2353
23 декабря 2020
Әсел Мұсабекова, молекулалық биолог және вирусолог. Фотолар Алматы қаласы әкімдігінің баспасөз қызметінен

COVID-19-дың әртүрлі дамуына генетикалық ерекшеліктің әсері қандай?

Неге вирус жұқтырғандардың көбінде ешқандай симптом жоқ та, кейбірі ауруханадан бір-ақ шығады? Ғалымдар қазір осының себебін зерттеп жатыр

COVID-19-дың әртүрлі дамуына генетикалық ерекшеліктің әсері қандай?

Жақында беделді журналдардың бірі Nature басылымында Ұлыбританияда жүргізілген ауқымды зерттеу жайлы мақала жарияланды. Зерттеуге Ұлыбританиядағы 208 интенсивті терапия бөлімшесінен 2244 науқас қатысқан. Зерттеу негізінде ғалымдардың қандай шешімге келгенін молекулалық биолог және вирусолог, ғылымды дәріптеуші, PhD Әсел Мұсабекова айтып береді.

SARS-CoV-2 вирусына қарсы вакцина дайындау жұмысы аз уақыт ішінде айтарлықтай «нәтиже» бергенімен, инфекция жұқтыру әлі күнге дейін қорқынышты болып қалып отыр. Қорқуға себеп те бар, өйткені күн сайын вирустың жаңа қырын анықтап жатырмыз. Ғалымдар мен дәрігерлер эпидемия басталғаннан-ақ, науқастардың кейбірі аурудың жеңіл түрімен ауыратынын, ал көбінде тіпті ауру белгісі болмайтынын байқаған. Бірақ науқастардың шамамен 10%-ының жағдайы ауыр болады. Қазір аурудың қалай дамитынын шамалап болсын болжай аламыз: мұны әдетте клиникалық жағдайға қарап анықтауға болады, сол үшін симптомдар күнделігінің болуы өте маңызды. Ал иммунологтарды басқа сұрақ алаңдатады: вирустың әртүрлі дамуына қандай механизмдер әсер етуі мүмкін? Бұл жерде асқынудың себебін де айтып өту керек, олар: диабет, жүрек-қантамыр аурулары, бүйрек ауруы, семіздік және демікпе. Вирус жұқтырған адам осы аурулардың бірімен ауырса, аурудың асқынуы әбден мүмкін. Неге? Нақты жауап беру қиын. Мүмкін мұндай науқастың денсаулығы вирусқа дейін де созылмалы қабыну күйінде болатындықтан шығар. Яғни, оның иммундық жүйесі гипербелсенді және тоқтаусыз жұмыс істейтіндіктен, цитокенді дауыл сияқты асқынулар, көп триггерді қажет етпестен, уақытынан ерте басталуы мүмкін. Мысалы, иммундық жүйе май тінін үнемі қауіп ретінде танып, онымен күресу үшін энергия шығындайды. Бұл – спортпен айналысуға тағы бір себеп.

Бірақ дені сау, асқынуға еш себеп жоқ жастар да бар. Олардың арасынан да COVID-19 жұқтырып, ауыр халде жатқандарды кездестіруге болады. Осы кезде мынадай сұрақ туындауы мүмкін: бізге көмектесе алатын иммундық жүйеміздің қандай да бір генетикалық ерекшелігі бар ма?

Жақында Nature журналында Ұлыбританиядағы 208 интенсивті терапия бөлімшесінен 2244 науқас қатысқан ауқымды зерттеу туралы мақала жарияланды. Зерттеуде COVID-19 жұқтырып, ауыр халде жатқан науқастардың геномы (геннің барлық жиынтығы) британдық биобанктің деректерімен салыстырылады. Ал биобанкте 100 000-нан астам бақылау геномы жинақталған!

Бұл идея жаңалық емес. Адамның вирустық инфекцияны ауыр өткеруіне генетикалық механизмдер айтарлықтай әсер етеді. Мысалы, ер мен әйелдің арасындағы айырмашылық көбіне белгілі. Ерлердің қарапайым ЖРВИ-ден ақ қиналып қалатыны сондықтан. Тұмау вирустарының тез арада бетін қайтаратын ерекше гендер де бар. Жалпы алғанда, гендердің екі тобы бар: біріншісі, жоғарыда айтылған жүйелі созылмалы қабынуға жауап беретіндер, екіншісі интерферонның бөлінуіне ықпал ететін, туа біткен иммунитет механизмдері.

Туа біткен иммунитет деген не? Біздің ағзамызда иммунды реакцияның негізгі екі түрі бар: эволюциялық тұрғыдан көне, туа біткен және жүре қалыптасқан (немесе адаптацияланған) иммунитет. Туа біткен иммунитет тез әрекет етеді, бірақ дәл қарсыласқа бағытталмаған. Ол бірінші болып күреске түсетін, иммундық алдыңғы шеп. Ал жүре пайда болған иммунитет (мұндағы В және Т лимфоциттері маңызды) нақты қарсыласқа қарсы қаруланған. Оның агенттері – антиденелер мен арнайы мергендер вирус жұққан жасушаларды өлтіріп қана қоймай, оларды ұзақ не қысқа өмірінің соңына дейін есінде сақтайды. Солай иммунды жады механизмдерін қалыптастырады.

Біздің ағзамызда секунд сайын жат денелермен, яғни вирустармен, бактериялармен, паразиттермен күрес болады және тоқтаусыз қатерлі ісік жасушалары түзіледі.

Егер бір жеріңізді жарақаттап алсаңыз, оны жазу үшін жасушалар мен молекулалар дереу зақымдалған жерге аттанады және қарсыластың көбі туа біткен иммунды реакциядан-ақ шегіне бастайды. Жасуша немесе әдетте молекула кейпіндегі тәртіп сақшыларының үздіксіз қорғанысының арқасында адаптацияланған реакция көп жағдайда керек емес. Ал керек болса, алғы шептегі иммунитет дабыл қағып, қарсыластың суреті мен «Аса қауіпті» деген жазуы бар плакаттарды тарата бастайды.

PhD кезінде төрт жыл зертханада жұмыс істедім. Сол зертханада профессор Жюль Хоффман туа біткен иммунитеттің негізгі механизмдерінің кейбірін анықтап, 2011 жылы әріптестерімен бірге Нобель сыйлығын алған болатын. Менің жұмысым Дрозофил шыбындарымен байланысты болды. Оларға вирустардың наноекпесін салып, бір вирусты екіншісінен ажыратуға көмектесетін маңызды гендерді бақыладым.

Неге шыбын? Бұған дейін айтқанымдай, туа біткен иммунитет – иммундық реакцияның ең көне түрі. Яғни ол тіпті қан жүйесі жоқ жәндіктерде де бар. Ал адамдар мен шыбындардың туа біткен иммунитетіне жауап беретін молекулалары өте ұқсас. Бұл ғажайып сияқты естілуі мүмкін. Бірақ бұған мысал ретінде Хоффманның атаулы сыйлықты алуына себеп болған Toll-ды айтуға болады. Ғалымдар үшін туа біткен иммунитеттің қыр-сыры осы ғылыми ашылуға дейін жұмбақ болатын. Зерттеу моделі ретінде шыбындардың керемет қасиеттері бар, мысалы, оларды қолданудағы қарапайымдылық, арзан болуы, өмір циклінің қысқалығы және ең бастысы олардың гені жайлы жақсы біліуіміз. Бұл бізге туа біткен иммунитет механизмдерін тиімді зерттеуге көмектеседі. Диссертациямды жазу барысында маған шыбындардың қай гені вирус жұққан РНҚ-ларды анықтауға жауапты екенін және олардың қайсысы адамда да кездесетінін, ұқсас функцияларды орындай алатынын білу маңызды болатын.

Мұны не үшін білуіміз керек? Вирустардың шеберлігі – олардың қарапайым болуында. Мысалы, бактериялардың аса иммуногенді жасуша қабаты болғандықтан, оларды бұзып, бактерияның көзін жоюға болады. Ал вирус – қарапайым ақуызбен (кейде маймен) қапталған генетикалық ақпарат. Біздің жасушамызда ДНҚ, РНҚ және ақуыз көп. Сонда жат вирусты қалай анықтауға болады? Сөйтсек, вирустардың генетикалық ақпаратында белгілі бір құрылымдық ерекшеліктері болады екен. Мысалы, молекуланың циклдік формасын немесе қос спираль түріндегі РНҚ құрылымдарын қарапайым, сау жасушада кездестіре алмаймыз. Осылайша қарапайым ғана туа біткен иммунитет қазір үлкен рөл атқарып тұр. Мейлі, оның реакциясы нақты вирусқа қарсы бағытталмай-ақ қойсын, есесіне қарсыластың РНҚ мен ДНҚ-сын анықтап, дер кезінде дабыл қаға алады немесе өзі-ақ көзін жояды.

Енді жарияланған зерттеуге оралайық. Зерттеу нәтижесінде дәл осы механизмдер – коронавирус РНҚ-сын анықтап, оған реакция көрсететін қасиет – ауыр халдегі науқастарда да, халықтың қалған топтарында да әртүрлі екені анықталған! Зерттеу қалай жүргізілген? Genome wide association studies – геномдық қауымдастықты зерттеу деп аталатын әдіс арқылы жүргізілген. Науқастың ДНҚ-сы алынады да, геномы толық тарқатылады. Солай ДНҚ-ның бір-бірінен ерекшеленетін бөліктері табылады. Соңғы мәліметтерді таңдамас бұрын бұрын ғалымдар науқастың созылмалы ауруларын және басқа да патологиялық белгілерін ескерген. Яғни науқастардың бақылау тобымен салыстырғандағы жалғыз ерекшелігі – COVID-19-ды ауыр халде өткізуі.

Зерттеуде клиникалық материалдарды жинау, өткізу қабілеті жоғары реттілік және қиын биоинформатикалық есептер қамтылған. Мұндай зерттеу жүргізу өте қиын (авторлардың көп болуы да содан).

Зерттеудің маңызы қандай? Олар бұрын белгісіз болып келген, иммундық реакцияның генетикалық алғышарттарын зерттеу жайлы мәлімет береді. Науқастың иммундық жүйесі қандай реакция көрсететінін алдын ала болжау диагностика әдісін өзгертуге көмектеседі және мұның арқасында инфекцияны емдеуде пациентке арналған жеке күтім көрсетуге болады. Біз білетін, тіркелген дәрілердің кейбірі қазірден-ақ клиникалық тәжірибенің негізінде зерттеуге ұсынылып отыр.

Дәл осы зерттеулер болашақта бізді нағыз дербес медицинаға алып барады. Айтпақшы, ол туралы да айта кеткен жөн. Оны интеграциялық медицинамен немесе басқа да Инстаграм парақшаларда сіздің бүкіл қасиетіңізді ғажайып құрылғылар мен тылсым толқындардың көмегімен анықтап беретін, әдемі дизайнмен ұсынылған, бірақ ғылыммен еш байланысы жоқ ем-доммен шатастырмаңыз. Дербес медицина жоғарыда айтқан зерттеу сияқты – нақты дәлелдер мен тыңғылықты есептерге негізделген, күрделі және ауқымды жұмыс. Ал осы зерттеулердің арқасында сол медицинаға жақындай түсеміз. Тіпті, жақында вакцина да керек болмай қалуы мүмкін!