News

יוזמת גנטיקה מארחת של COVID-19: שאלות נפוצות

אפריל 2021

נכתב על ידי: James Priest, Brooke Wolford, Nirmal Vadgama, Sophie Limou, M Medina Gomez, Atanu Kumar Dutta, Claudia Schurmann, Fauzan Ahmad, Jamal Nasir, Kumar Veerapen

מתרגם לעברית על ידי Jeffrey Rosenfeld & Yael Michaeli

הערה: יוזמת הגנטיקה המארחת COVID-19 HGI מייצגת קונסורציום של למעלה מ -2000 מדענים ממעל 54 מדינות הפועלים בשיתוף פעולה כדי לשתף נתונים, רעיונות, גיוס חולים והפצת ממצאינו. לקבלת תחל על עיצוב המחקר שלנו, אנא קרא את פוסט הבלוג הפתיחה שלנו . המחקר שלנו הוא איטרטיבי, ונסכם התוצאות החדשות שלנו באמצעות רשומות בבלוג ועל תוצאות הקטע באתר שלנו. לבסוף, אם אוצר מילים כאן אינו מוכר, אנא שלח לנו דוא"ל לכתובת hgi-faq@icda.bio - נשמח לעדכן את המידע כאן כדי לספק בהירות רבה יותר.

זיהום ב- SARS-CoV-2 בבני אדם מייצר מגוון רחב של תוצאות, ללא תסמינים או מחלה קלה כמו שפעת ועד למחלה קשה שעלולה לגרום למוות. אנשים מבוגרים או אנשים שנפגעו מבעיות בריאותיות אחרות נמצאים בסיכון הגדול ביותר למוות כתוצאה מזיהום SARS-CoV2, אך אפילו אנשים צעירים יותר יכולים להיות מושפעים ממחלה קשה או עלולים למות. יוזמת הגנטיקה המארחת של COVID-19 HGI הוקמה כדי לנסות ולהבין כיצד השונות הגנטית האנושית משפיעה על אנשים שאפשר להיות מוגנים מפני או רגישים למחלות קשות מזיהום SARS-CoV-2.

המחקר שלנו מתמקד בהבנת הקשר בין וריאציה גנטית לחומרת המחלה ורגישותם בבני אדם הנגועים ב- SARS-CoV-2 ( גנטיקה מארחת ). המחקר שלנו לא בוחן את הקוד הגנטי של הנגיף עצמו ( גנטיקה נגיפית ) שנחקר על ידי קבוצות אחרות של מדענים פנטסטיים ברחבי העולם. שני המאמצים חשובים ליידע על פיתוח חיסונים, טיפולים ובדיקות לאיתור זיהום SARS-CoV-2.

יוזמת הגנטיקה המארחת של COVID-19 HGI פותחה במרץ 2020, בשיאה של המגיפה העולמית COVID-19, ממנהיגותו של ד"ר. אנדראה גאנה ומארק דאלי מהמכון לרפואה מולקולרית בפינלנד (FIMM) והמכון הרחב של MIT והרווארד.

כתב ויתור: הממצאים במחקר זה טרם הניבו ביטחון גבוה בחיזוי סיבתיות לחומרת ורגישות לזיהום COVID-19 בהתבסס על המידע הגנטי של האדם. לכן, תוצאות שפורסמו מה- HGI אינן מיועדות לאבחון חולי COVID-19 על פי הגנוטיפ שלהם.

מהי וריאציה גנטית אנושית?

הקוד הגנטי האנושי מורכב משלושה מיליארד אותיות כימיות (בקיצור A, T, G ו- C), המקודדות הכל מצבע העיניים שלנו ועד לסוג הדם שלנו. הקוד הגנטי בין שני אנשים זהה ל- 99.9%, אך 0.01% זה מזה נקרא וריאציה גנטית. כמעט כל השונות הגנטית עוברת בירושה מההורים שלך, וכמעט כל זה משותף במשפחה שלך ועם אבותיך, וקצת מזה עם אנשים מרחבי העולם.

כיצד נמדדת שונות גנטית אנושית?

שתי דרכים נפוצות ל"קריאת "הגנום האנושי הן רצף DNA וגנוטיפ . בשתי השיטות, הקוד הגנטי מאדם (בצורה של ה- DNA הכימי) מופק מדגימה, כמו דם או רוק, ואנחנו משתמשים בתגובות כימיות כדי לקרוא את סדר האותיות (A, T, G או ג) כמו ספר. מעשרות שנים של מחקר גנטי אנו יכולים לזהות בקלות מתי קטע של חומר גנטי מכיל הבדלים, והאם הבדלים אלו נצפו בעבר במחקרים גנטיים אחרים או בקבוצות גדולות של אנשים.

כיצד קשורה וריאציה גנטית אנושית למחלות?

היכולת לזהות וריאציה גנטית מאפשרת לנו ללמוד האם אזורי הגנום המכילים גרסאות אלה קשורים למחלה. שיטה פשוטה ופשוטה בה אנו משתמשים נקראת Genome Wide Association Studies (GWAS). צפה בסרטון זה או באינפוגרפיקה לקבלת הסבר מאויר על GWAS.

באמצעות GWAS, אנו יכולים לבדוק אם וריאציה גנטית קשורה למחלה. כדי לענות על שאלה זו, GWAS דורש השוואה פשוטה של ​​כמות השונות הגנטית בין קבוצה אחת של אנשים עם מחלה לקבוצה אחרת ללא מחלה:

האם לקבוצת אנשים עם מחלה קשה יש שונות שונה גנטית מאשר לקבוצת אנשים ללא מחלה קשה?

אנו יכולים ללמוד את COVID-19 עם GWAS. לדוגמא, אנו יכולים לבדוק אם וריאציה גנטית על פני הגנום גורמת לאדם לזקוק יותר לתמיכה נשימתית בבית החולים (אינדיקטור אחד למחלות ולחומרת הסימפטום). בכל מיקום בקוד הגנטי שעשוי להיות שונה, אנו משווים את ספירת הגרסה הגנטית במקרים (למשל, בדיקת COVID-19 חיובית ומאושפזת עם תמיכה נשימתית) בהשוואה לבקרות (למשל, בדיקת COVID-19 חיובית ולא מאושפזת. ) (איור 1).

איור 1: פירוש סיכון על סמך תצפית בגנוטיפ ( אשראי: סופי לימו )

אנו מרגישים בטוחים יותר כי וריאציה גנטית קשורה באמת למחלה כאשר דפוס זהה נצפה בקבוצות אנשים בבריטניה, ספרד, ארה"ב ופינלנד, למשל. עבור ה- COVID-19 HGI, התוצאות ממחקרי GWAS בודדים מושוות ומשולבות בשיטה הנקראת מטא-אנליזה.

יש לי את הגרסאות הגנטיות הקשורות לחומרת COVID-19 מוגברת מממצאי HGI. האם זה אומר שיהיה לי יותר סיכוי לחלות או לקבל תוצאה קשה?

לא בהכרח. תוצאות ה- GWAS שלנו רק אומרות שאנחנו יכולים לראות דפוס זה של שונות גנטית בקורלציה עם רגישות COVID-19 או חומרה אצל קבוצה גדולה של אנשים. בנוסף, השונות הגנטית שזוהתה על ידי המחקר שלנו עשויה להיות קשורה לרגישות או חומרת COVID-19 בסיכון גבוה יותר.

מרבית השונות הגנטית שזוהתה במחקר שלנו קשורה רק לעלייה או ירידה קטנה מאוד בסיכון. לכן, עדיין לא ניתן לחזות אילו אנשים עשויים לקבל תוצאה חמורה יותר או פחות אם הם נגועים ב- COVID19. לבסוף, לא היינו ממליצים להשתמש בגנוטיפים הישירים לצרכן שלך (דוגמאות; 23andMe, Ancestry.com) ובממצאי HGI של COVID-19 כדי לפרש את הסיכון שלך ל- COVID-19. אותם אמצעי בטיחות הציבור המוצעים על ידי גורמי בריאות הציבור חלים ללא קשר אם יש לך גרסאות "סיכון" מזוהות או לא. שוחח תמיד עם איש מקצוע רפואי שינחה את הבחירות הרפואיות שלך!

האם המחקר הושלם?

בקיצור, לא! הממצאים ממחקרנו אינם מסבירים לחלוטין את השונות למי חולה במחלה קשה יותר או פחות מזיהום COVID-19. אך ככל שיותר נתונים, כך טוב יותר ו- COVID-19 HGI מתכנן לחזור על המטא-אנליזה שלנו באופן קבוע עם יותר מחקרים שתורמים לתוצאות GWASבהשתתפות יותר אנשים. בעוד שלמרבה הצער מחקרים גדולים יותר אומרים שיותר אנשים נדבקו ב- COVID-19, זה גם משפר את היכולת שלנו למצוא דפוסים בין גנטיקה מארחת לתוצאות המחלה. בנוסף, ישנם כמה פרויקטים מתמשכים הנתמכים על ידי COVID-19 HGI, אך דורשים גישות מיוחדות או רלוונטיים לקבוצות ספציפיות של אנשים.

אנו אופטימיים שהממצאים שלנו יזהו אזורים נוספים בגנום האנושי הקשורים לרגישות וחומרה של COVID-19. כחלק מהתרומה שלנו לקהילה המדעית ולציבור, ה- COVID-19 HGI ישחרר את תוצאות המטא-אנליזה באתר שלנו. זה יאפשר לחוקרים אחרים לבצע ניסויים שנועדו להבין טוב יותר את הביולוגיה שמאחורי האסוציאציות הגנטיות.

התורמים ל- COVID-19 HGI כבר מבצעים ניסויים חישוביים כדי לאפשר הבנה מעמיקה יותר של הממצאים הנוכחיים. חוקרים אחרים מבצעים ניסויים בתאים אנושיים ובבעלי חיים כדי להבין טוב יותר את הממצאים הנוכחיים שלנו. יחד, המטרה היא שמידע זה עשוי לעזור להבין אילו תרופות עשויות לסייע במניעה או טיפול במחלות, בזיהוי קבוצות של אנשים בסיכון גבוה למחלות, ובאופן אחר ישפרו את יכולתה של הקהילה העולמית להתמודד עם המגיפה COVID-19.

ה- COVID-19 HGI הוא שיתוף פעולה של חוקרים מרחבי העולם אשר כל אחד מהם מבצע מחקרים גנטיים עצמאיים ותורם את התוצאות למטא-אנליזה שלנו. כיום אנו עומדים על כ -3,033 חוקרים שאורגנו על ידי הברית הבינלאומית למחלות נפוצות , המייצגים גיוס חסר תקדים של גנטיקאים והופכים אותנו לאחד המאמצים הגדולים בעולם להבנת הגנטיקה של מחלה מסוימת. עד היום יש לנו תורמים גלובליים מ- 47 קבוצות (איור 2).

איור 2: רשימת התורמים ל- COVID-19 HGI לשחרור הקפאת נתונים 5 מתוך 47 המחקרים התורמים, 19 כללו אוכלוסיות שאינן אירופיות. מעובד מתוך אנדריאה של Ganna המצגת ב -25 בינואר 2021. אתה יכול להציג את כל המחקרים רשום כאן ואת תודות לחוקרים ספציפיים מלתרום מחקרים כאן .

המטא-אנליזה מבוצעת במכון לרפואה מולקולרית בפינלנד (FIMM). הקפאת נתונים תכלול נתונים חדשים מכל המחקרים הרשומים שתרמו נתונים באופן פעיל באותו מחזור. כרגע יש לנו נתונים גנטיים מ -19 מדינות עם כ -2 מיליון אנשים מרקע אבותי שונה (איור 3). תוכל לצפות בכל המחקרים הרשומים כאן . אתה יכול להציג את ההודעות לחוקרים ספציפיים ממחקרים תורמים כאן . למרות שחלק מהמחקרים התורמים במימון ממומנים על ידי חברות פרטיות, התוצאות מתקבלות באופן עצמאי.

איור 3. סקירה כללית של המחקרים התורמים ליוזמת ההרכב הגנטי של COVID-19 ולהרכבם על ידי קבוצות מוצא עיקריות במטא-אנליזות. בהקפאת נתונים 5 תרמו 19 מחקרים עם אוכלוסיות שאינן אירופיות: 7 אפריקאיות אמריקאיות, 5 אמריקאיות מעורבות, 4 מזרח אסיה, 2 דרום אסיה וערבי אחד. יהלומים מציגים את גודל המדגם האפקטיבי (גודל המדגם שימצא השפעה מובהקת סטטיסטית באירועים מדעיים) שהתקבל ממקומות גיאוגרפיים שונים.

האם מחקר זה נבדק על ידי עמיתים?

בשלב זה, ההדפסה המוקדמת שלנו נמצאת בתהליך של ביקורת עמיתים. התשובה הקצרה היא שאנחנו נמצאים בתהליך זה של ביקורת עמיתים בנקודה של פוסט זה. אבל ייתכן שאתה תוהה: מהי ביקורת עמיתים?

מדענים מעבירים לעתים קרובות את ממצאיהם בכתב יד מדעי ומבקשים לקבל משוב מכתב עת מדעי. כתבי עת אלה קוראים למומחים מדעיים אחרים בתחום (עמיתים מדעיים) לתת את דעתם על כתב היד ולעיתים מציעים שינויים; זה נקרא ביקורת עמיתים. תהליך ביקורת עמיתים אינו אומר שכל דבר בכתב היד תקין לחלוטין; ככל שמפתח מידע חדש, מחשבים רעיונות מחדש, אך סקירת עמיתים היא חלק חשוב במדע שעוזר למחקר להיות הכי טוב שיכול להיות. לעיתים, כתיבה ובדיקת עמיתים של כתב יד מדעי עשויות להימשך שנים וייתכן שיהיה עיכוב לפני פרסומו. לכן חשוב לראות מחקר בהקשר למה שכבר ידוע ומקובל על ידי מדענים אחרים כאשר מתייחסים למאמר בודק עמיתים יחיד. לבסוף, רבים מכתבי היד הנבדקים הללו עולים כסף לקריאה ולא יהיו נגישים למדענים, סטודנטים או אנשי ציבור שאינם יכולים להרשות לעצמם לשלם עבור מנוי ליומן.

בעוד שהצוות שלנו מורכב ממומחים בתחום ואנחנו עושים את מירב המאמצים לייצר מדע קפדני, עבודה זו טרם נבדקה על ידי עמיתים. אנו מתמקדים כעת בהפיכת תוצאות לקהילה המדעית באתר באופן שוטף. עיקרון מנחה של עבודתנו הוא ברוח מתן גישה רחבה לידע המתהווה סביב COVID-19. מאמר המתאר את גישת ה- COVID-19 HGI, אך לא תוצאות, נבדק עמיתים ופורסם במאי . גרסת הדפסה מראש של כתב היד שלנו הופקדה כאן : עבודה זו מציגה את התוצאות מהניתוחים הגנטיים שלנו אך טרם נבדקה על ידי עמיתים.

תודות

תודה לקייטלין קוני, CGC, קארן זוסי, אנדראה גאנה , ואלינה צ'אן על המשוב המתחשב.