Magyar génmintagyűjtemény készül

A COVID-19 betegség és a genetika kapcsolata

A Szegedi Tudományegyetem a Pécsi Tudományegyetemmel közösen kutatást indít 1000 COVID-beteg bevonásával. A kutatás azt hivatott vizsgálni, hogy befolyásolja-e az egyének genetikai háttere, hogy fertőzés esetén mennyire súlyos lefolyásúak a koronavírus-betegség tünetei – észre sem vesszük, hogy betegek vagyunk, vagy súlyos szövődményekkel kell számolnunk. A mintákat a szegedi egyetem biobankjában tárolják majd.

A genetika és a COVID-19 lefolyásának súlyossága közötti összefüggéseket térképezi fel két egyetem közös kutatócsoportja. “A COVID-19 HunGen projekt során azt szeretnék kideríteni, hogy genetikánk meghatározza-e azt, milyen a koronavírus-betegség lefolyása a szervezetünkben: észre sem vesszük, hogy elkaptuk vagy enyhe tünetekkel esünk át a fertőzésen, esetleg súlyos szövődmények alakulnak ki” – ismertette a vizsgálat célját dr. Széll Márta molekuláris biológus, a projekt szakmai vezetője.

A kutatásra vonatkozó javaslat tavasszal született, amikor Közép-Európát is elérte a járvány első hulláma. Addigra elsősorban Kínából és Nyugat-Európából már gyűltek azok az adatok, amelyek egyértelműen megmutatták a veszélyeztetett csoportokat, akiknél a fertőzést követően a betegség lefolyásának a súlyosabb formáira lehet számítani.

123rf.com

“Tavasz óta ezek az információk még inkább igazolást nyertek, súlyos szövődmények tekintetében elsősorban az idős korosztály veszélyeztetett, valamint a krónikus társbetegségekkel rendelkező embertársaink. Az elhízottaknál még nagyobb az esély arra, hogy súlyos, esetleg fatális kimenetelű lesz a betegség lefolyása. Ugyanakkor már tavaszra is ismert volt, hogy mindezen tényezők nélkül is, teljesen egészséges, fiatal, társbetegségtől mentes, normál testalkatú betegek esetében is súlyos kimenetelű, esetleg halálos is lehet a betegség lefolyása. Ez már tavasszal is látszott, és sajnálatos módon azóta jó néhány hazai példa is van rá. Ez ütött szöget a fejünkbe: feltételeztük, hogy lenniük kell olyan genetikailag megalapozott, úgynevezett predisponáló faktoroknak, amelyek a fiatal, társbetegség nélküli COVID-fertőzötteknél hozzájárulnak a súlyos betegség kialakulásához” – magyarázta a szakember.

Az egészségesekre is veszélyes

Hamarosan kiderült, hogy a gondolat nemcsak a szegedi kutatók fejében fogalmazódott meg, pécsi kollégáik is ilyen irányban indultak el. Ezért a két egyetem kutatócsoportjai áprilisban összeállítottak egy olyan projekttervet, amelyben nagyon részletesen leírták, hogy milyen beválogatási és kizárási kritériumok alapján gyűjtenek majd mintát 1000 COVID-fertőzött betegtől, és milyen módszerekkel dolgozzák fel azokat.

COVID-19-fertőzés gyanúja esetén garatkaparékból mintát vesznek, majd egy úgynevezett polimeráz láncreakciós (PCR) módszer igazolja a fertőzést. Az igazoltan COVID-19-fertőzöttektől a kutatók ezután még egyszer vesznek garatkaparék-mintát annak érdekében, hogy a vírus teljes genomja meghatározható legyen. A vírus izolált nukleinsavját elhelyezik a szegedi egyetem biobankjában – ez részét képezi a tanulmány során kialakított mintakollekciónak –, a szekvencia meghatározását pedig a Pécsi Tudományegyetemen dr. Gyenesei Attila és kutatócsoportja végzi.

A garatkaparékon túl minden pácienstől vért vesznek, és a levett vérből háromfajta vizsgálatot végeznek el a kutatók. Az egyik vizsgálat során a vírus ellen termelt ellenanyag szintjét határozzák meg. “Ez arról ad felvilágosítást, hogy az egyén szervezete milyen mértékben reagált a vírusfertőzésre az úgynevezett humorális immunválasz aktiválásával. A másik vizsgálat során a vérmintából totál RNS-t izolálunk, és azt határozzuk meg, hogy a keringésben hogyan változik meg a beteg génexpressziós profilja a fertőzés hatására, vagyis hogy milyen gének aktiválódnak, milyen gének hallgatnak el, és milyen mértékben a fertőzés hatására. – mondta Széll Márta. – Végezetül a harmadik vizsgálattípus során a vérmintából genomi DNS-t izolálunk. Az izolált genomi DNS-ből úgynevezett teljes exom-szekvenálást végzünk, tehát minden egyes beteg esetében meghatározzuk a beteg huszonegynéhányezer fehérjét kódoló génjének a teljes szekvenciáját. És ezzel a nagyléptékű vizsgálattal és szekvencia-összehasonlítással – amelyekhez referenciagenomokat használunk – remélhetőleg tudni majd olyan géneket és a géneken belül olyan variánsokat azonosítani, amelyek örökletesek, és amelyek feltételezésünk szerint meghatározzák és/vagy befolyásolják a betegség lefolyását a COVID-fertőzést követően. Tehát a tanulmányunk eredményeképpen remélhetőleg létrehozunk egy komplex adatbázist, amely mind az ezer, mintavételen átesett fertőzött betegnek az anamnesztikus adatait és a betegség lefolyásának minden egyes paraméterét tartalmazza, majd a négyfajta mintából létrehozunk minden egyes beteg esetében egy mintakollekciót. Ehhez a Szegedi Tudományegyetemen már meglévő, a mostani törekvéseink szerint egyre nagyobb léptékben korszerűsítendő biobanki tevékenységünk biztosít majd hátteret. Tehát egy rendkívül összetett biobanki mintakollekciót kapunk ezer COVID-fertőzött betegről”.

Komplex adatbázis

A járvány megfékezése érdekében világszerte számos kutatás fut. Itthon is többféle, elsősorban az egyetemeken, kisebb-nagyobb betegpopulációk bevonásával. A szegedi és pécsi tudósokból álló kutatócsoport azonban úgy gondolja: ez lesz a legátfogóbb, a legtöbb típusú adatot tartalmazó és a további vizsgálatokra legnagyobb lehetőséget adó komplex mintagyűjtemény. Mivel nagyon nagy mennyiségű genetikai adatot tartalmaz majd, az engedélyeztetése is nagy körültekintést igénylő feladat. A munkamegosztás szerint a szegediek végzik a biobankolás oroszlánrészét, a pécsiek a szekvenálás laboratóriumi munkáját. A szekvenciaanalízis pedig közös feladat, ugyanis mindkét intézmény nagy tapasztalattal rendelkezik a humán genomi és vírusgenomikai adatok feldolgozásában, illetve az úgynevezett transzkriptomikai, vagyis a génexpressziós változásokra vonatkozó adatok elemzésében és értékelésében.

Eltérések az immunrendszerben

Vannak már többé-kevésbé megalapozott sejtések arról, hogy milyen genetikai eredetű különbözőségek tesznek egyeseket másoknál sebezhetőbbé a betegséggel szemben. A megfigyelések arra utalnak, hogy ilyen lehet például az interferon nevű, az immunrendszer stimulálásában fontos szerepet játszó hírvivő molekula részleges hiánya. A jelek szerint bizonyos ritka genetikai mutációkat hordozó emberek nem képesek elegendő interferont termelni ahhoz, hogy az kiváltsa a megfelelő immunválaszt. A terápia ebben az esetben az interferonpótlás lehet, folynak is már kísérletek ilyen irányban.
Ugyancsak kutatják a TYK2 gén esetleges szerepét. Azt tudjuk, hogy a TYK2 egyes variánsainak köze van olyan autoimmun-betegségek kialakulásához, mint a reumatoid artritisz, és valószínűleg a COVID-19-hez is. El is kezdték koronavírus-gyógyszerként kipróbálni a reumatoid artritisz kezelésére használt baricitinibot – gyártója, az Elli Lilly azt állítja, hogy az első eredmények kimondottan biztatóak.
Egy harmadik kutatás az OAS-génekre fókuszál. Ezek olyan proteineket kódolnak, amelyek jelentősége abban áll, hogy közreműködnek a vírusok RNS-ének lebontásában. (The Guardian)

A Szegedi Tudományegyetemen belül az Általános Orvostudományi Kar és a Szent-Györgyi Albert Klinikai Központ számos munkatársa dolgozik együtt a kutatásban. Elengedhetetlen azon szervezeti egységek közreműködése, amelyek a betegeket kezelik, mint a Belgyógyászati Klinika, illetve a súlyos betegek kezelését végző Aneszteziológiai és Intenzív Terápiás Intézet. Ezek vezetői mellett bevonták az általuk delegált fiatal kollégákat is, valamint azokat a szervezeti egységeket, ahol vírusgenomikai kutatásokat már évek, évtizedek óta végeznek. Így a Boldogkői Zsolt professzor által vezetett Orvosi Biológiai Intézet is részt vesz ebben a kutatásban, valamint azok az egységek is, ahol hosszú idő óta humángenetikai, genomikai kutatások, illetve diagnosztikai tevékenység is folyik, így például a Gyermekgyógyászati Klinika genetikai laborja és az Orvosi Genetikai Intézet. Kiemelkedő jelentőségű a dr. Burián Katalin által vezetett Orvosi Mikrobiológiai és Immunbiológiai Intézet részvétele a projektben, és a dr. Bende Balázs által vezetett, az SZTE-n a klinikai vizsgálatokat koordináló csapatnak is fontos szerepe volt az eddigi előkészítő munkákban, valamint lesz a továbbiakban a mintagyűjtésben és a begyűlt adatok rögzítésében.

A protokollban az áll, hogy 1000 COVID-beteg komplex mintagyűjteményét hozzák létre, de a pilotprojektben közülük mindössze 200-nak az adatait dolgozzák fel, és azok elemzése után határozzák meg, hogy a további 800 beteg adatainak a feldolgozását milyen mélységben, illetve milyen irányokba fókuszálva viszik tovább. “A feladat óriási és egyedülálló. Reményeink szerint az első 200 betegminta begyűjtése, illetve laboratóriumi feldolgozása után a komplex analízis genetikai, transzkriptomikai, szerológiai és vírusgenomikai feldolgozása 2021 első felében készülhet el” – tette hozzá Széll Márta. (Forrás: U-szeged.hu)

Megjelent a Marketingpirula 2020. decemberi számában.