Studie mit Zwillingen zeigt, dass COVID-19-Symptome einen genetischen Beitrag haben

Eine neue Studie auf dem Preprint-Server veröffentlicht medRxiv vom King's College, London, legt nahe, dass die genetische Ausstattung einer Person dazu beitragen kann, wie stark eine Person wahrscheinlich von COVID-19 betroffen ist, oder ob sie wahrscheinlich überhaupt infiziert sind.

Verwendung von maschinellem Lernen zur Vorhersage von COVID-19

Die öffentliche Gesundheitsstudie analysierte Daten, die über die im letzten Monat eingeführte COVID-19-Symptom-Tracker-App gesammelt wurden. die es der Öffentlichkeit ermöglicht, den Krankheitsverlauf aufzuzeichnen. Über 2,7 Millionen Nutzer haben die App heruntergeladen, Bereitstellung einer umfangreichen Datenbank. Viele von ihnen wurden auf die Krankheit getestet.

Neuartiges Coronavirus SARS-CoV-2 Diese rasterelektronenmikroskopische Aufnahme zeigt SARS-CoV-2 (gelb) – auch bekannt als 2019-nCoV, das Virus, das COVID-19 verursacht – isoliert von einem Patienten in den USA, aus der Oberfläche von im Labor kultivierten Zellen (rosa). Bild aufgenommen und koloriert in den Rocky Mountain Laboratories (RML) von NIAID in Hamilton, Montana. Bildnachweis:NIAID

Das Team verwendete maschinelle Lernalgorithmen, um die Kombination von Symptomen zu identifizieren, die die Wahrscheinlichkeit einer Infektion der Person anzeigen würden.

Zwillingsstudie, um die Vererbbarkeit von Symptomen widerzuspiegeln

In einer Parallelstudie das Team konzentrierte sich auf über 2, 600 Zwillinge in Großbritannien zwischen dem 25. März und dem 3. April, 2020, Bitten Sie sie, die Symptome zu melden, die sie erlebt haben, wenn überhaupt. Die Zwillingsfächer sind bereits Teil eines anderen Forschungsprojekts, das TwinsUK-Zwillingsregister für Erwachsene.

Die Ermittler analysierten ihre selbst berichteten Symptome, um herauszufinden, ob sie Gemeinsamkeiten hatten. Damit werden die COVID-19-Symptome mit der genetischen Ausstattung korreliert. Dazu gehörte der Status „Predicted COVID-19“ – ein Algorithmus zur Vorhersage einer echten COVID-19-Infektion – der durch eine „Linearkombination aus selbstangegebenem Alter, Geschlecht und Symptome von Anosmie, schwerer oder erheblicher anhaltender Husten, Müdigkeit und ausgelassene Mahlzeiten."

Eineiige Zwillinge haben eine fast identische genetische Ausstattung - sie teilen fast 100 % ihrer Gene, während nicht eineiige Zwillinge etwa die Hälfte ihrer Gene teilen. Professor Tim Spector, ein Mitglied des Forschungsteams des King's College, klargestellt, dass sie die Ähnlichkeit der Symptome zwischen Zwillingen feststellen möchten, um den genetischen Beitrag zu den klinischen Merkmalen der Krankheit herauszufinden.

Sie wurden auch um gemeinsame Umweltfaktoren aufgrund des Lebens im selben Haushalt bereinigt, in relevanten Fällen. Dies hilft zu verstehen, ob das Genom einer Person dafür verantwortlich ist, wie sie auf die Infektion reagiert. Wenn Genetik eine Rolle gespielt hat, Forscher würden erwarten, dass eineiige Zwillinge fast identische Symptome und weniger Ähnlichkeit der Symptome zwischen nicht eineiigen Zwillingen haben. Und das ist im Grunde passiert.

Was hat die Studie gezeigt?

Die vorläufigen Ergebnisse des Teams kamen zu dem Schluss, dass die Genetik etwa 50% der COVID-19-Symptome bestimmt. Einige Symptome, die auf einen bestimmten genetischen Einfluss zurückgeführt wurden, waren Fieber, Durchfall, Delirium, und Geschmacks- und Geruchsverlust.

Etwa 41 % der Wahrscheinlichkeit, krankheitsbedingt Fieber zu entwickeln, war auf die genetische Veranlagung zurückzuführen, 47% der Anosmie, 49% des Delirs, und 50 % der Symptomkonstellation „Predicted COVID-19“. Andere Symptome mit einer Erblichkeitskomponente sind Müdigkeit (32 %), Kurzatmigkeit (43%), und Durchfall (34%).

Prävalenz der Symptome „Vorhergesagter Covid-19“-Status, gemeldet von 2633 Zwillingen. MZ steht für eineiige; DZ zweieiige Zwillinge.

Für nicht zusammenlebende Zwillingspaare berechnet, die Schätzungen waren ähnlich, mit einem signifikanten Anstieg der Diarrhoe auf 41 % und einer Abnahme des Deliriums auf 37 %.

Jedoch, ein Husten, heisere Stimme, Appetitlosigkeit (ausgelassene Mahlzeiten), Brustschmerzen, und Bauchschmerzen konnten nicht explizit mit den Genen einer Person in Verbindung gebracht werden.

Die Bedeutung der genetischen Veranlagung

Spector sagt, dies zeige, dass die Krankheit nicht zufällig Menschen betrifft. Anstatt Schwere und Wahrscheinlichkeit einer Infektion mit dem Standort oder den Kontakten einer Person in Verbindung zu stehen, die genetische und konstitutionelle Ausstattung des Individuums scheint ein wichtiger Faktor zu sein. Dies wird wahrscheinlich durch die Variabilität der Immunantwort vermittelt, was auch könnte, über T-Zell-Aktivierung und Freisetzung von Entzündungsmediatoren, mit dem Auftreten eines Zytokinsturms 1-2 Wochen nach Auftreten der Symptome in Verbindung gebracht werden.

Die Studie hat erhebliche Auswirkungen, Fragen aufwerfen, welche Gene genau die Infektion und den Schweregrad der Symptome kontrollieren. Spector sagt, "Ich denke, Sie können sagen, dass Ihre Wahrscheinlichkeit, es überhaupt oder schwer zu bekommen, steht unter genetischer Kontrolle."

Warum sind die Ergebnisse wichtig?

Die Ergebnisse könnten Wissenschaftlern in Ländern auf der ganzen Welt dabei helfen, genau zu untersuchen, welche Gene vorhersagen, wie manche Menschen die Krankheit gar nicht bekommen oder nur leichte Symptome entwickeln. Die Feststellung, ob die genetische Ausstattung einer Person sie gefährdet oder schützt, könnte den Gesundheitsbehörden helfen, potenziell gefährdete Personen vor einer Infektion zu schützen, sowie Unterstützung bei der Entwicklung medikamentöser Therapien.

„Zu verstehen, wie Symptome von COVID-19 die Bevölkerung durchdringen, kann auf die pathogenen Mechanismen einer SARS-CoV-2-Infektion hinweisen, sowie einen Nutzen bei der Allokation knapper Gesundheitsressourcen, besonders Intensivbetten, " erklärte das Team in der Zeitung, die noch nicht begutachtet wurde.

Spector stellte fest, dass auch das Immunsystem und das Darmmikrobiom eng mit der genetischen Ausstattung verbunden sind. was erklären könnte, warum die Genetik den Krankheitsverlauf zu kontrollieren scheint. Er fügte hinzu, dass der Befund "alle beruhigt", dass es sich "lohnt, dieses ganze Dreieck von Genen zu erforschen, Immunsystem, und Darmmikroben."

Wichtiger Hinweis

medRxiv veröffentlicht vorläufige wissenschaftliche Berichte ohne Peer-Review und deshalb, nicht als schlüssig angesehen werden, die klinische Praxis/das gesundheitsbezogene Verhalten anleiten, oder als etablierte Information behandelt.

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