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브라질 연구자들의 최근 논문 2건은 SARS-CoV-2 감염으로부터 사람들을 보호하거나 중증 COVID-19로의 진행을 예방하는 유전적 요인에 대한 과학적 이해에 기여했습니다. 하나는 90세 이상의 회복력이 있는 노인 그룹을 대상으로 한 연구 결과를 보고하고, 다른 하나는 일란성 쌍둥이의 심각한 COVID-19 사례를 분석합니다.

2020년부터 브라질을 포함한 여러 국가의 연구원들은 이 지식이 백신 개발에 중요한 기여를 할 수 있기를 바라며 감염을 예방하거나 심각한 질병으로의 진행을 방지하는 신종 코로나바이러스에 대한 보호를 부여하는 유전자를 찾고 있습니다. 그리고 바이러스성 질병을 위한 처리.

“일부 유전자가 SARS-CoV-2에 대한 저항성을 촉진한다는 것을 실제로 증명할 수 있다면 다른 바이러스에도 동일하게 적용될 수 있습니다. 그런 다음 이러한 발견을 기반으로 이 회복력의 기본 메커니즘을 이해하고 약물을 개발하기 위해 더 많은 연구가 이루어질 수 있습니다. 바이러스 감염에 대한 보호를 강화합니다.” 프론티어 저널, Agência FAPESP에 말했다.

Zatz는 상파울루 대학교 생명과학 연구소(IB-USP)의 인간 및 의료 유전학 교수이며 FAPESP의 연구, 혁신 및 보급 센터(RIDC) 중 하나인 인간 게놈 및 줄기 세포 연구 센터(HUG-Cell)를 이끌고 있습니다. ).

연구 중 하나에서 과학자들은 SARS-CoV-2에 대한 저항성을 부여하는 유전자를 식별하고 두 가지 극단에 관련된 메커니즘을 이해하기 시작했습니다. 매우 심각한 COVID-19에 걸리고 경우에 따라 사망하는 동반 질환이 없는 젊은 사람들.

한 연구에서 연구원들은 SARS-CoV-2 양성 반응을 보인 후 무증상 상태를 유지했거나 경미한 COVID-19에서 회복된 90세 이상의 환자인 87명의 “회복력 있는 슈퍼 에이저” 코호트에 대한 데이터 세트를 분석했습니다. 그들의 평균 연령은 94세였습니다. 한 여성은 연구 당시 114세였으며 브라질에서 질병에서 회복된 가장 나이 많은 환자로 간주되었습니다.

그들은 이 환자들의 데이터를 중증 COVID-19에서 회복되거나 사망한 60세 미만 환자 55명의 데이터와 상파울루 노인 거주자를 위한 전체 게놈 염기서열이 포함된 데이터베이스와 비교했습니다.

특히 그들은 선천적 및 후천적 면역 반응에 관련된 많은 분자를 암호화하는 약 130개의 유전자를 가진 다형성 DNA 세그먼트인 주요 조직 적합성 복합체(MHC)로 알려진 6번 염색체의 영역을 분석했습니다. 이 분석에는 특수 장비와 도구가 필요했습니다.

그들은 또한 관련 게놈의 단백질 코딩 부분을 반영하여 엑솜(모든 엑손의 서열)을 분석했습니다.

SARS-CoV-2에 의한 감염은 대규모 COVID-19 백신 접종이 시작되기 전인 2020년 초에 수집된 샘플의 RT-PCR 테스트를 통해 확인되었습니다.

연구원들은 세 가지 매우 중요한 결과에 도달했으며, 그 중 두 가지는 인종과 조상 측면에서 매우 혼합된 인구의 샘플을 사용해야만 가능했습니다.

첫 번째는 유전자 MUC22의 변이 빈도가 중증 환자보다 경증 COVID-19 그룹에서 2배 더 높았고 회복력이 강한 슈퍼 에이지 그룹에서 여전히 더 높았다는 것입니다. 이 유전자는 뮤신 계열에 속하며 기도를 윤활하고 보호하는 점액 생성과 관련이 있습니다. 반면에 점액의 과잉 생산은 심각한 COVID-19의 전형적인 폐 염증과 관련이 있습니다.

MUC22의 이러한 돌연변이는 기술적으로 “미스센스(missense)” 변이체라고 하며, 결과 단백질의 특정 위치에서 암호화되는 다른 아미노산을 초래하는 DNA 변화입니다. 기사에 따르면 SARS-CoV-2에 대한 과민성 면역 반응을 약화시키고 바이러스로부터 기도를 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 따라서 저자가 제기한 가설 중 하나는 회복력이 있는 대상이 뮤신 생산을 최적으로 제어할 수 있다는 것입니다.

에릭 카스텔리(Erick Castelli) 박사는 “미스센스 변이체가 점액 생성뿐만 아니라 아미노산이 전환되기 때문에 그 구성도 방해하는 경우일 수 있다. 우리는 감염 동안과 건강한 사람에서 어떻게 작용하는지 이해하기 위해 더 많은 연구를 수행해야 한다”고 말했다. HUG-CELL의 박사 후 연구원인 Mateus Vidigal과 함께 Botucatu에 있는 São Paulo State University 의과대학(FM-UNESP)의 연구원이자 이 기사의 첫 번째 저자입니다.

이 논문은 면역학의 개척자.

조사해야 할 또 다른 요점은 MUC22의 변이체와 miR-6891이라는 microRNA의 증가된 발현 사이의 연관성입니다. 유전자 데이터베이스와 관련된 연구는 이 마이크로RNA가 바이러스 게놈과 연관되어 있음을 보여주었습니다. 저자는 모든 MUC22 보호 변이체와 관련된 miR-6891-5p의 높은 발현이 어떻게든 세포에서 바이러스 번식을 감소시키고 SARS-CoV-2 감염 동안 덜 심각한 증상에 기여할 수 있다고 가정합니다.

축적된 지식

연구의 다른 두 가지 중요한 결과는 아프리카인과 남미인에서 가장 자주 발견되는 유전자 변이와 관련이 있습니다. 하나는 HLA-DOB 유전자의 대립 유전자 *01:02입니다. 전산 분석에 따르면 HLA-DOB는 단백질의 세포 위치 및 트래피킹에 영향을 미쳐 부적절한 항원 제시(대식세포 및 기타 유형의 세포가 항원을 포획하여 세포독성 T 세포에 의한 인식을 가능하게 하여 항원에 대한 반응을 유발하는 과정)로 이어질 수 있음을 시사했습니다. 이물질. 연구자들은 세포 내부에서 표면으로의 단백질 이동이 변형되어 감염을 악화시킬 수 있다고 결론지었습니다. 이 유전자의 빈도는 COVID-19의 경증 사례보다 중증 사례에서 3배 더 높았습니다.

“이 HLA-DOB 변이가 우리 연구에서 발견된 것은 이번이 두 번째입니다. 우리는 기혼 부부에 대한 연구에서 이 변이를 발견했으며, 감염되지 않은 대상과 비교하여 COVID-19 사례와 관련이 있었습니다.”라고 Castelli는 말했습니다. “이번에 우리는 심각한 경우에서 그것을 찾았습니다. 우리는 샘플의 혼합 구성과 아프리카 및 남미 조상 구성 요소 때문에 그것을 찾을 수 있었습니다. 이 분야의 대부분의 연구는 유럽에서 수행되며, 거기서 찾으세요.”

Castelli는 자신과 Zatz, Vidigal이 포함된 그룹이 2021년에 발표한 연구를 언급했습니다. 이 연구는 일부 사람들이 SARS-CoV-2 감염에 자연적으로 회복력이 있는 반면 다른 사람들은 그렇지 않은 이유를 이해하기 위한 첫 번째 단계를 밟았습니다. 연구자들은 부인이나 남편이 모두 바이러스에 노출되었지만 감염되었다는 의미에서 불협화음이라고 불리는 86쌍의 유전 물질을 분석했습니다.

그 결과는 회복력이 있는 피험자에게서 더 자주 발견되는 특정 유전적 변이가 자연 살해자(NK)로 알려진 방어 세포의 보다 효율적인 활성화와 관련이 있음을 시사했습니다. NK가 올바르게 활성화되면 감염된 세포를 인식하고 파괴하여 유기체에서 질병이 발생하는 것을 예방할 수 있습니다.

샘플 수집에 중요한 역할을 한 Vidigal에 따르면 코호트 자체가 중요합니다. “우리는 초고령자를 중심으로 경증, 중증 및 치명적 사례와 연령 측면에서 극단을 분석했습니다. 우리는 이 환자들을 계속 추적하고 있으며 100세 노인과 함께 새로운 프로젝트를 개발하고 있습니다.”라고 그는 말했습니다.

세 번째 중요한 결과는 세포 내부에 어떤 단백질이 있는지 방어 세포를 보여주기 위해 세포 표면에 “창”을 만드는 역할을 하는 유전자 중 하나인 HLA-A와 관련이 있었습니다. 이 유전자의 변이체는 중증 COVID-19 환자에서 2배 더 많이 나타났습니다.

포스트 코로나

다른 연구에서 과학자들은 동시에 심각한 COVID-19를 나타낸 32세의 일란성 쌍둥이 사례를 분석했습니다. 그들은 나이와 이전의 건강에도 불구하고 입원했고 산소 지원을 받았습니다. 공교롭게도 그들은 집중 치료에 직접 입원했고 같은 날 삽관되었습니다. 그러나 형제 중 한 명은 병원에서 일주일을 더 보냈고 이 쌍둥이만 코로나19에 감염된 지 7개월이 지난 지금도 피로와 기타 증상으로 고통을 받고 있다.

연구원들은 쌍둥이의 면역 세포 프로필과 바이러스에 대한 특정 반응을 분석하고 엑솜을 시퀀싱한 후, 쌍둥이의 다양한 임상 진행이 질병의 발현과 과정에서 면역 반응과 유전학의 역할을 강화한다고 결론지었습니다.

에 게재된 연구에 관한 기사에서 의학의 개척자그들은 심각한 COVID-19 발병 위험 증가와 잠재적으로 관련된 동일한 유전적 돌연변이를 공유하고 있다는 사실에도 불구하고 형제의 임상 진행이 달랐으며, 그들 중 한 명에서 관찰된 코로나19 후 증후군은 입원 및 장기 COVID 증상의 발생.

“브라질에서는 불과 며칠 간격으로 질병으로 사망한 성인 일란성 쌍둥이 7쌍이 관련된 사례가 이미 브라질에서 보고되어 질병의 유전적 요소에 주목했습니다. 동시에 심각한 COVID-19에 걸린 이 쌍둥이 형제에 대해 들었을 때 논문 제1저자인 비디갈은 “병원에서 그 사실을 알게 돼 조사를 해보고 싶었다”며 “동시에 감염돼 중증으로 진행됐다는 사실이 유전적 요인 가설을 뒷받침했다”고 말했다.

코로나19 이후 피로와 관련된 변경된 전신 매개변수에는 페리틴(간에서 생성되고 신체의 철 대사에 관여하는 단백질)과 크레아틴-키나아제(심장, 뇌 및 골격근에서 발견되는 효소)가 포함되었습니다.

Zatz는 “이와 같은 연구에서는 팀워크가 매우 중요합니다. 다른 분야 중에서도 유전체학, 면역학 및 임상 평가를 포함하기 때문입니다.”라고 Zatz는 말했습니다. “복잡한 질문에 답하려면 실험을 설계하고 답을 찾는 데 가장 도움이 될 수 있는 환자를 식별하는 방법을 알아야 하는데 쉽지 않습니다.”

어려움이 너무 커서 지난 10월 국제 연구팀이 자연 SARS-CoV-2에 유전적으로 내성이 있는 것으로 알려진 사람들에 대한 요청입니다.