El coronavirus SARS-COV-2 es insidioso y misterioso. Los síntomas de la enfermedad que causa son variados, y el retrato de su víctima típica no es tan evidente como parecía antes. 23andMe utilizará su base de datos genética única para identificar un posible vínculo entre el ADN de los pacientes y la vulnerabilidad al virus.
El coronavirus SARS-COV-2, que apareció por primera vez el año pasado en China, es un agresor que ofrece igualdad de oportunidades. Si eres un ser humano, quiere penetrarte. Parece que el virus infecta a las personas de la misma forma independientemente de su edad, raza o sexo. Esto es lógico, ya que se trata de un patógeno completamente nuevo del que nadie tiene inmunidad.
Pero la enfermedad Covid-19 causada por el virus es más impredecible en sus manifestaciones. Muy pocas personas infectadas se enferman realmente. Los pacientes tienen síntomas muy diferentes. Alguien tiene fiebre alta y tos. Algunos tienen calambres de estómago y diarrea. Alguien está perdiendo el apetito. Alguien deja de distinguir los olores. Alguien puede superar la enfermedad sentándose en casa, consumiendo muchos líquidos y deleitándose con programas de televisión. Y alguien termina en cuidados intensivos, donde se le conectan muchos tubos, que sin éxito bombean aire a sus pulmones enfermos. Los ancianos con enfermedades crónicas y los hombres representan la mayoría de las muertes. Pero no siempre. En los Estados Unidos, un gran porcentaje de los hospitalizados con síntomas graves tiene menos de 40 años. Los niños, especialmente los bebés, tampoco están protegidos al cien por cien.
Los científicos están analizando datos epidemiológicos dispersos de puntos críticos como China, Italia y Estados Unidos para comprender qué causó estas diferencias. Buscan características y patrones en la edad de los pacientes, su raza, género, estatus socioeconómico, comportamiento y disponibilidad de servicios médicos para ellos. Ahora están cavando más profundamente, tratando de encontrar pistas en nuestro ADN.
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El lunes, 23andMe lanzó un nuevo estudio para identificar diferencias genéticas que podrían explicar por qué las personas con Covid-19 tienen reacciones tan diferentes a la infección. Esta firma de genómica del consumidor se ha sumado a una serie de nuevos proyectos de investigación que buscan una respuesta a la misma pregunta. Investigaciones anteriores muestran que ciertas variantes genéticas aumentan el riesgo de que las personas contraigan ciertas enfermedades infecciosas. Otros les brindan protección, por ejemplo, una mutación en el gen CCR5, que hace que el portador sea inmune al VIH. Es demasiado pronto para decir cuán significativamente el ADN protege contra Covid-19, o viceversa, hace vulnerable a una persona. Sin embargo, la información obtenida puede usarse algún día para identificar a las personas que tienen más riesgo de infección,así como para una búsqueda específica de nuevos medicamentos y tratamientos.
"Queremos comprender cómo nuestros genes influyen en nuestra respuesta al virus", dijo Joyce Tung, vicepresidente de investigación de 23andMe. "Esperamos que al recopilar datos de personas que hayan sido evaluadas y diagnosticadas con Covid-19, podamos aprender algo sobre las características biológicas de esta enfermedad y ayudar a la comunidad científica a tratar a los pacientes con más éxito".
Mientras que otras compañías de investigación de ADN han convertido sus laboratorios y ahora están probando personas para Covid, 23andMe decidió usar su activo único: una base de datos de más de 10 millones de clientes, el 80% de los cuales han acordado usar su información genética y otros con fines de investigación. datos que ellos mismos reportaron. La compañía ha estado construyendo esta base de datos durante varios años, lo que facilita la realización de encuestas masivas entre los posibles participantes de la investigación. Como resultado, cada perfil genético incluye cientos de datos fenotípicos, como cuántos cigarrillos ha fumado un cliente en su vida y si alguno de sus familiares ha tenido diabetes. La enorme cantidad de datos que tiene la empresa,le permitió comenzar su búsqueda de una cura y la convirtió en una poderosa fuente de información en el campo de la investigación genética.
La última encuesta, publicada en el portal de clientes de 23andMe, incluye preguntas sobre dónde vive una persona, qué medidas de distanciamiento social sigue, si se ha hecho la prueba del coronavirus, ha tenido contacto con personas infectadas y si se le ha diagnosticado Covid-19. (Solo los clientes estadounidenses de la compañía pueden participar en la encuesta). 23andMe espera reclutar a cientos de miles de sus clientes para el estudio, incluidos aquellos diagnosticados con Covid-19 que dieron negativo en la prueba, que tienen síntomas similares a los de la gripe, pero que están siendo evaluados hasta ahora. no pasó, al igual que los familiares de los infectados. Para las personas que dan positivo en la prueba, se realizará una encuesta adicional sobre la gravedad de la enfermedad, la manifestación de los síntomas y si han sido hospitalizados. Así lo contó el científico jefe de la empresa Adam Auton,que está liderando un nuevo estudio Covid-19. Todos los participantes serán invitados cada mes a una nueva encuesta con preguntas adicionales, lo que permitirá a 23andMe identificar nuevos casos entre los encuestados.
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Si la empresa recopila suficientes respuestas de personas infectadas con Covid-19, su equipo de investigación realizará un análisis estadístico llamado Búsqueda de asociación en todo el genoma (GWAS). Este método se usa ampliamente en la investigación genética. Durante GWAS, las personas se dividen en diferentes grupos, en nuestro caso, lo más probable es que se basen en los síntomas. Luego, se escanean sus datos de ADN para ver si ciertas variaciones de una sola letra en el código genético son más comunes entre las personas con ciertos síntomas. Si esto sucede con suficiente frecuencia, se puede decir con cierto grado de certeza que tales variaciones están asociadas con estos síntomas.
Es difícil predecir qué genes se encontrarán durante estas expediciones de búsqueda de ADN. Pero es probable que muchos de ellos se encuentren en aquellas partes del genoma que son responsables de la respuesta inmune del cuerpo, dice Michael Snyder, quien dirige el departamento de genética de la Universidad de Stanford y no tiene nada que ver con 23andMe y su investigación. “En general, sabemos que la genética influye en el curso de una infección viral”, dice. - No hay nada inesperado en esto, ya que en el proceso de desarrollo histórico, las personas en diversas condiciones ambientales estuvieron expuestas a patógenos bastante específicos. Tiene sentido que diferentes personas tengan diferentes sistemas inmunológicos . (Hay que decir que una reacción sobreprotectora, conocida como hipercitocinemia, ha causado muchas muertes entre los pacientes con neumonía atípica.que la hipercitocinemia también es la causa de algunas muertes entre los jóvenes con Covid-19).
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Otro candidato potencial es un gen para el receptor ACE2. Se encuentra en la superficie de los pulmones y otras células humanas, y es el paso molecular a través del cual el SARS-CoV-2 ingresa al cuerpo. Pequeños cambios en este gen pueden facilitar o dificultar el paso a través de ciertos receptores. Además, las variaciones en la región del genoma que activan o desactivan el receptor ACE2 también pueden influir. Si los genes son menos activos, las células humanas producen menos receptores, lo que dificulta que el virus se agarre a ellos.
Es demasiado pronto para especular sobre el papel que desempeñan los genes en la determinación del resultado de la enfermedad Covid-19, dice Snyder. Pero está dispuesto a apostar a que es poco probable que proyectos como los implementados por 23andMe proporcionen una única variante genética que decida si una persona estará en cuidados intensivos o no. "Me sorprendería que encontraran algo tan convincente como BRCA", dice Snyder, refiriéndose a uno de los predictores de cáncer más poderosos que han encontrado los científicos. Las mutaciones en los genes BRCA cuadriplican las posibilidades de que una persona desarrolle ciertas formas de cáncer de mama.
La cuestión es que la búsqueda de asociaciones en todo el genoma es un juego de números. Es la mejor manera de detectar mutaciones que se repiten y reaparecen en toda la población, y cada una tiene un efecto muy pequeño sobre la susceptibilidad de una persona a la enfermedad. Y dado que una búsqueda de asociación de todo el genoma generalmente se basa en un conjunto limitado de datos genéticos, como el recopilado por 23andMe (una vista estática de 600,000 ubicaciones del genoma), estas variantes comunes son más fáciles de identificar que las raras.
Sin embargo, son mutaciones muy raras las que probablemente sean la causa de la exposición extrema a Covid-19, dice Stephen Chapman, un neumólogo que trabaja como investigador en el Centro de Genética Humana de la Universidad de Oxford y no participa en el proyecto 23andMe. A mediados de la década de 2000, realizó los primeros estudios genéticos de la predisposición a la neumonía bacteriana y descubrió mutaciones raras en genes inmunomediados que hacían que los niños y adultos, por lo demás sanos, fueran altamente susceptibles a que una bacteria en particular ingresara al cuerpo. Chapman sospecha que mutaciones igualmente raras involucradas en la función inmunológica y la respuesta a la inflamación se están colocando en camas de UCI para personas jóvenes y saludables que no tienen otros factores de riesgo. "En mi opinión, este es un serio inconveniente de GWAS,él dice. "Las búsquedas de asociaciones de todo el genoma pasan por alto estas mutaciones raras que causan enfermedades".
Encontrarlos requiere realizar análisis de sangre de pacientes no estándar y secuenciar sus genomas completos. Si desciframos el ADN de un adulto joven que está conectado a la ventilación pulmonar artificial, es posible que sea posible revelar una predisposición genética única a Covid-19. Por otro lado, el ADN de las personas mayores a las que se les ha diagnosticado coronavirus y Covid-19, pero sin síntomas, puede contener mutaciones protectoras que protegen contra las formas más graves de la enfermedad.
Más de 90 proyectos de secuenciación de este tipo ya están en marcha en laboratorios científicos de todo el mundo, y los científicos se apresuran a comprender la enfermedad de la que han muerto más de 76.000 personas en todo el mundo. Algunos de los proyectos son estudios genéticos a largo plazo en la población, en los que miles de voluntarios han estado participando durante mucho tiempo. La empresa islandesa DeCODE Genetics, que ha estado recopilando datos sobre los genomas y la salud de 364.000 habitantes de este país insular durante décadas, ha recibido el permiso del gobierno para publicar los resultados de las pruebas para Covid-19. También se están realizando nuevos estudios exclusivamente entre pacientes con Covid-19. Combinar todos los datos genéticos de varios equipos de investigación,Científicos de la Universidad de Helsinki establecieron recientemente una cámara de compensación llamada Covid-19 Carrier Genetics. A medida que surgen más datos, las estadísticas se vuelven más convincentes y confiables y, al mismo tiempo, crece la esperanza de que se puedan encontrar mutaciones que puedan cambiar el impacto de una nueva enfermedad en los humanos, así como el proceso de lucha de la humanidad contra ella.
Pero no vale la pena esperar que recibamos una tarjeta de puntuación genética de susceptibilidad a Covid-19 en un futuro cercano. Chapman dice que es probable que estos estudios no puedan identificar a las personas susceptibles según su ADN. Más bien, simplemente obtendremos una mejor comprensión de las vías moleculares a través de las cuales emergen las formas más graves de Covid-19. "Esta es una enfermedad humana completamente nueva y devastadora, y necesitamos comprender urgentemente su biología", explica Chapman. Al aislar genes que regulan diferentes respuestas inmunitarias, esto ayudará a determinar qué es exactamente lo que se debe tratar con nuevos medicamentos, y los médicos podrán abordar de manera más específica y decidida el tratamiento de pacientes individuales. "GWAS y la secuenciación del genoma completo pueden desempeñar un papel muy valioso aquí", señala Chapman.
La edad, los problemas de salud anteriores, las pruebas tempranas y la atención de calidad serán fundamentales para determinar quién sobrevivirá y quién morirá a causa del Covid-19. Pero el ADN probablemente también influye en el resultado de la enfermedad. Y aquí todavía tenemos mucho que aprender y descubrir.
Megan MOLTENI
