Geni per la resilienza al covid-19: identificazione di marcatori DNA corrispondenti alla resistenza e alla suscettibilità al coronavirus.
I coronavirus (CoV) (ordine Nidovirales, famiglia Coronaviridae, sottofamiglia Coronavirinae) sono responsabili di focolai di malattie respiratorie in molte specie di vertebrati. Sono una grande famiglia di virus a RNA a singolo filamento avvolti (+ssRNA) che possono essere isolati in diverse specie animali. Hanno dimensioni del genoma che variano tra 26 e 32 kilobasi (kb) di lunghezza, essendo i genomi più grandi per i virus a RNA (aumentando conseguentemente l'efficacia delle mascherine). Il COVID-19, noto anche come coronavirus 2 della sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV-2), o "nuovo coronavirus 2019", è un nuovo virus e stiamo appena iniziando a comprendere la resistenza e la suscettibilità negli esseri umani.
Il COVID-19 è simile alla sindrome respiratoria acuta severa (SARS) in quanto entrambi i virus infettano i loro ospiti umani tramite lo stesso recettore, l'enzima di conversione dell'angiotensina 2 (recettore ACE2), e causano caratteristiche cliniche e patologiche simili. Interessantemente, la proteina spike, responsabile del legame con il recettore, è altamente simile tra 2019-nCoV e SARS-CoV; questo è il risultato di una significativa selezione per lo stesso recettore (Wu., 2020). La ricerca su come i nostri corpi si difendono contro la SARS potrebbe rivelare come i nostri corpi potrebbero difendersi contro il COVID-19.
Diversi recenti studi di associazione genome-wide (GWAS) hanno fornito una comprensione molto più profonda delle variazioni genetiche che possono aiutare a spiegare perché alcuni individui siano praticamente immuni al COVID-19, mentre per altri il virus è minaccioso per la vita o addirittura fatale.
In questo post, forniamo una revisione della letteratura sottoposta a peer review e presentiamo informazioni sui geni candidati per la resistenza al SARS-CoV. Se hai effettuato un test del DNA a casa, come quelli disponibili da 23andMe, Ancestry DNA, Dante Labs, puoi valutare i tuoi dati grezzi del DNA e vedere come la tua sequenza di DNA si confronta con i risultati della ricerca.
Come analizzare il tuo DNA per la resistenza o la suscettibilità al coronavirus?
Passo 1) Scarica il tuo file di DNA autosomale grezzo e salvalo in un luogo sicuro
Per analizzare i tuoi dati DNA, inizia scaricando il tuo DNA autosomale grezzo e salvalo in un luogo sicuro. Ecco le istruzioni per scaricare il tuo file di DNA grezzo da: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.
Passo 2) Analizza il tuo file DNA grezzo.
Cerca i tuoi dati grezzi del DNA utilizzando un editor di testo come "Text Wrangler" o "Notepad" usando la funzione "trova" o tramite il terminale.
Apri il tuo file grezzo del DNA e noterai le intestazioni di uniche ID SNP (rs# o i#), cromosoma, posizione e genotipo. I formati differiscono leggermente tra le varie aziende di test del DNA diretto al consumatore.
Per valutare il tuo rischio di una scarsa ripresa dal COVID-19, dai un'occhiata a questi marcatori DNA descritti di seguito:
Recentemente sono stati pubblicati diversi studi di associazione genome-wide (GWAS) che descrivono loci associati a insufficienza respiratoria in pazienti infettati da SARS-CoV-2 e tre studi hanno identificato marcatori SNP nello stesso segmento genomico di ~50 kb ereditato dai Neandertaliani.
(Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). Inoltre, questi studi GWAS hanno identificato un numero di altri marcatori DNA associati al COVID-19, e ognuno di essi è presentato nella tabella sottostante.Inoltre, altri marcatori del DNA trattati in questo post includono rs4804803, associato alla SARS, e quelli posizionati nel recettore dell'enzima di conversione dell'angiotensina-2 (ACE2), che è stato dimostrato essere lo stesso recettore per il coronavirus respiratorio umano NL63, il coronavirus SARS (SARS-CoV) e il nuovo coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV (Li et al., 2017; Lu et al., 2019). Poiché la proteina spike del coronavirus si è evoluta per adattarsi al recettore ACE2, è probabile che gli individui con variazioni che alterano la sequenza proteica presentino un certo grado di resistenza al covid-19. Di seguito sono riportati SNP non sinonimi dal trascritto ACE2 NM_021804.2 e di particolare interesse sono gli SNP che causano cambiamenti significativi come rs199951323, che porta a un codone di stop prematuro.
| Gene | dbsnp | Cromosoma (GRCh37) | POS | REF | ALT | 'Alleli di rischio' | Effetto del pennarello. | 'Riferimento' |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IVNS1ABP | rs6668622 | 1 | 185414582 | T | C | Varianti suscettibili T:T e T:C nei maschi.s | rapporto di probabilità 1,44 | Roberts., 2020; |
| SRRM1 | rs111972040 | 1 | 24999361 | A | G | 'genotipi a rischio G:G e A:G, variante 3_prime_UTR' | Il rapporto delle probabilità per l'ospedalizzazione è di 8,29. | |
| LZTFL1 | rs35044562 | 3 | 45909024 | A | G | genotipi a rischio G:G e A:G, variante intronica, variante trascritta genica a monte | odds ratio 1.60 | Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo |
| LZTFL1 | rs11385942 | 3 | 45876460 | A | - or A or AAA | InDel, A:A and A:- 'hanno una maggiore suscettibilità alla insufficienza respiratoria, variante intronica' | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| LZTFL1 | rs10490770 *LD with rs11385942 | 3 | 45864732 | T | C | 'genotipi a rischio T:C e C:C, variante intronica' | Il rapporto delle probabilità per i portatori eterozigoti è 1,7. | Zeberg and Pääbo., 2020; |
| LZTFL1 | rs67959919 *LD with rs11385942 | 3 | 45871908 | G | A | 'genotipi a rischio G:A e A:A, variante intronica' | Il rapporto delle probabilità per i portatori eterozigoti è 1,7. | |
| LZTFL1 | rs35624553 *LD with rs11385942 | 3 | 45867440 | A | G | 'genotipi a rischio G:A e G:G, variante intronica' | Il rapporto delle probabilità per i portatori eterozigoti è 1,7. | |
| LZTFL1 | rs71325088 *LD with rs11385942 | 3 | 45862952 | T | C | 'genotipi a rischio C:T e C:C, variante intronica' | Il rapporto delle probabilità per i portatori eterozigoti è 1,7. | |
| ABO | rs657152 | 9 | 136139265 | A | C or T | Un allele di rischio, variante intronica. | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| Intergenic | rs5798227 | 12 | 53120100 | C | - | L'allele di rischio è la delezione. | p = 2.2x10-7 | Blokland et al., 2020; |
| IGHV3-7 | rs11844522 | 14 | 106522576 | C | T | Variazioni suscettibili T:T, C:T. | p=1.9x10-7 | |
| Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) | rs73166864 | 22 | 23340580 | T | C or G | Variazioni suscettibili T:T e T:C. | odds ratio 1.7 | Roberts., 2020; |
| TLR7 | rs200553089 | ChrX | 12906010 | G | T | genotipi a rischio T:G e T:T, variante missenso. | Made et al., 2020; | |
| 'SNP sinonimi posizionati in ACE2' | ||||||||
| ACE2 | rs373153165 | chrX | 15580093 | C | T or A | 'variante missenso' | p.Asp785Asn/c.2353G>A | Cao et al., 2020 |
| ACE2 | rs140016715 | chrX | 15582154 | G | A | 'variante missenso' | p.Arg768Trp/c.2302C>T | |
| ACE2 | rs147311723 | chrX | 15582265 | G | A | 'variante missenso' | p.Leu731Phe/c.2191C>T | |
| ACE2 | rs41303171 | chrX | 15582298 | T | C | 'variante missenso' | p.Asn720Asp/c.2158A>G | |
| ACE2 | rs370187012 | chrX | 15582327 | C | T | 'variante missenso' | p.Arg710His/c.2129G>A | |
| ACE2 | rs776995986 | chrX | 15582334 | G | A | 'variante missenso' | p.Arg708Trp/c.2122C>T | |
| ACE2 | rs149039346 | chrX | 15584416 | A | G | 'variante missenso' | p.Ser692Pro/c.2074T>C | |
| ACE2 | rs200180615 | chrX | 15584488 | C | T | 'variante missenso' | p.Glu668Lys/c.2002G>A | |
| ACE2 | * |
chrX | 15585879 | A | C | stop_gained | p.Leu656*/c.1967T>G | |
| ACE2 | rs183135788 | chrX | 15585933 | T | C | 'variante missenso' | p.Asn638Ser/c.1913A>G | |
| ACE2 | rs748163894 | chrX | 15588434 | G | A | 'variante missenso' | ||
| ACE2 | rs202137736 | chrX | 15591485 | T | C | 'variante della regione di splicing + variante dell'introne' | c.1541+5A>G | |
| ACE2 | rs140473595 | chrX | 15591530 | C | T | 'variante missenso' | p.Ala501Thr/c.1501G>A | |
| ACE2 | rs191860450 | chrX | 15593829 | T | C | 'variante missenso' | p.Ile468Val/c.1402A>G | |
| ACE2 | rs758142853 | chrX | 15609868 | A | G | 'variante missenso' | p.Val184Ala/c.551T>C | |
| ACE2 | rs754511501 | chrX | 15609902 | C | T | 'variante missenso' | p.Gly173Ser/c.517G>A | |
| ACE2 | rs746034076 | chrX | 15609943 | T | C | 'variante missenso' | p.Asn159Ser/c.476A>G | |
| ACE2 | rs373252182 | chrX | 15609973 | T | C | 'variante missenso' | p.Asn149Ser/c.446A>G | |
| ACE2 | rs2285666 | chrX | 15610348 | C | T | 'variante della regione di splicing + variante dell'introne' | c.439+4G>A | |
| ACE2 | rs768736934 | chrX | 15612963 | C | T | 'variante della regione di splicing + variante dell'introne' | c.345+5G>A | |
| ACE2 | rs4646116 | chrX | 15618958 | T | C | 'variante missenso' | p.Lys26Arg/c.77A>G | |
| ACE2 | rs73635825 | chrX | 15618980 | A | G | 'variante missenso' | p.Ser19Pro/c.55T>C | |
| 'SNPs associati a SARS' | ||||||||
| CD209 | rs4804803 | 19 | 7812733 | A | G | Genotipo suscettibile A:A, variante trascritta a monte. | NC_000019.10:7747846 | Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010 |
