Δύο νέες μελέτες διαπιστώνουν ότι οι γενετικές μεταλλάξεις που προκαλούν σοβαρές ανοσοανεπάρκειες παρατηρούνται συχνά σε ορισμένους απομακρυσμένους πληθυσμούς, γεγονός που τους καθιστά εξαιρετικά ευάλωτους στους ιούς.
Στη Γροιλανδία τον Ιανουάριο του 2021, ένα παιδί μόλις κάτω των δύο ετών αρρώστησε βαριά. Οι γιατροί του δεν μπορούσαν να καταλάβουν γιατί – είχε πυρετό, έκανε εμετούς, είχε σπασμούς. Η μηνιγγίτιδα θεωρήθηκε ύποπτη, ως αιτία. Μια διάγνωση φυματίωσης φαινόταν επίσης πιθανή. Το παιδί μεταφέρθηκε στην Κοπεγχάγη – στο Rigshospitalet, το μεγαλύτερο νοσοκομείο στη Δανία, για περαιτέρω αξιολόγηση.
Μέχρι τον Μάρτιο, οι γιατροί του παιδιού δεν βρίσκονταν πιο κοντά στο να καταλάβουν γιατί δεν γινόταν καλύτερα. Έτσι, προσέγγισαν την Trine Morgensen, καθηγήτρια ανοσολογίας στο Πανεπιστήμιο Aarhus στη Δανία. «Ήταν πραγματικά ασαφές τι ήταν αυτή η μόλυνση. Δεν υπήρχαν ενδείξεις βακτηριακής μόλυνσης ή φυματίωσης», λέει η Morgensen. Αυτή και η ομάδα της ανέλυσαν την αλληλουχία του γονιδιώματος του παιδιού για να δουν αν αυτό αποκάλυπτε κάποια στοιχεία. «Βγήκε, παραδόξως, ότι υπήρχε μια γενετική μετάλλαξη», λέει.
Ήταν μια μετάλλαξη στο γονίδιο που κωδικοποιεί το IFNAR2, μια πρωτεΐνη που συνδέεται με τις ιντερφερόνες τύπου Ι. Οι ιντερφερόνες είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που παίζουν ουσιαστικό ρόλο στην καταπολέμηση των ιογενών λοιμώξεων. Χωρίς τις ιντερφερόνες τύπου Ι να λειτουργούν καλά, το παιδί δεν θα μπορούσε να αναπτύξει οποιοδήποτε είδος ανοσολογικής απόκρισης σε ιούς όπως ο Covid-19 και αυτός της γρίπης.
Ωστόσο, ο ιός που αντιμετώπιζε το παιδί ήταν ακόμα ασαφής. Έτσι η Morgensen ήρθε σε επαφή με τον Christopher Duncan, έναν κλινικό επιστήμονα που μελετά την ανοσία από ιούς και τις ιντερφερόνες στο Πανεπιστήμιο του Νιούκαστλ, στο Ηνωμένο Βασίλειο. Ο Duncan ασχολείται με την ίδια γενετική μετάλλαξη για αρκετά χρόνια, τεκμηριώνοντάς την για πρώτη φορά σε ένα άρθρο του το 2015 στο περιοδικό Science Translational Medicine. Σε αυτή τη μελέτη, αυτός και οι συνάδελφοί του είχαν βρει τη γενετική παραλλαγή σε μια οικογένεια από την Ιρλανδία. Ένα βρέφος 13 μηνών είχε υποστεί σοβαρή μορφή εγκεφαλίτιδας – φλεγμονή του εγκεφάλου – μετά τη λήψη του εμβολίου MMR, το οποίο περιέχει ζωντανές (αλλά εξασθενημένες) μορφές των ιών της ιλαράς, της παρωτίτιδας και της ερυθράς. Η ασθένεια του παιδιού αποδείχθηκε τελικά θανατηφόρα.
Μετά τη δημοσίευση αυτού του άρθρου, ερευνητές στην Αλάσκα επικοινώνησαν με τον Duncan και τους συναδέλφους του, οι οποίοι είχαν εντοπίσει μερικά παιδιά – άσχετα μεταξύ τους – που είχαν αντιμετωπίσει μεγάλα προβλήματα με πολλούς ιούς και είχαν την ίδια γενετική παραλλαγή. Επίσης, ενημερώθηκε για δύο παιδιά στο βόρειο Καναδά με παρόμοια κατάσταση. Γνωρίζοντας αυτό, η Morgensen και ο Duncan επέστρεψαν στο παιδί από τη Γροιλανδία – και τελικά αποκάλυψαν την αιτία της κατάστασής του. Ανακάλυψαν ότι τρεις εβδομάδες πριν αρρωστήσει, είχε επίσης εμβολιαστεί με το ζωντανό εμβόλιο MMR (το παιδί επέζησε και τώρα είναι υγιές). Οι επιστήμονες δημοσίευσαν τα ευρήματά τους τον Απρίλιο στο Journal of Experimental Medicine.
Έκτοτε η ομάδα ξεκίνησε να ανακαλύψει αν υπήρχαν περισσότεροι άνθρωποι που έφεραν αυτή τη μη καταγεγραμμένη γενετική μετάλλαξη. Είχαν σημειώσει ότι το αγόρι από τη Γροιλανδία και τα παιδιά από την Αλάσκα ήταν όλα της κληρονομιάς της φυλής των Ινουίτ ή της Αλάσκας. Έψαξαν στα γενετικά αρχεία 5.000 Ινουίτ και βρήκαν ότι η παραλλαγή ήταν εκπληκτικά συχνή: Στην πραγματικότητα, 1 στους 1.500 ανθρώπους στον πληθυσμό των Ινουίτ την έφεραν. «Αυτό ήταν για μας μια τρομερή έκπληξη», λέει ο Duncan.
Η μεγάλη επικράτηση αυτής της παραλλαγής στον πληθυσμό των Ινουίτ, και το γεγονός ότι είχε περάσει απαρατήρητο για τόσα χρόνια, είναι το συναρπαστικό μέρος του παζλ. Η γενετική παραλλαγή πιθανώς προέκυψε μέσω του «ιδρυτικού φαινομένου» (founder effect), όπου πολλοί άνθρωποι καταλήγουν να φέρουν μια μετάλλαξη που προέρχεται από έναν κοινό πρόγονο. Το αποτέλεσμα τείνει να παρατηρηθεί σε πληθυσμούς που προέρχονται από σχετικά μικρές ομάδες ανθρώπων που δεν αναμειγνύονται πολύ με ξένους. «Επειδή αυτοί οι πληθυσμοί ήταν αρκετά απομονωμένοι ή απομονωμένοι για αιώνες, μια τέτοια μετάλλαξη μπόρεσε να επιβιώσει και να γίνει πιο διαδεδομένη», εξηγεί η Morgensen.
Είναι πιθανό ότι πολλά περισσότερα παιδιά πέθαναν εξαιτίας αυτής της γενετικής παραλλαγής προτού ανακαλυφθεί. «Μόλις πρόσφατα έχουμε αρχίσει να κάνουμε γενετικές έρευνες», λέει η Morgensen. Και θα μπορούσαμε να δούμε όλο και περισσότερες από αυτές τις γενετικές μεταλλάξεις να αναδύονται από «το δάσος» καθώς η γενετική αλληλουχία γίνεται φθηνότερη και πιο δημοφιλής, ειδικά σε απομακρυσμένους πληθυσμούς. «Νομίζω ότι αυτό θα αποκαλύψει πολλά για αυτήν την τεράστια διαπροσωπική διαφορά που βλέπουμε στο πόσο άρρωστοι γίνονται μερικοί άνθρωποι». Τα ευρήματα υπογραμμίζουν επίσης τη σημασία της καταλογογράφησης των γονιδιωμάτων ανθρώπων, περιλαμβανομένων των μη Ευρωπαίων.
Η Morgensen θέλει τώρα να εξετάσει περισσότερα δείγματα από το παρελθόν για να αποκτήσει μια σαφέστερη εικόνα του πόσο συχνή είναι αυτή η γενετική μετάλλαξη. Εάν είναι αρκετά διαδεδομένη, θα μπορούσε να υπάρχει λόγος να προστεθεί η γενετική μετάλλαξη στον προσυμπτωματικό έλεγχο νεογνών σε χώρες με πληθυσμούς Inuit. Θα σήμαινε ότι στα παιδιά που φέρουν τη μετάλλαξη δεν θα πρέπει χορηγείται το ζωντανό εμβόλιο MMR, για παράδειγμα. Η ομάδα βρίσκεται τώρα σε συζητήσεις με τον επικεφαλής της Ιατρικής Υπηρεσίας της Γροιλανδίας, λέει η Morgensen.
Μεγάλο μέρος της υπάρχουσας ανοσολογικής γνώσης έχει επιτευχθεί μέσω της εργασίας σε μοντέλα ζώων – ένα λιγότερο από τέλειο αντίγραφο του περίπλοκου ανθρώπινου ανοσοποιητικού μηχανισμού. Περιπτώσεις όπως αυτές που τεκμηριώθηκαν από τους Duncan και Mogensen μπορούν να αποκαλύψουν τον τρόπο με τον οποίο οι ανοσοποιητικές πρωτεΐνες, όπως οι ιντερφερόνες, λειτουργούν και καταπολεμούν τις λοιμώξεις – και επίσης τονίζουν πόσο απαραίτητες είναι. Όταν μπορεί να δει κανείς τι συμβαίνει σε ανθρώπους που στερούνται ενός μέρους του ανοσοποιητικού συστήματος, λέει ο Duncan, «αυτή είναι βασικά η απόλυτη απόδειξη του τι κάνει».
Η ανακάλυψη εισχωρεί σε ένα αναπτυσσόμενο πεδίο της ανοσολογίας που αναζητά μια γενετική βάση για ανοσοανεπάρκειες – αυτά που είναι γνωστά ως εγγενή σφάλματα ανοσίας. Οι επιστήμονες μόλις άρχισαν να αποκαλύπτουν πόσα ανοσολογικά μυστήρια μπορούν να εξηγηθούν από μια γενετική μετάλλαξη. Μέχρι σήμερα, έχουν τεκμηριωθεί περισσότερα από 400 «εγγενή σφάλματα ανοσίας», και ο αριθμός αυξάνεται συνεχώς. «Κάθε μέρα, ανακαλύπτουμε περισσότερα», λέει ο Ivan Zanoni, ανοσολόγος στην Ιατρική Σχολή του Χάρβαρντ και στο Νοσοκομείο Παίδων της Βοστώνης.
Ο Jean-Laurent Casanova, επικεφαλής του Ανθρώπινου Γονιδιώματος Λοιμωδών Νόσων στο Πανεπιστήμιο Ροκφέλερ, είναι ένα από τα άτομα που πρωτοστάτησαν στο κίνημα. Στο ίδιο τεύχος του περιοδικού που δημοσίευσε τα ευρήματα των Morgensen και Duncan, ο Casanova και οι συνεργάτες του περιγράφουν μια παρόμοια γενετική παραλλαγή σε επτά παιδιά με κληρονομιά από έναν άλλο απομακρυσμένο πληθυσμό: τους Δυτικούς Πολυνήσιους. Όλα τα παιδιά ήταν Δυτικής Πολυνησιακής καταγωγής. «Σκεφτήκαμε ότι αυτό δύσκολα θα μπορούσε να είναι τυχαίο», λέει.
Ωστόσο, αυτή τη φορά η μετάλλαξη ήταν στο γονίδιο που κωδικοποιεί το IFNAR1 – μια άλλη πρωτεΐνη που συνδέεται με τις ιντερφερόνες τύπου Ι. Αποφάσισαν να δοκιμάσουν εάν αυτή η γενετική παραλλαγή μπορεί να είναι Δυτικής Πολυνησιακής προέλευσης, μέσω του «ιδρυτικού φαινομένου», και έτσι ανέλυσαν πληθυσμούς σε όλο τον Ειρηνικό, από την Ταϊβάν μέχρι το ανατολικό τμήμα της Γαλλικής Πολυνησίας. «Προς μεγάλη μας έκπληξη, διαπιστώσαμε ότι η αλληλουχία είναι όντως πολυνησιακή», λέει ο Casanova. «Στη δυτική Πολυνησία συγκεκριμένα είναι μια συχνή αλληλουχία», που σημαίνει ότι μπορεί να βρεθεί σε περισσότερο από το 1% του πληθυσμού.
Επίσης εντυπωσιακή ανακάλυψη ήταν ότι επτά παιδιά είχαν παρουσιάσει ανεπιθύμητες αντιδράσεις στο εμβόλιο MMR, καθώς και στο εμβόλιο για τον κίτρινο πυρετό – άλλο ένα που περιέχει ζωντανό ιό – και είχαν επίσης αρρωστήσει σοβαρά από ιογενή λοίμωξη. Τέσσερα από τα επτά παιδιά πέθαναν. Όμως ο κύριος δείκτης της παραλλαγής, συμφώνησαν οι ερευνητές, ήταν η ανεπιθύμητη αντίδραση στο εμβόλιο MMR. Μετά τη δημοσίευση του άρθρου, οι υγειονομικές αρχές της Αυστραλίας εξέδωσαν μια προειδοποίηση στους παρόχους υγειονομικής περίθαλψης, δηλώνοντας ότι τα παιδιά της Δυτικής Πολυνησιακής κληρονομιάς που αισθάνονται μεγάλη αδιαθεσία τις εβδομάδες μετά το εμβόλιο MMR μπορεί να χρειαστεί να αξιολογηθούν για ανοσολογική ανεπάρκεια.
Η μεγαλύτερη έκπληξη, λέει ο Casanova, είναι ότι ακόμη και χωρίς ιντερφερόνες τύπου Ι, τα άτομα μπορεί να εξακολουθούν να είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν πολλούς ιούς. Αν ίσχυε ότι αυτές οι πρωτεΐνες ήταν απαραίτητες για την καταπολέμηση όλων των ιογενών λοιμώξεων, αυτές οι μεταλλάξεις IFNAR1 ή IFNAR2 δεν θα γίνονταν τόσο κοινές σε απομακρυσμένους πληθυσμούς, υποστηρίζει, δεδομένου ότι οι φορείς της μετάλλαξης θα υπέκυπταν σε νεαρή ηλικία σε κάποια ιογενή λοίμωξη.
Ο Zanoni κρατά μια ελαφρώς διαφορετική στάση. Πιστεύει ότι η απόσταση αυτών των πληθυσμών τους προστάτευε από την έκθεση σε όλους τους ιούς που μπορεί να είχαν συναντήσει οι άνθρωποι στην ηπειρωτική χώρα, γεγονός που επέτρεψε τη μεταβίβαση της παραλλαγής από γενιά σε γενιά. «Το γεγονός ότι η συχνότητα της μετάλλαξης είναι τόσο υψηλή σε αυτόν τον πληθυσμό υποδηλώνει πραγματικά ότι επιλέχθηκε αρνητικά στον γενικό πληθυσμό της ηπείρου», λέει.
Η Morgensen έχει μια περαιτέρω θεωρία. «Πιστεύουμε ότι το γεγονός πως η μετάλλαξη επικράτησε σημαίνει ότι μπορεί να προσφέρει κάποιο πλεονέκτημα», λέει. Η ιδέα εδώ είναι ότι μπορεί να ήταν προστατευτικό έναντι άλλων μολυσματικών ασθενειών, όπως πχ η φυματίωση – αλλά αυτό παραμένει καθαρή εικασία, προσθέτει. Ανεξάρτητα από αυτό, υπάρχουν πολλοί άνθρωποι σε όλο τον κόσμο χωρίς αυτή την ανοσοποιητική πρωτεΐνη, λέει ο Casanova. «Αυτό είναι απλά συγκλονιστικό».
Πηγή: Wired
