Взаємозв’язок між розповсюдженістю генотипу ІІ за поліморфізмом ACE1 I/D та захворюваністю і смертністю на COVID-19 в країнах Європи

Лівшиць Л.А., Гаращенко Т.А., Уманець Т.Р., Краснєнков Д.С., Городна О.В., Подольський Вл.В., Камінська Т.М., Лапшин В.Ф., Подольський В.В., Антипкін Ю.Г.

ДУ «Інститут педіатрії, акушерства і гінекології імені академіка О.М. Лук’янової НАМН України, вул. Платона Майбороди, 8, Київ, 04050, Україна
Інституту молекулярної біології і генетики НАН України, вул. Академіка Заболотного, 150, Київ, 03143, Україна
ДУ «Інститут геронтології імені Д.Ф. Чеботарьова НАМН України», вул. Вишгородська, 67, Київ, 04114, Україна
КНП «Київська міська дитяча клінічна інфекційна лікарня», вул. Дегтярівська, 23, Київ, 04119, Україна

Коронавірусна хвороба (COVID-19); яка вперше зафіксована в Китаї в грудні 2021 р., швидко поширилася іншими країнами і за короткий період часу, локальний спалах переріс в пандемію. У країнах Європи зафіксовано значно більше випадків захворювання та смертності від COVID-19 ніж у Східній Азії, де хвороба була вперше виявлена. Такі популяційні відмінності є унікальними, саме для SARS-CoV-2 і обумовлені, як соціоповедінковими відмінностями, так і особливостями генофонду населення різних країн. Для інфекційних захворювань, таких як, COVID-19, важливим моментом є генетичні особливості індивідів, які можуть визначати їх стійкість або чутливість до інфікування. Дослідження факторів спадкової схильності до інфікування SARS-CoV-2, а також тяжкості перебігу та смертності є вкрай актуальними. Після проведеного генотипування серед здорового населення України та збору відповідних даних з деяких країн Європи, ми визначили кореляцію між захворюваністю, смертністю від COVID-19 та поширеністю генотипу ІІ в популяціях України та низки країн Європи. Виявлено негативну кореляцію між носійством генотипу ІІ та чутливістю до інфікування SARS-CoV-2 на 1 млн населення (R = –0,53, p < 0,05), таким чином індивіди з генотипом ІІ, можуть розглядатися, як більш стійкі до інфікування SARS-CoV-2. Подальше дослідження ролі алельних варіантів гена АСЕ1, в розвитку тяжкого перебігу захворювання та ускладнень COVID-19, є перспективними для визначення прогностичних генетичних маркерів для схем персоніфікованої терапії.

Ключові слова: COVID-19, SARS-CoV-2, захворюваність, ген ACE1, спадкова схильність

Цитологія і генетика
2021, том 55, № 5, 28-35

Cytology and Genetics
2021, том 55, № 5, 427–432,
doi: 10.3103/S0095452721050054

Повний текст та додаткові матеріали

Цитована література

1. Anastassopoulou, C., Gkizarioti, Z., and Patrinos, G.P., Human genetic factors associated with susceptibility to SARS-CoV-2 infection and COVID-19 disease severity, Hum. Genomics, 2020, vol. 4, pp. 1–8. https://doi.org/10.1186/s40246-020-00290-4

2. Bellone, M. and Calvisi, S.L., ACE polymorphism and COVID-19-related mortality in Europe, Mol. Med. (Berl.), 2020, vol. 98, pp. 1505–1509. https://doi.org/10.1007/s00109-020-01981-0

3. Borzyszkowska, J., Stanislawska-Sachadyn, A., Wirtwein, M., Sobiczewski, W., Ciecwierz, D., Targonski, R., Gruchala, M., Rynkiewicz, A., and Limon, J., Angiotensin converting enzyme gene polymorphism is associated with severity of coronary artery disease in men with high total cholesterol levels, J. Appl. Genet., 2012, vol. 53, pp. 175–182. https://doi.org/10.1007/s13353-012-0083-3

4. Brest, P., Refae, S., Mograbi, B., Hofman, P., and Milano, G., Host polymorphisms may impact SARS-CoV-2 infectivity, Trends Genet., 2020, vol. 36, no. 11, pp. 813–815. https://doi.org/10.1016/j.tig.2020.08.003

5. Freitas, A.I., Mendonca, I., Briyn, M., Sequeira, M.M., Reis, R.P., Carracedo, A., and Brehm, A., RAS gene polymorphisms, classical risk factors and the advent of coronary artery disease in the Portuguese population, BMC Cardiovasc. Disord., 2008, vol. 8, p. 15. http://www.biomed-central.com/1471-2261/8/15.

6. Hoffmann, M., Kleine-Weber, H., Schroeder, S., Krüger, N., Herrler, T., Erichsen, S., et al., SARS-CoV-2 cell entry depends on ACE2 and TMPRSS2 and is blocked by a clinically proven protease inhibitor, Cell, 2020, vol. 181, no. 2, pp. 271–280. e8. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.052

7. Itoyama, S., et al., ACE1 polymorphism and progression of SARS, Biochem. Biophys. Res. Commun., 2004, vol. 323, no. 3. https://doi.org/10.1016/j.bbrc.2004.08.208

8. Delanghe, J.R., Speeckaert, M.M., and de Buyzere, M.L., COVID-19 infections are also affected by human ACE1 D/I polymorphism, Clin. Chem. Lab. Med., 2020, vol. 58, no. 7, pp. 1125–1126. https://doi.org/10.1515/cclm-2020-0425

9. Li, W., Moore, M.J., Vasilieva, N., Sui, J., Wong, S.K., Berne, M.A., et al., Angiotensin-converting enzyme 2 is a functional receptor for the SARS coronavirus, Nature, 2003, vol. 426, no. 6965, pp. 450–454.

10. Manci Li, Schifanella, L., and Larsen, P.A., Alu retrotransposons and COVID-19 susceptibility and morbidity, Hum. Genomics, 2021, vol. 15, no. 1, p. 2. https://doi.org/10.1186/s40246-020-00299-9

11. Zhu, N., Zhang, D., Wang, W., Li, X., Yang, B., Song, J., Zhao, X., Huang, B., Shi, W., Lu, R., Niu, P., Zhan, F., et al., A novel coronavirus from patients with pneumonia in China, 2019, N. Engl. J. Med., 2020, vol. 382, pp. 727–733. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2001017

12. Naoki, Y., Yasuo, A., Nao, N., Rain, Y., Georg, B., Takashi, G., Kunitada, S., and Masashi, M., SARS-CoV-2 infections and COVID-19 mortalities strongly correlate with ACE1 I/D genotype, Gene, 2020, vol. 758, p. 144944. https://doi.org/10.1016/j.gene.2020.144944

13. Ned, R.M., et al., The ACE I/D polymorphism in US adults: limited evidence of association with hypertension-related traits and sex-specific effects by race/ethnicity, Am. J. Hypertens., 2012, vol. 25, no. 2. https://doi.org/10.1038/ajh.2011.182

14. Novelli, A., Biancolella, M., Borgiani, P., et al., Analysis of ACE2 genetic variants in 131 Italian SARS-CoV-2-positive patients, Hum. Genomics, 2020, vol. 14, p. 29. https://doi.org/10.1186/s40246-020-00279-z

15. Ren, L.L., Wang, Y.M., Wu, Z.Q., et al., Identification of novel coronavirus causing severe pneumonia in human: a descriptive study, Chin. Med. J., 2020, vol. 133, no. 9, pp. 1015–1024. https://doi.org/10.1097/CM9.0000000000000722

16. Rigat, B., Hubert, C., Alhenc-Gelas, F., Cambien, F., Corvol, P., and Soubrier, F., An insertion/deletion polymorphism in the angiotensin I-converting enzyme gene accounting for half the variance of serum enzyme levels, J. Clin. Invest., 1990, vol. 86, no. 4, pp. 1343–1346. https://doi.org/10.1172/JCI114844

17. Saab, Y.B., Gard, P.R., and Overall, A.D.J., The geographic distribution of the ACE II genotype: a novel finding, Genet. Res. Camb., 2007, vol. 89, pp. 259–267.

18. Siváková, D., Lajdová, A., Basistová, Z., Cvácelová, M., and Blazícek, P., ACE insertion/deletion polymorphism and its relationship to the components of metabolic syndrome in elderly Slovaks, Anthropol. Anz., 2009, vol. 67, pp. 1–11. https://doi.org/10.1127/0003-5548/2009/0001

19. Tiret, L., et al., Evidence, from combined segregation and linkage analysis, that a variant of the angiotensin I-converting enzyme (ACE) gene controls plasma ACE levels, Am. J. Hum. Genet., 1992, vol. 51, no. 1.

20. Velavan, T.P. and Meyer, C.G., The COVID-19 epidemic, Trop. Med. Inter. Health, 2020, vol. 25, no. 3. https://doi.org/10.1111/tmi.13383