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Genetica di COVID-19: perché alcune persone sviluppano sintomi gravi

COVID-19Genetica di COVID-19: perché alcune persone sviluppano sintomi gravi

È noto che l'età avanzata e le comorbilità sono fattori ad alto rischio per il COVID-19. Il corredo genetico predispone alcune persone a renderle più suscettibili a sintomi gravi? Al contrario, il trucco genetico consente ad alcune persone di avere un'immunità innata che le rende immuni contro il COVID-19, il che implica che tali persone potrebbero non aver bisogno di vaccini. L'identificazione delle persone con suscettibilità genetica (tramite l'analisi del genoma) può fornire un approccio di medicina personalizzata/di precisione più efficiente per combattere questa pandemia e altre malattie ad alto carico come il cancro.  

COVID-19 è noto per colpire in modo sproporzionato gli anziani e le persone con comorbilità, tuttavia sembra esserci un altro modello. Apparentemente, alcune persone sono geneticamente più inclini e predisposte a sviluppare gravi sintomi potenzialmente letali 1 come indicato nei casi segnalati come tre fratelli in una fascia di età simile (che vivevano separatamente ed erano in condizioni di salute normali) che hanno ceduto al COVID-19 2. Questo piccolo gruppo di persone soffre di iperinfiammazione, deterioramento clinico e insufficienza multiorgano causata dallo sviluppo Tempesta di citochine (CS) in cui Interleuchina-6 (IL-6) è un mediatore centrale. Due polimorfismi genici comuni che predispongono all'iperinfiammazione sono la febbre mediterranea familiare (FMF) e il deficit di glucosio-6-fosfato deidrogenasi (G6PD) che combinato con l'obesità aumenta ulteriormente il rischio 3.  

Una revisione sistematica collega la suscettibilità alle varianti genetiche nei geni della risposta immunitaria. Quaranta geni sono stati trovati associati alla suscettibilità e 21 di questi geni avevano una relazione con lo sviluppo di sintomi gravi 4. Un altro studio supporta l'opinione che Gene ACE2 il polimorfismo contribuisce alla suscettibilità al COVID-19 5. Il virus responsabile di COVID-19 utilizza la proteina recettore dell'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (ACE2) presente sulla superficie cellulare per entrare nella cellula. Qualsiasi variazione nel gene ACE2 avrebbe un forte impatto sulla predisposizione al COVID. Il ruolo della genetica dell'ospite nella suscettibilità a COVID-19 è studiato a livello di varianti strutturali (SV) in uno studio riportato in preprint recentemente da Sahajpal NS, et al. In questo studio, i ricercatori hanno eseguito l'analisi del genoma su 37 pazienti gravemente malati di COVID-19. Questa indagine incentrata sul paziente ha identificato 11 grandi varianti strutturali che coinvolgono 38 geni con un potenziale ruolo nello sviluppo di sintomi gravi di COVID-19 6

La base di conoscenze in rapida evoluzione sul ruolo della genetica dell'ospite in COVID-19 la progressione della malattia può indicare un appropriato spostamento dell'attenzione verso un approccio mirato alla prevenzione e al trattamento di COVID-19. Potrebbe essere possibile pensare a interventi mirati con precisione al patrimonio genetico unico degli individui 7. Tuttavia, i trattamenti o gli interventi personalizzati e precisi richiederebbero dati di analisi del genoma a livello individuale. Potrebbero esserci problemi di privacy da affrontare, tuttavia, a lungo termine, questo potrebbe rivelarsi più efficace anche in termini di costi.  

Attualmente, ci sono alcune organizzazioni commerciali che forniscono servizi personali che coprono le predisposizioni sanitarie di base per gli individui. Tuttavia, sarebbero necessari sforzi più organizzati nel settore pubblico per costruire la base di conoscenze e l'infrastruttura affinché la medicina di precisione personalizzata diventi una realtà. Studio multicentrico GEN-COVID 8 che mirano a ricavare dati fenotipici e genotipici a livello individuale attraverso biobanche e cartelle cliniche per rendere i dati disponibili a COVID-19 ricercatori di tutto il mondo è un passo avanti in questa direzione.  

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Riferimenti:  

  1. Kaiser J., 2020. Quanto ti farà ammalare il coronavirus? La risposta potrebbe essere nei tuoi geni. Scienza. Pubblicato il 27 marzo 2020. DOI: https://doi.org/10.1126/science.abb9192 
  1. Yousefzadegan S. e Rezaei N., 2020. Caso clinico: morte a causa di COVID-19 in Three Brothers. L'American Journal of Tropical Medicine and Hygiene. Volume 102: Numero 6 Pagina(e): 1203–1204. Pubblicato online: 10 aprile 2020. DOI: https://doi.org/10.4269/ajtmh.20-0240 
  1. Woo Y., Kamarulzaman A., et al 2020. Una predisposizione genetica per Cytokine Storm nell'infezione da COVID-19 potenzialmente letale. Ristampe OSFP. Creato: 12 aprile 2020. DOI: https://doi.org/10.31219/osf.io/mxsvw    
  1. Elhabyan A., Elyaacoub S., et al, 2020. Il ruolo della genetica dell'ospite nella suscettibilità a gravi infezioni virali nell'uomo e approfondimenti sulla genetica dell'ospite di grave COVID-19: una revisione sistematica, Virus Research, Volume 289, 2020. Disponibile online il 9 settembre 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.virusres.2020.198163 
  1. Calcagnile M. e Forgez P., 2020. La simulazione di docking molecolare rivela polimorfismi ACE2 che possono aumentare l'affinità di ACE2 con la proteina Spike SARS-CoV-2. Biochimie Volume 180, gennaio 2021, pagine 143-148. Disponibile online il 9 novembre 2020. DOI: https://doi.org/10.1016/j.biochi.2020.11.004   
  1. Sahajpal NS, Lai CJ, et al 2021. L'analisi del genoma ospite delle variazioni strutturali mediante la mappatura del genoma ottico fornisce informazioni clinicamente preziose sui geni implicati nei percorsi critici di replicazione immunitaria, virale e virale in pazienti con COVID-19 grave. Prestampa medRxiv. 8 gennaio 2021. DOI: https://doi.org/10.1101/2021.01.05.21249190 
  1. Zhou, A., Sabatello, M., Eyal, G. et al. La medicina di precisione è rilevante nell'era del COVID-19? Genet Med (2021). Pubblicato: 13 gennaio 202. DOI:  https://doi.org/10.1038/s41436-020-01088-4 
  1. Daga, S., Fallerini, C., Baldassarri, M. et al. Impiegare un approccio sistematico al biobanking e analizzare i dati clinici e genetici per far progredire la ricerca COVID-19. Eur J Hum Genet (2021). Pubblicato: 17 gennaio 2021.  https://doi.org/10.1038/s41431-020-00793-7  

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Umesh Prasad
Umesh Prasad
Caporedattore, Scientific European

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