News

مبادرة الجينوم المضيف لكوفيد19 ((COVID-19 HGI

الأسئلة التي يتواتر طرحها

بقلم: جيمس بريست ، بروك ولفورد ، نيرمال فادغاما ، صوفي ليمو ، إم ميدينا جوميز ، أتانو كومار دوتا ، كلوديا شورمان ، فوزان أحمد ، جمال ناصر ، كومار فيرابين و ترجمة الى العربية دكتور ياسر الشربيني ، دعاء شاهين ، مادونا الطوخي عن COVID-19 HGI

ملاحظة: تمثل مبادرة الوراثة المضيفة لـ COVID-19 (HGI) اتحادًا يضم أكثر من 2000 عالم من أكثر من 54 دولة يعملون بشكل تعاوني لمشاركة البيانات والأفكار وتجنيد المرضى ونشر نتائجنا. للحصول على كتاب تمهيدي حول تصميم دراستنا ، يرجى قراءة منشور المدونة الافتتاحي. بحثنا متكرر ، ونلخص نتائجنا الجديدة عبر منشورات المدونة وفي قسم النتائج على موقعنا. أخيرًا ، إذا كانت أي مفردات هنا غير مألوفة ، فالرجاء إرسال بريد إلكتروني إلينا على hgi-faq@icda.bio يسعدنا تحديث المعلومات هنا لتوفير مزيد من الوضوح

ينتج عن الإصابة بفيروس SARS-CoV-2 في البشر مجموعة واسعة من النتائج ، من عدم وجود أعراض أو مرض خفيف شبيه بالإنفلونزا إلى مرض شديد يمكن أن يسبب الوفاة. يكون كبار السن أو الأشخاص المصابون بمشكلات صحية أخرى أكثر عرضة للوفاة من عدوى السارس - CoV2 ، ولكن حتى الأشخاص الأصغر سنًا يمكن أن يتأثروا بمرض حاد أو قد يموتون. تم تشكيل مبادرة الوراثة المضيفة لـ COVID-19 (HGI) لمحاولة فهم كيفية تأثير التباين الجيني البشري على الأشخاص الذين قد يكونون محميين أو معرضين للإصابة بمرض شديد من عدوى SARS-CoV-2.

تركز دراستنا على فهم العلاقة بين الاختلاف الجيني وشدة المرض وقابلية الإصابة به لدى البشر المصابين بفيروس SARS-CoV-2 (علم الوراثة المضيف). لا تبحث دراستنا في الشفرة الجينية للفيروس نفسه (علم الوراثة الفيروسية) التي تدرسها مجموعات أخرى من العلماء الرائعين في جميع أنحاء العالم. كلا المجهودان مهمان للإبلاغ عن تطوير اللقاحات والعلاجات والاختبارات للكشف عن عدوى SARS-CoV-2.

تم تطوير مبادرة الوراثة المضيفة لـ COVID-19 (HGI) في مارس 2020 ، في ذروة الوباء العالمي COVID-19 ، من قيادة الدكاترة. أندريا جانا ومارك دالي من معهد الطب الجزيئي في فنلندا (FIMM) ومعهد برود لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا وجامعة هارفارد.

إخلاء المسؤولية: النتائج في هذه الدراسة لم تسفر عن ثقة عالية في التنبؤ بالسببية لشدة وحساسية عدوى COVID-19 بناءً على المعلومات الجينية للشخص. لذلك ، فإن النتائج الصادرة من HGI ليست للاستخدام لتشخيص مرضى COVID-19 من خلال النمط الجيني الخاص بهم.

ما هو الاختلاف الجيني البشري؟

يتكون الشفرة الوراثية البشرية من 3 مليارات حرف كيميائي (مختصرة A و T و G و C) ، والتي تشفر كل شيء من لون عيوننا إلى فصيلة دمنا. الشيفرة الجينية بين أي شخصين متطابقة بنسبة 99.9٪ ، ولكن نسبة 0.01٪ التي تختلف تسمى الاختلاف الجيني. يتم توريث جميع التنوعات الجينية تقريبًا من والديك ، ويتم مشاركتها كلها تقريبًا داخل عائلتك ومع أسلافك ، وقليلًا منها مع أشخاص من جميع أنحاء العالم.

كيف يتم قياس الاختلاف الجيني البشري؟

طريقتان شائعتان "لقراءة" الجينوم البشري هما تسلسل الحمض النووي والتنميط الجيني. في كلتا الطريقتين ، الشفرة الجينية لشخص (على شكل DNA كيميائي) تُستخرج من عينة ، مثل الدم أو اللعاب ، ونستخدم التفاعلات الكيميائية لقراءة ترتيب الحروف (A ، T ، G ، أو ج) مثل كتاب. من خلال عقود من البحث الجيني ، يمكننا بسهولة تحديد متى يحتوي جزء من مادة وراثية على اختلافات ، وما إذا كانت هذه الاختلافات قد شوهدت من قبل في دراسات جينية أخرى أو مجموعات كبيرة من الناس.

كيف يرتبط الاختلاف الجيني البشري بالمرض؟

تتيح لنا القدرة على تحديد الاختلاف الجيني دراسة ما إذا كانت مناطق الجينوم التي تحتوي على تلك المتغيرات مرتبطة بمرض ما. الطريقة البسيطة والمباشرة التي نستخدمها تسمى دراسات الارتباط الجينومي الواسع (GWAS). تحقق من هذا الفيديو أو مخطط المعلومات الرسومي للحصول على شرح توضيحي لـ GWAS.

باستخدام GWAS ، يمكننا اختبار ما إذا كان التباين الجيني مرتبطًا بمرض ما. للإجابة على هذا السؤال ، تتطلب GWAS مقارنة بسيطة لمقدار الاختلاف الجيني بين مجموعة من الأشخاص المصابين بمرض ومجموعة أخرى بدون مرض:

هل لدى مجموعة من الأشخاص المصابين بمرض حاد مقدار مختلف من الاختلاف الجيني عن مجموعة الأشخاص غير المصابين بمرض شديد؟

يمكننا دراسة COVID-19 باستخدام GWAS. على سبيل المثال ، يمكننا اختبار ما إذا كان التباين الجيني عبر الجينوم يجعل الشخص أكثر عرضة للحاجة إلى دعم الجهاز التنفسي في المستشفى (أحد مؤشرات المرض وشدة الأعراض). في كل موقع في الكود الجيني الذي قد يكون مختلفًا ، نقارن أعداد المتغير الجيني في الحالات (على سبيل المثال ، اختبار COVID-19 الإيجابي والمكوث في المستشفى بدعم من الجهاز التنفسي) مقارنةً بالضوابط (على سبيل المثال ، اختبار COVID-19 الإيجابي ولم يتم إدخاله إلى المستشفى ) (شكل 1).

الشكل 1: تفسير المخاطر بناءً على ملاحظة النمط الجيني (الفضل: صوفي ليمو)

نشعر بمزيد من الثقة في أن الاختلاف الجيني يرتبط حقًا بمرض ما عند ملاحظة نفس النمط في مجموعات من الأشخاص في المملكة المتحدة وإسبانيا والولايات المتحدة وفنلندا ، على سبيل المثال. بالنسبة لـ COVID-19 HGI ، تتم مقارنة نتائج دراسات GWAS الفردية ودمجها بطريقة تسمى التحليل التجميعي.

لدي المتغيرات الجينية المرتبطة بزيادة شدة COVID-19 من نتائج HGI. هل هذا يعني أنني سأكون أكثر عرضة للإصابة بالمرض أو الإصابة بعواقب وخيمة؟

ليس بالضرورة. تخبرنا النتائج من GWAS لدينا فقط أنه يمكننا ملاحظة هذا النمط من الاختلاف الجيني المرتبط بقابلية COVID-19 أو شدتها في مجموعة كبيرة من الناس. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون الاختلاف الجيني الذي تم تحديده من خلال دراستنا مرتبطًا بمخاطر أكبر أو أقل خطورة من التعرض لـ COVID-19 أو شدته

ترتبط معظم التنوعات الجينية التي تم تحديدها في دراستنا بزيادة طفيفة جدًا أو نقصان في المخاطر. لذلك ، ليس من الممكن حتى الآن التنبؤ بالأفراد الذين قد يكون لديهم نتيجة أكثر حدة أو أقل خطورة إذا أصيبوا بـ COVID19. أخيرًا ، لا نوصي باستخدام الأنماط الجينية المباشرة للمستهلك (أمثلة ؛ 23andMe ، Ancestry.com) ونتائج COVID-19 HGI لتفسير خطر الإصابة بـ COVID-19. تنطبق نفس تدابير السلامة العامة التي اقترحها مسؤولو الصحة العامة بغض النظر عما إذا كنت تحمل متغيرات "خطر" محددة أم لا. تحدث دائمًا إلى أخصائي طبي لتوجيه اختياراتك الطبية!

هل الدراسة كاملة؟

باختصار ، لا! لا تشرح نتائج دراستنا تمامًا التباين في من يصاب بمرض أكثر حدة أو أقل خطورة من عدوى COVID-19. ولكن كلما زادت البيانات ، كان ذلك أفضل ، ويخطط COVID-19 HGI لتكرار تحليلنا التلوي على أساس منتظم مع المزيد من الدراسات التي تساهم في نتائج GWAS التي تشمل المزيد من الأشخاص. بينما تشير الدراسات الأكبر للأسف إلى إصابة المزيد من الأشخاص بـ COVID-19 ، فإنها تعمل أيضًا على تحسين قدرتنا على العثور على أنماط بين الجينات المضيفة ونتائج المرض. بالإضافة إلى ذلك ، هناك العديد من المشاريع الجارية التي يدعمها COVID-19 HGI ، ولكنها تتطلب مناهج متخصصة أو ذات صلة بمجموعات محددة من الناس.

نحن متفائلون بأن النتائج التي توصلنا إليها ستحدد المزيد من مناطق الجينوم البشري المرتبطة بحساسية وشدة COVID-19. كجزء من مساهمتنا في المجتمع العلمي والجمهور ، سيصدر COVID-19 HGI نتائج التحليل التلوي على موقعنا على الإنترنت. سيسمح هذا للباحثين الآخرين بإجراء تجارب مصممة لفهم البيولوجيا الكامنة وراء الارتباطات الجينية بشكل أفضل.

يقوم المساهمون في COVID-19 HGI بالفعل بإجراء تجارب حسابية لتمكين فهم أعمق للنتائج الحالية. يقوم باحثون آخرون بإجراء تجارب على الخلايا البشرية والحيوانات لفهم نتائجنا الحالية بشكل أفضل. الهدف معًا هو أن تساعد هذه المعلومات في فهم الأدوية التي قد تساعد في الوقاية من المرض أو علاجه ، وتحديد مجموعات الأشخاص المعرضين لخطر الإصابة بالمرض ، وتحسين قدرة المجتمع العالمي على التعامل مع جائحة COVID-19.

COVID-19 HGI عبارة عن تعاون بين باحثين من جميع أنحاء العالم يجري كل منهم دراسات وراثية مستقلة ويساهمون بالنتائج في تحليلنا التلوي. نحن نقف حاليًا على ما يقرب من 3033 باحثًا نظمهم التحالف الدولي للأمراض الشائعة ، مما يمثل حشدًا غير مسبوق لعلماء الوراثة ويجعلنا أحد أكبر الجهود العالمية لفهم علم الوراثة لمرض معين. حتى الآن ، لدينا مساهمون عالميون من 47 مجموعة (الشكل 2).

الشكل 2: قائمة المساهمين في COVID-19 HGI لإصدار تجميد البيانات 5 من بين 47 دراسة مساهمة ، شملت 19 دراسة السكان غير الأوروبيين. مقتبس من العرض التقديمي الذي قدمه أندريا جانا في 25 يناير 2021. يمكنك عرض جميع الدراسات المسجلة هنا وإقرارات الباحثين المحددين من الدراسات المساهمة هنا.

الشكل 3. نظرة عامة على الدراسات التي تساهم في مبادرة علم الوراثة المضيفة لـ COVID-19 والتكوين بواسطة مجموعات السلالة الرئيسية في التحليلات التلوية. في تجميد البيانات ، ساهمت 5 ، 19 دراسة مع سكان غير أوروبيين: 7 أمريكي من أصل أفريقي ، 5 أمريكي مختلط ، 4 شرق آسيوي ، 2 جنوب آسيوي ، و 1 عربي. يُظهر الماس حجم العينة الفعال (حجم العينة الذي سيجد تأثيرًا ذا دلالة إحصائية في الأحداث العلمية) المستلمة من مواقع جغرافية مختلفة.

هل هذا البحث تمت مراجعته من قبل الزملاء؟

في هذا الوقت ، ما قبل الطباعة لدينا في طور مراجعة الأقران. الإجابة المختصرة هي أننا في هذه العملية من مراجعة الأقران عند نقطة هذا المنشور. لكن قد تتساءل: ما هي مراجعة الأقران؟

غالبًا ما ينقل العلماء نتائجهم في مخطوطة علمية ويطلبون التعليقات من مجلة علمية. تدعو هذه المجلات الخبراء العلميين الآخرين في هذا المجال (النظراء العلميين) لإبداء آرائهم حول المخطوطة وفي بعض الأحيان اقتراح التغييرات ؛ وهذا ما يسمى مراجعة الأقران. لا تعني عملية مراجعة الأقران أن كل شيء في المخطوطة صحيح تمامًا ؛ عندما يتم تطوير المعلومات الجديدة ، يتم إعادة التفكير في الأفكار ، ولكن مراجعة الأقران هي جزء مهم من العلم الذي يساعد البحث ليكون أفضل ما يمكن أن يكون. في بعض الأحيان ، قد تستغرق كتابة ومراجعة الأقران لمخطوطة علمية سنوات وقد يكون هناك تأخير قبل نشرها. لذلك ، من المهم عرض دراسة في سياق ما هو معروف بالفعل ومقبول من قبل علماء آخرين عند الإشارة إلى ورقة بحثية واحدة تمت مراجعتها من قبل الأقران. أخيرًا ، فإن العديد من هذه المخطوطات التي راجعها النظراء تكلف مالًا لقراءتها ولن تكون متاحة للعلماء أو الطلاب أو أفراد الجمهور الذين لا يستطيعون دفع رسوم الاشتراك في المجلة.

بينما يتكون فريقنا من خبراء في هذا المجال ، ونبذل قصارى جهدنا لإنتاج علم صارم ، إلا أن هذا العمل لم يخضع بعد لمراجعة الأقران. نحن نركز حاليًا على جعل النتائج متاحة بسهولة للمجتمع العلمي على الموقع الإلكتروني بشكل مستمر. يتمثل المبدأ التوجيهي لعملنا في روح توفير وصول واسع إلى المعرفة الناشئة المحيطة بـ COVID-19. تمت مراجعة مقالة تصف نهج COVID-19 HGI ، ولكن ليس النتائج ، وتم نشرها في مايو. تم إيداع نسخة ما قبل الطباعة من مخطوطتنا هنا: يعرض هذا العمل نتائج تحليلاتنا الجينية ولكن لم تتم مراجعته من قبل الزملاء حتى الآن.

شكر وتقدير

شكرًا لكيتلين كوني ، وسي جي سي ، وكارين زوسي ، وأندريا جانا ، وألينا تشان على آرائهم المدروسة.