מי נדבק בקורונה וכמעט אינו מרגיש בכך, ומי חולה מאוד? גורם אפשרי – הבדל קל ברצף הגנטי

למרות החיסונים והידע הנרחב שנצבר על אודותיה, הקורונה עודנה משתוללת ברחבי העולם. אחת הסוגיות המעסיקות רופאים וחוקרים היא אפיון האוכלוסיות שנמצאות בדרגת סיכון גבוהה יחסית. מחקר מצא ששינוי של "אות" אחת בלבד ברצף הגנטי עשוי להשפיע על אופן הפעילות של גן מסוים ולהכפיל את הסיכון שהידבקות בנגיף הקורונה תגרום למחלה קשה.

 החומר התורשתי שלנו, ה-DNA, הוא שרשרת של אבני בניין הנקראות נוקלאוטידים, שכמו שאותיות מרכיבות מלים ומשפטים בספר, הם מרכיבים את החומר התורשתי שלנו. רוב החומר התורשתי שלנו כמעט זהה אצל כל בני האדם, עם הבדלים קטנים – לעיתים של אות אחת – במספר קטן של גנים. במקרים רבים, להבדלים קלים כאלה אין השפעה מורגשת על תפקוד הגוף; אבל במקרי קיצון, כמו מגפה עולמית, להבדל קטן של אות אחת יכולה להיות השפעה מכרעת.

 הגילוי החדש נמצא הודות למחקר עצום בהיקפו, שבדק הבדלים גנטיים בין חולי קורונה שחלו בצורה קשה לאנשים שחלו בה בצורה קלה בלבד. החוקרים מצאו הבדלים בין שתי הקבוצות במספר גדול של גנים, ובפרט בגן מסוים בשם LZTFL1. 

החוקרים מצאו הבדלים בין שתי הקבוצות במספר גדול של גנים, ובפרט בגן מסוים בשם LZTFL1.| צילום: tilialucida, Shutterstock

גן יחיד, השפעה עקיפה

הקושי במחקרים מסוג זה הוא, שהבדלים גנטיים מופיעים במקרים רבים כ"חבילה" שלמה הכוללת כמה וכמה הבדלים שונים. כך היה גם במקרה זה, והחוקרים התקשו תחילה לזהות איזה מההבדלים הגנטיים קשור לרגישות גבוהה יותר לקורונה. קושי נוסף נובע מן ההבדלים בין תאי הגוף: אף שה-DNA שבכל תאי גופנו זהה, כל סוג של תא משתמש בחלק אחר של הגנים העומדים לרשותו. לפיכך הבדלים גנטיים אינם משפיעים על כל התאים באותה צורה, וגם הבדלים אלה מקשים על החוקרים לפענח את מנגנון הפעולה של גן סורר המסוגל לגרום לנו לחלות בקורונה בצורה קשה יותר. ולבסוף, חלק גדול מהשונות הגנטית שנחקרה הייתה קשורה לאזורים שאינם מקודדים חלבונים, אלא מגבירים בדרכים עקיפות את פעילותם של גנים אחרים, הנקראים מעצמים (enhancers). המעצמים, בתורם, מגבירים את הביטוי של גנים ספציפיים. מכיוון שה-DNA מקופל וארוז בתוך גרעין התא, המעצם יכול להופיע באזור ברצף ה-DNA הרחוק מאוד מהאזור שאותו הוא מגביר, אף שבפועל, הם קרובים מאוד זה לזה. כדי להבין מדוע, דמיינו דף נייר. אתם יכולים לצייר על הנייר שתי נקודות רחוקות מאוד זו מזו, ואז לקפל את הדף ולהצמיד אותן זו לזו.

כדי לנתח את הכמות הגדולה של מידע גנטי שהשיגו, פנו החוקרים לשיטות של למידת מכונה. בעזרת ניתוח ממוחשב, הצליחו לזהות אזור בגנום הפעיל בתאי ריאה ומפעיל גן אחד בלבד: LZTFL1. אלו היו חדשות נהדרות בעבור החוקרים, שהניתוח הממוחשב מספק להם בדרך כלל מספר גדול של תוצאות, שעליהם לסנן מתוכן את המידע הרלוונטי.

אף שלא ברור אם הגן הוא הגורם היחיד לרגישות גבוהה לקורונה, לחוקרים יש סיבה טובה להאמין שהוא תורם לכך. כאשר הוא מבוטא בתאי הריאה ברמה גבוהה, הוא גורם להם לייצר יותר את החלבון ACE2, שמשמש כ"דלת הכניסה" של הנגיף. נתוני המחקר מעידים שהבדל של "אות" אחת בחומר התורשתי, ברצף, אכן יכול, גם אם לא לבדו, להוביל לרגישות מוגברת לקורונה.

מסקנות המחקר הן נדבך נוסף במאבק בקורונה, ויכולות לעזור לנו בהמשך להעניק קדימות בקבלת חיסונים לאוכלוסיות הנמצאות בסיכון רב יותר לחלות בצורה קשה בזני קורונה עתידיים.