Российские исследователи выявили гены, ответственные за наследственную предрасположенность к тяжёлому течению COVID-19. Учёные также научились определять силу клеточного иммунного ответа организма на коронавирус. Для этого с помощью компьютерной модели были проанализированы генотипы умерших от COVID-19 и здоровых людей. Выяснилось, что анализ определённой группы генов, уникальной для каждого человека и отвечающей за распознавание вирусов, может показать уровень риска протекания болезни в сложной форме.
Коллектив российских учёных из Высшей школы экономики (ВШЭ), РНИМУ имени Пирогова и ГКБ №15 имени Филатова установил связь между рядом человеческих генов и тяжестью течения COVID-19. В результате исследования была создана математическая модель для определения силы иммунного ответа организма и, соответственно, индекса риска перенесения коронавирусной инфекции в сложной форме. Об этом сообщается в журнале Frontiers in Immunology.
Для изучения клеточного иммунного ответа на коронавирус коллектив исследователей провёл генетический анализ крови 111 умерших пациентов с COVID-19 и 428 здоровых добровольцев (контрольная группа). В результате была найдена связь между тяжестью течения заболевания и уникальным для каждого человека набором генов (аллелей класса HLA-I), состоящим из шести молекул.
Как утверждают учёные, именно от набора аллелей зависит, как быстро и эффективно иммунные клетки будут обнаруживать и уничтожать заражённые клетки. У людей с набором, который плохо распознаёт коронавирус, чаще наблюдается тяжёлое течение болезни.
Методами машинного обучения (с помощью искусственного интеллекта) на основе полученной выборки была разработана математическая модель, позволяющая установить силу клеточного иммунного ответа на коронавирус. В результате был разработан индекс риска со шкалой от 0 до 100, где 0 — минимальная, а 100 — максимальная опасность протекания болезни с тяжёлыми последствиями.
Сравнение с реальной клинической картиной показало, что прогнозная модель очень эффективна. Высокая точность предсказаний подтверждена результатами применения модели к независимой выборке 45 пациентов из Мадрида (испанские специалисты предоставили данные коллективу авторов исследования). Выяснилось, что индекс риска у пациентов с тяжёлым течением COVID-19 был существенно выше, чем у пациентов со средней и лёгкой тяжестью заболевания.
Также, по мнению авторов исследования, с помощью разработанной модели можно будет оценивать риски для здоровья мутаций коронавирусных штаммов.
«Помимо найденных нами зависимостей между генотипом и тяжестью течения COVID-19, предложенный подход также позволит оценить, насколько та или иная мутация COVID-19 может влиять на формирование Т-клеточного иммунитета к вирусу. Так, например, можно будет выявлять группы людей, для которых заражение новыми штаммами SARS-CoV-2 может привести к более тяжёлой форме заболевания»,— пояснил декан факультета биологии и биотехнологий ВШЭ Александр Тоневицкий.