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22 Ottobre 2020
17:19

Perché i positivi sviluppano la forma grave o lieve di COVID-19: queste molecole possono spiegarlo

Grazie a tecniche di genomica, due scienziati di due università americane hanno identificato alcune molecole chiamate “geni ospiti” legate all’infezione da coronavirus SARS-CoV-2, che vengono espresse in modo molto variabile dalla popolazione umana. Se identificate con specifici test molecolari e sfruttate come biomarcatori, potrebbero aiutare a prevedere quali sono i pazienti più a rischio di sviluppare la forma severa della COVID-19, proprio grazie alla loro variabilità.
A cura di Andrea Centini
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Alla data odierna, giovedì 22 ottobre, sulla base della mappa interattiva sviluppata dagli scienziati dell'Università Johns Hopkins nel mondo risultano oltre 41 milioni e 300mila contagiati dal coronavirus SARS-CoV-2, mentre le vittime sono più di un milione e centomila (in Italia le infezioni complessive sono 450mila e i decessi poco meno di 37mila). Una delle caratteristiche peculiari della COVID-19, l'infezione provocata dal patogeno emerso in Cina, è la differente suscettibilità al contagio. La stragrande maggioranza delle persone è infatti asintomatica o paucisintomatica (ovvero sviluppa sintomi lievi), tuttavia una piccola percentuale – attorno al 10 percento – presenta una sintomatologia severa e in alcuni le complicazioni posso essere critiche, fino a determinare il decesso del paziente. La ragione di questo ampio spettro di condizioni è ancora oggi un mistero, benché siano noti diversi fattori predisponenti (età, sesso maschile, obesità, comorbilità, vizio del fumo e via discorrendo). Uno studio ha scoperto che alla base delle differenze nella suscettibilità alla patologia potrebbero esserci delle variazioni nell'espressione di alcune molecole.

A determinare questa correlazione tra “fonti molecolari” e variabilità della COVID-19 sono stati due scienziati, i professori Liang Chen e Sika Zheng, rispettivamente del Dipartimento di Scienze biologiche  dell'Università della California Meridionale e della Scuola di Medicina dell'Università della California di Riverside. I due ricercatori sono giunti alle loro conclusioni dopo aver analizzato l'espressione genica di specifiche molecole umane, quelle che il coronavirus SARS-CoV-2 sfrutta per aggredire le cellule, distruggere la parete cellulare, riversare all'interno il proprio materiale genetico e avviare il processo di replicazione, quello che poi determina l'infezione. Queste molecole sono chiamate “geni ospiti” (SARS-CoV-2 host genes), e la loro variabilità è stata analizzata con tecniche di genomica e proteomica, tenendo presenti fattori come età e sesso della popolazione.

Dall'analisi dei dati i professori Chen e Zheng hanno determinato che una maggiore espressione di tre specifici geni (chiamati ACE2, CLEC4G e CLEC4M) corrisponde a probabilità superiori di contrarre il coronavirus SARS-CoV-2, oltre che di sviluppare la forma severa della COVID-19. Questi geni, assieme a quello chiamato CD209, sono tutti noti per interagire con la proteina S o Spike del coronavirus, quella che costella la sua superficie (pericapside o peplos) e che sfrutta per legarsi alle cellule umane. Oltre a questi hanno identificato altri geni ospiti significativi: fra essi vi sono SLC27A2 e PKP2 legati all'inibizione della replicazione viralePTGS2 che regola la risposta della febbre; REEP6, legato al recettore delle cellule dell'epitelio olfattivo; TGF-β GDF15 coinvolti nell'infiammazione, e VKORC1, che potrebbe spiegare la carenza di vitamina K rilevata nei pazienti con COVID-19, come sottolineato nell'abstract dello studio. Infine, per i geni ospiti TIMM10 ed ERGIC1 i ricercatori hanno rilevato differenze notevoli in termini di espressione tra uomini e donne, e potrebbero spiegare in parte perché i primi sono più suscettibili allo sviluppo di conseguenze più gravi. Tutti questi geni risultano assai variabili nella popolazione umana, e se valutati attraverso appositi test molecolari possono rappresentare dei veri e propri biomarcatori per identificare i soggetti più a rischio per la forma severa dell'infezione.

“I test possono essere sviluppati per includere anche questi marcatori molecolari e monitorare meglio la progressione della malattia. Possono anche essere utilizzati per stratificare i pazienti da valutare e, in ultima analisi, migliorare l'efficacia del trattamento”, ha dichiarato in un comunicato stampa il professor Zheng, che insegna alla Divisione di Scienze Biomediche dell'ateneo californiano. Lo studioso ha aggiunto che conoscere i portatori della variabilità genetica più a rischio può (anche) aiutare le autorità competenti a indirizzare meglio la distribuzione del vaccino, quando sarà disponibile (entro la fine dell'anno potrebbero arrivare le prime dosi, secondo le previsioni più ottimistiche). I risultati dovranno comunque essere confermati da indagini ancora più vaste e approfondite. I dettagli della ricerca "Understand variability of COVID-19 through population and tissue variations in expression of SARS-CoV-2 host genes" sono stati pubblicati sulla rivista scientifica Informatics in Medicine Unlocked.

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