Исследователи НИУ ВШЭ первыми в мире обнаружили генетическую предрасположенность к тяжелой форме коронавируса COVID-19. Результаты данного исследования были опубликованы в журнале Frontiers in Immunology .
Т-клеточный иммунитет — один из ключевых механизмов, используемых организмом человека для борьбы с вирусными инфекциями. Основой для развития клеточного иммунитета является презентация вирусных пептидов на поверхности инфицированных клеток. Затем следует активация Т-лимфоцитов, которые начинают убивать инфицированные клетки. Способность успешно презентировать вирусные пептиды во многом определяется генетикой. В клетках человека за это представление отвечают молекулы человеческого лейкоцитарного антигена класса I (HLA-I). Набор из шести таких молекул уникален для каждого человека и передается по наследству от родителей. Проще говоря, если набор аллелей хорошо обнаруживает вирус, то иммунные клетки обнаруживают и быстро уничтожают инфицированные клетки; если у человека есть набор, который плохо справляется с таким обнаружением, более вероятно, что будет наблюдаться более тяжелый случай заболевания.
Исследователи биологического и биотехнологического факультета НИУ ВШЭ Максим Шкурников, Степан Нерсисян, Алексей Галатенко и Александр Тоневицкий вместе с коллегами из РНИМУ им. Н.И. Пирогова и Городской клинической больницы имени Филатова (Татьяна Янкевич, Иван Гордеев, Валерий Вечорко) изучали взаимосвязь между генотипом HLA-I и тяжестью COVID-19.
Используя машинное обучение, они построили модель, которая обеспечивает интегральную оценку возможной мощности Т-клеточного иммунного ответа на COVID-19: если набор аллелей HLA-I позволяет эффективно презентовать пептиды вируса SARS-CoV-2 , эти люди получили низкий балл риска, в то время как люди с более низкой способностью к презентации получили более высокий балл риска (в диапазоне от 0 до 100). Для проверки модели были проанализированы генотипы более 100 пациентов, перенесших COVID-19, и более 400 здоровых людей (контрольная группа). Оказалось, что смоделированная оценка риска очень эффективна для прогнозирования тяжести COVID-19.
Помимо анализа населения Москвы, исследователи использовали свою модель на выборке пациентов из Мадрида, Испания. Высокая точность прогнозов была подтверждена и на этой независимой выборке: оценка риска у пациентов с тяжелой формой COVID-19 была значительно выше, чем у пациентов со средними и легкими случаями заболевания.