Identificadas 13 regiones del genoma relacionadas con la susceptibilidad a COVID-19 o la gravedad de la enfermedad

Amparo Tolosa, Genotipia

 

La iniciativa COVID-19 Host Genomics Initiative, cuenta con miles de investigadores distribuidos por todo el mundo con un objetivo común: conocer cómo influye la información genética en la susceptibilidad a COVID-19 y en la progresión de la enfermedad.

A partir del análisis de los genomas de casi 50000 pacientes infectados por coronavirus SARS-CoV-2 y de dos millones de personas no infectadas, los equipos de COVID-19 Host Genomics Inititative han identificado 13 regiones del genoma relacionadas con la infección y la gravedad con la que se presenta COVID-19 en cada persona. Estas regiones apuntan a más de 40 genes candidatos, algunos de los cuales se han relacionado previamente con enfermedades relacionadas con el sistema inmunitario o con la función de los pulmones.

Los resultados del trabajo, publicados en la revista Nature, apuntan a nuevos mecanismos de patogénesis para COVID-19 así como a posibles dianas terapéuticas para el manejo de la enfermedad. Además, muestran el potencial de la colaboración entre diferentes grupos de investigación.

 

genética COVID-19
El genoma de cada persona puede influir en su susceptibilidad al coronavirus SARS-CoV-2, así como en la gravedad con la que se presenta la enfermedad COVID-19 causada por el virus. Imagen: Genotipia.

 

Más de 40 genes candidatos identificados

El mayor análisis genético de la susceptibilidad a COVID-19 suma los resultados de 46 grupos de estudio diferentes. A través de estos estudios, los investigadores han comparado la frecuencia con la que se presentan millones de variantes genéticas distribuidas por todo el genoma en casi 2 millones de controles y 49 562 personas infectadas con SARS-CoV-2. Dentro de estas últimas, el equipo diferenció entre personas con infección confirmada, personas hospitalizadas con síntomas moderados a graves y personas que tras ser hospitalizadas necesitaron asistencia respiratoria o murieron. Además, han evaluado la influencia de otros factores no genéticos relacionados con la enfermedad.

A partir del análisis genómico, los investigadores han identificado 13 regiones del genoma asociadas a COVID-19. Cuatro de estas regiones están asociadas a la susceptibilidad a la infección y 9 a la gravedad con la que se presenta la enfermedad.

El siguiente paso del equipo ha sido determinar qué genes se encuentran localizados dentro o cerca de las 13 regiones de interés y podrían estar influyendo en los mecanismos de respuesta a COVID-19. Mediante esta estrategia el equipo ha encontrado más de 40 genes candidatos, algunos de los cuales se conocen por su relación o función con el sistema inmunitario o con características de la función pulmonar.

Los investigadores destacan el potencial de alguno de ellos, como, por ejemplo, el del gen SLC6A20 que codifica para un transportador de aminoácidos que interacciona con ACE2, la proteína que facilita la entrada del virus a la célula. SLC6A20 se localiza en una región de interés cerca de 3p21.31 relacionada con la susceptibilidad a la enfermedad. Esta región es especialmente interesante, ya que se encuentra cerca de otra región asociada a la gravedad de COVID-19 identificada en estudios previos.

 

Partículas de coronavirus. Imagen: Center for Disease Control, Dr. Fred Murphy; Sylvia Whitfield.

 

Otros genes de interés son DPP9 y FOXP4, que se han relacionado previamente con la enfermedad pulmonar intersticial, y TYK2. Ciertas variantes en este último gen tienen un efecto protector frente a diversas enfermedades autoinmunes como la artritis reumatoide o la psoriasis. También está presente el gen ABO, ya asociado con COVID-19 en estudios previos.

Los investigadores señalan que serán necesarios más estudios para poder entender la relevancia biológica y clínica de los resultados y conocer en detalle si estos genes realmente influyen en la respuesta al coronavirus SARS-CoV-2 y en qué medida lo hacen. Esta información permitirá conocer mejor los mecanismos de respuesta a la infección por SARS-CoV-2 y podría derivar en nuevas estrategias terapéuticas.

Ben Neale, codirector del Programa de Genética Médica y de Poblaciones en el Instituto Broad del Instituto de Tecnología de Massachusetts y Harvard, así como uno de los directores del estudio señala que todavía se puede mejorar mucho respecto a los tratamientos para COVID-19 y que la genética puede contribuir en este proceso.

“Nos gustaría enfocarnos en tener un buen puñado de hipótesis terapéuticas concretas para el próximo año”, ha señalado Mark Daly, director del Instituto Finlandés de Medicina Molecular, miembro del Instituto Broad y uno de los fundadores de COVID-19 Host Genomics Initiative. “Siendo realistas, probablemente nos dirigiremos a COVID-19 como a un problema de salud a largo plazo. Cualquier terapia que surja este año, como por ejemplo redirigir un fármaco ya existente, basándonos en resultados genéticos, podría tener un gran impacto” añade el investigador.

Colaboración entre investigadores y diversidad de participantes como elementos clave en el estudio genómico

Los resultados del estudio reflejan la importancia que tienen las colaboraciones científicas para estimar el impacto de los factores genéticos en características complejas como la respuesta a una infección. En general, las variantes genéticas implicadas tienen un peso pequeño, por lo que es necesario disponer de muestras muy grandes para obtener suficiente poder estadístico para detectarlas. En este caso, las muestras procedían de diferentes biobancos, estudios clínicos y bases de datos de empresas de análisis genético como 23andMe.

El trabajo muestra también la utilidad de incluir poblaciones diversas para capturar una imagen más completa de la influencia de la variación genética en la respuesta al coronavirus y el desarrollo de COVID-19. Dos de las regiones genómicas identificadas se detectaron en las muestras procedentes de estudios con participantes de origen asiático. Para una de estas regiones genómicas, por ejemplo, las variantes genéticas asociadas a COVID-19 son relativamente comunes en personas cuyos ancestros procedían de Asia del Este o de América. No obstante, su presencia es baja en poblaciones de origen europeo.

“Estos descubrimientos han sido muy informativos y han hecho que nos demos cuenta de que hay mucho potencial por descubrir en la utilización de la genética para entender las enfermedades infecciosas y potencialmente desarrollar terapias”, indica Daly. “Espero que esto marque un ejemplo de cómo podríamos traer aproximaciones de genética de poblaciones a un nuevo conjunto de problemas que son especialmente importantes en las regiones del mundo en desarrollo”.

Referencias:

COVID-19 Host Genetics Initiative. Mapping the human genetic architecture of COVID-19. Nature (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03767-x

Asgari S y Pousaz LA. Human genetic variants identified that affect COVID susceptibility and severity. Nature. 2021. DOI: https://doi.org/10.1038/d41586-021-01773-7

Fuente: Large genomic analysis highlights COVID-19 risk factors. https://www2.helsinki.fi/en/news/health-news/large-genomic-analysis-highlights-covid-19-risk-factors

 

 

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