Ученым следует начать секвенирование геномов больных коронавирусом. Нужно искать различия в ДНК между сильно пострадавшими пациентами и пациентами со слабыми симптомами. Это позволит нам предсказать, кто еще будет уязвим, и посоветовать им принять меры предосторожности. Возможно, мы сможем использовать эти знания против эпидемии коронавируса до того, как вакцина станет широко доступной.
В частности, было бы полезно знать, разделяют ли основные вариации ДНК те редкие люди, которые молоды и выглядят здоровыми, но развивают тяжелые симптомы коронавируса. Тогда мы могли бы предсказать, какие врачи и медсестры подвергаются наибольшему риску, и удалить их с линии фронта.
Конечно, мы пока не знаем, будут ли точные прогнозы возможны. Мы даже не знаем, будут ли чьи-то шансы на тяжелые симптомы от коронавируса зависеть от их генов. Однако, мы могли бы ответить на эти вопросы относительно дешево и быстро, используя обычную технологию секвенирования ДНК.
Нам необходимо провести секвенирование целых геномов жертв коронавируса, нуждающихся в интенсивной терапии, и сравнить их с геномами людей, имеющих только легкие симптомы. Имея всего несколько тысяч геномов из каждой категории, мы сможем быстро выяснить, есть ли пробег в этом подходе.
Может быть, в этом задействован только один или два гена. Возможно, это сломанные гены, вовлеченные в иммунную систему или поверхности клеток легких. Если это так, то мы могли бы быстро обнаружить их с помощью метода, называемого исследование ассоциации генома в целом. Если только пара сломанных генов сделает всю разницу, генетический тест на восприимчивость к коронавирусам может быть простым, дешевым и точным.
Возможно, в нем участвуют тысячи генов. Возможно, сложная смесь генов, вовлеченных в физиологию легких, форму верхних дыхательных путей и многие другие вещи, о которых мы даже не задумывались. Если это так, то на то, чтобы разобраться в том, что происходит, могут уйти десятилетия. Но нам нужны ответы в течение недель или месяцев.
Вдохновленные деревьями
Здесь мы можем опираться на неожиданный источник вдохновения: мы можем использовать метод под названием "геномное предсказание", который десятилетиями успешно использовался растениеводами и животноводами, но редко применялся в медицине. Он позволяет предсказывать сложные черты из целых геномных последовательностей, даже когда мы не понимаем, что делает любой из генов.
При таком подходе нам не нужно тратить несколько лет на выяснение того, что именно происходит. Мы можем построить счет из целых геномных последовательностей человека, который предсказывает его восприимчивость. Эти баллы можно получить при стоимости (по нашим оценкам) всего несколько сотен фунтов на человека.
В прошлом году мы использовали геномный подход к прогнозированию для ясеней, умирающих от грибковой эпидемии. Гибель ясеня-смертельная болезнь коренных британских ясеней (Fraxinus excelsior) - это одна из самых страшных эпидемий болезни деревьев, которые когда-либо видела Великобритания. Эта болезнь вызвана грибком, который возник в Азии, но, как полагают, прибыл в Европу на экзотических растениях в начале 1990-х годов, где он опустошил местные виды ясеня, которые имеют очень мало естественного иммунитета.
С тех пор зольный диабет свирепо распространился по всей Европе из-за передающихся по воздуху спор и торговли саженцами пепла, которые не имеют визуальных симптомов заболевания. В 2012 г. болезнь была подтверждена в Великобритании, а позже было доказано, что саженцы были завезены на многочисленные объекты по всей стране. В настоящее время оно встречается по всей Великобритании. Лекарства нет, и очень немногие деревья демонстрируют признаки длительной устойчивости.
Сравнивая геномы здоровых и умирающих деревьев, мы обнаружили более 3000 точек в их геномах, которые способствуют развитию восприимчивости. Некоторые из них были в генах, которые обладали функциями защиты хозяина, но для многих других, мы понятия не имели, что они делают. Тем не менее, нам не нужны были эти знания, чтобы предсказать восприимчивость других ясеней с полезным уровнем точности.
Мы должны провести аналогичные исследования на людях и коронавирусе. Конечно, были бы более сложные вопросы частной жизни и согласия, чем те, с которыми нам приходилось иметь дело в случае ясеня. Но десятки тысяч геномов человека уже были секвенированы по всему миру, поэтому вопросы, связанные с согласием, были хорошо изучены. Для некоторых пациентов, страдающих коронавирусами, их геном уже будет в базе данных.
Если мы обнаружим, что можем делать точные прогнозы, то моральные и психологические проблемы будут тяжелыми. Где должны быть развернуты тесты? Будут ли люди адекватно реагировать, если им предсказано, что они будут подвергаться риску (или нет)? Как это повлияет на медицинское страхование? Но в каждом решении, которое мы принимаем в нашей борьбе с вирусом, возникают трудные задачи.
Исследования на генетической основе восприимчивости к коронавирусу можно проводить быстро и без отвлечения ресурсов от исследований в области лечения и вакцин. Это может показать, что предсказать невозможно. Это может показать, что точные прогнозы могут быть сделаны. Мы не знаем. Но нам нужно выяснить. Если это сработает, это может защитить тысячи жизней до того, как вакцина станет широко доступной.