MNM Diagnostics - Sekwencjonowanie DNA - nowoczesne narzędzie do walki z koronawirusem

Tags:

Czym jest i skąd się wziął koronawirus?

Zakażenia koronawirusami są charakterystyczne dla zwierząt, głównie ptaków i ssaków. Koronawirusy na człowieka przedostają się przez bliskie kontakty z tymi zwierzętami. Wirus wykorzystuje organizm człowieka do namnażania, a następnie rozprzestrzenia się drogą kropelkową.
Sama choroba COVID-19 jest wywoływana przez wirusa SARS-CoV-2, powszechnie nazywanego dziś koronawirusem. Nie jest to jednak jedyny poznany dotąd koronawirus, czy też pierwszy raz, kiedy mamy z wirusami z tej rodziny do czynienia.

Pierwszy przypadek zakażenia odnotowano już w 1962 roku (Sahin et al., 2019). Kolejne zakażenia koronawirusami SARS-CoV-1 i MERS-CoV dotyczyły niecałego tysiąca osób, ale żaden z wirusów nie doprowadził do epidemii na obecną skalę. Dziś na całym świecie odnotowano prawie 2 miliony przypadków i liczba ta wciąż rośnie! (13.04.2020)

Wiemy już, że samo zetknięcie się z wirusem SARS-CoV-2, a właściwie z osobą która jest nim zarażona, nie musi wiązać się z wystąpieniem objawów, a zatem bezpośrednio z chorobą COVID-19 (L. Huang, X. Zhang and X. Zhang et al., 2020). Niektórzy mogą przechodzić chorobę bezobjawowo i jednocześnie zarażać zdrowe osoby (Harvard Health Publishing).

Potrzebna jest zatem efektywna, szybka i tania metoda leczenia, szczepionka, a także zdolność określenia odporności Pacjenta na chorobę.

Nasze geny – co mogą nam powiedzieć?

W celu określenia odporności Pacjenta na COVID-19 dopomóc mogą nowoczesne technologie diagnostyczne, takie jak sekwencjonowanie całogenomowe.

Genom jest to całość informacji kodowanej przez DNA. Zawiera on geny i rejony pomiędzy nimi, tzw. rejony międzygenowe. DNA koduje białka i reguluje ich produkcję. Każdy z nas posiada unikalny DNA, co oznacza, że choć w większości podobne, niektóre warianty genów nieco różnią się od siebie. To sprawia, że jesteśmy od siebie różni – mamy odmienny kolor oczu i włosów czy posturę. Może to również wpływać na naszą podatność na choroby.
Bardzo prawdopodobnie w naszych genomach istnieją wersje genów, które mogą odpowiadać za podatność czy też chronić nas przed wirusem SARS-CoV-2. Odpowiedzi na pytanie jaka informacja zapisana jest w genomie może udzielić nam sekwencjonowanie całogenomowe.

Sekwencjonując DNA możemy dowiedzieć się jakie różnice występują pomiędzy wariantami genów różnych ludzi. Jeżeli porównane zostaną genomy Pacjentów asymptomatycznych z genomami Pacjentów, u których symptomy wystąpiły i takich, którzy w wyniku zachorowania zmarli, możemy uzyskać zestaw bardzo istotnych informacji, dotyczących predyspozycji Pacjenta do zachorowania czy wysokiej odporności na wirusa.

Jeżeli poznamy różnice pomiędzy naszymi genami, będziemy mogli dowiedzieć się do jakiej grupy ryzyka zakażenia infekcją należymy.

Czego bezpośrednio możemy dowiedzieć się z sekwencjonowania?

Porównując i dokładnie analizując genomy trzech grup Pacjentów (I. asymptomatycznych, II. wykazujących symptomy, III. Pacjentów, którzy w wyniku zachorowania zmarli) – czyli wykonując w kolejnym etapie profilowanie całogenomowe, możliwe jest uzyskanie informacji na temat konkretnych czynników (tzw. markerów), jakie wpływają na naszą podatność na COVID-19.
Podejście to może wspomóc opracowanie nowego testu diagnostycznego. Jeżeli poznamy genetyczne markery podatności na COVID-19, będziemy mogli dowiedzieć się do jakiej grupy ryzyka należymy.

Dzisiaj informacja o naszym genomie i jego podatności w kontekście wirusa może znaleźć zastosowanie w ochronie zdrowia – personel bardziej wrażliwy na zachorowanie mógłby być odsunięty od pracy z chorymi na COVID-19, natomiast osoby mniej podatne na infekcje mogłyby pracować bez strachu przed zarażeniem. Wiedza ta może również przyczynić się do opracowania nowych terapii oraz szczepionki przeciwko wirusowi.

W dniu pisania tego tekstu ogólna liczba zakażeń przekroczyła 1,9 miliona osób i liczba ta wciąż rośnie. Z tego powodu tak istotnym jest szybkie znalezienie skutecznych sposobów walki z wirusem. COVID-19 pociąga za sobą kryzys służby zdrowia i jest głównym przedmiotem rozmów ostatnich miesięcy.

Wykres przedstawia liczbę potwierdzonych zakażeń SARS-CoV-2 w czasie dla dziesięciu krajów o największej liczbie zgonów. John Hopkins University. Cumulative Cases By Date. https://coronavirus.jhu.edu/data/cumulative-cases

Niedawno zapoczątkowana inicjatywa covid19hg.org ma na celu zrzeszenie środowisk naukowych pracujących nad genetycznymi aspektami COVID-19 i usprawnienie przepływu informacji o postępach badań między instytucjami. Firma MNM Diagnostics dołączyła do inicjatywy wraz z instytucjami naukowymi z całego świata, w tym z Uniwersytetem Rockefellera, Yale School of Medicine, Imperial College w Londynie i Uniwersytetem Kalifornijskim w Los Angeles.

Paradoksalnie, w obecnej sytuacji wierzymy, że w grupie jest siła! Wspólnymi staraniami mamy nadzieję na znalezienie nowych rozwiązań i przyczynić się do szybkiego opanowania epidemii.