Результаты исследования, проведенного в Чикагском университете, показали, что люди европейского происхождения демонстрируют увеличение активности пути интерферона 1-го типа в раннем периоде инфекции гриппа. Статья опубликована в журнале Science.
Хейли Рэндольф, иммунолог из Чикагского университета, ведущий автор исследования:
Наша лаборатория занимается изучением того, как люди из разных популяций реагируют на инфекционные заболевания. Мы хотели также найти различия в том, как разные типы клеток реагируют на вирусную инфекцию.
Прибегнув к методу секвенирования одноклеточной РНК (scRNA-seq), исследователи смогли изучить паттерны экспрессии генов в периферических мононуклеарных клетках крови, разнообразном наборе специализированных иммунных клеток, которые играют важную роль в реакции организма на инфекцию. Они собрали эти клетки у мужчин европейского и африканского происхождения, а затем заразили их гриппом в лабораторных условиях. Это позволило группе исследовать сигнатуры генов различных типов иммунных клеток и определить, как воздействие вируса гриппа влияет на экспрессию генов каждого типа клеток.
Луис Баррейро,один из авторов исследования, доцент:
Интерфероны — это белки, которые имеют решающее значение для борьбы с вирусными инфекциями. Доказано, например, что при COVID-19 реакция интерферона 1-го типа связана с различиями в тяжести заболевания. Повышенная активация пути коррелирует с большей способностью препятствовать репликации вируса и ограничивать репликацию в более поздний момент времени.
Сильная реакции пути интерферона 1-го типа на ранней стадии заражения останавливает репликацию вируса и, следовательно, может оказывать прямое влияние на способность организма контролировать вирус. И совершенно неожиданно этот центральный путь в нашей защите от вирусов оказался одним из наиболее различающихся между людьми африканского и европейского происхождения.
Исследователи увидели множество различий в экспрессии генов в разных типах клеток, а значит вариации иммунного ответа не могут быть связаны с одним типом иммунных клеток — скорее с содружеством клеток, работающих сообща против инфекции. Такое различие в активации иммунных путей может способствовать и различию исходов от гриппа между различными расовыми группами: выходцы из Африки с большей вероятностью попадут в больницу из-за гриппа, чем представители любой другой расы.
Однако исследователи подчеркивают, что эти результаты не являются доказательством генетических особенностей в восприимчивости к болезням. Множество факторов окружающей среды и образа жизни (а они весьма разнятся между расовыми группами) могут также влиять на экспрессию генов, следовательно, и на иммунный ответ. И хотя есть данные, показывающие, что генетика действительно играет определенную роль, одних генетических отличий недостаточно, чтобы полностью объяснить разницу в интерфероновом ответе. Причем эти особенности в восприимчивости к вирусной инфекции могут выходить за рамки вируса гриппа.
Когда исследователи сравнили список генов, связанных с тяжестью COVID-19, оказалось, что многие из тех же генов демонстрировали значительные различия в экспрессии после заражения гриппом между людьми африканского и европейского происхождения.
Если ученым удастся выяснить, какие именно факторы способствуют появлению различий в иммунных ответах на конкретных возбудителей, можно будет с большей вероятностью предсказывать индивидуальные риски заболевания.