Γιατί κάποιοι νέοι και υγιείς νοσούν βαριά και χάνουν τη ζωή τους από τη λοίμωξη Covid-19; Γιατί κάποιοι υπερήλικες σπάνε τον κανόνα και δεν εκδηλώνουν κάποιο σοβαρό σύμπτωμα; Πόσο σημαντικός για τη βαριά νόσηση είναι ο ρόλος των μεταλλάξεων στα γονίδια του ανθρώπου; Υπάρχει εξέταση που μπορούμε να κάνουμε για να μάθουμε αν έχουμε γενετική προδιάθεση να νοσήσουμε βαριά; Πώς μπορούν τα γονίδιά μας να δείξουν στους επιστήμονες πώς θα παρασκευάσουν νέα φάρμακα;
Απαντήσεις σε όλα αυτά τα ερωτήματα έρχονται να δώσουν μία σειρά από μελέτες που έχουν γίνει από την κοινοπραξία GenOMICC στη Βρετανία, σε συνεργασία με άλλες ομάδες ειδικών και ερευνητικά ιδρύματα από όλο τον κόσμο.
Μάλιστα, στην πιο πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 7 Μαρτίου, στην επιστημονική επιθεώρηση Nature, οι ειδικοί κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι συγκεκριμένες μεταλλάξεις που κρύβονται σε συνολικά 23 γονίδια, από τα περίπου 43.162 που έχει ο άνθρωπος, ενοχοποιούνται για βαριά νόσηση από τη λοίμωξη Covid-19 (εδώ).
Στη διεθνή μελέτη συμμετείχαν σε νευραλγικές θέσεις δύο έλληνες επιστήμονες. Το όνομα του δρ Aθανάσιου Κουσαθανά, από το ερευνητικό ίδρυμα Genomics England, ήταν το πρώτο στο Nature από ολόκληρη την ομάδα ερευνητών που εργάστηκαν για μία από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις περί την πανδημία του κορονοϊού. Στους κεντρικούς εποπτεύοντες της μελέτης βρίσκεται και το όνομα του δρος Λουκά Μουτσιανά, ο οποίος είναι επικεφαλής της ομάδας έρευνας Βιοπληροφορικής στη Genomics England. Σε επιστημονικές δημοσιεύσεις βιοεπιστημών, ο κύριος αναλυτής είναι που μπαίνει σαν πρώτο όνομα στη μελέτη και ακολουθούν οι εποπτεύοντες. Ο 34χρονος δρ Κουσαθανάς διευκρινίζει ότι η μεγαλύτερη συνεισφορά ήταν των ασθενών που προσέφεραν στην επιστήμη τα γενετικά τους δεδομένα για το όφελος της ανθρωπότητας.
Οπως εξηγεί ο ίδιος στο Protagon, η νέα εργασία τους βασίστηκε όχι μόνο στα νέα δεδομένα που κλήθηκαν να αναλύσουν εν μέσω πανδημίας του κορονοϊού, αλλά σε ένα project που εδώ και αρκετά χρόνια ανέλυε το DNA οικογενειών με σπάνια νοσήματα, τα οποία οι γιατροί στη Βρετανία δεν μπορούσαν να διαγνώσουν.
Από πόσα άτομα διαθέτει γονιδιώματα η τράπεζα της Genomics England;
Η Genomics England είναι εταιρεία και ερευνητικός φορέας της Βρετανίας που υπάγεται στο υπουργείο Υγείας της χώρας. Η Genomics England θέλει να εισαγάγει τη γενωμική συστηματικά σαν εργαλείο στο σύστημα Υγείας, με εστίαση στους ασθενείς με καρκίνο και σπάνια νοσήματα. Αρχικά εκτέλεσε μια μακροχρόνια μελέτη σε 100.000 γονιδιώματα παιδιών που είχαν συμπτώματα και των γονιών τους, για τα οποία οι γιατροί δεν μπορούσαν να διαγνώσουν κάποια ασθένεια. Αυτά συγκεντρώθηκαν καθώς το Εθνικό Σύστημα Υγείας (NHS) της Βρετανίας παρακινεί τους γιατρούς να κάνουν δωρεάν ανάλυση και έλεγχο DNA σε όσους δεν μπορούν να κάνουν διάγνωση. Εκτός από τις σπάνιες γενετικές παθήσεις, κάνει αλληλούχιση στο γονιδίωμα ασθενών με καρκίνο, αλλά και στο DNA του ίδιου του όγκου. Τις εξετάσεις τις καλύπτει εξολοκλήρου το Δημόσιο. Αυτή η προοπτική για το μέλλον της Γενετικής είναι αυτό που με προσέλκυσε να δουλέψω στην Genomics England και να συμμετάσχω στην ομάδα του Λουκά Μουτσιανά και να προωθήσουμε μαζί την εξερεύνηση του γονιδιώματος και να συμβάλουμε στις διαγνώσεις των ασθενών και την αναζήτηση θεραπειών και αποτελεσματικών φαρμάκων.
Πώς μπορεί κάποιος να έχει πρόσβαση και να αξιοποιήσει τα δεδομένα από το DNA;
Η Genomics England έχει δύο τρόπους πρόσβασης στα δεδομένα, ένα που συνδέεται άμεσα με την ακαδημαϊκή έρευνα και τα επιστημονικά ιδρύματα και ένα που συνεργάζεται με εταιρείες. Και για τους δύο, τα δεδομένα από τις αναλύσεις DNA, ως ιατρικά δεδομένα, είναι απόλυτα ασφαλή, καθώς προστατεύονται σε υπολογιστικά συστήματα με σοβαρές δικλίδες ασφαλείας. Μπορούν να εξαχθούν μόνο στατιστικά δεδομένα, και ποτέ προσωπικά. Πρόσβαση σε αυτά, μέσω προστατευμένου υπολογιστικού περιβάλλοντος, ζητούν και φαρμακευτικές εταιρείες, οι οποίες για να τη λάβουν, θα πρέπει να καταθέσουν αναλυτικά τον σκοπό της έρευνάς τους, π.χ. για την ανακάλυψη φαρμάκων ή νέων θεραπειών και, ακολούθως, αν αυτό εγκριθεί, παραχωρείται πρόσβαση με χρέωση που εισπράττεται σε όφελος του Δημοσίου. Κάθε εξαγωγή δεδομένων ελέγχεται διεξοδικά από επιτροπή επιστημόνων πριν αποφασιστεί έγκριση.
Σε τι αποτελέσματα έχει καταλήξει η τελευταία σας έρευνα; Υπάρχει όντως γενετικό υπόβαθρο σε όσους νοσούν βαριά;
Η έρευνα για τον κορονοϊό ξεκίνησε πριν από περίπου δύο χρόνια, δηλαδή σχεδόν παράλληλα με την έναρξη της πανδημίας. Μέχρι τώρα έχουμε δημοσιεύσει τρία διαφορετικά μέρη της μελέτης. Η πρώτη δημοσίευση ήταν τον Δεκέμβριο του 2020, στο Nature, και ακολούθησε η μελέτη της κοινοπραξίας της Covid-19 Host Genetics Initiative (HGI) στην οποία συμμετείχαμε. Την τελευταία, που δημοσιεύτηκε στις 7 Μαρτίου στο Nature, την είχαμε καταθέσει από τον Σεπτέμβριο του 2021 και την είχαμε παραθέσει ελεύθερα στο διαδίκτυο. Σύμφωνα με όσα βρήκαμε, υπάρχουν ακόμη 16 γονιδιακές παραλλαγές (μεταλλάξεις) στο ανθρώπινο γονιδίωμα που σχετίζονται με τη σοβαρή νόσηση της λοίμωξης Covid-19. Αυτές έρχονται να προστεθούν σε επτά που ήδη ήταν γνωστές, ανεβάζοντας πλέον σε 23 τον συνολικό αριθμό των γνωστών γονιδιακών παραλλαγών που εμπλέκονται στη βαριά νόσηση ύστερα από λοίμωξη με κορονοϊό.
Τα αποτελέσματα αυτά μας δείχνουν ότι ακόμη και αν κάποιος είναι νεαρός σε ηλικία ή εμβολιασμένος, μπορεί να νοσήσει βαριά, επειδή κάποια από τα γονίδιά του έχουν μεταλλάξεις;
Αυτό που μας λένε είναι ότι αν κάποιος έχει ορισμένες συγκεκριμένες μεταλλάξεις στο DNA του, διατρέχει αυξημένο κίνδυνο για βαριά νόσηση έπειτα από μόλυνση με κορονοϊό. Οι μεταλλάξεις αυτές θα μπορούσαν να αυξάνουν τον κίνδυνο και για άλλες ασθένειες, αλλά αυτό δεν είναι κάτι που διερευνήσαμε. Eπίσης, δεν σταθμίσαμε τον παράγοντα εμβολιασμού και πώς αλλεληλεπιδρά με το γενετικό κίνδυνο, καθώς συλλέξαμε την πλειοψηφία των δειγμάτων πριν βγουν τα εμβόλια.
Οσον αφορά την ηλικία, αυτό που προέκυψε από τα δεδομένα μας είναι ότι για τους φορείς της μετάλλαξης με τη μεγαλύτερη αύξηση κινδύνου για βαριά ασθένεια, ο κίνδυνος ήταν υψηλότερος κατά περίπου 60% στους κάτω των 60 ετών από ό,τι στους άνω των 60 ετών. Δηλαδή έχουμε ενδείξεις ότι η γενετική προδιάθεση είναι παράγοντας κινδύνου για βαριά νόσο Covid-19 περισσότερο στους νέους. Στην πράξη, αυτό σημαίνει ότι αναζητώντας την αιτία για βαριά νόσο και θάνατο σε νεότερους σε ηλικία θα πρέπει να κοιτάξουμε και το DNA τους, καθώς έχει μεγαλύτερη πιθανότητα να δώσει λύση στον «γρίφο».
Μέχρι τώρα έχετε ανακαλύψει 23 μεταλλάξεις, θα συνεχιστεί η έρευνα προς αυτήν την κατεύθυνση ή έχει ολοκληρωθεί εδώ η διαδικασία;
Στη μελέτη παρουσιάζουμε αποτελέσματα χρησιμοποιώντας δεδομένα από 7.491 ανθρώπους οι οποίοι νόσησαν βαριά από Covid-19 και χρειάστηκαν διασωλήνωση και τα δείγματα προέρχονταν από πάνω από 200 νοσοκομεία. Είχαμε μεγάλη στατιστική δύναμη με αυτό το δείγμα ατόμων επειδή οι συμμετέχοντες ήταν επιλεγμένοι από τους ίδιους τους θεράποντες γιατρούς ως βαριά νοσούντες από Covid-19 και όχι χρησιμοποιώντας αυτοματοποιημένα πεδία σε βάσεις δεδομένων. Αυτό ήταν ξεκάθαρα και το κλειδί της επιτυχίας μας σε σχέση και με άλλες παρόμοιες έρευνες. Η μελέτη μας όμως δεν έχει τελειώσει, καθώς έχουμε δεδομένα για άλλους τόσους, σύνολο περίπου 15.000 ασθενείς. Αναμένουμε αργότερα φέτος να έχουμε την τελική επανάληψη της ανάλυσης και πιθανότατα εύρεση νέων μεταλλάξεων και γονιδίων. Επίσης έχουμε δεδομένα για άλλους 15.000 που πέρασαν την ασθένεια ελαφρά (δεν χρειάστηκαν νοσοκομείο), που μπορεί να είναι το κλειδί για την ταυτοποίηση μεταλλάξεων που επηρεάζουν την ευαισθησία στο να μολυνθείς με τον κορονοϊό.
Είναι βέβαιο ότι όποιος έχει κάποιες από αυτές τις μεταλλάξεις, θα νοσήσει βαριά; Υπάρχει και εδώ διαφορά μεταξύ νεαρών και ατόμων τρίτης ηλικίας;
Οχι, δεν είναι 100% βέβαιο, αλλά σημαίνει ότι έχει αυξημένες πιθανότητες να νοσήσει βαριά και ίσως να χάσει και τη ζωή του. Είναι θέμα πιθανοτήτων. Μπορεί να λέμε ότι κινδυνεύουν όλοι άνω των 65 ετών, όμως δεν σημαίνει ότι πεθαίνουν όλοι όσοι νοσήσουν. Αν κάποιος όμως έχει αυτές τις μεταλλάξεις και έχει και κάποιο σοβαρό υποκείμενο νόσημα, ή είναι καπνιστής, όλοι μαζί οι παράγοντες αυξάνουν τον κίνδυνο. Αν κάποιος γνωρίζει ότι έχει γενετική προδιάθεση, αυτό μπορεί να αποδειχθεί σωτήριο για τη ζωή του, γιατί θα προσέξει περισσότερο και θα πάρει μέτρα, όπως να εμβολιαστεί σε προτεραιότητα.
Επίσης, δεν έχουν και οι 23 μεταλλάξεις την ίδια βαρύτητα. Για παράδειγμα, όσοι είχαν τη μετάλλαξη στο γονίδιο IFNA10, διέτρεχαν σχεδόν διπλάσιο κίνδυνο να νοσήσουν βαριά σε σύγκριση με ένα άτομο που δεν την έχει. Τον πολυμορφισμό αυτόν τον έχει το 1% του γενικού πληθυσμού με ευρωπαϊκή γενετική καταγωγή και είναι αρκετά πιο σπάνιος σε άλλους πληθυσμούς, σχεδόν απών σε αυτούς της ανατολικής Ασίας (Κίνα, Ιαπωνία). Αλλες μεταλλάξεις που εντοπίσαμε αυξάνουν τον κίνδυνο σε διαφορετικό βαθμό η κάθε μία και έχουν μεγάλη ποικιλότητα στην συχνότητά τους σε διαφορετικούς πληθυσμούς στον κόσμο. Δεν προσπαθήσαμε να δούμε πόσο αυξάνεται ο κίνδυνος συνδυαστικά, αν έχεις πολλές μεταλλάξεις ταυτόχρονα, είδαμε την κάθε μετάλλαξη ξεχωριστά. Σε επόμενες φάσεις της μελέτης, θα το κάνουμε και αυτό.
Στην ανακοίνωση Τύπου που είχατε εκδώσει μιλούσατε και για φαρμακευτικούς στόχους. Πώς μπορεί η έρευνα στα ανθρώπινα γονίδια να βοηθήσει στον εντοπισμό νέων φαρμάκων για την Covid-19;
Αυτός ήταν ο κεντρικός στόχος όλης της μελέτης. Δουλεύουμε σε φάσεις καθώς παράγουμε νέα δεδομένα. Πέρυσι, σε προηγούμενη φάση της έρευνάς μας, είχαμε βρει μετάλλαξη στο γονίδιο TYK2 και είχαμε προτείνει την μπαρισιτινίμπη ως αναστολέα, η οποία σαν φάρμακο θα μπορούσε να βοηθήσει ασθενείς με κορονοϊό να αναρρώσουν πιο γρήγορα. Μόλις πριν από λίγες ημέρες, βγήκε και κλινική μελέτη, στην οποία φάνηκε ότι πράγματι αυξάνει την επιβίωση (εδώ). Το αποτέλεσμα αυτής της θεραπευτικής προόδου βασίστηκε και στα δικά μας δεδομένα. Σε κάποιες άλλες περιπτώσεις μεταλλάξεων, όπως στα γονίδια IFNA10 και PLSCR1, δείξαμε ότι επηρεάζεται η δομή της πρωτεΐνης και κατ’ επέκταση η λειτουργία της και από εκεί μπορεί να προταθούν νέα φάρμακα η θεραπείες που αναπληρώνουν την απώλεια.
Μπορεί όποιος θέλει να κάνει μια εξέταση και να μάθει αν είναι γραμμένο στα γονίδιά του ότι θα αρρωστήσει βαριά από κορονοϊό;
Πολλές εταιρείες προσφέρουν αλληλούχιση του γονιδιώματος που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την πρόβλεψη του γενετικού κινδύνου για πολλές ασθένειες. Η πιο οικονομική μπορεί να στοιχίζει από 50 έως 100 ευρώ, που είναι αυτή του γενωμικού τσιπ (DNA microarray) και η πιο ακριβή, αλλά και πιο πλήρης αλληλούχιση του DNA (whole genome sequencing, WGS), η οποία κοστίζει από 300 έως 1.000 ευρώ, ανάλογα με την εταιρεία. Το ζητούμενο είναι το εργαστήριο που θα κάνει την ανάλυση, να γνωρίζει να τη διαβάσει και να την εξηγήσει ως προς αυτή την κατεύθυνση. Δηλαδή, να ξέρει τις μεταλλάξεις που αυξάνουν τον κίνδυνο βαριάς νόσησης από Covid-19. Δεν γνωρίζω αν υπάρχουν εταιρείες που κάνουν την ποσοτικοποίηση του κινδύνου συγκεκριμένα για βαριά ασθένεια Covid-19, είναι κάτι σχετικά εύκολο τεχνικά, αλλά μπορεί να υπάρχουν δυσκολίες με νομοθεσία και άδειες σε κάθε χώρα.
Η Ελλάδα συμμετείχε στη μελέτη; Είχε στείλει δείγματα από ασθενείς;
Οχι, ήταν βρετανική μελέτη, καθώς βασιζόταν στο Εθνικό Σύστημα Υγείας της χώρας (NHS) και τη συλλογή δεδομένων.
Θα σας ενδιέφερε να επιστρέψετε κάποια στιγμή στη χώρα μας για να κάνετε έρευνα;
Δεν είναι κάτι που επιδιώκω αυτή τη χρονική στιγμή, αλλά αυτό θα μπορούσε να αλλάξει στο μέλλον. Είμαι απόλυτα ευγνώμων στην Ελλάδα που μου παρείχε δωρεάν Παιδεία και εξαίρετη πανεπιστημιακή εκπαίδευση στο Τμήμα Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων για τις προπτυχιακές σπουδές και του Βιολογικού Κρήτης για την προπτυχιακή εργασία. Ταυτόχρονα όμως, η Βρετανία χρηματοδότησε πλήρως το διδακτορικό μου στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και έχει ως κεντρικό πυλώνα ανάπτυξης της χώρας τη Γενετική και τις Βιοεπιστήμες, που συμβαδίζουν με τις επιδιώξεις και τα ενδιαφέροντά μου.
Για διακοπές έρχεστε στην Ελλάδα;
Ερχομαι στη Μύκονο κάθε καλοκαίρι. Από εκεί άλλωστε είναι η καταγωγή μου και εκεί μένουν οι συγγενείς και γονείς μου. Το ότι έχω επιλέξει να μη βρίσκομαι επαγγελματικά στην Ελλάδα, δεν σημαίνει ότι έχω αφήσει πίσω μου τους ανθρώπους και τις ρίζες μου. Αλλά πιστεύω ότι οι νησιώτες έχουν μέσα τους το «μικρόβιο» να γυρίζουν τον κόσμο.