Doprinos istraživača iz IMGGI u borbi protiv COVID-19

Istraživači iz IMGGI u laboratoriji “Vatreno oko”

Od 22. aprila 11 istraživača IMGGI je angažovano na testiranju na virus COVID-19 u sklopu novoosnovane “Huo-jan nacionalne laboratorije za molekularnu detekciju infektivnih agenasa”.

Saradnici IMGGI zajedno sa kolegama iz drugih naučnih instituta (IBISS, IMI, INEP, INN Vinča) i fakulteta (Biološki fakultet, Medicinski fakultet, Fakultet veterinarske medicine) rade u timovima od po deset istraživača u tri smene. Laboratorija čiji je kapacitet 2000 uzoraka dnevno u periodu pandemije će raditi bez prekida.

vatreno oko

 

Grupa istraživača iz IMGGI je objavila rad u časopisu  Infection, genetics and evolution : journal of molecular epidemiology and evolutionary genetics in infectious diseases, pod naslovom “Functional prediction and comparative population analysis of variants in genes for proteases and innate immunity related to SARS-CoV-2 infection”.

07.08.2020.
Functional prediction and comparative population analysis of variants in genes for proteases and innate immunity related to SARS-CoV-2 infection

Apstrakt

Funkcionalna predikcija i uporedna populaciona analiza varijanti u genima za proteaze i urođeni imunitet povezanim sa SARS-CoV-2 infekcijom

                    Novi korona virus SARS-CoV-2 sposoban je da zarazi ljude i izazove novu bolest COVID-19. U želji da razumemo kako genetika čoveka utiče na COVID-19, fokusirali smo se na varijante u genima koji kodiraju proteaze i genima koji su uključeni u urođeni imunitet, a koje bi mogle biti važne za osetljivost i otpornost na infekciju SARS-CoV-2 virusom.

                    Analizom sekvenci kodirajućih regiona gena FURIN, PLG, PRSS1, TMPRSS11a, MBL2 i OAS1 kod 143 nesrodne osobe iz srpske populacije identifikovane su 22 varijante sa potencijalnim funkcionalnim efektom. U in silico analizama (PoliPhen-2, SIFT, MutPred2 i Swiss-Pdb Viewer) predviđeno je da 10 od njih može uticati na strukturu i / ili funkciju proteina. Ovih 10 varijanti (p.Gly146Ser u FURIN-u; p.Arg261His i p.Ala494Val u PLG; p.Asn54Lis u PRSS1; p.Arg52Cis, p.Gly54Asp i p.Gly57Glu u MBL2; p.Arg47Gln, p.Ile99Val i Arg130His u OAS1) mogu imati prediktivni značaj i ukazati na individualne razlike u odgovoru na infekciju SARS-CoV-2 virusom.

                    Za ovih 10 varijanti smo zatim izvršili uporednu populacionu analizu poredeći naše podatke za srpsku populaciju sa podacima iz projekta 1000 genoma. Populaciona genetička varijabilnost procenjena je korišćenjem delta MAF i Fst statistike. Naša studija je ukazala da za alelske frekvencije 7 varijanti u genima PLG, TMPRSS11a, MBL2 i OAS1 postoji divergencija između različitih populacija. Tri varijante, sve u genu MBL2, su okarakterisane kao patogene, što ih čini najperspektivnijim populaciono-specifičnim markerima povezanim sa infekcijom SARS-CoV-2.

                    Upoređujući alelske frekvencije između srpske i drugih populacija, otkrili smo da je najveći nivo genetičke divergencije, u vezi sa odabranim lokusima, primećen kod afričkih, a zatim istočno-azijskih, centralno-američkih i južno-azijskih populacija. U poređenju sa evropskim populacijama, najveća odstupanja primećena su u odnosu na italijansku populaciju.

                    U ovoj studiji identifikovane su 4 varijante u genima koji kodiraju proteaze (FURIN, PLG i PRSS1) i 6 u genima uključenim u urođeni imunitet (MBL2 i OAS1) koje bi mogle biti relevantne za odgovor domaćina na infekciju SARS-CoV-2.

tab1

Farmakogenomski profil odgovora na terapiju za COVID-19 u populaciji Srbije i poređenje sa populacijama širom sveta

02.10.2020.
Pharmacogenomics landscape of COVID-19 therapy response in Serbian population and comparison with worldwide populations

Apstrakt

Uvod: Kako ne postoje odobreni terapeutici za lečenje pacijenata sa COVID-19, mogućnost upotrebe postojećih lekova je postala važna. U nedostatku vremena za testiranje farmakogenomskih markera kod pojedinaca, populaciona farmakogenomika bi mogla biti od koristi u predviđanju povećanog rizika za pojavu neželjenih reakcija i neuspeha lečenja kod pacijenata sa COVID-19. Cilj naše studije bio je identifikovanje farmakogena i farmakogenomskih markera povezanih sa lekovima koji se preporučuju za lečenje COVID-19, hlorokin/hidroksihlorokin, azitromicin, lopinavir i ritonavir, u populaciji Srbije i drugim svetskim populacijama.

Metode: Podaci o genotipu 143 osobe srpskog porekla dobijeni su iz baze podataka prethodno formirane analizama genoma korišćenjem TruSight One Gene Panel (Illumina). Podaci o genotipu pojedinaca iz različitih svetskih populacija dobijeni su iz Projekta 1000 genoma. Fišerov egzaktni test korišćen je za poređenje učestalosti alela.

Rezultati: Identifikovali smo 11 potencijalnih farmakogenomskih markera u 7 farmakogena značajnih za lečenje COVID-19. Na osnovu visoke alterativne učestalosti alela u populaciji Srbije i funkcionalnog efekta varijanti, ABCB1 rs1045642 i rs2032582 mogu biti značajne za smanjeni klirens lekova azitromicina, lopinavira i ritonavira, a varijanta UGT1A7 rs17868323 za hiperbilirubinemiju kod bolesnika sa COVID-19 koji se leče ritonavirom. SLCO1B1 rs4149056 je potencijalni marker odgovora na lopinavir, posebno u populaciji Italije. Naši rezultati potvrdili su da se farmakogenomski profil afričke populacije razlikuje od ostatka sveta.

Zaključci: Uzimajući u obzir farmakogenomski profil specifičan za populaciju, preventivno testiranje farmakogena značajnih za lekove koji se koriste u lečenju COVID-19 moglo bi doprineti boljem razumevanju interindividualnih razlika u odgovorima na terapiju i poboljšanju ishoda lečenja pacijenata sa COVID-19.

tab2

Istraživači iz Laboratorije za molekularnu biomedicinu, IMGGI učestvuju u međunarodnom projektu „The COVID-19 Host Genetics Initiative“ (www.covid19hg.org) koji okuplja 134 studije iz 50 zemalja i podstiče ih da generišu, dele i analiziraju podatke kako bi došli do genetičke osnove osetljivosti, težine i ishoda COVID-19 infekcije. Takva otkrića bi mogla da pomognu u generisanju hipoteza za prenamenu lekova, identifikaciju osoba sa neobično visokim ili malim rizikom i da doprinesu globalnom znanju o biologiji SARS-CoV-2 infekcije i COVID-19 bolesti. Tim iz IMGGI će doprineti COVID-19 HGI projektu sledećom studijom:

Poboljšanje odgovora na KOVID-19 kroz genomsko i epigenomsko profilisanje domaćina i bioinformatiku

Uspostavljena je srpska biobanka uzoraka koja sadrži kliničke podatke pacijenata sa COVID-19 (adultni i pedijatrijski slučajevi). Cilj je da se razjasni uloga faktora domaćina analizom povezanosti genomskog i epigenomskog profila pacijenata sa težinom bolesti i da se istraži ishod COVID-19 povezan sa uzrastom. Sekvenciranje genoma pacijenata, asocijacione studije  i bioinformatička analiza će biti primenjeni kako bi otkrili populaciono-specifične i individualne genomske varijante povezane sa infekcijom SARS-CoV-2. Planirano je istraživanje ishoda COVID-19 u zavisnosti od uzrasta poređenjem epigenomskog profila pedijatrijskih i odraslih pacijenata. Takođe, biće dizajnirani modeli predviđanja koji koriste algoritme mašinskog učenja.

covid 19

Reduced Expression of Autophagy Markers and Expansion of Myeloid-Derived Suppressor Cells Correlate With Poor T Cell Response in Severe COVID-19 Patients.

Front Immunology

Tomić S, Đokić J, Stevanović D, Ilić N, Gruden-Movsesijan A, Dinić M, Radojević D, Bekić M, Mitrović N, Tomašević R, Mikić D, Stojanović D, Čolić M.

2021 Feb 22;12:614599. doi: 10.3389/fimmu.2021.614599. PMID: 33692788; PMCID: PMC7937809.

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/33692788/#affiliation-1

KOVID-19 uzrokuje upalu pluća i difunkciju više organskih sistema kod osetljivih osoba. Disfunkcionalan imunski odgovor je karakterističan za pacijente sa teškom kliničkom slikom KOVID-19, ali mehanizmi imunskog odgovora koji pokreću patogenezu KOVID-19 još uvek nisu dovoljno poznati, što usporava razvoj efikasnih tretmana za ove pacijente. U saradnji sa istraživačima iz Instituta za primenu nuklearne energije (INEP), Srpske akademije nauke i umetnosti, Kliničko bolničkog centra Zemun i Vojnomedicinske akademije analizirano je približno 140 parametara ćelijskog i humoralnog imunskog odgovora u perifernoj krvi 41 KOVID-19 pacijenata i 16 zdravih donora, nakon čega su usledile korelacione analize sa približno 30 zajedničkih kliničkih i laboratorijskih parametara. Otkrili smo da limfocitopenija kod teških pacijenata dominantno potiče od promene broja T limfocita, NK i NKT ćelija, ali ne i od B limfocita kao i da ne pogađa proizvodnju antitela. Za razliku od povećane aktivacije limfocita kod pacijenata sa blagom kliničkom slikom, T limfociti kod pacijenata sa teškom kliničkom slikom značajno su slabije aktivirani i oslabljene su im antivirusne funkcije, što je u korelaciji sa značajno smanjenim potencijalom monocita, dendritskih ćelija i B limfocita za pokretanje imunskog odgovora na KOVID-19. Ovaj fenomen je praćen smanjenom autofagijom i ekspanzijom supresorskih mijeloidnih ćelija (MDSC) što može imati kritičnu ulogu u disregulaciji odgovora T limfocita na KOVID-19. Ovi rezultati mogu doprineti efikasnijoj dijagnostici i predviđanju težine kliničke slike kao i dizajnu novih terapija za pacijente obolele od KOVID-19.

Please publish modules in offcanvas position.