COVID-19: Welche Rolle spielen genetische und epigenetische Regulatoren?
Nach wie vor gibt es viele Rätsel bei einer SARS-CoV-2-Infektion. Während es bei manchen Menschen zu schweren Erkrankungen kommt, leiden andere nicht oder nur leicht an der Infektion. Aber warum ist das so? Leider gibt es hier noch Wissenslücken. Bekannt ist bisher, dass ein überaktives angeborenes Immunsystem eine schwere COVID-19-Erkrankung verursacht, aber es ist unklar, wie dies genau reguliert wird. Ein Team um Professorin Dr. Yang Li von der Medizinischen Hochschule Hannover (MHH) ist der Antwort auf diese Frage zumindest einen Schritt nähergekommen. Es wurde untersucht, inwieweit der Krankheitsverlauf genetisch oder epigenetisch reguliert wird. Zum Team gehörten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der MHH, die ebenso wie Professorin Li auch im Exzellenzcluster RESIST forschen.
Untersuchung mittels Einzelzell-Multiomics-Analyse
Die Forschungsgruppe konnte Regulatoren identifizieren, die der Fehlfunktion des angeborenen Immunsystems bei COVID-19 zugrunde liegen. Darüber hinaus konnten sie bestätigen, dass bestimmte bereits bekannte genetische Risikofaktoren eine Rolle bei der Entstehung der COVID-19-Krankheit spielen. Für diese Studie untersuchte das Team einzelne Immunzellen aus dem Blut von COVID-19-Patientinnen und -Patienten mithilfe der Einzelzell-Multiomics-Analyse. Mit dieser Technik kann gleichzeitig beurteilt werden, wie die Zellen reguliert werden und wie sie funktionieren. Dazu wird sowohl das genetische Material der Zellen untersucht, als auch analysiert, ob bestimmte Teile des Genoms „eingeschaltet“ sind (Epigenetik) und ob Gene in Ribonukleinsäuremoleküle umgeschrieben werden.
Vielfältige genetische und epigenetische Regulatoren
Bei bestimmten weißen Blutkörperchen (Monozyten), die bei einer schweren COVID-19-Erkrankung überaktiviert sind, konnte das Team feststellen, wie die veränderte Zugänglichkeit zum Chromatin die Genexpression reguliert und welche Transkriptionsfaktoren diese Monozyten steuern. Darüber hinaus konnten sie erforschen, wie eine bestimmte genetische Variante zu einer höheren Viruslast und zu einem erhöhten Risiko einer Krankenhauseinweisung wegen COVID-19 beiträgt. Damit konnten sie einen der Faktoren identifizieren, der bei bestimmten Personen zu einer erhöhten Anfälligkeit für eine schwere Erkrankung führt. „Insgesamt unterstreicht unsere Studie die vielfältigen genetischen und epigenetischen Regulatoren, die zu COVID-19 beitragen“, fasst Prof. Li zusammen.
Quelle: idw/MHH
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