Po dviejų savaičių, kai dar vieną įžengusiusią į trečiąją dešimtį brolių porą taip pat Nyderlanduose, susargdino koronavirusas, buvo kreiptasi į genetikus. Atlikę tyrimą, jie nustatė trajektoriją, vedančią nuo sunkių atvejų, genetinių variacijų ir lyties skirtumų iki imuninės funkcijos praradimo, kuri gali nutiesti kelią į naują tūkstančių COVID-19 pacientų gydymo metodą.
Tyrimus siejanti bendra gija yra interferono trūkumas; ši medžiaga padeda valdyti organizmo gynybą prieš virusinius patogenus ir gali būti naudojama gydyti tokioms ligoms kaip infekcinis hepatitas.
Dabar vis daugėja įrodymų, kad ženkli mažuma COVID-19 ligonių suserga sunkia ligos forma dėl susilpnėjusios interferono reakcijos. Itin svarbūs šių dviejų atvejų tyrimai, publikuoti ketvirtadienį žurnale „Science“, parodė, kad nepakankamas interferono kiekis gali tapti slapta grėsme kritiniu SARS-CoV-2 infekcijų momentu.
„Panašu, kad šiam virusui būdingas vienas ypatingas triukas, – teigia Shane‘as Crotty‘is, Kalifornijos „La Jolla“ imunologijos instituto Infekcinių ligų ir vakcinos tyrimų centro profesorius. – Šis ypatingas triukas pasireiškia tuo, kad pakankamai ilgą laikotarpį išvengiama pirminės natūralios imuninės reakcijos ir, ypač svarbu, ankstyvosios I tipo interferono reakcijos.“
Tyrimas išryškina interferonu paremto gydymo potencialą išplėsti iš lėto besiplečiantį COVID-19 gydymo metodų spektrą. Tarp jų paminėtini biotechnologijų bendrovės „Gilead Sciences Inc.“ remdesiviras ir rekonvalescentinė, arba persirgusiųjų koronavirusu kraujo plazma, kurioje gali būti naudingų imuninių veiksnių. Tokio gydymo nauda yra ribota ir jis paprastai skiriamas sunkiai sergantiems, ligoninėse gydomiems ligoniams. Tikimybė, kad interferonas gali padėti daliai žmonių, vilioja, nes jis atrodo veiksmingiausias pirminėse užsikrėtimo stadijose, kai dar galima išvengti gyvybei pavojingo kvėpavimo nepakankamumo. Į dešimtis gydymo interferonu tyrimų šiuo metu įtraukiami COVID-19 ligoniai.
„Mūsų manymu, laiko pasirinkimas gali būti itin svarbus, nes tik labai ankstyvoje fazėje galima iš tiesų veiksmingai kovoti prieš viruso daleles ir apsisaugoti nuo užkrato, – sakė Alexanderis Hoischenas, vadovaujantis Neimegeno Radbaud universiteto medicinos centro Genomikos technologijų ir imuninės sistemos-genomikos grupei, išnagrinėjusiai dviejų brolių porų DNR.
Vyro lytis, vyresnis amžius ir gretutinės ligos gali padidinti riziką susirgti sunkia COVID-19 forma. Bet netgi šiose grupėse ligos sunkumas labai skiriasi. Mokslininkai spėja, kad įtakos imlumui turi dar iki tol fiksuoti uždegimo procesai ir imunitetas, viruso, sukeliančio infekciją, kiekis ir pacientų genetinė charakteristika.
Nauja sąsaja
Interferono vaidmuo rodo naują sąsają sudėtingoje COVID-19 sąveikoje su žmogaus imunine sistema. Daugelis ligonių suserga sunkia ligos forma dėl perteklinės imuninės sistemos reakcijos, kartais vadinamos citokinų audra. Ir jiems gali padėti deksametazonas, pigus generinis preparatas, kuris nuramina tokias audras.
„Tai labai įdomi liga, nes per silpnas imunitetas – nieko gero, – rugsėjo 10 d. per internetinį Masačiusetso generalinės ligoninės personalo susitikimą kalbėjo Anthonis Faucis, Nacionalinio alergijų ir infekcinių ligų instituto direktorius. – Per didelis imunitetas – labai labai blogai.
COVID-19 atvejais, ligos sunkumą didžiąja dalimi lemia tai, ar interferono kiekis, anksčiau ar vėliau, yra pakankamas, teigia Yuenas Kwok-Yungas, Honkongo universiteto mikrobiologijos departamento Infekcinių ligų katedros vedėjas. Būtų geriausia, jei antivirusinės medžiagos gamyba būtų skatinama, kai imuninės ląstelės susiduria su SARS-CoV-2 genetine medžiaga, taip stabdydamos spartų viruso dauginimąsi organizme ir užkirsdamos kelią komplikacijoms, sakė jis.
„Bet SARS-CoV-2 virusas turi anti-interferono genų, kurie gali sustabdyti arba pasipriešinti interferono gamybai ar poveikiui, – sakė Y.K. Yungas, ištyręs poveikį žmogaus plaučių audinyje. Jeigu interferono reakcija uždelsiama ir viruso kiekis organizme smarkiai pašoka, kitos imuninės sistemos dalys bus „pažadintos“.
„Pražūtingi padariniai“
Tai gali sukelti plaučius pažeidžiantį uždegimą – papildomus perteklinės imuninės reakcijos į virusą padarinius. „Ir jie tikrai pražūtingi“, - sakė jis.
Kai kuriems žmonėms sunkiai sekasi kovoti su infekcijomis, nes jų organizme susidaro antikūnai, kurie deaktyvuoja jų pačių interferoną. Ketvirtadienį pasauliniame mokslininkų konsorciume buvo išsakyta nuomonė, kad tokios imuninės reakcijos į baltymą gali būti gyvybei pavojų keliančio plaučių uždegimo priežastimi bent 2,6 proc. COVID-19 sergančių moterų ir 12,5 proc. vyrų.
Interferoną blokuojantys antikūnai buvo nustatyti 101-am žmogui iš 987 sunkiai sergančių ligonių, bet nė vienam iš 663 asmenų, sergančių besimtopome ar švelnia forma, rodo „Science“ žurnale publikuotas tyrimas. Vyresni nei 65-erių metų pacientai taip pat buvo labiau nei jaunesni asmenys linkę į autoimuninį sutrikimą, kuris „kliniškai nepasireiškė iki užsikrėtimo SARS-CoV-2“, pareiškė daugiau nei šimto mokslininkų grupė.
„Pirminis aiškinimas“
„Šios išvados pagrindžia pirminį aiškinimą, kodėl vyrai dažniau serga sunkesne, gyvybei pavojinga COVID-19 forma ir kodėl su amžiumi rizika auga“, – teigė mokslininkai, vadovaujami Jeano-Laurento Casanova‘os, Niujorko Rokfelerio universiteto St. Giles Infekcinių ligų žmogaus genetikos laboratorijos vadovo. – Jos taip pat suteikia galimybę nustatyti asmenis, kuriems yra didelė rizika susirgti pavojinga gyvybei COVID-19 forma.
Genetinė COVID-19 ligonių analizė, publikuota tame pačiame žurnale, atskleidė dvi dešimtis genų mutacijų, kurios „tykojo pasislėpusios“, kol pacientai užsikrėtė SARS-CoV-2. Mokslininkai – dauguma jų dalyvavo ir antikūnų tyrime, – nustatė 659 ligonių, sergančių gyvybei pavojinga forma, genomų seką; 3,5 proc. jų aptiktos genetinės variacijos, slopinančios interferono gamybą.
Šie genetiniai trūkumai panašūs į tuos, kuriuos A. Hoischenas ir jo kolegos iš dešimčių olandų centrų prieš du mėnesius aprašė Amerikos medicinos asociacijos žurnale (Journal of the American Medical Association). Abi brolių poros paveldėjo genų mutaciją, kuri susilpnino interferono reakciją, trukdydama jų imuninėms sistemos kovoti su koronavirusu, kol galiausiai jis ėmė sparčiai daugintis.
Olandams vyrams virusas buvo negailestingas. Pirmiausia, jaunam tėvui, kilusiam iš pietinių Nyderlandų miesto, ėmė trūkti oro, aštuonias dienas jis smarkiai kosėjo ir karščiavo namie, kol galiausiai buvo paguldytas į intensyvios slaugos skyrių. Ligoninėje jam teko išgulėti 33 dienas, dešimt iš jų - prijungtam prie dirbtinės plaučių ventiliacijos aparato.
Smarkus karščiavimas
Jo 29-erių metų brolis mirė nuo COVID-19 po intensyvaus gydymo intensyviosios slaugos skyriuje, jo kūno temperatūra buvo pašokusi iki 44 laipsnių Celsijaus. Kai „Radbaud“ ligoninės gydytojai sužinojo apie jo jaunesnio brolio atvejį, taip pat ir apie antrąją porą - 21 ir 23 metų amžiaus brolius taip pat su kvėpavimo nepakankamumu, - jie ėmėsi ieškoti genetinių priežasčių.
Jie nustatė mutaciją X chromosomoje. Defektai šioje chromosomoje dažniau paveikia vyrus, kurie turi vieną X chromosomą, tuo tarpu moterys – dvi.
Vyrams mutacijos – retas reiškinys – paprastai jos pasireiškia vienam iš 10 000, – ir vargu ar paaiškina didžiąją daugumą sunkių COVID-19 atvejų. Tačiau „Science“ publikuoti tyrimai rodo, kad įvairios interferono disfunkcijos formos gali būti priskiriamos 14 proc. sunkios būklės ligonių ir kad tinkama kontrolė ir tikslinis gydymas gali užkirsti kelią sunkios formos ligoms ir mirtims.
„Jeigu pavyktų nugabenti juos į mūsų universiteto medicinos centrą pakankamai anksti, - sakė A. Hoischenas, – mūsų gydytojams praktikams galbūt pavyktų išgydyti juos interferonu.
Kiti būdai, kaip įveikti autoimunitetą, pavyzdžiui, antikūnų prieš interferoną pašalinimas iš kraujo, vadinamas plazmafereze, taip pat galėtų padėti pacientams. Kita vertus, pacientai, kurių organizmas gamina antikūnus prieš interferoną, neturėtų aukoti kraujo kitiems ligoniams gydyti.
„Retos ligos ir įprastesnės tos pačios ligos formos gali susieiti ties vienu bendru tašku, ir mes galime iš jų abiejų pasimokyti, - sakė A. Hoiscehnas. – To ir tikimasi.“