Genen voor covid-19-weerstand: identificatie van DNA-markers die corresponderen met coronavirusresistentie en -gevoeligheid
Coronavirussen (CoV's) (orde Nidovirales, familie Coronaviridae, onderfamilie Coronavirinae) zijn verantwoordelijk voor luchtwegaandoeningen bij veel gewervelde dieren. Het zijn een grote familie van enkelstrengs-RNA-omhulde virussen (+ssRNA) die in verschillende diersoorten kunnen worden geïsoleerd. Ze hebben genoomgroottes tussen de 26 en 32 kilobases (kb) in lengte, wat de grootste genomen zijn voor RNA-virussen (wat de effectiviteit van gezichtsmaskers verhoogt). COVID-19, ook bekend als ernstige acute respiratoire syndroom coronavirus 2 (SARS-CoV-2) of "novel coronavirus 2019", is een nieuw virus en we zijn net begonnen met het begrijpen van resistentie en gevoeligheid bij mensen.
COVID-19 lijkt sterk op de ernstige acute respiratoire syndroom (SARS) omdat beide virussen hun menselijke gastheren infecteren via dezelfde receptor, de angiotensine-converterende enzymen 2 (ACE2-receptor), en vergelijkbare klinische en pathologische kenmerken veroorzaken. Interessant is dat het spike-eiwit dat verantwoordelijk is voor receptorbinding sterk lijkt op 2019-nCoV en SARS-CoV, wat het gevolg is van een significante selectie voor dezelfde receptor (Wu., 2020). Onderzoek naar hoe ons lichaam zich verdedigt tegen SARS kan onthullen hoe ons lichaam zich kan verdedigen tegen covid-19.
Verschillende recente Genome Wide Association Studies (GWAS) hebben een veel dieper inzicht gegeven in de genetische variaties die kunnen helpen om te verklaren waarom sommige individuen bijna ongevoelig zijn voor COVID-19, en voor anderen het virus levensbedreigend of zelfs dodelijk is.
In dit bericht geven we een overzicht van de peer-reviewed literatuur en presenteren we informatie over kandidaatgenen voor SARS-CoV-resistentie. Als je een thuis-DNA-test hebt gedaan zoals die beschikbaar zijn van 23andMe, Ancestry DNA, Dante labs, kun je je ruwe DNA-gegevens evalueren en zien hoe je DNA-sequentie overeenkomt met de onderzoeksresultaten.
Hoe je jouw DNA kunt analyseren op weerstand of gevoeligheid voor het coronavirus?
Stap 1) Download uw raw autosomale DNA-bestand en sla het op in een veilige en beveiligde locatie
Om uw DNA-gegevens te analyseren, start u met het downloaden van uw raw autosomale DNA en sla het op in een veilige locatie. Hier volgen instructies om uw raw DNA-bestand te downloaden van: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.
Stap 2) Analyseer je ruwe DNA-bestand.
Zoek je ruwe DNA-gegevens met behulp van een teksteditor zoals "text wrangler" of "notepad" met de "vind" functie, of met commandoregel.
Open uw ruwe DNA-bestand en u ziet de koppen van unieke SNP-ID (rs # of i #), chromosoom, positie en genotype. De formaten verschillen licht tussen elke directe consumenten DNA-test.
Om uw risico op slechte herstel na COVID-19 te evalueren, kijk dan naar de onderstaande DNA-markers:
Recentelijk zijn er verschillende Genome Wide Association Studies (GWAS) gepubliceerd die loci beschrijven die geassocieerd zijn met respiratoire falen bij patiënten die besmet zijn met SARS-CoV-2 en drie studies hebben SNP-markers geïdentificeerd in hetzelfde ~ 50 kb genomische segment dat geërfd is van Neandertalen. (Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). Bovendien hebben deze GWAS-studies ook een aantal andere DNA-markers geïdentificeerd die geassocieerd zijn met COVID-19, en elk van deze worden hieronder in de tabel weergegeven.
Bovendien worden andere DNA-markers die in dit bericht worden behandeld, zoals rs4804803, geassocieerd met SARS, en die in de angiotensine-converterende enzym-2 (ACE2)-receptor, die bewezen is hetzelfde receptoor voor het menselijke respiratoire coronavirus NL63, SARS-coronavirus (SARS-CoV) en het nieuwe coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV (Li et al., 2017; Lu et al., 2019). Aangezien het spike-eiwit van het coronavirus is geëvolueerd om te matchen met de ACE2-receptor, is het waarschijnlijk dat individuen met variaties die de eiwitsequens wijzigen, een bepaald niveau van resistentie tegen covid-19 zouden veroorzaken. Hieronder staan niet-synonieme SNPs uit de ACE2-transcript NM_021804.2 en van bijzonder belang zijn SNPs die grote veranderingen veroorzaken, zoals rs199951323, wat resulteert in een vroegtijdige stopcodon.
| Gene | dbsnp | Chromosoom (GRCh37) | POS | REF | ALT | Risico-allelen | Marker Effect" "Marker Effect | Verwijzing |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| IVNS1ABP | rs6668622 | 1 | 185414582 | T | C | Varianten die gevoelig zijn voor T:T en T:C bij mannens | verhouding kansen 1,44 | Roberts., 2020; |
| SRRM1 | rs111972040 | 1 | 24999361 | A | G | risico genotypes G:G en A:G, 3_prime_UTR_variant | Odds ratio voor hospitalisatie = 8,29 | |
| LZTFL1 | rs35044562 | 3 | 45909024 | A | G | risico genotypen G:G en A:G, intronvariant, genische stroomopwaartse transcriptvariant | odds ratio 1.60 | Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo |
| LZTFL1 | rs11385942 | 3 | 45876460 | A | - or A or AAA | InDel, A:A and A:- Mensen met deze intronvariant hebben een verhoogde gevoeligheid voor longfalen. | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| LZTFL1 | rs10490770 *LD with rs11385942 | 3 | 45864732 | T | C | risico genotypen T:C en C:C, intron_variant | Odds ratio voor heterozygote dragers 1,7 | Zeberg and Pääbo., 2020; |
| LZTFL1 | rs67959919 *LD with rs11385942 | 3 | 45871908 | G | A | risico genotypen G:A en A:A, intron_variant | Odds ratio voor heterozygote dragers 1,7 | |
| LZTFL1 | rs35624553 *LD with rs11385942 | 3 | 45867440 | A | G | risico genotypes G:A en G:G, intron_variant | Odds ratio voor heterozygote dragers 1,7 | |
| LZTFL1 | rs71325088 *LD with rs11385942 | 3 | 45862952 | T | C | risico genotypen C:T en C:C, intron_variant | Odds ratio voor heterozygote dragers 1,7 | |
| ABO | rs657152 | 9 | 136139265 | A | C or T | Een risico-allel, intronvariant | odds ratio 1.77 | Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020 |
| Intergenic | rs5798227 | 12 | 53120100 | C | - | Risico-allel is de verwijdering | p = 2.2x10-7 | Blokland et al., 2020; |
| IGHV3-7 | rs11844522 | 14 | 106522576 | C | T | Variaties die gevoelig zijn voor T:T, C:T | p=1.9x10-7 | |
| Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) | rs73166864 | 22 | 23340580 | T | C or G | Variaties die gevoelig zijn voor T:T en T:C | odds ratio 1.7 | Roberts., 2020; |
| TLR7 | rs200553089 | ChrX | 12906010 | G | T | Risicogenotypen T:G en T:T, missense-variant. | Made et al., 2020; | |
| Synonieme SNPs geplaatst in ACE2 | ||||||||
| ACE2 | rs373153165 | chrX | 15580093 | C | T or A | Missense-variant | p.Asp785Asn/c.2353G>A | Cao et al., 2020 |
| ACE2 | rs140016715 | chrX | 15582154 | G | A | Missense-variant | p.Arg768Trp/c.2302C>T | |
| ACE2 | rs147311723 | chrX | 15582265 | G | A | Missense-variant | p.Leu731Phe/c.2191C>T | |
| ACE2 | rs41303171 | chrX | 15582298 | T | C | Missense-variant | p.Asn720Asp/c.2158A>G | |
| ACE2 | rs370187012 | chrX | 15582327 | C | T | Missense-variant | p.Arg710His/c.2129G>A | |
| ACE2 | rs776995986 | chrX | 15582334 | G | A | Missense-variant | p.Arg708Trp/c.2122C>T | |
| ACE2 | rs149039346 | chrX | 15584416 | A | G | Missense-variant | p.Ser692Pro/c.2074T>C | |
| ACE2 | rs200180615 | chrX | 15584488 | C | T | Missense-variant | p.Glu668Lys/c.2002G>A | |
| ACE2 | * |
chrX | 15585879 | A | C | stop_gained | p.Leu656*/c.1967T>G | |
| ACE2 | rs183135788 | chrX | 15585933 | T | C | Missense-variant | p.Asn638Ser/c.1913A>G | |
| ACE2 | rs748163894 | chrX | 15588434 | G | A | Missense-variant | ||
| ACE2 | rs202137736 | chrX | 15591485 | T | C | Variant in spliceregio + intronvariant | c.1541+5A>G | |
| ACE2 | rs140473595 | chrX | 15591530 | C | T | Missense-variant | p.Ala501Thr/c.1501G>A | |
| ACE2 | rs191860450 | chrX | 15593829 | T | C | Missense-variant | p.Ile468Val/c.1402A>G | |
| ACE2 | rs758142853 | chrX | 15609868 | A | G | Missense-variant | p.Val184Ala/c.551T>C | |
| ACE2 | rs754511501 | chrX | 15609902 | C | T | Missense-variant | p.Gly173Ser/c.517G>A | |
| ACE2 | rs746034076 | chrX | 15609943 | T | C | Missense-variant | p.Asn159Ser/c.476A>G | |
| ACE2 | rs373252182 | chrX | 15609973 | T | C | Missense-variant | p.Asn149Ser/c.446A>G | |
| ACE2 | rs2285666 | chrX | 15610348 | C | T | Variant in spliceregio + intronvariant | c.439+4G>A | |
| ACE2 | rs768736934 | chrX | 15612963 | C | T | Variant in spliceregio + intronvariant | c.345+5G>A | |
| ACE2 | rs4646116 | chrX | 15618958 | T | C | Missense-variant | p.Lys26Arg/c.77A>G | |
| ACE2 | rs73635825 | chrX | 15618980 | A | G | Missense-variant | p.Ser19Pro/c.55T>C | |
| SNP's geassocieerd met SARS | ||||||||
| CD209 | rs4804803 | 19 | 7812733 | A | G | Gevoelig genotype A:A, stroomopwaartse_transcript_variant | NC_000019.10:7747846 | Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010 |
