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डेटा फ्रीज़ 5 के लिए कोविद -19 एचजीआई के परिणाम (जनवरी 2021)

2 मार्च, 2021

कोविद -19 एचजीआई की ओर से मिंट्टू मार्टिला, अन्निका फौकोन, निर्मल वडगामा, शी एंड्रयूज, ब्रुक वोल्फॉर्ड, और कुमार वीरपेन द्वारा संपादित एवं अतनु कुमार दत्ता और संजय कुमार पटेल द्वारा हिंदी में अनुवादित

ध्यान दें: कोविद -19 होस्ट जेनेटिक्स इनिशिएटिव (यच जी आई) 54 से अधिक देशों के 2000 से अधिक वैज्ञानिकों के एक संघ का प्रतिनिधित्व करता है जो डेटा, विचारों को साझा करने, रोगियों की भर्ती करने और हमारे निष्कर्षों को प्रसारित करने के लिए सहयोगात्मक रूप से काम कर रहे हैं। हमारे अध्ययन के डिजाइन पर एक प्रारंभ के लिए, कृपया हमारे उद्घाटन ब्लॉग पोस्ट को पढ़ें । हमारा अनुसंधान पुनरावृत्त है, और हम अपने नए परिणामों को ब्लॉग पोस्ट के माध्यम से और हमारी वेबसाइट के परिणाम अनुभाग में संक्षेप में प्रस्तुत करते हैं । अंत में, यदि यहां कोई भी शब्द अपरिचित है, तो कृपया हमें एचजीआई-faq@icda.bio पर ईमेल भेजें- अधिक स्पष्टता प्रदान करने के उद्देश्य से यहां जानकारी अपडेट करने में हमें प्रसन्नता होगी। आने वाले हफ्तों में, अवधारणाओं या शब्दावली की व्याख्या करने वाली अतिरिक्त जानकारी उपलब्ध कराई जाएगी। फिलहाल आनुवांशिकी की मूल बातों की समीक्षा करने के लिए इस संसाधन में एक नज़र डालें।

नवीनतम डेटा फ़्रीज़ (रिलीज़ 5) आनुवांशिक निष्कर्षों में नमूने का आकार और मजबूती को बढ़ाता है

कोविद -19 एचजीआई ने हमारे पिछले रिलीज में बार बार मजबूत आनुवंशिक संकेत दिखाया है तथा यह अध्ययन प्रतिभागियों (> 20 लाख व्यक्ति) और सहयोगियों की संख्या के मामले में (> 2,000 वैज्ञानिक) इतिहास में सबसे बड़ा जीनोम-वाइड एसोसिएशन अध्ययन (GWAS) का प्रतिनिधित्व करता है । यहां, हम अपने नवीनतम डेटा फ़्रीज रिलीज़ से परिणामों का वर्णन करते हैं। हमारे पिछले डेटा फ़्रीज़ (रिलीज़ 4) में, हमने गंभीर कोविद -19 से जुड़े मानव आनुवंशिक प्रकार की पहचान की सूचना दी (डेटा रिलीज़ 3 और रिलीज 4 पर गैर-वैज्ञानिकों के लिए हमारे ब्लॉग पोस्ट देखें)। हमने 30,000 से अधिक कोविद -19 रोगियों (यानी, मामलों) और 1.47 मिलियन गैर-कोविद -19 रोगियों (यानी, नियंत्रण) में GWAS के माध्यम से इन प्रकारों की पहचान की गई । डेटा फ्रीज 5 में, हमने 19 देशों के 47 अध्ययनों (चित्रा 1) के आंकड़ों के संयोजन द्वारा नमूना आकार को लगभग 50,000 कोविद -19 मामलों में और 20 लाख से अधिक नियंत्रण में बढ़ा दिया है। नमूना आकार में वृद्धि करके, हम अपने निष्कर्षों के विश्वसनीयता में भी सुधार कर रहे हैं। इस डेटा फ्रीज में, हमने आबादी की विविधता में सुधार करने का भी प्रयास किया। विविध आनुवंशिक वंशों की आबादी में आनुवांशिकी का अध्ययन करने से हमें कोविद -19 की गंभीरता और दुनिया भर में उनके प्रभाव को प्रभावित करने वाले आनुवंशिक प्रकारों को बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है। अध्ययन में योगदान देने वाले 47 में से 19 में गैर-यूरोपीय आबादी शामिल थी।

चित्र 1: 47 योगदान अध्ययनों में से डेटा फ्रीज़ रिलीज़ 5 के लिए कोविद -19 एचजीआई योगदानकर्ताओं की सूची, 19 अध्ययनों में गैर-यूरोपीय आबादी शामिल थे। 25 जनवरी, 2021 को एंड्रिया गन्ना की प्रस्तुति से अनुकूलित।

अध्ययन संरचना

जैसा कि पिछले डेटा फ्रीज में है, हम तीन परिणामों (चित्र 2) की जांच करना जारी रखते हैं: (ए) कोविद -19 के साथ गंभीर रूप से बीमार(कोविद -19 से श्वसन सहायता या मृत्यु का परिणाम होना), (बी) कोविद -19 के लिए अस्पताल में भर्ती होना, (सी) SARS-CoV-2 से संक्रमित होना। ये विश्लेषण SARS-CoV-2 और कोविद -19 की संवेदनशीलता और गंभीरता दोनों से जुड़ी आनुवंशिक विशेषताओं को पकड़ने का लक्ष्य रखते हैं। पिछले विश्लेषण (एनालिसिस सी) का उद्देश्य आनुवांशिक रूपांतरों का पता लगाने के लिए था, जो SARS-CoV-2 के संक्रमण में योगदान देता है। इस विश्लेषण में सभी मामले शामिल थे, लक्षणों की उपस्थिति या गंभीरता चाहे जो भी हो। विश्लेषण के परिणाम और उनके मामले और नियंत्रण परिभाषाएँ और नमूना आकार चित्र 2 में दिखाए गए हैं।

चित्र 2: डेटा फ्रीज़ 5 में प्रत्येक विश्लेषण के लिए मामलों और नियंत्रणों की परिभाषा । ध्यान दें कि SARS-CoV-2 वह वायरस है जो कोविद -19 संक्रमण का कारण बनता है। 25 जनवरी, 2021 को एंड्रिया गन्ना की प्रस्तुति से अनुकूलित।

COVID -19 से जुड़े जीनोम के क्षेत्र जन्मजात प्रतिरक्षा और फेफड़ों की शिथिलता की ओर इशारा करते हैं

हमारे योगदानकर्ताओं द्वारा संकलित आनुवंशिक डेटा को इकट्ठा करके, हमने चित्र 2 में परिभाषाओं के अनुसार GWAS का पालन किया। इससे पहले, डेटा फ्रीज़ 4 में, हमने 7 गुणसूत्र क्षेत्रों में कोविद -19 की संवेदनशीलता और गंभीरता में नवीन आनुवंशिक संकेतों पर प्रकाश डाला। ये क्षेत्र जन्मजात प्रतिरक्षा और फेफड़ों की शिथिलता में एक कारण की ओर इशारा करते हैं: जो की कोविद -19 संक्रमणों की अग्रणी नैदानिक ​​समझ के अनुरूप है। डेटा फ्रीज 5 में, हमने सभी गुणसूत्रों में 15 जीनोम-व्यापी महत्वपूर्ण क्षेत्रों की पहचान की: 1 क्रोमोसोम क्षेत्र का गंभीर रूप से बीमारों की विश्लेषण (विश्लेषण ए) में ही जीनोम-व्यापी महत्व था; 11 गुणसूत्र क्षेत्रों में रिपोर्ट हुए संक्रमण विश्लेषण (विश्लेषण बी) की तुलना में गंभीरता विश्लेषण में अधिक प्रभाव पड़ा है; और इनमें से 4 गुणसूत्र क्षेत्र SARS-CoV-2 सूचित संक्रमण (विश्लेषण सी) के लिए विशिष्ट हैं। चित्र 3 में, हम मियामी प्लॉट (मैनहट्टन प्लॉट का पैनलबद्ध संस्करण। मियामी के क्षितिज पानी में परिलिकक्षित होता है, इसलिए इसका नाम मियामी पर पड़ा है।) के रूप में इन परिणामों का एक चित्रमय प्रतिनिधित्व प्रस्तुत करते हैं।

के परिणामों को दर्शाता है।

विविध नमूनों की भूमिका

हम समझते हैं कि कई आनुवंशिक अध्ययनों के साथ, नमूना संग्रह में विविधता एक प्रमुख चिंता है (यहां विस्तृत है)। इस लिए, हमारा अध्ययन बढ़ने के साथ हमने अपने नमूना संग्रह में विविधता में सुधार करने का लक्ष्य रखा (चित्र 4)। हमारे बेहतर नमूना संग्रह प्रयास ने हमें कोविद -19 से जुड़े नए आनुवंशिक कारकों की पहचान करने के लिए प्रेरित किया है (हमारे पिछले परिणाम रिलीज 3 और आर 4 पर ब्लॉग पोस्ट में चर्चा की गई है)। हमारे विश्लेषणात्मक तरीकों का उपयोग करके आनुवांशिक जोखिम कारकों की सहवर्ती पहचान के साथ, हम जीन में या उसके करीब आनुवांशिक रूपांतरों का निरीक्षण करने में सक्षम हुए । अब तक, हमने जिन जीनों की पहचान की है, उनमें से अधिकांश कोशिकीय तंत्र, प्रतिरक्षा विनियमन और हृदय क्रिया में बढ़े हुए जोखिम की ओर इंगित करते है। इन जोखिम कारकों की पहचान अंततः पहचान किए गए जीन को लक्षित करने में उपचार के माध्यम बन सकती है।

दर्शाते हैं।

हमने कोविद -19 से जुड़े 9 नए गुणसूत्र क्षेत्र पाया । विश्लेषण A में, गंभीर बीमारी के लिए, इनमें दो जीनों के पास गुणसूत्र क्षेत्र शामिल हैं: गुणसूत्र 3 पर LZTFL1 और गुणसूत्र 17 पर TAC4. प्रोटीन LZTFL1 सिलिअरी (जड़: सिलिया) झिल्ली के लिए प्रोटीन के संचलन को नियंत्रित करता है। सिलिया बाल जैसी संरचनाएं हैं जो कोशिका-पिंड से विस्तारित होती हैं। वे वायुमार्ग, फेफड़े और कई अन्य अंगों में पाए जाते हैं। LZTFL1 प्रतिरक्षा प्रतिक्रियाओं में भी भाग लेता है। TAC4 प्रोटीन रक्तचाप और प्रतिरक्षा प्रणाली को विनियमित करने का कार्य करता है।

विश्लेषण बी के लिए, कोविद -19 के साथ अस्पताल में भर्ती मरीजों में, हमें 4 जीनों के करीब वेरिएंट में सम्बद्ध का पता चला। सबसे पहले, हमने गुणसूत्र 1 पर THBS3 पर एक गुणसूत्र क्षेत्र की पहचान की। प्रोटीन THBS3 के लिए यह जीन कोड करता है, जो हृदय में व्यक्त और हृदय रोगों के दौरान उपनीयमित होता है। द्वितीयतः हमने गुणसूत्र 2 पर SCN1A पर एक गुणसूत्र क्षेत्र की पहचान की। SCN1A जीन में भिन्नताएं मिर्गी और दौरे का कारण बनती हैं। तीसरा, हमने गुणसूत्र 8 पर TMEM65 पर एक गुणसूत्र क्षेत्र की पहचान की है । यह जीन TMEM65 प्रोटीन के लिए कोड करता है जिसका हृदय विकास, हृदय प्रवाहकत्त्व और कार्य के विनियमन में एक भूमिका है। यह सेल ऊर्जा चयापचय में भी भूमिका निभा सकता है। विशेष रूप से, TMEM65 के लिए हमारे विश्लेषण में पहचाने गए संस्करण की पूर्वी एशिया में 12% और यूरोपीय आबादी में 1% है। एलील फ्रिक्वेंसी एक निश्चित जीन या जीनोमिक क्षेत्र में भिन्नता की मात्रा का वर्णन करती है। अंत में, हमने गुणसूत्र 17 पर KANSL1 पर एक गुणसूत्र क्षेत्र की पहचान की। यह सुझाव दिया गया है कि इस जीन, KANSL1 द्वारा कोडित प्रोटीन की तंत्रिका संबंधी प्रक्रियाओं में भूमिका है।

अंत में, विश्लेषण सी में, SARS-CoV-2 संक्रमण की सूचना के लिए, 3 नए सम्बद्ध गुणसूत्र 3 पर ZBTB11 जीन, गुणसूत्र 5 पर DNAH5, और गुणसूत्र 19 पर PPP1R15A के करीब क्षेत्रों में पाए गए। सबसे पहले, हमने गुणसूत्र 3 पर जीन ZBTB11 के द्वारा एक क्षेत्र की पहचान की।. यह जीन प्रोटीन ZBTB11 को कोड करता है, जो प्रतिरक्षा विकास को विनियमित करने के लिए देखा गया है। दूसरे, हमने गुणसूत्र 5 पर DNAH5 में एक क्रोमोसोमल क्षेत्र की पहचान की है। DNAH5 में आनुवंशिक भिन्नता को सिलिअरी डिस्केनेसिया, सिलिया के दोषपूर्ण हरकत का कारण दिखाया गया है, जिससे छाती में संक्रमण, कान / नाक / गले के लक्षण, ब्रोंकाइटिस और बांझपन हो सकता है। अंत में, हमने गुणसूत्र 19 पर PPP1R15A के करीब एक गुणसूत्र क्षेत्र की पहचान की। यह जीन प्रोटीन PPP1R15A के लिए कोड करता है जो कि डीएनए की क्षति, नकारात्मक वृद्धि संकेतों और गलत प्रोटीन संरचना के जवाब में वृद्धि में ठहराव और कोशिका मृत्यु में मध्यस्थता करते हुए दिखाया गया है।

हमारे विश्लेषण में प्रतिरक्षा प्रणाली को प्रभावित करने वाले जीन कोविद -19 में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। फेफड़े, हृदय क्रिया और न्यूरोनल प्रक्रियाओं में शामिल जीन भी हमारे निष्कर्षों का हिस्सा हैं। हृदय रोगों को पहले कोविद -19 के लिए अतिसंवेदनशील कारक के रूप में बताया गया है और न्यूरोनल लक्षणों को कोविद -19 बीमारी के हिस्से के रूप में रिपोर्ट किया गया है।

सम्बद्ध का अर्थ करणीय नहीं है

सम्बद्ध अध्ययनों में पहचाने जाने वाले जोखिम कारक कोविद -19 की संवेदनशीलता या गंभीरता के कारण नहीं हो सकते हैं। जैसे कि हमने मेंडेलियन यादृच्छिकीकरण (MR) नामक एक विधि को नियोजित किया, जो जीन संबंधी सूचनाओं का उपयोग करके कारण संबंधी संबद्धों को देखता है । MR एक ऐसी विधि है जो रोग के परिणामों पर एक जोखिम के कारण के प्रभाव की जांच करने के लिए दिए गए अनावरण (जैसे बीएमआई) को प्रभावित करने के लिए ज्ञात आनुवंशिक भिन्नता का उपयोग करती है। करीब से देखने के लिए, हमने हाल के एक ब्लॉग पोस्ट में एमआर का वर्णन किया (वैज्ञानिक दर्शकों को बताया गया)। तीन कोविद -19 समलक्षणीय में, हमने तीन कोविद -19 परिणामों और 6 traits (38 चयनित लक्षणों में से, जो हमने परीक्षण किया, चित्र 4 ) के बीच सांख्यिकीय रूप से महत्वपूर्ण कारण संबद्धों की पहचान की गई । हमने पाया कि आनुवंशिक रूप से अनुमानित उच्च बॉडी मास इंडेक्स (बीएमआई) जो SARS-CoV-2 संक्रमण और कोविद -19 अस्पताल में भर्ती होने के उच्च जोखिम से जुड़ा है। और, आनुवंशिक रूप से अनुमानित धूम्रपान कोविद -19 अस्पताल में भर्ती होने के जोखिम से जुड़ा था।

कारण अनुमानों दर्शाता है और लाल सकारात्मक आनुवंशिक सहसंबंध और जोखिम एमआर कारण अनुमानों को दर्शाता है। बड़े वर्ग अधिक महत्वपूर्ण सहसंबंध के अनुरूप हैं। कारण अनुमान, जो सांख्यिकीय महत्व की न्यूनतम सीमा को पार किए हैं, तारांकन चिह्न के साथ चिह्नित किया गया है।

कोविद -19 मेजबान आनुवंशिकी को समझने के लिए एक वैश्विक सहयोगी प्रयास

कोविद -19 महामारी के वर्तमान वैश्विक संकट में, ये परिणाम 47 विविध योगदानकर्ताओं के वैश्विक प्रयास की शक्ति को प्रदर्शित करते हैं। कुल मिलाकर, हमने कोविद -19 संवेदनशीलता और गंभीरता से जुड़े 15 जीनोमिक क्षेत्रों की पहचान की। इन क्षेत्रों की कार्यशीलता को आगे बढ़ाने के लिए, हमने इन कोविद -19 GWAS संकेतों के साथ सांख्यिकीय महत्वपूर्ण कारण के साथ 8 लक्षणों की पहचान करने के लिए सांख्यिकीय अनुमान (यानी, मेंडेलियन यादृच्छिकता) का उपयोग किया। वर्तमान में, हम अपने परिणामों को एक वैज्ञानिक लेख में अंतिम रूप दे रहे हैं। जैसा कि हम कोविद -19 वैश्विक महामारी से लड़ाई जारी रखते हैं, कोविद -19 एचजीआई आनुवंशिक रूप से बार बार परिणाम देगा। एक साथ काम करके, हम कोविद -19 के जैविक कारकों और नैदानिक प्रस्तुति को बेहतर ढंग से समझने के लिए आवश्यक मजबूत निष्कर्ष उत्पन्न कर सकते हैं।

स्वीकृतियाँ

विचारशील प्रतिक्रिया और टिप्पणियों के लिए एंड्रिया गन्ना, पीएचडी को धन्यवाद।