en viktig del av att ta itu med COVID-19 är att förstå varför vissa människor upplever mer allvarliga symptom än andra. Tidigare i år visade sig ett segment av DNA 50 000 nukleotider långa (motsvarande 0,002% av det mänskliga genomet) ha en stark koppling till svår covid-19-infektion och hospitalisering1. Skriva i naturen, Zeberg och Pääbo2 rapporterar att denna region ärvs från Neanderthals., Deras resultat sprider inte bara ljus på en anledning att vissa människor är mer mottagliga för allvarlig sjukdom, men ger också insikter i mänsklig evolutionsbiologi.
DNA-sekvenser som är fysiskt nära varandra i genomet är ofta ärvda (kopplade) tillsammans. Dessa DNA-block, kända som haplootyper, innehåller därför tätt kopplade varianter-DNA-sekvenser eller nukleotider som varierar mellan individer i en population., Till exempel beskriver covid-19 risk haplotypen tidigare detta år1 varianter över hela dess 50,000-nukleotid span som ärvs tillsammans mer än 98% av tiden. Långa haplootyper som detta kan vara ett resultat av positivt urval, upprätthålls i våra Genom eftersom de bidrog till våra arters chanser att överleva och reproduktiv framgång. De kan också införas som ett resultat av interbreeding med arkaiska hominin-arter som Denisovans och Neanderthals.
några 1-4% av det moderna mänskliga genomet kommer från dessa gamla släktingar3., Många av de överlevande arkaiska generna är skadliga för moderna människor och är förknippade med infertilitet och en ökad risk för sjukdom4. Men några är fördelaktiga. Exempel är Denisovan-liknande version av en gen som kallas EPAS1 som hjälper modern Tibetaner att klara av livet vid extremt höga altitudes5, en Neandertalare gen som ökar vår känslighet för pain6 och andra som hjälper oss att parera viruses7.,
för Att undersöka om COVID-19 risk haplotypen kan ha införts från våra gamla släktingar, Zeberg och Pääbo jämfört regionen med en online-databas med ålderdomliga genomen från hela världen. De fann att regionen var nära besläktad med det i genomet av en Neandertal individ som bodde i dagens Kroatien omkring 50 000 år sedan, men det var inte relaterat till några kända Denisovaniska genom.
författarna kontrollerade nästa prevalensen av den Neandertal-härledda haplotypen i den moderna mänskliga befolkningen., De rapporterar att det är sällsynt eller helt frånvarande i östra asiater och afrikaner. Bland latinamerikaner och européer upprätthålls riskhaplotypen med en blygsam frekvens (4% respektive 8%). Däremot förekommer haplotypen med en frekvens på 30% hos individer som har sydasiatiska anor och når så högt som 37% hos dem med bangladeshiskt arv (Fig. 1).
Figur 1 / ojämn global spridning av en genetisk riskfaktor för COVID-19., Zeberg och Pääbo2 rapport att en lång sekvens av DNA som är förknippad med svår COVID-19 infektion och sjukhusvistelse härstammar från Neandertalarna. Sekvensen är ojämnt fördelad över moderna mänskliga populationer. Denna karta visar hur ofta riskfaktorn finns i olika populationer från hela världen. Sekvenseringsdata för dessa populationer samlades in av 1000 Genomprojekt10. (Anpassad från Fig. 3 ref. 2.,)
forskarna spekulerar därför att Neanderthal-härledd haplotype är en betydande bidragsgivare till covid-19-risken i specifika grupper. Deras hypotes stöds av sjukhusdata8 från Office for National Statistics i Storbritannien, vilket indikerar att individer med bangladeshiskt ursprung i landet är dubbelt så benägna att dö av COVID-19 som är medlemmar i den allmänna befolkningen (även om andra riskfaktorer naturligtvis kommer att bidra till denna statistik).,
Varför har denna haplotyp kvarhållits i vissa populationer? Författarna anser att det kan vara skyddande mot andra gamla patogener, och därför positivt utvalda för i vissa populationer runt om i världen9. Men när individer är infekterade med SARS-CoV-2 coronavirus kan det skyddande immunsvaret medierat av dessa gamla gener vara alltför aggressivt, vilket leder till det potentiellt dödliga immunsvaret som observeras hos personer som utvecklar svåra covid-19-symtom., Som ett resultat kan en haplotype som ibland i vårt förflutna ha varit till nytta för överlevnad nu ha en negativ effekt.
trots sambandet mellan denna risk haplotype och kliniska resultat, genetik ensam inte bestämma en persons risk att utveckla svår COVID-19. Våra gener och deras ursprung påverkar tydligt utvecklingen och utvecklingen av COVID-19 (och andra infektionssjukdomar), men miljöfaktorer har också nyckelroller i sjukdomsutfall.,
till exempel, även om Neandertal-härledd risk haplotypen är nästan helt frånvarande hos personer med afrikansk härkomst, har denna befolkning en högre covid-19 dödlighet än människor med annan etnisk bakgrund, även efter justering för geografi och socioekonomiska faktorer (se go.nature.com/3jcxezx (fliken demografi) och go.nature.com/2h4qfqu, till exempel). Social ojämlikhet och dess återverkningar verkar sannolikt stå för en större andel av risken för covid-19 död än Neanderthal-härledd DNA.,
det är fascinerande att tro att vår förfaders genetiska arv kan spela en roll i den nuvarande pandemin. Den underliggande effekten av det ärvda DNA på kroppens svar på viruset är dock oklart. Pågående globala ansträngningar för att studera sambanden mellan vår genetik och COVID-19 genom att analysera fler individer från olika populationer, som det som utförs av COVID-19 Värd Genetik Initiativ (www.covid19hg.org), kommer att hjälpa oss att utveckla en bättre förståelse för sjukdomens etiologi., Det är viktigt att erkänna att även om gener som är involverade i covid-19-svaret kan vara ärftliga, är sociala faktorer och beteenden (som social distansering och mask slitage) i vår kontroll och effektivt kan minska risken för infektion.
Lämna ett svar