En viktig del av håndteringen av COVID-19 er å forstå hvorfor noen mennesker opplever mer alvorlige symptomer enn andre. Tidligere dette året, et segment av DNA-50,000 nukleotider lang (tilsvarende 0.002% av det humane genom) ble funnet å ha en sterk sammenheng med alvorlig COVID-19 infeksjon og hospitalization1. Du skriver i Naturen, Zeberg og Pääbo2 rapporten at denne regionen er arvet fra Neandertalerne., Deres resultater ikke bare belyse en grunn til at noen mennesker er mer utsatt for alvorlig sykdom, men også gi innsikt i menneskelig evolusjonær biologi.
DNA-sekvenser som er fysisk nær hverandre i genom er ofte arvelig (koblet) sammen. Disse blokkene av DNA, kjent som haplotypes, inneholder derfor tett knyttet varianter — DNA-sekvenser eller nukleotider som varierer mellom individer i en populasjon., For eksempel, den COVID-19 risiko haplotype beskrevet tidligere denne year1 havner varianter over hele 50,000-nukleotid span som er arvet sammen mer enn 98% av tiden. Lang haplotypes slik som dette kan være et resultat av positiv utvelgelse, vedlikeholdes i vår forsikring fordi de har bidratt til vår artens muligheter til overlevelse og reproduktiv suksess. De kan også bli innført som et resultat av avlende med arkaiske hominin arter som Denisovans og Neandertalerne.
Noen 1-4% av det moderne menneskets genom kommer fra disse gamle relatives3., Mange av de overlevende arkaiske gener er skadelig for moderne mennesker, og er assosiert med infertilitet og økt risiko for disease4. Men noen er nyttige. Eksempler på dette er Denisovan-aktig versjon av et gen som kalles EPAS1 som hjelper moderne Tibetanere til å takle livet på ekstremt høye altitudes5, en Neandertaler-gen som øker vår følsomhet for pain6 og andre som hjelper oss å avverge viruses7.,
for Å undersøke om de COVID-19 risiko haplotype kan ha blitt introdusert fra våre gamle slektninger, Zeberg og Pääbo sammenlignet regionen med en online database arkaisk genomer fra hele verden. De fant regionen til å være nært knyttet til at det i genomet av en Neandertaler person som levde i dagens Kroatia rundt 50 000 år siden, men det var ikke knyttet til noen kjent Denisovan genomer.
forfatterne neste sjekket utbredelsen av Neandertaler-avledet haplotype i moderne menneskelige befolkningen., De rapporterer at det er sjeldne eller helt fraværende i øst-Asiater og Afrikanere. Blant Latin-Amerikanere og Europeere, risikoen haplotype er vedlikeholdt på en beskjeden frekvens (4% og 8%, henholdsvis). Derimot, haplotype oppstår ved en frekvens på 30% i personer som har sør-Asiatisk herkomst, nådde så høyt som 37% i de med Bangladesh heritage (Fig. 1).
Figur 1 | Ujevn globale spredningen av en genetisk risikofaktor for COVID-19., Zeberg og Pääbo2 rapporten at en lang sekvens av DNA som er forbundet med alvorlig COVID-19 infeksjon og sykehusinnleggelse er avledet fra Neandertalerne. Sekvensen er ujevnt fordelt moderne menneskelige populasjoner. Dette kartet viser frekvensen som risikofaktor er funnet i ulike populasjoner fra hele verden. Den sekvensering data for disse bestandene var samlet ved 1000 Genomer Project10. (Tilpasset fra Fig. 3 av art. 2.,)
forskerne derfor spekulere i at det Neandertaler-avledet haplotype er en betydelig bidragsyter til COVID-19 risiko i bestemte grupper. Deres hypotese er støttet av sykehus data8 fra Office for National Statistics i Storbritannia, noe som indikerer at personer i Bangladesh opprinnelse i land som er dobbelt så sannsynlig å dø av COVID-19 som er medlemmer av den generelle befolkningen (selv om andre risikofaktorer vil, selvfølgelig, bidrar til denne statistikken).,
Hvorfor har dette haplotype blitt beholdt i noen bestander? Forfatterne posit at det kan være beskyttende mot andre gamle patogener, og derfor positivt valgt for i visse populasjoner rundt world9. Men når personer er smittet med SARS-CoV-2 coronavirus, beskyttende immunrespons mediert av disse gamle gener kan være svært aggressiv, fører til potensielt dødelig immunrespons observert hos personer som utvikler alvorlig COVID-19 symptomer., Som et resultat, er en haplotype som til tider i våre tidligere kanskje har vært en fordel for overlevelse kan nå være å ha en ugunstig effekt.
til Tross for korrelasjonen mellom denne risikoen haplotype og kliniske utfall, genetikk alene ikke avgjør en persons risiko for å utvikle alvorlig COVID-19. Våre gener og deres opprinnelse klart påvirke utvikling og progresjon av COVID-19 (og andre smittsomme sykdommer), men miljømessige faktorer også har viktige roller i sykdom utfall.,
For eksempel, selv om det Neandertaler-avledet risiko haplotype er nesten helt fraværende hos mennesker med Afrikansk opphav, denne befolkningen har et høyere COVID-19 dødelighet enn mennesker med en annen etnisk bakgrunn, selv etter justering for geografi og sosio-økonomiske faktorer (se go.nature.com/3jcxezx (‘Demografi» – fanen) og go.nature.com/2h4qfqu for eksempel). Sosial ulikhet og dens konsekvenser synes sannsynlig å stå for en større andel av risikoen for COVID-19 død enn ikke Neandertaler-avledet DNA.,
Det er fascinerende å tenke på at våre forfedre genetiske arv kan spille en rolle i den nåværende pandemien. Imidlertid, er den underliggende virkningen av arvet DNA på kroppens reaksjon til virus er uklart. Pågående globale innsatsen for å studere sammenheng mellom vår genetikk og COVID-19 ved å analysere flere individer fra ulike populasjoner, for eksempel at det å være foretatt av COVID-19 Vert Genetikk Initiative (www.covid19hg.org), vil hjelpe oss til å utvikle en bedre forståelse av sykdommens etiologi., Det er viktig å erkjenne at selv om gener som er involvert i COVID-19 svar kan være arvelig, sosiale faktorer og atferd (slik som sosial distanse og maske på seg) er i vår kontroll, og kan effektivt redusere risikoen for infeksjon.
Legg igjen en kommentar