Vīrs saslima, bet sievai pat nebija simptomu. Zinātnieki meklē Covid-19 vīrusa Ahilleja papēdi

Ņujorkā esošās Icana medicīnas skolas ģenētiķis Džeisons Bobs pēdējo desmitgadi ir pētījis cilvēkus ar neparastu noturību pret dažādām slimībām, sākot ar sirds slimībām un beidzot ar Laimas slimību. Kad sākās pirmais Covid-19 vilnis, viņš uzreiz iedomājās, vai kaut kur ir cilvēki, kuri nespēj inficēties ar SARS-CoV-2 vīrusu.

"Tas lika man domāt par Stefenu Kronu un to, ka kādam būtu jāmeklē šādi gadījumi attiecībā uz Covid-19," viņš saka.

Vīrs, kurš nespēja saslimt ar AIDS

Viens no uzskatāmākajiem piemēriem par vīrusizturīgiem cilvēkiem, ir iepriekš minētais amerikānis Stefens Krons.

Jaunībā Krons bezpalīdzīgi vēroja, kā viens pēc otra no nezināmas slimības sāka mirt viņa draugi. Kad 1978.gadā ar slimību, kuru mūsdienās pazīstam kā AIDS, smagi saslima viņa partneris, vingrotājs Džerijs Grīns, Krons pieņēma, ka viņš ir nākamais.

1996. gadā imunologs Bils Pakstons sāka vērsties pie homoseksuāliem vīriešiem, kuri bija pakļauti HIV vīrusam, bet nesaslima. Viņš gribēja izpētīt, kas viņos ir tik īpašs. Kad Pakstons mēģenē ar vīrusu centās inficēt Krona baltās asins šūnas jeb leikocītus, tas izrādījās neiespējami.

Izrādījās, ka Kronam bija ģenētiska mutācija - tāda, kas sastopama aptuveni 1% iedzīvotāju -, kas neļauj HIV vīrusam sasaistīties ar balto asins šūnu virsmu. Nākamās desmitgades laikā zinātnieki izstrādāja pretretrovīrusu zāles, kas pilnībā mainīja HIV infekcijas ārstēšanu - maraviroku. Šīs zāles mūsdienās ir izšķirošas, palīdzot kontrolēt HIV vīrusu, lai tas neattīstītos pēdējā un neārstējamā stadijā - AIDS.

Gadījums ar Kronu palīdzējis ne tikai HIV pacientiem, bet ļāvis atklāt pilnīgi jaunu medicīniskās zinātnes lauku, kurā zinātnieki pēta tā sauktos "izstumtos" cilvēkus, kuri ir vai nu neparasti izturīgi, vai arī īpaši uzņēmīgi pret slimībām, tādējādi izmantojot iegūto informāciju par pamatu jaunu ārstēšanas veidu izstrādei.

Pēta Covid-19 izturīgos

Ģenētiķa Boba ideja bija mēģināt atrast veselas ģimenes, kurās vairākas paaudzes pārcietušas smagu saslimšanu ar Covid-19. Viņš meklēja atsevišķus cilvēkus, kuriem ģimenē slimība noritēja asimptomātiski.

Agrāk šādu ģimeņu atrašana būtu prasījusi vairākus gadus, bet mūsdienās, pateicoties sociālajiem tīkliem un citām digitālajām iespējām, tas ir izdarāms daudz vieglāk un ātrāk.

Turpmāko mēnešu laikā Bobs cer sekvencēt Covid-19 noturīgo cilvēku genomus, lai noskaidrotu, vai viņos ir kādas mutācijas, kas, šķiet, palīdz viņiem izvairīties no vīrusa. Ja tas apstiprināsies, būs papildu cerība izstrādāt pretvīrusa līdzekļus, kas var aizsargāt gan pret Covid-19, gan citu koronavīrusu uzliesmojumiem nākotnē.

Atrastas jau dažas kopīgas pazīmes

Pētnieki jau ir identificējuši saistību starp 0 tipa un rēzus negatīvajām asins grupām un mazāku smagas saslimšanas risku. Bet, lai gan zinātnieki ir izvirzījuši hipotēzi, ka cilvēkiem ar noteiktām asins grupām varētu būt dabiskas antivielas, kas spēj atpazīt vīrusu, precīzs saistības iemesls joprojām nav skaidrs.

Bobs nav vienīgais, kurš pēta cilvēkus ar izteiktu vīrusu noturību. Sanpaulu universitātes Cilvēka genoma izpētes centra direktore Majana Zaca ir identificējusi 100 pārus, kur viena persona saslimusi ar Covid-19, bet viņu partneris nav inficējies. Viņas komanda sākusi pētīt šos gadījumus, cerot identificēt kādus kopīgus ģenētiskos marķierus.

"Mērķis ir uzzināt, kāpēc dažiem cilvēkiem, kuri ir īpaši pakļauti vīrusam, neattīstās Covid-19 slimība un neizstrādājas antivielas," viņa stāsta. "Mēs noskaidrojām, ka tas notiek samērā bieži."

Kaut arī pierādījies, ka Covid-19 ir īpaši nāvējošs vecākajām paaudzēm, vecāka gadagājuma cilvēki, kuri ir īpaši izturīgi pret vīrusu, varētu palīdzēt rast jaunus veidus, kā pasargāt neaizsargātākos.

Ķermeņa trauksmes sistēmas darbības traucējumi

Rokfellera universitātes pētnieki Ņujorkā savukārt uzņēmušies pētīt, kāpēc ar Covid-19 dažkārt smagi saslimst jauni un veseli cilvēki.

Pēdējo 20 gadu laikā Rokfellera universitātes zinātnieki ir pētījuši cilvēka genomu, lai uzzinātu, kāpēc daži negaidīti un smagi saslimst ar tādiem parastiem vīrusiem, kā herpes un gripa. "Katrā infekcijas slimībā, kuru mēs esam apskatījuši, vienmēr var atrast cilvēkus, kuri smagi saslimst tāpēc, ka viņiem ir ģenētiskas mutācijas, kas padara viņu organismu uzņēmīgāku," saka ģenētiķe Kvina Žanga.

Aprīlī pētnieki uzsāka starptautisku sadarbību ar universitātēm un medicīnas centriem no Beļģijas līdz Taivānai, lai identificētu iemeslus, kāpēc ar Covid-19 smagi saslimst jaunie un veselīgie.

Jau projekta sākumā Žangai bija aizdomas par īsto vaininieku. 

Sešdesmitajos gados zinātnieki atklāja, ka mūsu šūnās ir iebūvēta tāda kā trauksmes sistēma, kas brīdina pārējo ķermeni, kad tam uzbrūk jauns vīruss. "Kad vīruss nonāk šūnā, inficētā šūna ražo olbaltumvielas, ko sauc par pirmā tipa interferoniem, un tās tiek izdalītas ārpus šūnas," skaidro Žanga. "Visas apkārtējās šūnas saņem šo signālu, un tās velta visus spēku, lai sagatavotos cīņai pret šo vīrusu. Ja infekcija ir nopietna, tad šūnas saražo pietiekami daudz pirmā tipa interferona, kas izdalās asinīs, un tāpēc viss ķermenis zina, ka gaidāms nopietns uzbrukums. "

Tomēr dažiem cilvēkiem šī sistēma darbojas nepareizi. 2015. gadā Rokfellera zinātnieki identificēja mutācijas jaunos un spēcīgos cilvēkos, kuru dēļ viņiem attīstījās smaga gripas izraisīta pneimonija.

Zinātnisko rakstu sērijā, kas publicēta 2020. gada septembrī, Rokfellera universitātes zinātnieki izpētījuši, ka vairāk nekā 10% cilvēku, kuriem Covid-19 norit smagi, ir kļūdainas antivielas jeb autoantivielas, kas uzbrūk nevis vīrusam, bet pašai imūnsistēmai. Vēl vismaz 3,5% tika noteikta viena veida ģenētiskā mutācija, kas neļāva šūnām radīt interferona reakciju jeb "celt trauksmi".

Uzņēmības gēni

Bet šķiet, ka autoantivielas un mutācijas, kas tieši bloķē interferonu izstrādi, atbilst tikai aptuveni 14% no neparasti uzņēmīgajiem pacientiem. Ģenētiķi uzskata, ka pārējo 86% ievainojamībā vainojama ģenētiskā mijiedarbība, kas tieši skar viņus, kad tiek saķerts vīruss. 

"Tikai neliels skaits cilvēku inficējas smagi, jo viņiem ir viena galvenā gēna mutācija," stāsta Sjēnas universitātes medicīnas ģenētikas profesore Alesandra Renjē. "Lielākajā daļā pacientu attīstās sarežģītāks modelis, kad daudzi gēni savstarpēji sadarbojas, kā rezultātā paaugstinās uzņēmība un risks saslimt īpaši smagi."

Edinburgas universitātes zinātnieki ir izpētījuši 2700 pacientu genomus intensīvās terapijas nodaļās visā Lielbritānijā un salīdzinājuši tos ar veselīgu brīvprātīgo genomiem. Viņi atklāja, ka cilvēkiem, kuri ir neaizsargāti pret Covid-19, ir pieci gēni, kuri saistīti ar interferona reakciju un uzņēmību pret plaušu iekaisumu. "Šī kombinācija nozīmē, ka vīruss spēj vieglāk izplatīties pa ķermeni, un tāpēc viņiem, visticamāk, rodas plaušu bojājumi," saka pētījuma autori.

Gan Rokfellera universitātes, gan Edinburgas zinātnieki tagad vēlas veikt vēl lielākus pētījumus ar smagi slimiem pacientiem, lai mēģinātu identificēt papildu ģenētiskās norādes par to, kāpēc vīruss spēj uzveikt pat iepriekš veselīgus cilvēkus. Tas var dot atbildi arī uz jautājumu, kāpēc cilvēkiem ar A tipa asinsgrupu ir šķietami lielāks risks ar Covid-19 saslimt smagi, kā arī to, kāpēc ar vīrusu smagāk slimo tieši vīrieši.