عدد اليوم
اكتشف باحثون في الولايات المتحدة ارتباطا بين جينات محددة وبين بالعدوى شديدة بفيروس كورونا المستجد.
بات الأطباء يعرفون أن العمر ومؤشر كتلة الجسم والمشاكل الصحية السابقة للمريض مسؤولة عن التفاوت في خطورة مرض كوفيد. لكن أصبح معروفا الآن أن الجينات تلعب أيضًا دورًا مهمًا في النوع الحاد من الفيروس.
يهدف هذا البحث الرائد، الذي نشر في مجلة "Cell Systems"، إلى معالجة سبب إصابة بعض الأشخاص بنوع خطير من كوفيد أو وفاتهم بسبب، بينما يعاني البعض الآخر من أعراض قليلة أو لا يعانون من أعراض إطلاقا.
باستخدام التعلم الآلي، حدد باحثون من جامعة شيفيلد وستانفورد للطب أكثر من 1000 جين مرتبط بتطور حالات كوفيد-19 الشديدة التي تتطلب دعمًا للتنفس، أو تلك التي كانت قاتلة.
كما حدد الفريق أنواعا معينة من الخلايا التي تعمل فيها هذه الجينات. إنها واحدة من الدراسات الأولى التي تربط الجينات بفيروس كورونا.
يقول الدكتور جوناثان كوبر-نوك، المحاضر في المعهد الوطني لحقوق الإنسان في قسم علم الأعصاب بجامعة شيفيلد المؤلف المشارك للدراسة "خلال البحث، اكتشفنا البنية الجينية الكامنة وراء عدوى فيروس كورونا، ووجدنا أن هذه الجينات الألف حساسة لثلاثة أرباع الدوافع الجينية لمرض كوفيد الشديد. وهذا مهم في فهم سبب إصابة بعض الأشخاص بأعراض أكثر حدة من غيرهم".
استخدم فريق البحث العديد من مجموعات البيانات الكبيرة لفك العوامل الوراثية الكامنة وراء كوفيد-19 الحاد. احتوت مجموعة البيانات الأولى على معلومات وراثية من أنسجة الرئة البشرية السليمة.
ساعدت البيانات في تحديد التعبير الجيني في 19 نوعًا مختلفًا من خلايا الرئة، بما في ذلك الخلايا التي تبطن الجهاز التنفسي وهي أول دفاع ضد العدوى.
جاءت البيانات الأخرى من واحدة من أكبر الدراسات الجينية لمرضى فيروس كورونا المصابين بأمراض خطيرة. بحث الباحثون عن أدلة جينية في البيانات. وتتبعوا ما إذا كانت بعض الطفرات قد حدثت أكثر أو أقل في مرضى كوفيد المصابين بنوع حاد.
تشير الطفرات، التي استمرت في الظهور، أو كانت غائبة بشكل ملحوظ، في المرضى الذين أصيبوا بكوفيد الحاد إلى أن هذه الاختلافات قد تكون وراء شدة العدوى.
لفهم النتائج التي توصلوا إليها بشكل أفضل، استخدم الفريق بيانات أخرى تصف مناطق الجينوم المهمة لأنواع الخلايا المختلفة داخل أنسجة الرئة. من خلال تداخل الطفرات في الجينوم الخاص بالخلية، يمكن للباحثين تحديد الجينات التي تعاني من خلل وظيفي وفي أي نوع من الخلايا.
من خلال أداة التعلم الآلي الخاصة بهم، قرر الباحثون أن مرض كوفيد الحاد مرتبط إلى حد كبير باستجابة ضعيفة من خليتين مناعتين معروفتين: الخلايا القاتلة الطبيعية (NK) والخلايا التائية.
وأضاف الدكتور كوبر نوك أن "الخلايا القاتلة الطبيعية التي يولد الإنسان بها وهي خط دفاع الجسم الأول ضد العدوى، معروفة بقدرتها على تدمير الفيروسات والخلايا السرطانية. وتساعد الخلايا القاتلة الطبيعية أيضًا على إنتاج مجموعة من بروتينات الجهاز المناعي تسمى السيتوكينات. أحد السيتوكينات، "الإنترفيرون جاما"، هو المنشط الرئيسي للخلايا المناعية. تعمل الخلايا القاتلة الطبيعية بالتنسيق مع "الإنترفيرون جاما"، وتشكل دفاعًا فوريًا ومنسقًا ضد الالتهابات الفيروسية.
ويوضح "الخلايا القاتلة الطبيعية تشبه الجنرالات الذين يوجهون الحرب. إنها تحشد الخلايا المناعية الأخرى، وتخبرها أين تذهب وماذا تفعل. وجدنا أنه في الأشخاص المصابين بعدوى فيروس كورونا الحادة، يتم التعبير عن الجينات الحرجة في الخلايا القاتلة الطبيعية بشكل أقل. لذلك، هناك عدد أقل من الاستجابة المناعية القوية. الخلية لا تفعل ما يفترض أن تفعله".
يؤكد المؤلف المشارك للدراسة "تخيل أن هناك 1000 تغيير في الحمض النووي مرتبط بكوفيد الشديد. إذا كان لديك 585 من هذه التغييرات، فقد يجعلك ذلك أكثر عرضة للإصابة، وعليك اتخاذ جميع الاحتياطات اللازمة".
