Genes para resiliência ao covid-19: identificação de marcadores de DNA correspondentes à resistência e suscetibilidade ao coronavírus

Dr. Timothy Sexton

Coronavirus Genetic Markers: An Overview of Their Role in Diagnosis and Treatment.

Coronavírus (CoVs) (ordem Nidovirales, família Coronaviridae, subfamília Coronavirinae) são responsáveis por surtos de doenças respiratórias em muitas espécies de vertebrados. Eles são uma grande família de vírus envelopados de RNA de fita simples (+ssRNA) que podem ser isolados em diferentes espécies animais. Eles têm tamanhos de genoma variando entre 26 a 32 quilobases (kb) de comprimento, sendo os maiores genomas para vírus de RNA (consequentemente aumentando a eficácia das máscaras faciais). COVID-19, também conhecido como coronavírus da síndrome respiratória aguda severa 2 (SARS-CoV-2), ou "novo coronavírus 2019", é um novo vírus e estamos apenas começando a entender a resistência e a suscetibilidade em humanos.

COVID-19 é semelhante à síndrome respiratória aguda grave (SARS) no que diz respeito ao fato de que ambos os vírus infectam seus hospedeiros humanos através do mesmo receptor, a enzima conversora de angiotensina 2 (receptor ACE2), e causam características clínicas e patológicas semelhantes. Curiosamente, a proteína spike, que é responsável pela ligação ao receptor, é altamente semelhante entre 2019-nCoV e SARS-CoV, resultado de uma seleção significativa pelo mesmo receptor (Wu., 2020). Pesquisas sobre como nossos corpos se defendem contra a SARS podem revelar como nossos corpos poderiam se defender contra a COVID-19.

Vários estudos recentes de Associação Genômica em Larga Escala (GWAS) forneceram uma visão muito mais profunda sobre as variações genéticas que podem ajudar a explicar por que alguns indivíduos são virtualmente imunes à COVID-19, enquanto para outros o vírus é ameaçador à vida ou até fatal.

Neste post, fornecemos uma revisão da literatura revisada por pares e apresentamos informações sobre genes candidatos à resistência ao SARS-CoV. Se você fez um teste de DNA em casa, como os disponíveis da 23andMe, Ancestry DNA, Dante labs, você pode avaliar seus dados brutos de DNA e ver como sua sequência de DNA se compara com os resultados da pesquisa.


Como analisar o seu DNA para resistência ou suscetibilidade ao coronavírus?

Passo 1) Baixe seu arquivo de DNA autossômico bruto e salve-o em um local seguro

Para analisar seus dados de DNA, comece baixando seu DNA autossômico bruto e salve-o em um local seguro. Aqui estão as instruções para baixar seu arquivo de DNA bruto de: 23andMe, Ancestry DNA, Family Tree DNA, Dante Labs, My Heritage, Genes For Good, Vitagene, and Living DNA.


Etapa 2) Analise seu arquivo de DNA bruto

Pesquise seus dados brutos de DNA usando um editor de texto como "text wrangler" ou "notepad" usando a função "encontrar", ou usando a linha de comando.

Abra seu arquivo de DNA bruto e você notará os cabeçalhos de ID SNP único (rs# ou i#), cromossomo, posição e genótipo. Os formatos diferem ligeiramente entre cada empresa de teste de DNA direto ao consumidor.


Para avaliar seu risco de recuperação ruim da COVID-19, procure por esses marcadores de DNA descritos abaixo:

Vários Estudos de Associação do Genoma Inteiro (GWAS) foram recentemente publicados que descrevem loci associados à falência respiratória em pacientes infectados com SARS-CoV-2 e três estudos identificaram marcadores SNP no mesmo segmento genômico de ~50 kb que é herdado dos Neandertais.

(Ellinghaus D et al., 2020, Zeberg & Pääbo, and Blokland et al., 2020). Além disso, esses estudos de GWAS também identificaram uma série de outros marcadores de DNA que estão associados ao COVID-19, e cada um deles é apresentado na tabela abaixo.


In addition, other DNA markers covered in this post include rs4804803 which was associated with SARS, and those positioned in the angiotensin-converting enzyme-2 (ACE2) receptor which was proved to be the same receptor for the human respiratory coronavirus NL63, , SARS-coronavirus (SARS-CoV), and the novel coronavirus 2019-nCoV/SARS-CoV (Li et al., 2017; Lu et al., 2019). Since the spike protein of the coronavirus has evolved to match the ACE2 receptor, it's likely that individuals with variations that alter the protein sequence would result in a degree of resistance to covid-19. Below are non-synonymous SNPs from the ACE2 transcript NM_021804.2 and of particular interest are SNPs that cause major changes like rs199951323 which results in a premature stop codon.

Gêneros dbsnp SNPs do cromossomo X POS REF ALT Alelos de risco Efeito do marcador lista de referência
IVNS1ABP rs6668622 1 185414582 T C Variante suscetível T:T e T:C no sexo masculinos razão de chances 1,44 Roberts., 2020;
SRRM1 rs111972040 1 24999361 A G genótipos de risco G:G e A:G, 3_prime_UTR_variant razão de chances para internação = 8,29
LZTFL1 rs35044562 3 45909024 A G genótipos de risco G:G e A:G, intron_variant,genic_upstream_transcript_variant odds ratio 1.60 Blokland et al., 2020; Zeberg & Pääbo
LZTFL1 rs11385942 3 45876460 A - or A or AAA InDel, A:A and A:- têm maior suscetibilidade à insuficiência respiratória, intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
LZTFL1 rs10490770 *LD with rs11385942 3 45864732 T C genótipos de risco T:C e C:C, intron_variant razão de chances para portadores heterozigotos 1.7 Zeberg and Pääbo., 2020;
LZTFL1 rs67959919 *LD with rs11385942 3 45871908 G A genótipos de risco G:A e A:A, intron_variant razão de chances para portadores heterozigotos 1.7
LZTFL1 rs35624553 *LD with rs11385942 3 45867440 A G genótipos de risco G:A e G:G, intron_variant razão de chances para portadores heterozigotos 1.7
LZTFL1 rs71325088 *LD with rs11385942 3 45862952 T C genótipos de risco C:T e C:C, intron_variant razão de chances para portadores heterozigotos 1.7
ABO rs657152 9 136139265 A C or T Um alelo de risco, intron_variant odds ratio 1.77 Ellinghaus et al., 2020; Roberts., 2020
Intergenic rs5798227 12 53120100 C - O alelo de risco é a deleção p = 2.2x10-7 Blokland et al., 2020;
IGHV3-7 rs11844522 14 106522576 C T Variações suscetíveis T:T, C:T p=1.9x10-7
Immunoglobulin Lambda Locus (IGL) rs73166864 22 23340580 T C or G Variações suscetíveis T:T e T:C odds ratio 1.7 Roberts., 2020;
TLR7 rs200553089 ChrX 12906010 G T genótipos de risco T:G e T:T, missense_variant Made et al., 2020;
SNPs sinônimos posicionados no ACE2
ACE2 rs373153165 chrX 15580093 C T or A variante de mudança de sentido p.Asp785Asn/c.2353G>A Cao et al., 2020
ACE2 rs140016715 chrX 15582154 G A variante de mudança de sentido p.Arg768Trp/c.2302C>T
ACE2 rs147311723 chrX 15582265 G A variante de mudança de sentido p.Leu731Phe/c.2191C>T
ACE2 rs41303171 chrX 15582298 T C variante de mudança de sentido p.Asn720Asp/c.2158A>G
ACE2 rs370187012 chrX 15582327 C T variante de mudança de sentido p.Arg710His/c.2129G>A
ACE2 rs776995986 chrX 15582334 G A variante de mudança de sentido p.Arg708Trp/c.2122C>T
ACE2 rs149039346 chrX 15584416 A G variante de mudança de sentido p.Ser692Pro/c.2074T>C
ACE2 rs200180615 chrX 15584488 C T variante de mudança de sentido p.Glu668Lys/c.2002G>A
ACE2 *rs199951323 chrX 15585879 A C stop_gained p.Leu656*/c.1967T>G
ACE2 rs183135788 chrX 15585933 T C variante de mudança de sentido p.Asn638Ser/c.1913A>G
ACE2 rs748163894 chrX 15588434 G A variante de mudança de sentido
ACE2 rs202137736 chrX 15591485 T C plice_region_variant+intron_variant c.1541+5A>G
ACE2 rs140473595 chrX 15591530 C T variante de mudança de sentido p.Ala501Thr/c.1501G>A
ACE2 rs191860450 chrX 15593829 T C variante de mudança de sentido p.Ile468Val/c.1402A>G
ACE2 rs758142853 chrX 15609868 A G variante de mudança de sentido p.Val184Ala/c.551T>C
ACE2 rs754511501 chrX 15609902 C T variante de mudança de sentido p.Gly173Ser/c.517G>A
ACE2 rs746034076 chrX 15609943 T C variante de mudança de sentido p.Asn159Ser/c.476A>G
ACE2 rs373252182 chrX 15609973 T C variante de mudança de sentido p.Asn149Ser/c.446A>G
ACE2 rs2285666 chrX 15610348 C T plice_region_variant+intron_variant c.439+4G>A
ACE2 rs768736934 chrX 15612963 C T plice_region_variant+intron_variant c.345+5G>A
ACE2 rs4646116 chrX 15618958 T C variante de mudança de sentido p.Lys26Arg/c.77A>G
ACE2 rs73635825 chrX 15618980 A G variante de mudança de sentido p.Ser19Pro/c.55T>C
SNPs associados à SARS
CD209 rs4804803 19 7812733 A G Genótipo suscetível A:A, upstream_transcript_variant NC_000019.10:7747846 Sakuntabhai et al., 2005; Chan et al., 2010


Uma observação interessante a ser notada é que o gene ACE2 está posicionado no cromossomo X, o que significa que os homens herdarão apenas uma cópia desse gene. A diversidade adicional fornecida pela segunda cópia do gene ACE2 nas mulheres em seu segundo cromossomo X pode, em parte, ajudar a explicar por que as mulheres são menos suscetíveis ao covid-19.


Etapa 3) Compare seu genótipo com os resultados da pesquisa

Há uma abundância de recursos descrevendo informações relacionadas a este SNP, confira dbSNP e SNPedia.


dbSNP

dbSNP contém variações de nucleotídeos únicos humanos, microssatélites e inserções e deleções em pequena escala, juntamente com informações de publicação, frequência populacional, consequência molecular e mapeamento genômico e RefSeq para variações comuns e mutações clínicas.


SNPpedia

SNPedia é uma wiki que investiga a genética humana. Eles compartilham informações sobre os efeitos das variações no DNA, citando publicações científicas revisadas por pares. É utilizado pelo Promethease para criar um relatório pessoal vinculando suas variações de DNA às informações publicadas sobre elas.

**Se você estiver preocupado com algo que vê em seus resultados de DNA, por favor, converse com seu médico ou um conselheiro de genética.

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