منصة الرسائل والاطاريح: دراسة تعدد الأشكال الوراثية لبعض الجينات في الانسان المرتبطة بخطورة وتطور عدوى الكوفيد-19

الخلاصة

لقد ظهر وباء فايروس كورونا COVID-19)) في العالم وأصبح جائحة عالمية ناجما عن متلازمة الالتهاب التنفسي الحاد الفيروسي (SARS-CoV-2) حيث ارتبط معدل ارتفاع الوفيات وسوء الحالة الصحية للمرضى ذو الإصابة الحادة بالزيادة والافراط في التخثر والالتهاب. تهدف الدراسة إلى تحديد ما إذا كان يمكن استخدام بعض التغايرات الوراثية ومستويات بعض البروتينات كمؤشرات حيوية محتملة لشدة مرض كوفيد-19 في المرضى العراقيين. اشتملت دراسة الحالات والضوابط 102 مريضا (أعمارهم بين 52.66 ± 18.82 سنة) وقسمت إلى مجموعتين فرعيتين (الحالات غير الحادة = 45 والحالات الحادة = 57) على أساس "الحادة" إذا تم إدخالها إلى المستشفيات ووحدة العناية المركزة لفشل في الجهاز التنفسي بينما "الغير حادة" إذا لم تتطلب دخول المستشفى، و92 المجموعة الضابطة (أعمارهم 37.88 ± 14.19 سنة) وخلال هذه الدراسة جمعت عينات من بعض المستشفيات العراقية وهي (مستشفى الديوانية التعليمي، ومستشفى الحسين التعليمي، ومدينة مرجان الطبية ومستشفى الحمزة العام) ، حيث كان المرضى إيجابيين لـفحص COVID-19، إلى جانب المجموعة الضابطة. تم الكشف عن تعدد الأشكال باستخدام تقنية ARMS ، والمعروفة أيضًا باسم طريقة الاليل المتخصص (AS-PCR) ، بالإضافة الى تقنية نظام الطفرة الحرارية للتضخيم الرباعي (T-ARMS-PCR) ، وبعدها تم ارسال العينات الى تقنية تسلسل الحمض النووي، وتضمنت أربعة من تعدد أشكال النوكليوتيدات الفردية (SNP) ،منها الواقعة على جين اختزال ميثيلين تتراهيدروفولات (MTHFR) rs1801133 C677 p.Ala222Val ، وجين انجيوتنسينوجين (AGT) rs699 T> C p.Met268Thr ، وجين الإنزيم المحول للأنجيوتنسين 2 (ACE2) ،وجين مثبط السيرين بروتياز(Serpin E1) وهو تعدد الأشكال (G/5G rs17998894) ،وكان هناك ثلاثة بادئات مستخدمة في تقنيةAS-PCR ، وأربعة بادئات مستخدمة في تقنية T-ARMS-PCR ،لتشخيص المتغايرات الوراثية في الدراسة ،وبعد هذه الخطوة تم تقديم الحمض النووي المستهدف لتقنية تسلسل سانجر. علاوة على ذلك، تم تحديد تركيزات المؤشرات الحيوية لمصل المشاركين (مرضى وأصحاء) باستخدام تقنية الــ ELISA للكشف عن الأجسام المضادة المحددة في المصل لأربعة مؤشرات حيوية مختارة (الهوموسيستين، مولد الأنجيوتنسين، الأنجيوتنسين 1-7، ومنشط البلازمينوجين المانع-1). بالإضافة إلى ذلك، تم استخدام أدوات المعلوماتية الحيوية بطريقة المحاكاة بالبرامج الحاسوبية لفحص تأثير تعدد الاشكال الوراثية على بنية البروتين ووظيفته، بينما يؤثر تعدد الاشكال في المناطق غير المشفرة على التنظيم الجيني ونشاط المحفز للمتغايرات المختارة بالدراسة. أشارت نتائج الدراسة إلى أن متوسط عمر الحالات المصابة بــ ϹOVΙⅮ-19 قد زاد بشكل ملحوظ مقارنة بالمجموعة الضابطة حيث كان (18.84±52.6 مقابل 14.19±37.88 على التوالي عند دلالة إحصائية معتدة p<0.05) لم يختلف توزيع الإناث والذكور في المرضى والمجموعة الضابطة غير دالة احصائياً (p = 0.99) كانت البيانات المجمعة عن المرضى مكونة من] 58.6٪ ذكور و47.1٪ إناث[والاصحاء] 52.9٪ ذكور و (41.3٪) أناث [. وجمعت بيانات ثمانية متغيرات معملية ، وهي مستوى الهيموغلوبين ، والصفائح الدموية ، وخلايا الدم البيضاء (WBC) ، والعدلات ، والخلايا الليمفاوية ، واختبار D-dimer ، ونسبة العدلات إلى اللمفاويات (NLR) ، ونسبة الصفائح الدموية إلى الخلايا الليمفاوية (PLR) وبمقارنة هذه المعلمات بالقيم المرجعية ، وجدت خمس معلمات ذو تأثير في مرض كورونا فايروس ليتسبب بزيادة شدته وتطوره ؛ حيث ان عدد كرات الدم البيضاء (13.5 × 109 / لتر ± 5.5) ، D-Dimer (1.37 ± 1) ، العدلات (10.88 ± 4.35) ، NLR (11 ± 9) ، و (307.96 ± 271.76) PLR كما تم قياس الخلايا الليمفاوية ولوحظ انخفاضها بشكل ملحوظ .(1.55 ± 0.96) استنادًا إلى التمييز الأليلي لـ(rs1801133) في منطقة الترميز لجين MTHFR، حيث ترتبط الأنماط الجينية CT وTT بزيادة خطر الإصابة بعدوى COVID-19 مقارنةً بـالمجموعة الضابطة، ويرتبط كلا النمطين الجينيين بزيادة شدة العدوى. اما في جين AGT (rs699)، أظهر تباين الانماط الوراثية وجود فرق معتد به إحصائيًا في النمط الجيني TC، مما يشير إلى عامل خطر للإصابة بفيروس الكوفيد-19، بينما لم يكن لأي نمط وراثي في تعدد الأشكال هذا أي تأثير على شدة المرض. لم يؤثر التباين في الانماط الجينية لجين ACE2 (rs2106809) الموجود على كروموسوم X في الإناث في للمساهمة بخطر الإصابة بفيروس كوفيد -19 أو شدته، بينما كان الأليل C في الذكور عامل خطر للمرض ويزيد من شدة وتطور العدوى. وارتبط النمط الجيني 4G/5G (rs1799889) لجين SERPINE1 بخطر الإصابة بالمرض وتفاقم شدة العدوى. على الجانب الاخر كشفت النتائج عن مستويات أعلى بكثير من الهوموسيستين في المرضى (16.17 نانومول/لتر) مقارنة بالمجموعة الضابطة (4.46 نانومول/لتر). وبالمثل، كانت مستويات الهوموسيستين أعلى بشكل ملحوظ في الوفيات والحالات الشديدة مقارنة بالحالات غير الشديدة (12، 10.4، مقابل 3.2 على التوالي). بينما كان هناك اختلاف كبير في مستويات مولد الأنجيوتنسين في الدم بين مرضى COVID-19 والمجموعة الضابطة (69.9 مقابل 86.07) نانوغرام/ لتر، ولكن لم تكن هناك فروق ذات دلالة إحصائية بين الحالات الحادة وغير الحادة. كان متوسط مستوى Ang 1-7 لمرضى COVID-19 أقل بكثير من المتوسط بالنسبة للأصحاء (70.77 مقابل 91.38 نانوغرام/لتر). وكانت مستويات Ang1-7 في المصل في الحالات الميتة والحادة أقل بكثير من تلك التي لوحظت في الحالات غير الحادة (60.6 و75.2 مقابل 109.44 نانوغرام/ لتر، على التوالي). وكانت مستويات PAI-1 في المرضى أعلى بكثير من تلك الموجودة في الاصحاء (6.5 مقابل 3.56) نانوغرام/مل على التوالي. بالإضافة إلى ذلك، كان لكل من الحالات الميتة والحادة مستويات PAI-1 أعلى بكثير من الحالات غير الحادة (13.2 و8.36 مقابل 3.43) نانوغرام/مل، على التوالي. كما تم العثور على ارتباط بين ثلاثة مستويات من البروتين (Hcy، Ang 1-7، وPAI-1)، وكلها مرتبطة بشكل كبير بالأنماط الجينية والأليلات لتعدد الاشكال الـــ (rs1801133، rs2106809، و1799889 على التوالي) وعلى العكس من ذلك، لم تكن مستويات AGT مرتبطة بالأنماط الجينية المرتبطة بـ .rs699 اُستخدام عدد كبير من خوادم الويب للتحقق من تعدد الأشكال وتأثيرها في الدراسة وإظهارها في نتائج المحاكاة بالحاسوب حيث كان تعدد الأشكال rs1801133 p.A222V لـ MTHFR وباستخدام عدة خوادم في هذه الدراسة ووجد ان التغاير الوراثي بتغير الحامض الاميني يقلل من استقرار البروتين ويؤدي إلى المرض وتلف البروتين. في حين أن AGT rs699 p.M268T قلل من استقرار البروتين بطريقة حميدة، وتم تحمل التغيير دون التسبب في المرض. بالإضافة إلى ذلك، يغير كل من rs2106809 في ACE2-intron وrs1799889 SERPINE1 في المحفز بتعديل نشاط نسخ الجينات عن طريق إضافة او حذف عوامل استنساخ الحمض النووي. خلصت هذه الدراسة الى أن تعدد الاشكال في الجينات ((MTHFR, ACE2, and SERPINE1 بجانب مستويات المعلمات الحيوية (Hcy, Ang 1-7, and PAI-1)، وجدت انها مؤشرات واعدة تستدعي الدراسة والتحقيق بشكل أوسع في ارتباطها في خطورة وشدة ألـــــ