败血症:受基因影响

你的身体对感染的反应很大程度上受到你个人基因的影响
2021年9月14日

采访

肯尼斯·贝利,爱丁堡大学

DNA

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败血症是一种免疫系统对感染的过度反应,最终导致身体对自己的脚开枪,损害自己的组织,有时甚至是致命的。苏珊娜几乎就发生了这样的事,她刚才对伊娃·希金波坦说了话……

Eva -在格拉斯哥的呼吸机不够用之后,Suzanne最终被一组下班的医生和护士整夜转移到阿伯丁的一家医院,那里可以提供专业治疗,尽管她已经患有肝肾衰竭,但谢天谢地,她的反应很好。一回到格拉斯哥,情况有所好转,她的镇定剂就被解除了……

苏珊娜:当我摘掉呼吸机的时候,镇定剂就被解除了,你知道,它试图理解发生了什么。我生命中的两个星期就这样消失了,我不明白我为什么会在阿伯丁,发生了什么。然后我就试着从中恢复过来,在重症监护室里躺在床上两周你失去了很多肌肉。所以,你知道,我以为我可以站起来起床了,但我第一次站起来需要三四个理疗师的帮助。完全恢复到完全健康状态大概需要一年的时间,但我确实在四个月后分阶段回归工作。一个小病原体能做的事情令人惊讶,几个小病原体…我认为这就是败血症的问题,很多都被误解了,或者没有被误解,只是没有被理解,为什么败血症只发生在一个人身上而不是另一个人

这就是关键问题:一种对一个人来说相对微不足道的感染如何能在另一个人身上引起致命的灾难性反应。部分原因可能是我们DNA的差异。肯尼斯·贝利在爱丁堡大学研究基因在败血症中的作用,并采访了伊娃·希金波坦。

肯尼斯-嗯,你的基因提供了你的整个免疫系统产生的密码。所以你的免疫系统中的一切都可能被你的基因改变

伊娃:人们的免疫系统之间有多少差异是由DNA造成的,因为当然,人们的免疫系统一直在变化,只是因为生活在世界不同的地方,接触不同的感染等等。

肯尼斯:是的,你会认为如果你感染了,那是因为你接触了一种细菌,这就是导致你生病的原因。但事实上,你患病的程度很大程度上受你基因的影响。所以在20世纪80年代,一组科学家观察了斯堪的纳维亚被收养的人,发现如果你的养父母死于感染,记住,他们是抚养你长大的人,你称之为妈妈或爸爸,甚至可能在他们最后的疾病中对你咳嗽,如果你的养父母死于感染,你自己也不太可能死于感染。但如果你的亲生父母,一个你可能一辈子都没见过的人,死于感染,那么你自己死于感染的可能性是他的六倍。

伊娃:那么,这个惊人的数据,是因为你的DNA有制造白细胞和其他在免疫系统中起重要作用的细胞的密码吗?

肯尼斯-是的。所以免疫系统是一个非常复杂的系统,在身体的复杂程度上可能仅次于意识。当然,意识从一开始进化就不需要改变,而你的免疫系统改变了它必须对抗每一代新生物体的威胁。所以它变成了一个非常复杂的系统。另一件让事情变得复杂的事情是微生物本身,那些直接感染我们的细菌,会干扰你免疫系统的功能。所以如果里面有漏洞,漏洞就会找到它。所以试图理解这个系统是一个非常困难的挑战。

伊娃:所以你一直在试图了解人类基因和败血症之间的联系。到目前为止,你一直在做什么,有什么发现?

肯尼斯:我们一直在尝试用遗传学来了解这个系统,真正找到一条捷径,找到免疫系统中发生变化的组成部分。病人的结果当然,我们想要找到这些的原因是因为我们想要找到系统的一部分,我们可能能够通过药物治疗来改变。要做到这一点,我们需要比较正确的人的DNA,那些不幸患了严重的败血症,需要护理和重症监护病房的病人,并将他们与其他人群进行比较,以找出他们的DNA中有什么特别的东西,他们的基因中有什么不同,导致他们变得如此严重。

伊娃-到目前为止,你发现基因有什么不同吗?

肯尼斯:我们在与COVID相关的基因中发现了许多差异,但在败血症中还没有发现。所以败血症是一个非常困难的挑战。我认为,正如安迪在采访中暗示的那样,败血症的定义非常非常广泛。所以这是数百种不同的疾病。所以为了解决这个问题,利用遗传学,我们需要招募非常非常多的病人。事实上,我们在研究中招募的COVID患者比迄今为止招募的败血症患者要多得多。当然,原因是在过去的一年半里,世界各地的重症监护医学一直被大量的COVID患者所主导。

伊娃:既然你的基因对你的免疫系统有这么大的影响,这是否意味着如果你患上了败血症或COVID等特定疾病,你的基因定义的免疫系统就会变弱?

肯尼斯:不总是这样,免疫缺陷疾病通常出现在儿童时期,如果患者出生时就有免疫缺陷疾病,那么免疫系统的一部分就会被破坏。但我们在COVID和败血症中所戏弄的更多的是免疫系统的基因调整,使它在一件事上更好,在另一件事上更差。所以进化生物学的信条是适应是有代价的。我们看到的那些在基因上容易感染COVID或败血症的患者很可能对其他东西有抵抗力。我们确实有这样的例子。举个例子,在艾滋病毒方面,非洲有一群性工作者接触了艾滋病毒却从未感染。他们中的许多人被发现有一种特定的基因突变,这使得病毒很难进入他们的细胞。正是这种突变使他们对HIV有抵抗力,同样的人也容易感染另一种叫做西尼罗病毒的病毒,事实上,还有其他几种病毒。所以这些模式可能存在于整个免疫系统中。

伊娃:那么,更好地了解遗传学如何能给患者带来更好的结果呢?这在实践中如何起作用呢?

肯尼斯:基因的作用有时有点像药物的作用。所以它在分子水平上改变了你免疫系统的一些行为方式。在某些情况下,我们对这些机制略知一二。所以在我们发现这些信号的地方,在我们发现改变你患COVID或败血症的机会的基因的地方,我们已经对基因的分子相互作用的生物学有了一些了解,我们可能能够设计出同样效果的治疗方法,预防或改善危重疾病的效果。我们在COVID中已经非常接近做到这一点。有两种治疗方法的灵感,至少部分来自于我们在疫情爆发初期从英国重症监护病房的一项大型研究中提供的遗传证据,这些证据目前正在康复试验中进行测试。我们还没有答案,但有其他试验的证据表明它们可能有效。

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