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A expressão genética de factores virais da entrada pode explicar as diferenças da severidade COVID-19

Um estudo novo descobre que os tipos da pilha possam ser contaminados por SARS-CoV-2 devido a seus factores virais da entrada. O estudo igualmente sugere que a expressão genética aumentada destes factores virais da entrada em alguns indivíduos explique parcialmente as diferenças da severidade COVID-19 relatadas com relação à idade, ao género e ao estado de fumo.

O estudo evoluiu da rede biológica do pulmão do atlas da pilha humana com contribuições principais de Helmholtz Zentrum München, instituto largo do MIT e do Harvard, instituto de Wellcome Sanger e centro médico Groningen da universidade.

COVID-19 não afecta todos da mesma forma. Quando o coronavirus SARS-CoV-2 manifestar primeiramente no pulmão, pode contaminar outros órgãos, demasiado. As observações clínicas durante todo a pandemia igualmente sugerem que alguns grupos da população - tais como pessoas adultas, homens e fumadores - tendam a ser afectados mais severamente pela doença. Até agora, as razões moleculars para esta não foram descritas.

Os estudos precedentes tinham mostrado que a fim contaminar pilhas humanas, SARS-CoV-2 precisa a pilha de conter factores virais genéticos específicos da entrada - a saber um receptor ACE2 e um protease (TMPRSS2 ou CTSL). Conhecer que tipos da pilha expressam ACE2 e um protease dar-nos-ia conseqüentemente a informação sobre que as pilhas podem potencial ser contaminadas com SARS-CoV-2.

O consórcio do atlas da pilha (HCA) humana está apontando traçar cada pilha dactilografa dentro o corpo humano, transformando nossa compreensão da biologia e da doença. Dentro disto, dos pesquisadores das forças juntadas do pulmão de HCA rede biológica para contribuir e analisar dados da expressão genética das pilhas individuais. Junto, analisaram mais de 100 conjunto de dados da expressão genética da único-pilha de povos saudáveis, para ver que tipos da pilha expressam ACE2 e um protease.

A análise mostrou que a pilha específica dactilografa dentro o epitélio do pulmão e das vias aéreas, mas igualmente no fígado, os dois pontos, e o olho são ricos em factores virais genéticos da entrada (expressão do =high do receptor ACE2 e de um protease) - e contêm conseqüentemente as moléculas necessárias para permitir a infecção SARS-CoV-2.

Além disso, os pesquisadores encontraram que a expressão dos genes que são a base dos factores virais da entrada está aumentada nas pilhas das pessoas adultas e ligeira nos homens comparou às mulheres. Além, as pilhas dos fumadores (em particular pilhas da via aérea) expressam mais factores da entrada SARS-CoV-2 do que dos não fumadores.

Estes resultados combinam as diferenças na severidade da doença que foram relatadas para os pacientes COVID-19 naqueles grupos da população e oferecem assim uma explicação molecular para esta diferença (ao lado de outros factores que não foram investigados neste estudo tal como um sistema imunitário mais fraco).

Dados grandes para a pesquisa biomedicável

“Lutando a pandemia, nós não podemos confiar nas conclusões que são limitadas a algumas observações somente. Em lugar de, nós devemos confiar na análise robusta de dados grandes. Por exemplo, para avaliar se o receptor ACE2 exigido para a entrada do vírus é mais abundante nas pilhas da população idosa, nós precisamos uma representação forte de muitos indivíduos diversos em nosso conjunto de dados.

Usando dados do atlas da pilha humana, nós poderíamos modelar como os factores virais genéticos da entrada nas pilhas são expressados através da população.”

Malte Lücken, autor do estudo Co-Primeiro e biólogo computacional, Helmholtz Zentrum München

“Um aspecto fulcral deste estudo em grande escala era a faixa etária das amostras que nós podíamos analisar. Este estudo incluiu dados das fases desenvolventes humanas, das amostras das crianças e dos adultos novos, assim como das amostras das pessoas adultas.

Isto deu-nos a potência original avaliar as mudanças que ocorrem sobre a vida humana. A escala completa dos dados permitiu que nós vissem diferenças moleculars com idade, sexo e estado de fumo,” disse Kerstin Meyer, um autor no papel do instituto de Wellcome Sanger.

“Este estudo era o epítome de um campo inteiro que vem junto. Dentro do consórcio do atlas da pilha humana todos que gerou dados no pulmão humano saudável contribuiu seus dados, publicados e não-publicados, para permitir nossa análise.

Quando nós alcançamos então para fora além do consórcio, mais laboratórios igualmente contribuíram dados ao esforço. Somente com estas contribuições era nossa análise tornada possível,” adiciona Theis Fabian, director do instituto da biologia computacional em Helmholtz Zentrum München.

Forças e limitações

O estudo investigou que pilhas são mais provável ser contaminado por SARS-CoV-2. Os resultados explicam parcialmente como a severidade da doença pôde diferir entre grupos da população devido ao perfil molecular das pilhas.

Isto fornece um alvo para uma pesquisa mais adicional da intervenção. Movendo-se para a frente, os resultados podem igualmente ajudar a compreender melhor a propagação do vírus da corona através do corpo. A conexão entre a expressão de factor viral da entrada e a facilidade aumentada da severidade da infecção ou da doença foi mostrada nos ratos e no laboratório, mas exige uma validação mais adicional nos seres humanos.

Source:
Journal reference:

Muus, C., et al. (2021) Single-cell meta-analysis of SARS-CoV-2 entry genes across tissues and demographics. Nature Medicine. doi.org/10.1038/s41591-020-01227-z.