HLA, человеческие лейкоцитарные антигены, участвуют в распознавании патогенов и варьируются от человека к человеку. Эти вариации могут влиять на то, как хорошо иммунная система распознает тот или иной патоген. Плохое распознавание SARS-CoV-2 может привести к тому, что человек станет более уязвим к вирусу. Некоторым же, как выяснилось, HLA-гены позволяют перенести болезнь и даже этого не заметить.
Исследователи из Ньюкаслского университета отобрали образцы ДНК 49 пациентов с тяжелой формой COVID-19, которые попали в больницу с дыхательной недостаточностью. 69 образцов бессимптомных пациентов они получили от сотрудников больницы, которые узнали о болезни только благодаря анализам. В качестве контрольных образцов ученые использовали данные пациентов из исследования связи между генотипами HLA и результатами операций по замене суставов.
Изучая различные варианты одних и тех же генов, исследователи обнаружили, что аллель гена HLA-DRB1, HLA-DRB1*04:01, в три раза чаще встречается у бессимптомных носителей SARS-CoV-2.
Это первое весомое доказательство подобной генетической устойчивости к COVID-19, уверены авторы работы, опубликованной в журнале HLA. Обнаружить аллель удалось благодаря прицельному исследованию HLA-генов вместо исследования всего генома.
Ученые сравнивают исследования целого генома со спутниковыми снимками — подобный масштаб не позволяет хорошо рассмотреть детали, которые могут оказаться важны. Например, различные аллели одного и того же гена могут влиять на иммунный ответ совершенно противоположным образом. Поэтому в своей работе исследователи искали разницу в аллелях генов у людей, переболевших COVID-19 в тяжелой форме либо бессимптомно.
Эффект частоты появления генов в зависимости от географического положения известен в науке давно. Также хорошо известно, что HLA-гены развиваются на протяжении многих поколений для защиты от определенных патогенов.
Частота появления гена HLA-DRB1*04:01 в популяции напрямую связана с широтой и долготой. На севере и западе Европы он встречается чаще. Это говорит о том, что население европейского происхождения с большей вероятностью будет оставаться бессимптомным, но при этом способным заражать окружающих.
«Это важное открытие, которое может объяснить, почему некоторые люди заражаются COVID-19, но не имеют симптомов, — говорит доктор Карлос Эчеваррия, один из авторов работы. — Это может привести к созданию генетического теста, который покажет, кого следует вакцинировать в первую очередь. На уровне популяции важно знать о таких особенностях, потому что, когда у нас много людей, способных переносить COVID-19 бессимптомно, они могут активно распространять болезнь».
«SARS-CoV-2 — одна из самых больших угроз, с которыми столкнулось человечество, — отмечает профессор Джон Берн, соавтор исследования. — Чем больше мы будем понимать, почему некоторые люди заболевают, тем лучше мы сможем защититься от этого вируса и других подобных ему в будущем».
Исследование привело и к незапланированным открытиям.
«Одним из самых интересных результатов оказалась взаимосвязь между долготой и широтой и частотой появления HLA-генов, — поясняет соавтор исследования Дэвид Лэнгтон. — Давно известно, что заболеваемость, например, рассеянным склерозом увеличивается с ростом широты. Отчасти это объясняется снижением уровня ультрафиолета, следовательно, снижением концентрации витамина D в организме. Однако мы не знали, что один из основных генов риска развития рассеянного склероза, а именно DRB1*15:01, напрямую коррелирует с широтой местности».
Это подчеркивает сложную взаимосвязь между окружающей средой, генетикой и болезнями, добавляет он. Так, некоторые гены HLA реагируют на витамин D, а низкий уровень витамина D — фактор риска тяжелого течения COVID-19. Но чтобы понять, как можно использовать эту информацию для борьбы с болезнью, необходимы дальнейшие исследования.
Кроме того, в описанном исследовании использовались образцы лишь с северо-востока Англии. Возможно, для других регионов ситуация окажется иной — это тоже необходимо проверить.