News

حرر بالإنجليزية بروك وولفورد وكومار فيرابين، ترجم بالعربية سعاد رحموني، ديما درويش و حمدي مبارك عن COVID-19 HGI

تنبيه: أولاً، يرجى الأخذ بعين الإعتبار أن هذا البحث مستمر، وإننا إذ نصل إلى بعض الاكتشافات الآن، فإننا ما نزال بحاجة إلى المزيد من العينات للوصول إلى فهم دقيق للمساهمة الجينية في نتائج ومخرجات كوفيد 19. وكلما أضفنا المزيد من العينات إلى دراستنا زادت ثقتنا في أن الأنماط التي نلاحظها موجودة بالفعل وتمثيلية لمختلف فئات المصابين. ثانيًا، نحن أيضًا غير قادرين على معرفة احتمالية اصابتك بكوفيد 19 بحدة نظرًا للعوامل الوراثية الخاصة بك. ويجب ألا تُستخدم النتائج التي توصلنا اليها للقيام بتشخيص حالات المصابين بكوفيد 19 من خلال النمط الجيني، بل يتوجب دائمًا التوجه إلى أخصائيي الرعاية الصحية لتحديد خياراتهم الطبية. وأخيرًا، إذا كان لديك أي استفسار، فالرجاء إرسال بريد إلكتروني إلينا على hgi-faq@icda.bio .يسعدنا تحديث المعلومات هنا لتوفير صورة أوضح، وفي غضون الأسابيع المقبلة، سيتم توفير معلومات إضافية تشرح المفاهيم و المصطلحات. يرجى الاطلاع هنا لمراجعة بعض أساسيات علم الوراثة.

أثرت جائحة كوفيد19 على الحياة اليومية للمجتمعات في جميع أنحاء العالم. ومند ظهورها يعمل العلماء حول العالم بجد لفهم الفيروس والمرض بشكل أفضل. ونحن نمثل إحدى هذه المجموعات عبر مبادرة الجينوم المضيف لكوفيد19 (COVID-19 HGI) وهي تتكون من فريق دولي من علماء الجينوم والوراثة يركز على تحديد التباين الجيني البشري الذي يؤثر على الاستجابات لعدوى SARS-CoV-2 والمرض الناتج عنها، كوفيد 19. نحن نعمل سوية ويحركنا الفضول العلمي لمعرفة أجزاء الحمض النووي لشخص ما هي المسؤولة عن الاصابة بكوفيد 19، وفي حال ما إذا تمت الإصابة، ماهي درجة شدة وخطورة المرض.

تصميم دراسة COVID-19 HGI

في دراستنا هذه، نقوم بمقارنة الاختلاف الجيني بين الحالات، سواء لدى الأشخاص الذين تم إدخالهم الى المستشفى وأيضًا الأشخاص الذين لديهم نتيجة اختبار إيجابي لـ SARS-CoV-2، وكذلك مجموعة التحكم من غير المصابين بكوفيد19 من عامة السكان الذين ليست لديهم نتيجة اختبار إيجابي لكوفيد19. وتسمى هذه المقارنة دراسة تشاركية على مستوى الجينوم أو GWAS. شاهد هذا الفيديو أو الرسم البياني المرفق لشرح GWAS! اعتبارًا من يوليو 2020، قمنا بتجميع نتائج ثمان دراسات مختلفة لما مجموعه 3199 حالة إصابة و897488 من مجموعة التحكم.

COVID-19 HGI يكشف عن الاختلاف الجيني المرتبط بشدة الإصابة بكوفيد 19

يوضح الشكل 1 أعلاه ملخصًا مرئيًا لأحدث النتائج من COVID-19 HGI. هذا يسمى َمخطط مانهاتن البياني. انظرالهامش أسفل الصفحة للحصول على وصف كامل لهذا التصور. باختصار، يتم استخدام مخطط مانهاتن لتصور الارتباط بين سمة ما (على سبيل المثال، كوفيد 19) والمتغيرات الجينية عبر الجينوم بأكمله. نلاحظ منطقة واحدة ذات دلالة إحصائية على الكروموسوم 3 (لاحظ الخط العمودي المنقط فوق الكروموسوم 3، كما هو موضح على المحور x الأفقي). في بعض الأحيان، تحتوي المنطقة على جينات متعددة قريبة من بعضها البعض. سيتطلب الأمر بحثًا إضافيًا لتضييق المنطقة ذات الدلالة الإحصائية إلى الجين المحدد المرتبط بشدة المرض. تتداخل المنطقة المحددة على الكروموسوم رقم 3 مع جينات متعددة (اطلع على جميع أسماء الجينات المدرجة في الشكل 2). ليس واضحا ما هو الجين المحدد في هذه المنطقة الضيقة والمرتبط بشدة المرض. ومع ذلك، لدينا بعض الخيوط المثيرة للاهتمام! هناك العديد من الجينات المرتبطة بالكيموكين chemokine في هذه المنطقة، مثل CXCR6 وCCR1. تتحكم الكيموكينات في حركة الخلايا المناعية وهي ضرورية لجهاز المناعة الفطري للعمل بشكل صحيح. الجين SLC6A20 موجود أيضًا في هذه المنطقة، وهو يصنع بروتينًا معروفًا بارتباطه بـ ACE2. لتبسيط الصورة بطريقة أفضل: يشبه بروتين ACE2 الباب الذي يستخدمه فيروس SARS-CoV-2 للدخول إلى خلايانا (الشكل 3). هذا يعني أن الاختلاف الجيني المحتمل في SLC6A20 يؤثر على دخول الفيروس! إن النتائج التي توصلنا إليها بخصوص الارتباطات الجينية هذه ليست سوى الخطوة الأولى في عملية البحث.

مقارنة نتائجنا بنتائج دراسات أخرى

ربما سمعتم في الأخبار أن فصيلة الدم لها علاقة بالإصابة بكوفيد 19، حيث ان اصحاب الفصيلة A يكونون عرضة لخطر الإصابة بشكل أكبر وأصحاب الفصيلة O أكثر مناعة. تضمنت مقالة حديثة نُشرت مؤخرًا في مجلة (New England Journal of Medicine NEJM) تحليلا للارتباط الجيني للإصابة الحادة بكوفيد19 (مثل الاضطرار للإدخال إلى المستشفى وفشل الجهاز التنفسي) لدى 1980 شخصا من إيطاليا وإسبانيا (وتم تكرارها بواسطة and Me23أيضًا). في هذه الدراسة تم الربط بين جين فصيلة الدم ABO على الكروموسوم رقم 9 بشكل كبير وبين الإصابة بكوفيد 19. ولكن الدراسة استخدمت المتبرعين بالدم كمجموعة ضابطة في تحليلها، وقد يوجد اتجاه الى ان يكون بين المتبرعين بالدم عدد كبير من الأفراد يحملون الفصيلة O، لذلك قد لا تكون المقارنة مثالية بالنسبة للأشخاص الذين أصيبوا بكوفيد 19. وهذا واضح في بياناتنا: من مخطط مانهاتن في الشكل 1، لا نرى نتيجة ذات دلالة إحصائية (أي النقاط التي ترتفع فوق الخط الأحمر) فوق الكروموسوم رقم 9، مما يعني أن تحليل COVID-19 HGI، المتضمن في بيانات الدراسة المنشورة في NEJM، لا يدعم ارتباط جين فصيلة الدم ABO في هذه المرحلة. اننا نحتاج إلى عينات أكبر لتوضيح ما إذا كانت هذه المنطقة مرتبطة بالفعل بكوفيد 19.

تبيان وفهم الحدود المفروضة على دراستنا

لا يوجد تصميم دراسة مثالي، ونود تسليط الضوء على بعض الحدود المفروضة على بحثنا. أولاً، النتائج الموضحة أعلاه أولية وقائمة على أساس بيانات بحث يوليو 2020. إذا كانت لدينا عينات كافية لإجراء بعض الملاحظات الأولية، فإن دراسة عينات أكبر في التكرارات المستقبلية ستساعدنا على أن نكون واثقين من استنتاجاتنا. وإذا كانت العينات الأكبر تعني للأسف أن المزيد من الأشخاص قد أصيبوا بكوفيد 19، فإنها تساهم في تحسين قدرتنا على إيجاد أنماط بين الجينات المضيفة وتطور المرض.

ثانيًا، يمكن أن يختلف تقدير شدة المرض من دراسة إلى أخرى، وعلاوة على ذلك، فانه يُفترض أن مجموعة التحكم من غير المصابين بكوفيد 19، لكننا نعلم أن هناك العديد من الأفراد لا تظهر عليهم أعراض المرض في المجموعات، لذلك قد يكون بعض من مجموعة التحكم قد أصيبوا بالفعل بكوفيد 19. ومع ذلك، يمكن التغلب على هذه الحدود من خلال زيادة عدد الحالات ومجموعات التحكم التي تخضع للتقييم: فكلما زاد عدد العينات التي نحللها، قل خطر ملاحظة نتائج إيجابية كاذبة، وذلك بالنظر لحدود الدراسة. وبمجرد ظهور نتائج إيجابية، فانه يصبح بإمكاننا التركيز على دراسة أصغر مع تعريفات أكثر تحديدًا لمجموعتنا ومجموعة التحكم للتحقق من صحة النتائج. في النهاية، فان استخدام نتائجنا الجينية لاكتساب رؤى حول آليات المرض يتطلب بحثًا إضافيًا.

خطواتنا القادمة

لمعالجة محدودية حجم العينة، ما زلنا نقبل عروض الدراسات المساهمة. وسيجري التحليل التالي في نهاية شهر سبتمبر وستصدر النتائج في أوائل أكتوبر 2020. ونأمل في الحصول على مزيد من الأفكار في الإصدار التالي من النتائج، والذي قد يصل إلى 50٪ من حجم العينة الذي لدينا الآن. نتوقع أيضًا جمع بيانات أغنى مع مزيد من التفاصيل حول أعراض مرض كوفيد19. ندعوك لمتابعتنا للتعرف إلى المستجدات في أكتوبر 2020!

باستخدام نتائجنا الأولية، يبدأ العمل الاستكشافي، يمكن لمجموعتنا وأيضا لعلماء اخرين إجراء دراسات إضافية لفهم العمليات البيولوجية المتأثرة بهذه الجينات بشكل أفضل، وكيف يمكن أن يكون ذلك مناسبًا لنتائج كوفيد 19. إذا كنت ترغب في مزيد من التفاصيل حول دراسات المتابعة، قم بزيارة الرابط . ستكشف إحدى هذه الدراسات كيف يرتبط الاختلاف الجيني بالنتائج على وجه التحديد بين المرضى الأشد إصابة في المستشفى. نحن متحمسون لفهم نتائجنا الجينية بشكل أكبر على أمل أن يؤدي ذلك إلى إدارة سريرية أفضل لمرضى كوفيد19 أو إلى توفير علاج أفضل للمرض.

موارد إضافية

لقراءة المزيد عن مبادرة الجينوم المضيف لكوفيد19(COVID-19 HGI)، يرجى قراءة التغطيات في الصحف الأكثر شعبية.

واشنطن بوست

فانيتي فير

نيويورك تايمز

شكر وتقدير

شكرًا: راشيل لياو، وكيتلين كوني، وسي جي سي، وكارين زوسي، وأندريا جانا، وألينا تشان، وصوفي ليمو، وشيا أندروز، وجمال ناصر على ملاحظاتهم ومراجعاتهم المدروسة.

هامش

مخطط مانهاتن (سمي بذلك كون القمم تبدو مثل أفق مدينة نيويورك)، وهي تصور شائع لنتائج GWAS. يعرض الخط الأفقي أو المحور السيني ("الكروموسوم") مواضع المتغيرات الجينية عبر 23 كروموسومًا (لدى البشر 22 زوجًا من الكروموسومات بالإضافة إلى مزيج من الكروموسومات الجنسية X وY). يعرض الخط العمودي أو المحور y مقياسًا للدلالة الإحصائية يسمى قيم p، وتحويلها إلى مقياس لوغاريتمي سالب. تعرض كل نقطة على الرسم البياني الأهمية الإحصائية (القيمة p) للارتباط بين المتغير الجيني في موضع كروموسومي معين (يُسمى SNP، يُنطق "snip") مع قياس نتيجة المرض في كل شخص. كلما ارتفعت النقطة على المحور الرأسي، زاد احتمال ارتباط SNP هذا بنتيجة الاهتمام (على سبيل المثال، شدة الإصابة بكوفيد 19). منهجيتنا حذرة: في حين أن العديد من الدراسات تتطلب قيمة p أقل من 0.05 لاعتبار النتيجة مهمة، فإننا نحتاج إلى قيمة p أقل من 0.00000005 (مشار إليها بالخط الأحمر)لرفع الثقة بنتائجنا. إذا كانت النقطة أعلى من الخط الأحمر، فإننا نعتبر أن الارتباط الجيني "ذو دلالة إحصائية"، وبالتالي، يمكننا تصميم تجارب لفهم والتحقق من صحة الصلة البيولوجية للنماذج المتعددة الأشكال.