'ทีมวิจัยโควิดโลก' พบ 28 ยีนใหม่ ความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 ที่อาจเจ็บป่วยขั้นวิกฤต

วันที่ 15 กันยายน 2566 ศูนย์จีโนมทางการแพทย์ คณะแพทยศาสตร์ โรงพยาบาลรามาธิบดี โพสต์ข้อความผ่านเฟซบุ๊กว่า ทีมวิจัยนานาชาติของ “โครงการพันธุศาสตร์ผู้ติดเชื้อโควิด-19 (COVID-19 HGI)” แถลงพบยีนใหม่ 28 ยีนที่เพิ่มความเสี่ยงต่อการติดเชื้อโควิด-19 ที่อาจเจ็บป่วยขั้นวิกฤต และ 1 ยีนที่ส่งผลตรงกันข้ามคือเสริมให้มีการติดเชื้อโควิด-19 แต่ไม่แสดงอาการ

โครงการพันธุศาสตร์ผู้ติดเชื้อโควิด-19 หรือ The COVID-19 Host Genetics Initiative (COVID-19 HGI) เป็นโครงการนานาชาติขนาดใหญ่ที่มีการวิเคราะห์ข้อมูลจากการศึกษาวิจัย 82 โครงการย่อยใน 35 ประเทศ มีผู้วิจัยร่วมทั่วโลกถึง 3,669 คน และมีอาสาสมัครที่ติดเชื้อโควิด-19 รุนแรง เข้ารักษาตัวในโรงพยาบาลกว่า 219,692 ราย และกลุ่มผู้ติดเชื้อแต่อาการไม่รุนแรงกว่า 3 ล้านคนเข้าร่วมในโครงการ มีการดำเนินการมาอย่างต่อเนื่องมาตลอด 4 ปีตั้งแต่เริ่มการระบาดของโควิด-19 มีการตีพิมพ์ผลงานวิจัยมาเป็นระยะ ล่าสุดตีพิมพ์ในวารสารวิชาการทางการแพทย์ “Nature” เมื่อวันที่ 6 กันยายน 2566

โครงการพันธุศาสตร์ผู้ติดเชื้อโควิด-19 ทำให้เห็นอย่างชัดเจนว่านอกจากปัจจัยเสี่ยงที่สำคัญคือกลุ่มผู้สูงอายุ ผู้มีโรคประจำตัวเรื้อรัง และหญิงตั้งครรภ์ หรือที่เรียกว่า “ประชากรกลุ่มเปราะบาง 608” แล้วยังมีปัจจัยทางพันธุกรรมที่มีบทบาทอย่างสำคัญเช่นกันในการระบุผู้เสี่ยงสูงที่ติดเชื้อโควิด-19 ที่รุนแรงขั้นวิกฤต

การค้นพบปัจจัยเสี่ยงทางพันธุกรรมมีความสำคัญอย่างยิ่งยวดที่จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนายาที่มีประสิทธิภาพอย่างจำเพาะ (precision medicine) มาป้องกันและรักษาโรคโควิด-19 ในอนาคต

ปัจจัยทางพันธุกรรมเหล่านี้เชื่อมโยงกับการเจ็บป่วยขั้นวิกฤต การเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาล และอัตราความยากง่ายของการติดเชื้อ โครงการพันธุศาสตร์ผู้ติดเชื้อโควิด-19 สามารถระบุกลุ่มยีนที่เกี่ยวข้องกับ กระบวนการที่ไวรัสเข้าสู่เซลล์ การะบวนการป้องกันไวรัสติดต่อทางเดินหายใจผ่านเมือก และการตอบสนองของอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1 ในการต่อสู้กับไวรัสโควิด-19

ตัวอย่างที่ชัดเจนเช่นผู้ที่มียีน “HLA-B15:01” ที่ได้รับจากทั้งพ่อและแม่มีแนวโน้มที่จะมีการติดเชื้อโควิด-19 แบบไม่แสดงอาการมากกว่าบุคคลที่มี HLA-Bจีโนไทป์แบบอื่นๆ ถึง 8 เท่า

โครงการพันธุศาสตร์ผู้ติดเชื้อโควิด-19 (COVID-19 HGI) เป็นโครงการนานาชาติขนาดใหญ่นำโดยสถาบัน “Broad Institute” ในสหรัฐอเมริกาและ สถาบัน “Institute for Molecular Medicine Finland (FIMM)” ในประเทศฟินแลนด์ โดยมีการวิเคราะห์ผลการวิเคราะห์ (meta-analysis) จากการศึกษาวิจัย 82 โครงการย่อยใน 35 ประเทศ จากผู้ร่วมวิจัยถึง 3,669 คน โดยมีอาสาสมัครที่ติดเชื้อรุนแรง เข้ารักษาตัวในโรงพยาบาลกว่า 219,692 ราย (case study) และกลุ่มติดเชื้อแต่อาการไม่รุนแรงกว่า 3 ล้านคนเป็นกลุ่มควบคุม (control study) เข้าร่วมในโครงการ มีการดำเนินการมาอย่างต่อเนื่องมาตลอด 4 ปีของการระบาดของโควิด-19 มีผลงานวิจัยตีพิมพ์มาเป็นระยะ ล่าสุดตีพิมพ์ลงในวารสารวิชาการทางการแพทย์ “Nature” เมื่อวันที่ 6 กันยายน 2566

ผลการวิจัยที่ตีพิมพ์ในวารสาร Nature ล่าสุดระบุว่าพบ 51 ตำแหน่งบนจีโนมมนุษย์ที่เกี่ยวข้องกับความไวของการติดเชื้อ (susceptibility) การติดเชื้อรุนแรงขั้นวิกฤต (severity) การเข้าสู่เซลล์ของไวรัส (viral entry) การป้องกันการติดเชื้อโควิด-19 ในระบบทางเดินหายใจผ่านเยื่อเมือก (airway defense in mucus) และการตอบสนองของอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1 (type I interferon response)

จาก 51 ตำแหน่งบนจีโนมมนุษย์พบ

36 ตำแหน่ง มีแนวโน้มที่จะส่งผลให้เกิดความรุนแรงของโรคมากขึ้น (การรักษาในโรงพยาบาล)

9 ตำแหน่ง มีแนวโน้มที่จะมีอิทธิพลต่อความไวต่อการติดเชื้อ SARS-CoV-2 มากขึ้น และ

6 ตำแหน่ง ยังไม่สามารถจำแนกหน้าที่ที่เกี่ยวข้อง

1.กลุ่มยีนสำคัญที่เกี่ยวข้องกับเส้นทางของไวรัสเข้าสู่เซลล์:

-SLC6A20: เป็นยีนสร้างโปรตีนทำปฏิกิริยากับส่วนหนามของไวรัส SARS-CoV-2 ซึ่งใช้สำหรับยึดเกาะและแทรกตัวเข้าเซลล์ของผู้ติดเชื้อ

-ABO: ความสัมพันธ์ระหว่างยีนกลุ่มเลือด ABO โดยแอนติบอดีที่ร่างกายสร้างขึ้นต่อเลือดกรุ๊ป A และต่อกรุ๊ป B อาจรบกวนการเข้าสู่เซลล์ของไวรัส

-SFTPD: ยีนเกี่ยวข้องกับการสร้างโปรตีนเคลือบผิวเซลล์ปอด “D (SP-D)” มีส่วนช่วยสร้างโมเลกุลภูมิคุ้มกันโดยกำเนิดของปอดและการตอบสนองป้องกันการติดเชื้อไวรัสบริเวณเยื่อบุปอด

-ACE2: เป็นยีนที่สร้างโปรตีนบนผิวเซลล์เพื่อให้ SARS-CoV-2 เข้ามายึดเกาะก่อนแทรกตัวเข้าสู่เซลล์

-TMPRSS2: เป็นยีนที่สร้างโปรตีนเข้าเปลี่ยนแปลงส่วนหนามของไวรัสให้เข้ามายึดกับผิวเซลล์และแทรกเข้าสู่เซลล์

2.กลุ่มยีนยีนสำคัญเกี่ยวข้องกับการป้องกันการติดเชื้อไวรัสผ่านเยื่อเมือกหุ้มเซลล์ของระบบทางเดินหายใจ:

-MUC1/THBS3: MUC1 เป็นยีนสร้างเมือกที่สำคัญของระบบทางเดินหายใจที่ป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์และไวรัส

-MUC5B: ยีนที่สร้างองค์ประกอบหลักของเมือกในทางเดินหายใจที่ช่วยให้สามารถกำจัดเชื้อโรคที่มาเกาะติดบนเยื่อเมือกได้

-MUC4: ยีนสร้างเมือกสำคัญของระบบทางเดินหายใจที่ป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์และไวรัส

-MUC16: ยีนสร้างเมือกสำคัญของระบบทางเดินหายใจที่ป้องกันการบุกรุกของจุลินทรีย์และไวรัส

3.กลุ่มยีนสำคัญเกี่ยวข้องกับการตอบสนองของอินเตอร์เฟอรอนประเภท I: เป็นกลุ่มยีนสร้างสารไซโตไคน์ (cytokines) ที่สร้างโดยกลุ่มเม็ดเลือดขาว T-เซลล์ มีบทบาทสำคัญในการทำลายไวรัสและจุลชีพผู้รุกราน

-IFNAR2: การกลายพันธุ์ในยีน IFNAR2 อันเป็นส่วนหนึ่งของระบบอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1 จะเพิ่มความเสี่ยงในการติดเชื้อโควิด-19 ที่ต้องเข้ารับการรักษาในโรงพยาบาลและมีการเจ็บป่วยรุนแรง

-OAS1: เป็นยีนที่สร้างสารไซโตไคน์ที่สำคัญในระบบอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1

-TYK2: ยีน tyrosine kinase 2 (TYK2) เป็นยีนที่สร้างสารไซโตไคน์ในระบบอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1

-JAK1: Janus kinase (JAK) เป็นยีนที่สร้างสารไซโตไคน์ในระบบอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1

-IRF1: เป็นยีนที่สร้างสารไซโตไคน์ในระบบอินเตอร์เฟอรอนประเภท 1

-IFNα10: เป็นยีนที่สร้างโปรตีนเข้าจับกับ IFNα โดยเฉพาะ

ยีนเหล่านี้เกี่ยวข้องกับกลไกของระบบภูมิคุ้มกัน การกลายพันธุ์ของยีนเหล่านี้มีส่วนทำให้เกิดความไว (susceptibility) ต่อการติดเชื้อ และความรุนแรงของการติดเชื้อโควิด-19 (severity) ซึ่งเป็นองค์ความรู้ที่สำคัญอย่างยิ่งยวดในการพัฒนายาต้านไวรัส-19 ในอนาคต.