Una investigación de la
Universidad de Sheffield (Reino Unido), en colaboración con la Universidad de Stanford (Estados Unidos) ha identificado más de 1.000 genes que se relacionan con el desarrollo de una COVID-19 en adultos sanos.
Estos genes afectan especialmente a la función de un determinado tipo de glóbulo blanco conocido como
'Natural Killer'(NK). Tal y como recuerdan los investigadores, se sabe que la edad, el índice de masa corporal y los problemas de salud preexistentes explican algunas de las disparidades, 'pero la genética también desempeña un papel importante'.
Así, esta investigación pionera pretendía averiguar por qué algunas personas con COVID-19 enferman gravemente o mueren, mientras que otras presentan pocos síntomas, o ninguno.
'Durante la investigación descubrimos la arquitectura genética que subyace a la infección por coronavirus y
descubrimos que estos 1.000 genes representan tres cuartas partes de los impulsores genéticos de la COVID-19 grave. Esto es significativo para entender por qué algunas personas han tenido síntomas más graves de COVID-19 que otras', explica el doctor Johnathan Cooper-Knock, profesor clínico en la Universidad de Sheffield y coautor del estudio.
La investigación, publicada en la revista
'Cell Systems', ha sido dirigida por el autor principal, el profesor Michael P Snyder, de la Universidad de Stanford, en colaboración con el instructor de genética, el doctor Sai Zhang, y el neurocientífico Cooper-Knock.
El proceso de investigación
El equipo de investigación
utilizó varios conjuntos de datos de gran tamaño para desentrañar la genética que hay detrás de la COVID-19 grave. El primer conjunto de datos contenía información genética de tejido pulmonar humano sano. Los datos ayudaron a identificar la expresión genética en 19 tipos diferentes de células pulmonares, incluidas las células epiteliales que recubren las vías respiratorias y son la primera defensa contra las infecciones.
Otros datos procedían de la
'COVID-19 Host Genetics Initiative', uno de los mayores estudios genéticos de pacientes con coronavirus en estado crítico. Los investigadores buscaron pistas genéticas en los datos (mutaciones del ADN, denominadas polimorfismos de un solo nucleótido) que pudieran indicar si alguien tiene un mayor riesgo de padecer COVID-19 grave. Se analizó si algunas mutaciones aparecían con mayor o menor frecuencia en los pacientes con COVID-19 grave.
Las mutaciones que seguían apareciendo, o estaban notablemente ausentes, en
los pacientes que desarrollaron COVID-19 grave, sugerían que esas variaciones podrían estar detrás de la gravedad de la infección.
Pero las mutaciones genéticas por sí solas pueden ser difíciles de interpretar. Para comprender mejor sus resultados, el equipo utilizó otros datos que describen qué regiones del genoma son importantes para los distintos tipos de células del tejido pulmonar. Al superponer las mutaciones en los genomas específicos de las células, los investigadores pudieron determinar qué genes funcionaban mal y en qué tipos de células.
Genes de riesgo
Los investigadores también querían saber qué tipos de células albergaban una expresión génica defectuosa. Mediante su herramienta de aprendizaje automático, determinaron que
la COVID-19 grave está asociada en gran medida a una respuesta debilitada de dos células inmunitarias bien conocidas: las NK y las células T. Las células NK y un subtipo denominado 'CD56 brillante' se consideran las más importantes.
Así, el doctor Cooper-Knock ha añadido que las células NK, con las que nacen los seres humanos y que constituyen la primera línea de defensa del organismo contra las infecciones, son conocidas por su capacidad para destruir virus y células cancerosas.
Las células NK también ayudan a producir una serie de proteínas del sistema inmunitario denominadas citoquinas. Una citoquina, el interferón gamma, es un activador clave de las células inmunitarias. Actuando conjuntamente con
el interferón gamma, las células NK montan una defensa inmediata y coordinada contra las infecciones víricas.
'Las células NK son como los generales que dirigen la guerra. Movilizan a otras células inmunitarias, indicándoles dónde ir y qué hacer. Descubrimos que, en las personas con una infección grave por coronavirus, los genes críticos de las células NK se expresan menos, por lo que hay una respuesta inmunitaria menos robusta. La célula no hace lo que se supone que debe hacer', explica Cooper-Knock.
Por su parte, el profesor Snyder ha comparado los genes de riesgo de COVID-19 con las variantes perjudiciales de los genes BRCA que predisponen a algunas personas a padecer cáncer de mama y de ovario. 'Nuestros hallazgos
sientan las bases de una prueba genética que pueda predecir quiénes nacen con un mayor riesgo de padecer COVID-19 grave', ha apostillado.
'Imaginemos que hay 1.000 cambios en el ADN relacionados con el COVID-19 grave. Si tienes 585 de estos cambios, eso te haría bastante susceptible, y querrías tomar todas las precauciones necesarias', ha explicado.
Finalmente, Cooper-Knock también ha señalado que los fármacos que ponen en marcha las células NK débiles ya se proponen para tratar algunos tipos de cáncer. 'Los fármacos se unen a los receptores de las células NK y las hacen reaccionar con más fuerza. Se están realizando ensayos de infusiones de células NK para el COVID-19 grave', finaliza.
