Il DNA di Neanderthal evidenzia la complessità dei fattori di rischio COVID

Una parte fondamentale dell’affrontare il COVID-19 è capire perché alcune persone sperimentano sintomi più gravi di altri. All’inizio di quest’anno, un segmento di DNA lungo 50.000 nucleotidi (corrispondente allo 0,002% del genoma umano) è stato trovato per avere una forte associazione con grave infezione da COVID-19 e ospedalizzazione1. Scrivendo su Nature, Zeberg e Pääbo2 riferiscono che questa regione è ereditata dai Neanderthal., I loro risultati non solo fanno luce su una ragione per cui alcune persone sono più suscettibili alle malattie gravi, ma forniscono anche approfondimenti sulla biologia evolutiva umana.

Le sequenze di DNA che sono fisicamente vicine l’una all’altra nel genoma sono spesso ereditate (collegate) insieme. Questi blocchi di DNA, noti come aplotipi, contengono quindi varianti strettamente legate-sequenze di DNA o nucleotidi che variano tra individui in una popolazione., Ad esempio, l’aplotipo di rischio COVID-19 descritto all’inizio di quest’anno1 ospita varianti nell’intero arco di 50.000 nucleotidi che vengono ereditate insieme più del 98% delle volte. Gli aplotipi lunghi come questo potrebbero essere il risultato di una selezione positiva, mantenuta nei nostri genomi perché hanno contribuito alle possibilità di sopravvivenza e al successo riproduttivo della nostra specie. Potrebbero anche essere introdotti come risultato dell’incrocio con specie di ominidi arcaici come i Denisovani e i Neanderthal.

Circa l ‘ 1-4% del genoma umano moderno proviene da questi antichi relativi3., Molti dei geni arcaici sopravvissuti sono dannosi per gli esseri umani moderni e sono associati all’infertilità e ad un aumentato rischio di malattia4. Ma alcuni sono utili. Gli esempi includono la versione denisovana di un gene chiamato EPAS1 che aiuta i tibetani moderni a far fronte alla vita ad altitudini elevate5, un gene di Neanderthal che aumenta la nostra sensibilità al dolore6 e altri che ci aiutano a respingere i virus7.,

Per indagare se l’aplotipo di rischio COVID-19 potrebbe essere stato introdotto dai nostri antichi parenti, Zeberg e Pääbo hanno confrontato la regione con un database online di genomi arcaici provenienti da tutto il mondo. Hanno scoperto che la regione era strettamente correlata a quella del genoma di un individuo di Neanderthal che viveva nella Croazia moderna circa 50.000 anni fa, ma non era correlata a nessun genoma Denisovan noto.

Gli autori hanno successivamente verificato la prevalenza dell’aplotipo derivato da Neanderthal nella popolazione umana moderna., Riferiscono che è raro o completamente assente negli asiatici orientali e negli africani. Tra i latinoamericani e gli europei, l’aplotipo di rischio è mantenuto ad una frequenza modesta (4% e 8%, rispettivamente). Al contrario, l’aplotipo si verifica con una frequenza del 30% in individui che hanno ascendenza dell’Asia meridionale, raggiungendo il 37% in quelli con eredità del Bangladesh (Fig. 1).

I ricercatori ipotizzano quindi che l’aplotipo derivato da Neanderthal sia un contributo sostanziale al rischio COVID-19 in gruppi specifici. La loro ipotesi è supportata dai dati ospedalieri8 dell’Office for National Statistics nel Regno Unito, che indicano che gli individui di origine bangladeshi nel paese hanno il doppio delle probabilità di morire di COVID-19 rispetto ai membri della popolazione generale (anche se altri fattori di rischio contribuiranno, ovviamente, a queste statistiche).,

Perché questo aplotipo è stato mantenuto in alcune popolazioni? Gli autori ipotizzano che potrebbe essere protettivo contro altri patogeni antichi, e quindi selezionato positivamente per alcune popolazioni in tutto il mondo9. Ma quando gli individui sono infettati con il coronavirus SARS-CoV-2, la risposta immunitaria protettiva mediata da questi antichi geni potrebbe essere eccessivamente aggressiva, portando alla risposta immunitaria potenzialmente fatale osservata nelle persone che sviluppano gravi sintomi di COVID-19., Di conseguenza, un aplotipo che a volte nel nostro passato avrebbe potuto essere utile per la sopravvivenza potrebbe ora avere un effetto negativo.

Nonostante la correlazione tra questo aplotipo di rischio e gli esiti clinici, la genetica da sola non determina il rischio di una persona di sviluppare COVID-19 grave. I nostri geni e le loro origini influenzano chiaramente lo sviluppo e la progressione della COVID-19 (e di altre malattie infettive), ma anche i fattori ambientali hanno un ruolo chiave nei risultati della malattia.,

Ad esempio, sebbene l’aplotipo di rischio derivato da Neanderthal sia quasi completamente assente nelle persone con ascendenza africana, questa popolazione ha un tasso di mortalità COVID-19 più alto rispetto alle persone di altre etnie, anche dopo l’aggiustamento per la geografia e i fattori socio-economici (vedi go.nature.com/3jcxezx (scheda “Dati demografici”) e go.nature.com/2h4qfqu, per esempio). La disuguaglianza sociale e le sue ripercussioni sembrano probabilmente spiegare una percentuale maggiore del rischio di morte di COVID-19 rispetto al DNA derivato da Neanderthal.,

È affascinante pensare che l’eredità genetica del nostro antenato potrebbe giocare un ruolo nell’attuale pandemia. Tuttavia, l’impatto sottostante del DNA ereditato sulla risposta del corpo al virus non è chiaro. Sforzi globali in corso per studiare le associazioni tra la nostra genetica e COVID-19 analizzando più individui provenienti da diverse popolazioni ,come quella intrapresa dall’iniziativa COVID-19 Host Genetics (www.covid19hg.org), ci aiuterà a sviluppare una migliore comprensione dell’eziologia della malattia., È importante riconoscere che, sebbene i geni coinvolti nella risposta COVID-19 possano essere ereditati, i fattori e i comportamenti sociali (come l’allontanamento sociale e l’uso della maschera) sono sotto il nostro controllo e possono ridurre efficacemente il rischio di infezione.