Выявлена наследственная предрасположенность к тяжелому течению COVID-19

© iStock

Исследователи из ВШЭ впервые в мире выявили наследственную предрасположенность к тяжелому течению COVID-19. Результаты исследования опубликованы в журнале Frontiers in Immunology.

Т-клеточный иммунитет – один из основных механизмов борьбы организма с вирусными инфекциями. Отправной точкой формирования клеточного иммунитета является презентация вирусных пептидов на поверхности зараженных клеток. После этого происходит активация Т-лимфоцитов, которые начинают уничтожать инфицированные клетки.

Способность успешно презентовать вирусные пептиды во многом определяется генетически. В клетках организма за презентацию ответственны молекулы человеческого лейкоцитарного антигена класса I (HLA-I). Набор из шести таких молекул уникален для каждого человека и достался ему от родителей. Говоря простым языком, если набор аллелей хорошо распознает вирус, то иммунные клетки будут быстро обнаруживать и уничтожать зараженные клетки, тогда как у людей с плохо распознающим набором чаще будет наблюдаться тяжелое течение болезни.

Ученые факультета биологии и биотехнологии ВШЭ Максим Шкурников, Степан Нерсисян, Алексей Галатенко и Александр Тоневицкий вместе с коллегами из РНИМУ им. Н.И.Пирогова и городской клинической больницы №15 им. О.М.Филатова (Татьяна Янкевич, Иван Гордеев, Валерий Вечорко) изучили связь между генотипом HLA-I и тяжестью течения COVID-19.

С помощью машинного обучения была построена модель, позволяющая провести интегральную оценку возможной силы Т-клеточного иммунного ответа человека на COVID-19: если набор аллелей HLA-I позволяет эффективно презентовать пептиды вируса SARS-CoV-2, человеку присваивался низкий индекс риска, тогда как людям с пониженной способностью презентации присваивался более высокий индекс риска (число в диапазоне от 0 до 100). Для валидации модели были проанализированы генотипы более чем сотни пациентов, переболевших COVID-19, и более четырехсот здоровых людей (контрольная группа). Выяснилось, что построенный индекс риска позволяет с высокой эффективностью предсказывать тяжесть течения COVID-19.

Построенный учеными индекс риска (вертикальная ось) значимо повышен в группе тяжелобольных (рассматривается выборка пациентов из Москвы).

Помимо анализа московской популяции, исследовали применили модель к выборке пациентов из Испании (Мадрид). Высокая точность предсказаний подтвердилась и на данной независимой выборке: индекс риска пациентов с тяжелым течением был значимо выше, чем у пациентов со средней и легкой тяжестью.

Индекс риска в выборке пациентов из Испании.

«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 тяжелой форме заболевания», – говорит декан факультета биологии и биотехнологий ВШЭ Александр Тоневицкий.