Studie med tvillingar visar att covid-19-symtom har ett genetiskt bidrag

En ny studie publicerad på förtrycksservern medRxiv från King's College, London, föreslår att en individs genetiska sammansättning kan bidra till hur mycket en person sannolikt kommer att påverkas av COVID-19, eller om de sannolikt kommer att bli smittade alls.

Använda maskininlärning för att förutsäga COVID-19

Folkhälsoundersökningen analyserade data som samlats in genom COVID-19 Symptom Tracker-appen som lanserades förra månaden, vilket gör det möjligt för allmänheten att registrera sjukdomsförloppet. Över 2,7 miljoner användare laddade ner appen, tillhandahåller en omfattande databas. Många av dem har testats för sjukdomen.

Ny Coronavirus SARS-CoV-2 Denna avsökande elektronmikroskopbild visar SARS-CoV-2 (gul)-även känd som 2019-nCoV, viruset som orsakar COVID-19-isolerat från en patient i USA, som kommer från ytan av celler (rosa) odlade i labbet. Bild fångad och färgad på NIAID:s Rocky Mountain Laboratories (RML) i Hamilton, Montana. Upphovsman:NIAID

Teamet använde algoritmer för maskininlärning för att identifiera kombinationen av symptom som skulle visa personens chanser att bli smittad.

Tvillingstudie för att återspegla ärftlighet av symtom

I en parallell studie, laget fokuserade på över 2, 600 tvillingar i Storbritannien mellan 25 mars och 3 april, 2020, be dem att rapportera de symptom de upplevde, om någon. Tvillingämnena är redan en del av ett annat forskningsprojekt, tvillingaregisteret för vuxna tvillingar.

Utredarna analyserade sina självrapporterade symptom för att upptäcka om de hade något gemensamt, därmed korrelerar COVID-19-symtom med genetisk smink. Detta inkluderade statusen "Predicted COVID-19"-en algoritm för att förutsäga sann COVID-19-infektion-som bestämdes av en "linjär kombination av självrapporterad ålder, kön och symptom på anosmi, svår eller betydande ihållande hosta, trötthet och hoppade över måltider. "

Identiska tvillingar har nästan identisk genetisk smink - de delar nästan 100% av sina gener, medan icke-identiska tvillingar delar ungefär hälften av sina gener. Professor Tim Spector, medlem i forskargruppen från King's College, förtydligade att de vill upptäcka likheten mellan symptom mellan tvillingar, att reta ut det genetiska bidraget till sjukdomens kliniska särdrag.

De justerade också för vanliga miljöfaktorer på grund av att de bodde i samma hushåll, i relevanta fall. Detta hjälper till att förstå om en persons genom är ansvarig för hur de reagerar på infektionen. Om genetiken spelade en roll, forskare förväntar sig att se enäggstvillingar ha nästan identiska symptom och mindre symptomlikhet mellan icke-identiska tvillingar. Och det var i princip vad som hände.

Vad visade studien?

Teamets preliminära resultat drog slutsatsen att genetik bestämde cirka 50% av covid-19-symtomen. Några symptom som spårades till ett specifikt genetiskt inflytande var feber, diarre, delirium, och förlust av smak och lukt.

Cirka 41% av chanserna att utveckla feber till följd av sjukdomen berodde på den genetiska predispositionen, 47% av anosmi, 49% av delirium, och 50% av symptomkonstellationen "Predicted COVID-19". Andra symptom med en ärftlighetskomponent inkluderar trötthet (32%), andfåddhet (43%), och diarré (34%).

Förekomst av symtom ”Förutsägd covid-19” -status rapporterad av 2633 tvillingar. MZ representerar monozygotiskt; DZygotiska tvillingar.

Vid beräkning för tvillingpar som inte bor tillsammans, uppskattningarna var liknande, med en signifikant ökning för diarré till 41% och en minskning av delirium till 37%.

Dock, en hostning, hes röst, aptitlöshet (måltider som hoppas över), bröstsmärta, och buksmärtor kunde inte uttryckligen kopplas till en individs gener.

Betydelsen av genetisk predisposition

Spector säger att detta visar att sjukdomen inte drabbar människor slumpmässigt. I stället för svårighetsgrad och sannolikhet för att infektion kopplas till en persons plats eller kontakter, individens genetiska och konstitutionella sammansättning tycks vara en viktig faktor. Detta förmedlas troligen av variationen i immunsvaret, som också kan, via T -cellaktivering och inflammatorisk mediatorfrisättning, kopplas till förekomsten av en cytokinstorm 1-2 veckor efter symtomen.

Studien har betydande konsekvenser, ställa frågor om exakt vilka gener som kontrollerar infektion och symptomens svårighetsgrad. Spector säger, "Jag tror att du kan säga att din sannolikhet att få det alls eller få det allvarligt, är under någon genetisk kontroll. "

Varför är resultaten viktiga?

Resultaten kan hjälpa forskare i länder runt om i världen att titta närmare på vilka gener som förutsäger hur vissa individer inte alls får sjukdomen eller bara utvecklar milda symptom. Att identifiera om en persons genetiska smink sätter dem i fara eller skyddar dem kan hjälpa folkhälsomyndigheterna att skydda potentiellt utsatta individer från infektion, liksom hjälp i utvecklingen av läkemedelsbehandlingar.

"Att förstå hur symptom på COVID-19 passerar genom befolkningen kan indikera de patogena mekanismerna för SARS-CoV-2-infektion, samt erbjuda nytta vid tilldelning av knappa vårdresurser, särskilt intensivvårdssängar, "sa teamet i tidningen, som ännu inte har granskats.

Spector noterade att immunsystemet och tarmmikrobiomet också var nära kopplat till genetisk smink, vilket kan hjälpa till att förklara varför genetik tycks styra sjukdomsförloppet. Han tillade att fyndet "försäkrar alla" om att det är "värt att utforska hela denna triangel av gener, immunförsvar, och tarmmikrober. "

Viktigt meddelande

medRxiv publicerar preliminära vetenskapliga rapporter som inte är granskade och, därför, inte betraktas som avgörande, vägleda klinisk praxis/hälsorelaterat beteende, eller behandlas som etablerad information.

• Genombrottsstudie visar att flytande biopsitest säkert kan upptäcka 26 odiagnostiserade cancerformer
• Nya nasofaryngeala pinnar flyttar in i mänskliga försök för COVID-19