במחקר שפורסם לאחרונה ב כתב העת האמריקאי לגנטיקה אנושיתצוות מדענים ביצע מחקר אסוציאציה רחב גנום בקרב משתתפי בנק הביו-בנק של בריטניה (בריטניה) על סרוסטטוס אימונוגלובולין G (IgG) נגד חלבון ספייק של תסמונת הנשימה החמורה, coronavirus 2 (SARS-CoV-2) כדי להבין את המנגנונים הבסיסיים מאחורי התגובות החיסוניות ההומורליות המשתנות לחיסונים למחלת הקורונה 2019 (COVID-19).
מחקר: גורמים גנטיים של תגובת נוגדני IgG לחיסון נגד COVID-19. קרדיט תמונה: חואן גארטנר / Shutterstock
רקע כללי
עד סוף 2023, מגיפת COVID-19 הייתה אחראית ליותר משישה מיליון מקרי תמותה ולמעלה מ-700 מיליון מקרים, מה שהופך אותה לאחד הדאגות הקריטיות ביותר לבריאות הציבור של העשורים האחרונים. התפשטות המגיפה הופחתה בעיקר בשל מאמצים משותפים ברחבי העולם לפיתוח חיסונים נגד SARS-CoV-2 ולחסן חלק גדול מהאוכלוסייה, במיוחד אנשים בסיכון גבוה, כגון מבוגרים ואלה עם מחלות נלוות.
עם זאת, למרות שמדינות רבות חיסנו קרוב ל-70% מאוכלוסייתן, יעילות החיסונים הייתה משתנה מאוד גם לאחר שתי המנות המומלצות כמשטר הסטנדרטי. השינויים האינדיבידואליים של משך ועוצמת התגובות החיסוניות ההומורליות לחיסונים נקבעות על ידי מנגנונים ביולוגיים הקשורים לאימונוגניות המארח, אשר קשורים גם לגורמים כמו אתניות, גיל ומין. לכן, הבנת גורמי אימונוגניות המארח הללו יכולה לעזור לשפר את יעילות החיסון.
לגבי המחקר
במחקר הנוכחי, החוקרים השתמשו בנתוני Biobank בבריטניה וביצעו מחקר אסוציאציות רחב גנום כדי להבין את המתאמים בין תוצאות בריאותיות ל-IgG serostatus. נתוני הקישור הבריאותי והגנטי מה-Biobank של בריטניה שולבו עם מידע על מצב הנוגדנים בסרום כנגד חלבוני הנוקלאוקפסיד והספייק.
נוכחותם של נוגדנים שונים נגד נוגדני הספייק והנוקלאוקפסיד אפשרה הדרה של משתתפים עם זיהומים קודמים של SARS-CoV-2 ועזרה בהבנת ההשפעות הגנטיות הקשורות לתגובות החיסון ההומורליות לחיסונים. יתר על כן, התוצאות משני סוגים של בדיקות נוגדנים שימשו כדי לסווג את המשתתפים לשלוש קבוצות – שכפול, גילוי ומשולב – לצורך ניתוח מחקר האסוציאציות של הגנום.
אנשים שנבדקו שליליים לנוגדנים נגד חלבון הספייק סווגו כלא מחוסנים, בעוד אלו שנבדקו חיוביים לנוגדנים נגד חלבון הספייק אך שליליים לנוגדנים נגד חלבון הנוקלאוקפסיד נחשבו מחוסנים אך לא נגועים והוקצו לקבוצות הביקורת 1 ו-2 מבוסס על מספר מנות החיסון. אלה שהיו חיוביים לנוגדנים נגד חלבון הספייק מבלי שחוסנו או שנבדקו חיוביים לנוגדנים נגד הנוקלאוקפסיד והן נגד חלבון הספייק, נחשבו נגועים.
נתוני הסרוטיפ הותאמו למידע הגנוטיפ כדי לזהות פולימורפיזמים נוקלאוטידים בודדים (SNPs) שיכולים לשמש כסמנים פוטנציאליים. קרוב ל-240,000 SNP זוהו עבור ניתוח האסוציאציות של הגנום, שבוצע באמצעות מודלים מעורבים כלליים. מטריצת קשר גנטית נוצרה באמצעות סמני גנוטיפ נבחרים, כאשר רק אותם אללים בעלי ספירת אללים מינורית של יותר מ-10 נכללו בניתוח.
בנוסף, מיפוי עדין נערך באזור אנטיגן לויקוציטים אנושיים (HLA) תוך שימוש בגישת רגרסיה דרגתית כדי להבין את תפקידן של חומצות אמינו ספציפיות בתגובה החיסונית לחיסוני SARS-CoV-2.
תרשים זרימה המתאר הגדרת פנוטיפ וניתוחים ראשוניים
תוצאות
התוצאות ממחקר האסוציאציות הכוללות של הגנום הצביעו על כך שמספר משמעותי של אללים מדרגת HLA II היו קשורים לסרוסטטוס IgG כנגד חלבון הספייק SARS-CoV-2. ה HLA-DRB1*13:02 לאלל נמצאה ההשפעה המשמעותית ביותר בהגנה מפני סרוננגטיביות של נוגדני IgG, וה-SNP הקשור לאלל זה שינה את הארגינין בעמדה 71 של החלבון HLA-DRβ1 לחומצה גלוטמית, ששינה את הפוטנציאל האלקטרוסטטי של קשירת הפפטיד. חָרִיץ. ההערכה היא ששינוי זה מניע את האפקט המגן מפני סרוננגטיביות של נוגדני IgG.
יתר על כן, החוקרים גם הבחינו כי הנטייה הגנטית בין מצב הסרוטיפ של IgG לבין חומרה מוגברת או רגישות ל-COVID-19 הייתה משותפת, ונמצאו דפוסים ספציפיים לסוג תא להשפעה של אללים HLA על תגובת הנוגדנים לחיסונים. . הקוהורטות העצמאיות במחקר האסוציאציות הכוללות את הגנום אימתו את הממצאים הללו.
מסקנות
בסך הכל, הממצאים דיווחו כי לאללים בגנים מסוג HLA II הייתה השפעה גדולה על תגובות נוגדני IgG לחיסוני SARS-CoV-2 והדגישו את המנגנונים הביולוגיים התורמים לשונות בין אנשים בתגובות החיסוניות שעוררו COVID- 19 חיסונים.
