Virus corona SARS-COV-2 berbahaya dan misterius. Gejala penyakit yang ditimbulkannya beragam, dan gambaran khas korbannya sama sekali tidak sejelas yang terlihat sebelumnya. 23andMe akan menggunakan database genetiknya yang unik untuk mengidentifikasi kemungkinan hubungan antara DNA pasien dan kerentanan terhadap virus.
Virus corona SARS-COV-2, yang pertama kali muncul tahun lalu di China, adalah penyerang peluang yang setara. Jika Anda seorang manusia, dia ingin menembus Anda. Tampaknya virus itu menginfeksi orang dengan cara yang sama tanpa memandang usia, ras, atau jenis kelamin. Ini logis, karena ini adalah patogen yang benar-benar baru yang tidak memiliki kekebalan.
Tetapi penyakit Covid-19 yang disebabkan virus lebih tidak dapat diprediksi dalam manifestasinya. Sangat sedikit orang yang terinfeksi yang benar-benar sakit. Pasien memiliki gejala yang sangat berbeda. Seseorang mengalami demam tinggi dan batuk. Beberapa mengalami kram perut dan diare. Seseorang kehilangan nafsu makan. Seseorang berhenti membedakan bau. Seseorang dapat mengatasi penyakitnya dengan duduk di rumah, banyak minum dan bersenang-senang dengan acara TV. Dan seseorang berakhir di perawatan intensif, di mana banyak tabung terhubung dengannya, yang tidak berhasil memompa udara ke paru-parunya yang sakit. Orang tua dengan penyakit kronis dan laki-laki merupakan penyebab mayoritas kematian. Tapi tidak selalu. Di Amerika Serikat, sebagian besar dari mereka yang dirawat di rumah sakit dengan gejala parah berusia di bawah 40 tahun. Anak-anak, terutama bayi, juga belum seratus persen terlindungi.
Para ilmuwan sedang melihat data epidemiologi yang tersebar dari hotspot seperti Cina, Italia, dan Amerika Serikat untuk memahami apa yang menyebabkan perbedaan ini. Mereka mencari karakteristik dan pola usia pasien, ras, jenis kelamin, status sosial ekonomi, perilaku, dan ketersediaan layanan medis bagi mereka. Sekarang mereka menggali lebih dalam, mencoba menemukan petunjuk dalam DNA kita.
Pada hari Senin, 23andMe meluncurkan studi baru untuk mengidentifikasi perbedaan genetik yang dapat menjelaskan mengapa orang dengan Covid-19 memiliki reaksi yang berbeda terhadap infeksi. Perusahaan genomik konsumen ini telah bergabung dengan serangkaian proyek penelitian baru untuk mencari jawaban atas pertanyaan yang sama. Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa varian gen tertentu menempatkan orang pada peningkatan risiko ketika mereka tertular penyakit menular tertentu. Yang lain memberi mereka perlindungan, katakanlah, mutasi pada gen CCR5, yang membuat pembawa kebal terhadap HIV. Masih terlalu dini untuk mengatakan seberapa signifikan perlindungan DNA terhadap Covid-19, atau sebaliknya, membuat seseorang rentan. Namun, informasi yang diperoleh suatu saat nanti dapat digunakan untuk mengidentifikasi orang yang lebih berisiko tertular,serta untuk pencarian yang ditargetkan untuk obat dan perawatan baru.
"Kami ingin memahami bagaimana gen kami memengaruhi respons kami terhadap virus," kata Joyce Tung, wakil presiden penelitian di 23andMe. “Kami berharap dengan mengumpulkan data dari orang-orang yang telah diuji dan didiagnosis dengan Covid-19, kami dapat mempelajari sesuatu tentang karakteristik biologis penyakit ini dan membantu komunitas ilmiah untuk lebih baik dalam merawat mereka yang sakit.”
Sementara perusahaan penelitian DNA lain telah mengubah laboratorium mereka dan sekarang menguji orang untuk Covid, 23andMe memutuskan untuk menggunakan aset uniknya - database lebih dari 10 juta pelanggan, 80% di antaranya telah setuju untuk menggunakan informasi genetik mereka dan lainnya untuk tujuan penelitian. data yang mereka laporkan sendiri. Perusahaan telah membangun database ini selama beberapa tahun, yang memudahkan untuk melakukan survei massal di antara calon peserta penelitian. Akibatnya, setiap profil genetik mencakup ratusan potongan informasi fenotipik, seperti berapa banyak rokok yang telah dihisap klien seumur hidupnya dan apakah ada kerabat mereka yang menderita diabetes. Banyaknya data yang dimiliki perusahaan,memungkinkannya untuk memulai pencarian penyembuhannya dan menjadikannya sumber informasi yang kuat di bidang penelitian genetika.
Jajak pendapat terbaru, yang diterbitkan di portal pelanggan 23andMe, mencakup pertanyaan tentang di mana seseorang tinggal, tindakan jarak sosial apa yang mereka ikuti, apakah mereka telah diuji untuk virus corona, telah melakukan kontak dengan orang yang terinfeksi, dan apakah mereka telah didiagnosis dengan Covid-19. (Hanya pelanggan perusahaan Amerika yang dapat berpartisipasi dalam survei tersebut.) 23andMe berharap dapat merekrut ratusan ribu pelanggannya, termasuk mereka yang didiagnosis dengan Covid-19, yang dites negatif, yang memiliki gejala mirip flu, tetapi yang sedang diuji sejauh ini. tidak lulus, serta anggota keluarga dari mereka yang terinfeksi. Untuk orang yang dites positif, survei tambahan akan dilakukan tentang tingkat keparahan penyakit, manifestasi gejala, dan apakah mereka telah dirawat di rumah sakit. Hal ini diberitahukan oleh kepala ilmuwan perusahaan Adam Auton,yang memimpin studi Covid-19 baru. Semua peserta akan diundang setiap bulan ke survei baru dengan pertanyaan tambahan, memungkinkan 23andMe untuk mengidentifikasi kasus baru di antara responden.
Video promosi:
Jika perusahaan mengumpulkan cukup banyak tanggapan dari orang yang terinfeksi Covid-19, tim peneliti akan melakukan analisis statistik yang disebut Genome-Wide Association Search (GWAS). Metode ini banyak digunakan dalam penelitian genetika. Selama GWAS, orang dibagi ke dalam kelompok yang berbeda, dalam kasus kami, kemungkinan besar, berdasarkan gejala. Data DNA mereka kemudian dipindai untuk melihat apakah variasi huruf tunggal tertentu dalam kode genetik lebih umum terjadi pada orang dengan gejala tertentu. Jika ini cukup sering terjadi, dapat dikatakan dengan tingkat kepastian tertentu bahwa variasi seperti itu terkait dengan gejala-gejala ini.
Sulit untuk memprediksi gen mana yang akan ditemukan selama ekspedisi pencarian DNA ini. Tetapi banyak dari mereka mungkin ditemukan di bagian genom yang bertanggung jawab atas respon kekebalan tubuh, kata Michael Snyder, yang mengepalai departemen genetika di Universitas Stanford dan tidak ada hubungannya dengan 23andMe dan penelitiannya. “Secara umum, kami tahu bahwa genetika mempengaruhi jalannya infeksi virus,” katanya. - Tidak ada yang tidak terduga dalam hal ini, karena dalam proses perkembangan sejarah, masyarakat dalam berbagai kondisi lingkungan terpapar patogen yang cukup spesifik. Masuk akal bahwa orang yang berbeda memiliki sistem kekebalan yang berbeda. (Harus dikatakan bahwa reaksi overprotektif, yang dikenal sebagai hypercytokinemia, telah menyebabkan banyak kematian di antara pasien pneumonia atipikal.bahwa hipersitokinemia juga merupakan penyebab beberapa kematian di antara orang muda dengan Covid-19.)
Kandidat potensial lainnya adalah gen reseptor ACE2. Itu terletak di permukaan paru-paru dan sel manusia lainnya, dan merupakan jalur molekuler di mana SARS-CoV-2 memasuki tubuh. Perubahan kecil pada gen ini dapat membuat lebih mudah atau lebih sulit untuk melewati reseptor tertentu. Selain itu, variasi wilayah genom yang mengaktifkan atau menonaktifkan reseptor ACE2 juga dapat berperan. Jika gen kurang aktif, sel manusia menghasilkan lebih sedikit reseptor, membuat mereka lebih sulit ditangkap oleh virus.
Masih terlalu dini untuk berspekulasi tentang peran gen dalam menentukan hasil dari penyakit Covid-19, kata Snyder. Tapi dia siap bertaruh bahwa proyek seperti yang dilaksanakan oleh 23andMe tidak mungkin menyediakan varian genetik tunggal yang memutuskan apakah seseorang akan dirawat intensif atau tidak. “Saya akan terkejut jika mereka menemukan sesuatu yang semenarik BRCA,” kata Snyder, merujuk pada salah satu prediktor kanker terkuat yang ditemukan para ilmuwan. Mutasi pada gen BRCA melipatgandakan peluang seseorang untuk mengembangkan beberapa bentuk kanker payudara.
Intinya adalah bahwa pencarian asosiasi seluruh genom adalah permainan angka. Ini adalah cara terbaik untuk mendeteksi mutasi yang berulang dan muncul kembali di seluruh populasi, masing-masing hanya memiliki pengaruh yang sangat kecil pada kerentanan seseorang terhadap penyakit. Dan karena pencarian asosiasi seluruh genom biasanya didasarkan pada kumpulan data genetik terbatas, seperti yang dikumpulkan oleh 23andMe (tampilan statis dari 600.000 lokasi genom), varian umum ini lebih mudah diidentifikasi daripada yang langka.
Namun, mutasi yang sangat langka kemungkinan menjadi alasan paparan ekstrem terhadap Covid-19, kata Stephen Chapman, seorang ahli paru yang bekerja sebagai peneliti di Pusat Genetika Manusia di Universitas Oxford dan tidak terlibat dalam proyek 23andMe. Pada pertengahan 2000-an, ia melakukan studi genetik pertama tentang predisposisi pneumonia bakterial dan menemukan mutasi langka pada gen perantara kekebalan yang membuat anak-anak dan orang dewasa yang sehat menjadi sangat rentan terhadap bakteri tertentu yang memasuki tubuh. Chapman menduga bahwa mutasi yang sama langka yang terlibat dalam fungsi kekebalan dan respons terhadap peradangan sedang ditempatkan di tempat tidur ICU untuk orang muda dan sehat yang tidak memiliki faktor risiko lain. “Menurut saya, ini adalah kelemahan serius GWAS,dia berkata. "Pencarian asosiasi seluruh genom mengabaikan mutasi penyebab penyakit yang langka ini."
Untuk menemukannya, Anda harus mengambil tes darah dari pasien non-standar dan mengurutkan seluruh genom mereka. Jika kita menguraikan DNA seorang dewasa muda yang terhubung ke ventilasi paru-paru buatan, ada kemungkinan bahwa akan mungkin untuk mengungkapkan kecenderungan genetik yang unik untuk Covid-19. Di sisi lain, DNA orang tua yang telah didiagnosis dengan virus Corona dan Covid-19, tetapi tidak ada gejala, mungkin mengandung mutasi pelindung yang melindungi dari bentuk penyakit yang paling parah.
Lebih dari 90 proyek pengurutan seperti itu sedang berlangsung di laboratorium ilmiah di seluruh dunia, dan para ilmuwan bergegas untuk memahami penyakit yang menyebabkan lebih dari 76.000 orang meninggal di seluruh dunia. Beberapa proyek adalah studi genetik jangka panjang pada populasi, di mana ribuan sukarelawan telah berpartisipasi sejak lama. Perusahaan Islandia DeCODE Genetics, yang telah mengumpulkan data tentang genom dan kesehatan 364.000 penduduk negara pulau ini selama beberapa dekade, mendapat izin pemerintah untuk mempublikasikan hasil tes Covid-19. Ada juga penelitian baru yang dilakukan secara eksklusif di antara pasien Covid-19. Untuk menggabungkan semua data genetik dari berbagai tim peneliti,ilmuwan dari University of Helsinki baru-baru ini mendirikan clearing house yang disebut Covid-19 Carrier Genetics. Dengan semakin banyaknya data yang muncul, statistik menjadi lebih meyakinkan dan dapat diandalkan, dan pada saat yang sama, harapan bahwa mutasi dapat ditemukan yang dapat mengubah dampak penyakit baru pada seseorang, serta proses perjuangan umat manusia untuk melawannya, meningkat.
Tetapi hampir tidak layak untuk mengharapkan bahwa kami akan menerima kartu skor genetik tentang kerentanan terhadap Covid-19 dalam waktu dekat. Chapman mengatakan kemungkinan studi ini tidak akan dapat mengidentifikasi orang yang rentan berdasarkan DNA mereka. Sebaliknya, kita hanya akan mendapatkan pemahaman yang lebih baik tentang jalur molekuler yang melaluinya bentuk paling parah Covid-19 muncul. “Ini adalah penyakit manusia yang benar-benar baru dan menghancurkan, dan kami sangat perlu memahami biologinya,” jelas Chapman. Dengan mengisolasi gen yang mengatur respons imun yang berbeda, ini akan membantu menentukan apa yang sebenarnya perlu diobati dengan obat baru, dan dokter akan dapat secara lebih sengaja dan spesifik mendekati pengobatan masing-masing pasien. “GWAS dan seluruh pengurutan genom dapat memainkan peran yang sangat berharga di sini,” kata Chapman.
Usia, masalah kesehatan sebelumnya, pengujian dini, dan perawatan berkualitas semuanya akan menjadi kunci untuk menentukan siapa yang akan bertahan hidup dan siapa yang akan meninggal karena Covid-19. Tetapi DNA juga mungkin berperan dalam mempengaruhi hasil dari penyakit. Dan di sini kita masih harus banyak belajar dan mencari tahu.
Megan MOLTENI
