпустить свои результаты тестирования Covid-19. Другие - новые исследования, посвященные исключительно пациентам с Covid-19. Чтобы объединить все генетические данные, поступающие из этих различных проектов, исследователи из Хельсинкского университета недавно создали центральный центр обмена информацией под названием Covid-19 Host Genetics Initiative www.covid19hg.org Чем больше данных, тем больше статистических данных, что увеличивает надежду на обнаружение мутаций, которые могут изменить восприятие человеком новой болезни, а также ход борьбы человечества с ней.

Но не ожидайте, что получите генетическую оценочную карту для риска Covid-19 в ближайшее время. Чепмен говорит, что наиболее вероятным результатом всех этих исследований будет отсутствие возможности идентифицировать более восприимчивых людей на основе их ДНК. Скорее, улучшится понимание молекулярных путей, вовлеченных в тяжелые формы

www.wired.com/story/why-does-covid-19-make-some-people-so-sick-ask-their-dna/

[R1a1a1b1a2a1]

Двое индусов выдали исследование, оценивающее вероятную связь между генетическим происхождением и проявлением COVID-19:

положительную корреляцию (р = 0. 03) между наследственными фракциями европейских мезолитических охотников-собирателей (WHG) и отношением смерти / восстановления COVID-19

10215 древних и современных геномов по всему миру, оценивая 597573 снипов

404 immune response related SNPs by comparing publicly available 753 genomes from various European countries against 838 genomes from various Eastern Asian countries in a GWAS. Prominently, we identified that SNPs associated with Interferon stimulated antiviral response, Interferon-stimulated gene 15 mediated antiviral mechanism and 2′-5′ oligoadenylate synthase mediated antiviral response show large differences

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.04.05.20054627v2.full.pdf

[R1a1a1b1a2a1]

На 1980 пациентах с ковидом и тяжелыми респираторными проявлениями в 7 больницах Италии, Испании. Ограничены покрытием GSA version 2.0, 712189 variants. https://www.nejm.org/doi/full/10.1056/NEJMoa2020283

genes SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 and XCR1

можно «вплести» в сети стрелок, соединяющих разные детали механизма развития COVID-19, но их участие в этом механизме, по меньше мере, не очевидно. В лучшем случае, роль какого-то из этих генов (его продуктов) будет конкретизирована в дальнейших исследованиях. Но более вероятно, что это так и останется «непонятными находками».

Второе открытие этого GWAS исследования – различия в частотах групп крови у тяжелых больных и здоровых. Оказалось, что относительно протективна группа О(I), а худший вариант это группа А(2).

https://prof-afv.livejournal.com/24452.html

[R1a1a1b1a2a1]

На 1980...

На 3199 ковидных и 897488 контролей:

Недавно выпущенный набор данных  www.covid19hg.org обнаружил, что область на хромосоме 3 является единственной областью, достоверно связанной с тяжелым COVID-19 на уровне всего генома (Fig. 1A), в то время как сигнал от области, определяющей ABO-группу крови не воспроизвелся

Гаплотип неандертальцев встречается в Южной Азии с частотой 30%, в Европе - у 8%, среди смешанных американцев - с 4% и с более низкими частотами в Восточной Азии. Наибольшая частота встречается в Бангладеш, где более половины населения (63%) несет по крайней мере одну копию варианта неандертальского риска, а 13% гомозиготен по варианту. Таким образом, неандертальский вариант может вносить существенный вклад в риск возникновения COVID-19 в определенных группах населения.
В настоящее время неизвестно, какая особенность в регионе, происходящем из неандертальца, создает риск для тяжелого COVID-19, и специфичны ли эффекты любой такой особенности для текущих коронавирусов или действительно для любых других патогенов. Как только это выяснится, можно будет порассуждать о восприимчивости неандертальцев к соответствующим патогенам. Однако в нынешней пандемии ясно, что поток генов из неандертальцев имеет трагические последствия.

https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2020.07.03.186296v1.full.pdf

Индия выходит на 2 место по числу больных на днях - это согласуется с находками. Что там с Бангладешскими больными - тяжёлых много?
Не согласуется высокая смертность среди афроамериканцев. Могу предположить, что факторы риска разбиты по 2-3 кластерам, а неандертальские варианты генов SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 and XCR1 только один из кластеров.

[R1a1a1b1a2a1]

среди участников UK BioBank 1,4 тыс. человек, которые перенесли инфекцию, а также 193 случая гибели от коронавирусной инфекции.

Чтобы найти генетические различия между погибшими и выздоровевшими участниками исследования, биологи сопоставляли наборы мелких мутаций в их ДНК. В общей сложности они выделили пять вариаций в четырех генах – ERAP2, BRF2, TMEM181 и ALOXE3, которые сильно влияли на вероятность смерти от коронавирусной инфекции.

Появление мутаций в этих генах, как отмечают исследователи, повышало шансы умереть от COVID-19 примерно от 5 до 13 раз. Исследователи предполагают, что это обусловлено тем, что все эти гены связаны с производством антител, подавлением стресса и регуляцией иммунного ответа на появление вирусов в организме.

Что интересно, такие мутации у жителей Британии и всей Европы присутствуют редко – каждая из них встречается в геномах лишь 0,1–0,6% обитателей субконтинента. С другой стороны, одна из вариаций гена ALOXE3 оказалась характерна для примерно 7% выходцев из Африки, что может объяснять, почему они более уязвимы

https://nauka.tass.ru/nauka/8893229

Our study departs from the traditional Genome Wide Association Study (GWAS) because correlation alone is insufficient to find significant associations.

rs150892504 T/C 5 96245365 ERAP2 metalloaminopeptidase activity
rs138763430 T/C 8 37707277 BRF2 transcription factor activity, core RNA polymerase II binding
rs117665206 T/C 6 159029487 TMEM181 intrinsic component of endosome membrane
rs147149459 A/G 17 8006708 ALOXE3 hepoxilin-epoxide hydrolase activity
rs151256885 T/C 17 8013217 ALOXE3 intron hepoxilin-epoxide hydrolase activity

https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2020.07.01.20144592v1.full.pdf

На GSA вижу характерные только для европейцев rs147149459 и rs117665206, риск ~8X и ~5X соответственно.

[pashka_1604]

Неандертальский гаплотип, защищающий от тяжелого COVID-19 (http://xn--c1acc6aafa1c.xn--p1ai/?page_id=33602)

Мы получили от неандертальцев не только генетический вариант риска тяжелого COVID-19, но и защитный вариант, этот риск снижающий. Последний, расположенный на 12-й хромосоме, на 22% уменьшает необходимость интенсивной терапии пациентов. Этот участок содержит гены ферментов противовирусной защиты. Неандертальский гаплотип в геноме современного человека оказался под действием положительного отбора, и за последние 20 тысяч лет его частота в популяциях Евразии увеличилась.

В прошлом году самый известный в мире палеогенетик Сванте Паабо показал, что генетический вариант, ассоциированный с тяжелым течением  COVID-19, современные люди получили в наследство от неандертальцев. Но не стоит винить наших соседей по верхнепалеолитической Евразии в наших сегодняшних бедах. Оказалось, что они передали нам и другой генетический вариант, который, напротив, защищает от тяжелого течения COVID-19. Статья тех же авторов (Hugo Zeberg  и Svante Pääbo) с результатами этой работы вышла в журнале PNAS.

Локус на хромосоме 3, найденный в предыдущей работе Хьюго Зеберга и Сванте Паабо, повышает риск тяжелой болезни при инфицировании вирусом SARS-CoV-2. В новом исследовании, проведенном консорциумом Genetic of Mortality in Critical Care (GenOMICC), в дополнение к нему было найдено семь локусов на хромосомах 6,12, 19 и 21, проявляющих связь с течением COVID-19. В некоторых из них имеются SNP, снижающие риск тяжелой болезни, например в локусе на 12-й хромосоме.

Авторы данной работы все указанные семь локусов проверили на аллели, которые имеются в трех неандертальских геномах, секвенированных с высоким качеством, и в то же время отсутствуют в геномах африканского народа йоруба (108 человек из проекта 1000 Genomes Project). Этому критерию соответствовал локус на хромосоме 12 длиной 75 kb. Для дальнейшего его исследования использовали данные проекта COVID-19 Host Genetics Initiative [HGI]. Они показали, что определенный аллель в этом локусе (rs1156361) уменьшает вероятность госпитализации и на 22% снижает риск необходимости в интенсивной терапии пациентов с COVID-19.

Источник:

Hugo Zeberg  and Svante Pääbo. A genomic region associated with protection against severe COVID-19 is inherited from Neandertals // PNAS 2021 Vol. 118 No. 9 https://doi.org/10.1073/pnas.2026309118

https://www.pnas.org/content/118/9/e2026309118

[Kambic]

Доказана связь COVID-19 с группой крови
После того как авторы оценили количество антигенов RBD на респираторных клетках и красных кровяных тельцах у людей с I, II и III группами крови, выяснилось, что RBD имеет сильное предпочтение для связывания с респираторными клетками людей со II группой крови и не связывается с эритроцитами II группы крови или с респираторными клетками и красными кровяными тельцами других групп крови.

[pashka_1604]

Нашли 13 геномных локусов, связанных с COVID-19

Cсылка: http://xn--c1acc6aafa1c.xn--p1ai/?page_id=34196

Опубликовано исследование международной коллаборации COVID-19 Host Genetics Initiative (COVID-19 HGI): три метаанализа геномных ассоциаций с COVID-19, в которые вошли почти 50 тысяч пациентов. В этой работе описаны 13 локусов, ассоциированных либо с чувствительностью к инфицированию коронавирусом SARS-CoV-2, либо с тяжестью течения COVID-19. Часть из них пересекается с локусами, имеющими отношение к легочным, аутоиммунным и воспалительным заболеваниям.  Некоторые генетические варианты, связанные с COVID-19, имеют этногеографическую специфику.

На тяжесть COVID-19, как показывают наблюдения, неблагоприятно влияют мужской пол, возраст и индекс массы тела. Но эти три фактора не объясняют всех различий в течении болезни у разных людей. Очевидно, генетические факторы тоже играют роль. Исследования выявили несколько геномных локусов, которые коррелируют с течением COVID-19, наиболее сильная корреляция обнаруживается в локусе 3p21.31. Но такие работы находятся лишь в начале пути, и в генетических факторах COVID-19 пока очень много неясного. Чтобы развивать и координировать такие исследования, специалисты создали международную коллаборацию COVID-19 Host Genetics Initiative (COVID-19 HGI).

В журнале Nature опубликовано проведенное COVID-19 HGI масштабное исследование. Это результаты трех метаанализов, в которые вошли 46 исследований геномных ассоциаций (GWAS), охватившие в общей сложности почти 50 тысяч пациентов с COVID-19 из 19 стран. Страны представляют разные регионы: Европу, Америку, Африку, Ближний Восток, Южную Азию и Восточную Азию.

Вошедшие в исследование пациенты различались по степени тяжести COVID-19. Ученые выявляли геномные ассоциации с тремя показателями: 1) с  критически тяжелым течением COVID-19, при которым пациенты нуждаются в ИВЛ или умирают; 2) со средним/тяжелым течением, при котором пациентов госпитализируют; 3) с фактом подтвержденной инфекции SARS-CoV-2 вне зависимости от симптомов. Популяционным контролем для всех этих категорий служили группы того же этнического происхождения без коронавирусной инфекции.  Средний возраст участников составил 55 лет.

В ходе трех метаанализов авторы выявили независимые геномные ассоциации с COVID-19 в 13 локусах. Два из них расположены вблизи ранее известного локуса 3p21.31. Большинство из них имеют два аллеля, один из которых  коррелирует с показателями коронавирусной инфекции.

Из 13 локусов шесть проявили ассоциацию с критически тяжелым COVID-19, девять локусов — с течением COVID-19 от среднего до тяжелого с госпитализацией, наконец, семь локусов показали ассоциацию с инфицированием SARS-CoV-2 без учета симптомов. То есть, некоторые локусы были связаны с чувствительностью к заражению коронавирусом SARS-CoV-2, а другие проявили связь с тяжестью течения COVID-19 и с исходом болезни.

Авторы не выявили какой-либо связи генетических вариантов в описанных 13 локусах с полом. Но зато обнаружили их связь с этногеографическим происхождением. Так, два локуса с аллелями rs1886814 и rs72711165 показали корреляцию с тяжелым течением COVID-19 лишь в четырех исследованиях на пациентах восточноазиатского происхождения. Один из них, расположенный близко к гену FOXP4, с  достаточной частотой встречается в Восточной Азии (32%) и среди американцев смешанного происхождения (20%), на Ближнем Востоке его частота 7%, а в Европе – всего 2-3%. Указанный ген экспрессируется в эпителии дыхательных путей и играет важную роль в легочных функциях.

Коллаборация COVID-19 HGI продолжит изучать этноспецифические генетические варианты, имеющие отношение к COVID-19, в разных популяциях. Все новые данные публикуются на сайте www.covid19hg.org .

Вместе с тем авторы статьи подчеркивают, что нужны дополнительные исследования, чтобы понять биологическую роль обнаруженных генетических вариантов и их клиническую значимость.

Источник:

COVID-19 Host Genetics Initiative. Mapping the human genetic architecture of COVID-19 // Nature  https:// doi.org/10.1038/s41586-021-03767-x (2021).

[pashka_1604]

Пространственная изменчивость гена LZTFL1, связанного с тяжелым COVID-19, в населении России и мира

Ссылка: http://xn--c1acc6aafa1c.xn--p1ai/?page_id=35795

Источник:

Балановская Е.В., Горин И.О., Петрушенко В.С., Черневский Д.К., М. Кошель С.М., Темирбулатов И.И., Пылёв В. Ю., Агджоян А.Т. Геногеография в России и мире SNP-маркеров гена LZTFL1, ассоциированных с тяжелым течением COVID-19 // Вестник РГМУ, № 5. DOI: 10.24075/vrgmu.2022.047

https://vestnik.rsmu.press/archive/2022/5/4/abstract?lang=ru

Изучена пространственная изменчивость 11 SNP-маркеров гена LZTFL1, ассоциированного с двукратным увеличением риска тяжелого течения COVID-19. В анализ включены 28 метапопуляций (97 этносов) Северной Евразии и 34 метапопуляции мира.  Создан картографический атлас пространственной изменчивости 11 SNP-маркеров LZTFL1 в популяциях. В Северной Евразии основные географические векторы изменчивости «север–юг» и «запад–восток» в целом согласуются с антропологическим вектором «европеоидность–монголоидность». Глобальная изменчивость маркеров гена согласуется с распределением населения по частям света и их антропологическим составом. Огромное генетическое разнообразие народов России и сопредельных стран служит мостом, связующим три части света: Европу, Азию и Америку.
 
Тяжесть заболевания COVID-19 и смертность от него различаются в разных популяциях, что говорит о значимом влиянии генетических факторов. Сбор информации о генетических вариантах, ассоциированных с тяжелым течением болезни, происходит в рамках международного проекта COVID-19 host genetics initiative (COVID-19 HGI). Исследование частоты этих вариантов в разных популяциях мира – задача популяционных генетиков. Коллективом под руководством специалистов Медико-генетического научного центра ранее уже было проведено геногеографическое исследование двух генетических маркеров, связанных с предрасположенностью к тяжелому течению  заболевания COVID-19 в населении России и мира (об этой работе можно прочитать на сайте). В новом исследовании ученые сосредоточились на анализе распространения в популяциях России и мира 11 вариантов гена LZTFL1, связанного с двукратным увеличением риска тяжелого течения  COVID-19. Статья с результатами этой работы опубликована в журнале «Вестник РГМУ», руководитель работы  — д.б.н., профессор Е.В.Балановская.

В геногеографических ландшафтах изученных маркеров гена LZTFL1 авторы отмечают основные закономерности и по результатам исследования приходят к нескольким  выводам.

1) Основной вектор глобальной изменчивости маркеров гена LZTFL1 четко соответствует антропологическому делению населения мира. Мировые экстремумы частот маркеров наиболее характерны для коренного населения Африки и Америки и, как правило, альтернативны.

2) В генетическом пространстве Северной Евразии основной закономерностью является следование географической изменчивости по двум осям: «север–юг» и «запад–восток». Этот тренд хорошо согласуется с антропологическим вектором «европеоидность– монголоидность».

3) Генетический ландшафт России органично вписан в евразийский ландшафт. Огромное генетическое разнообразие народов России и сопредельных стран является мостом, связующим генофонды трех частей света — Европы, Азии и Америки.