Nuestros genes podrĂ­an determinar si la Covid-19 nos coloca en el hospital.

El resumen de investigaciĂ³n es una breve reseña sobre un trabajo acadĂ©mico interesante.

La gran idea.

Cuando algunas personas se infectan con el coronavirus, solo desarrollan casos leves o indetectables de COVID-19. Otros sufren sĂ­ntomas graves, luchando por respirar con un ventilador durante semanas, si sobreviven.

A pesar de un esfuerzo cientĂ­fico global concertado, los mĂ©dicos aĂºn carecen de una idea clara de por quĂ© esto es asĂ­.

¿PodrĂ­an las diferencias genĂ©ticas explicar las diferencias que vemos en los sĂ­ntomas y la gravedad de COVID-19?

Para probar esto, utilizamos modelos de computadora para analizar la variaciĂ³n genĂ©tica conocida dentro del sistema inmune humano. Los resultados de nuestro modelo sugieren que, de hecho, existen diferencias en el ADN de las personas que podrĂ­an influir en su capacidad para responder a una infecciĂ³n por SARS-CoV-2.

Lo que hicimos.

Cuando un virus infecta las cĂ©lulas humanas, el cuerpo reacciona encendiendo lo que son esencialmente sistemas de alarma antivirus. Estas alarmas identifican a los invasores virales y le dicen al sistema inmunitario que envĂ­e cĂ©lulas T citotĂ³xicas, un tipo de glĂ³bulo blanco, para destruir las cĂ©lulas infectadas y, con suerte, retrasar la infecciĂ³n.

Pero no todos los sistemas de alarma son iguales. Las personas tienen diferentes versiones de los mismos genes, llamados alelos, y algunos de estos alelos son mĂ¡s sensibles a ciertos virus o agentes patĂ³genos que otros.

Para probar si diferentes alelos de este sistema de alarma podrĂ­an explicar parte del rango en las respuestas inmunes al SARS-CoV-2, primero recuperamos una lista de todas las proteĂ­nas que componen el coronavirus de una base de datos en lĂ­nea.

Luego tomamos esa lista y utilizamos algoritmos informĂ¡ticos existentes para predecir quĂ© tan bien diferentes versiones del sistema de alarma antiviral detectaron estas proteĂ­nas de coronavirus.

Un modelo de una proteína HLA (verde y amarilla) unida a un virus (naranja y azul), en este caso, influenza. Protimagen a través de Wikimedia Commons , CC BY-SA

Por qué es importante.

La parte del sistema de alarma que probamos se llama sistema de antĂ­geno leucocitario humano, o HLA. Cada persona tiene mĂºltiples alelos de los genes que forman su tipo de HLA. Cada alelo codifica una proteĂ­na HLA diferente. 

Estas proteĂ­nas son los sensores del sistema de alarma y encuentran intrusos al unirse a varios pĂ©ptidos, cadenas de aminoĂ¡cidos que forman parte del coronavirus, que son extraños al cuerpo.

Una vez que una proteĂ­na HLA se une a un virus o parte de un virus, transporta al intruso a la superficie celular. Esto «marca» la cĂ©lula como infectada y desde allĂ­ el sistema inmunitario la matarĂ¡.

En general, cuantos mĂ¡s pĂ©ptidos de un virus puedan detectar los HLA de una persona, mĂ¡s fuerte serĂ¡ la respuesta inmune. Piense en ello como un sensor mĂ¡s sensible del sistema de alarma.

Los resultados de nuestro modelo predicen que algunos tipos de HLA se unen a una gran cantidad de pĂ©ptidos SARS-CoV-2, mientras que otros se unen a muy pocos. Es decir, algunos sensores pueden adaptarse mejor al SARS-CoV-2 que otros. 

Si es cierto, los alelos HLA especĂ­ficos que tiene una persona probablemente sean un factor en la efectividad de su respuesta inmune al COVID-19.

Debido a que nuestro estudio solo usĂ³ un modelo de computadora para hacer estas predicciones, decidimos probar los resultados utilizando informaciĂ³n clĂ­nica del brote de SARS 2002-2004.

Encontramos similitudes en la eficacia de los alelos en la identificaciĂ³n de SARS y SARS-CoV-2. Si un alelo HLA parecĂ­a ser malo para reconocer el SARS-CoV-2, tambiĂ©n era malo para reconocer el SARS. Nuestro anĂ¡lisis predijo que un alelo, llamado B46: 01, es particularmente malo con respecto al SARS-CoV-2 y al SARS-CoV. 

Efectivamente, estudios anteriores mostraron que las personas con este alelo tendĂ­an a tener infecciones mĂ¡s graves de SARS y mayores cargas virales que las personas con otras versiones del gen HLA.

¿QuĂ© sigue?

SegĂºn nuestro estudio, creemos que la variaciĂ³n en los genes HLA es parte de la explicaciĂ³n de las enormes diferencias en la gravedad de la infecciĂ³n en muchos pacientes con COVID-19. 

Estas diferencias en los genes HLA probablemente no sean el Ăºnico factor genĂ©tico que afecta la gravedad de COVID-19, pero pueden ser una pieza importante del rompecabezas. 

Es importante estudiar mĂ¡s a fondo cĂ³mo los tipos de HLA pueden afectar clĂ­nicamente la gravedad de COVID-19 y probar estas predicciones utilizando casos reales. 

Comprender cĂ³mo la variaciĂ³n en los tipos de HLA puede afectar el curso clĂ­nico de COVID-19 podrĂ­a ayudar a identificar a las personas con mayor riesgo de contraer la enfermedad.

Hasta donde sabemos, este es el primer estudio que evalĂºa la relaciĂ³n entre las proteĂ­nas virales en una amplia gama de alelos HLA. Actualmente, sabemos muy poco sobre la relaciĂ³n entre muchos otros virus y el tipo HLA. 

En teorĂ­a, podrĂ­amos repetir este anĂ¡lisis para comprender mejor los riesgos genĂ©ticos de muchos virus que actualmente o potencialmente pueden infectar a los humanos.

Autores: Austin Nguyen Doctorando en BiologĂ­a Computacional e IngenierĂ­a BiomĂ©dica, Oregon Health & Science University; Abhinav Nellore Profesor Asistente de IngenierĂ­a BiomĂ©dica y CirugĂ­a, Oregon Health & Science University; Reid Thompson Profesor Asistente de Medicina de RadiaciĂ³n, Oregon Health & Science University. Este artĂ­culo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons.

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