Туберкулез вызывается Mycobacterium tuberculosis. В 2016 году это был наиболее частый возбудитель смерти от инфекционных заболеваний. Поэтому изучение биологии инфекции и развития болезни важно в стремлении положить конец туберкулезу. В этом исследовании авторы провели интегральный анализ вариаций генома человека и патогена при туберкулезе. Исследование опубликовано в журнале Springer Nature’s Journal of Human Genetics.
Полногеномное исследование ассоциации (GWAS) – это метод анализа в генетике, который используется для выявления вариаций генома, связанных с заболеванием, путем сравнения различий в частотах генотипов в конкретной и контрольной группе. Было проведено несколько GWAS относительно восприимчивости к туберкулезу. Однако предыдущие GWAS не были основаны на анализе, учитывающем вариации патогенов. Возможное взаимодействие между вариациями генома хозяина и патогена трудно проанализировать, поскольку как инфицированный геном человека, так и геном инфекционного патогена необходимо собирать у большого числа пациентов. В этом исследовании авторы провели систематическое изучение вариаций хозяев на предмет их связи с конкретными линиями Mycobacterium tuberculosis, которые имеют одинаковые вариации генома патогена.
Это первый отчет GWAS, определяющий генетическую связь хозяина с туберкулезом после стратификации по вариациям патогенов. Частота генотипа однонуклеотидного полиморфизма (SNP) была увеличена в группе пациентов, инфицированных определенной линией Mycobacterium tuberculosis, по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы. Повышенная частота SNP не наблюдалась в группе пациентов, инфицированных другой родословной, что свидетельствует о специфическом для патогенного клонов риске этого варианта генома человека и важности анализа взаимодействия между вариантами генома хозяина и патогена. Идентифицированный SNP находится рядом с геном CD53, кодирующим поверхностный гликопротеин лейкоцитов и, как известно, выполняет функции иммунитета и ответа на стресс. Повышенная экспрессия гена CD53 наблюдалась у больных активным туберкулезом и подтверждает его биологическую роль в предрасположенности к туберкулезу.
Во всем мире зарегистрировано шесть основных линий передачи (Gagneux S. и другие., PNAS 2006). Авторы уже сообщили о штамм-зависимой ассоциации генов HLA класса II при туберкулезе (Toyo-oka L et al., HLA 2017), таким образом, гетерогенность генома патогена может быть причиной несогласованности предыдущих исследований генетической ассоциации туберкулеза.
"Почти треть населения мира инфицирована Mycobacterium tuberculosis, но только у 10% из них на протяжении всей жизни проявляются симптомы туберкулеза." объясняет ведущий автор Йосуке Омаэ. "Это исследование закладывает основу для определения того, кто заразится туберкулезом."