Выявлена генетическая предрасположенность к тяжелой форме COVID-19

Российские ученые из НИУ "Высшая школа экономики" первыми в мире обнаружили генетическую предрасположенность к тяжелой форме COVID-19. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Immunology.

Т-клеточный иммунитет — один из ключевых механизмов, используемых человеческим организмом для борьбы с вирусными инфекциями. В основе клеточного иммунитета лежит процесс презентации, или обнаружения вирусных пептидов на поверхности инфицированных клеток, за которым следует активация Т-лимфоцитов, способных убивать вирус.

За презентацию вируса в клетках человека отвечают молекулы человеческого лейкоцитарного антигена класса I (HLA-I). Набор из шести таких молекул уникален для каждого человека и передается по наследству, поэтому способность быстро обнаруживать вирусные пептиды во многом определяется генетикой. Проще говоря, если набор аллелей хорошо обнаруживает вирус, то иммунные клетки быстро находят и уничтожают вирус. Если же у человека генный набор плохо справляется с таким обнаружением, более вероятно, что будет иметь место тяжелый случай заболевания.

Исследователи с факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ вместе с коллегами из Российского национального исследовательского медицинского университета имени Н. И. Пирогова и московской Городской клинической больницы № 15 имени О. М. Филатова изучили взаимосвязь между генотипом HLA-I и тяжестью COVID-19.

Используя машинное обучение, они построили модель, которая обеспечивает интегральную оценку возможной мощности Т-клеточного иммунного ответа на COVID-19. Авторы предположили, что если набор аллелей HLA-I позволяет эффективно презентовать пептиды вируса SARS-CoV-2, риск развития тяжелой формы COVID-19 будет минимальным — и наоборот.

Для проверки модели авторы проанализировали генотипы более 100 пациентов, перенесших COVID-19, и свыше 400 — здоровых людей из контрольной группы. В каждом случае программа оценивала риск тяжелой формы заболевания в баллах от нуля до 100. Сравнение с реальной клинической картиной показало, что прогнозная модель очень эффективна.

"В дополнение к обнаруженным корреляциям между генотипом и серьезностью COVID-19 предлагаемый подход также помогает оценить, как определенная мутация COVID-19 может повлиять на развитие Т-клеточного иммунитета к вирусу. Например, мы сможем выявлять группы пациентов, у которых заражение новыми штаммами SARS-CoV-2 может привести к более тяжелым формам заболевания", — приводятся в пресс-релизе слова руководителя исследования профессора Александра Тоневицкого, декана факультета биологии и биотехнологии НИУ ВШЭ.

Помимо анализа населения Москвы, высокая точность прогнозов новой модели была подтверждена и на независимой выборке пациентов из Мадрида — прогнозная оценка риска у пациентов, страдающих тяжелым COVID-19, была значительно выше, чем у пациентов со средними и легкими случаями заболевания.