Studie: COVID-19 verandert menselijke genen, verklaart 'long-haulers'

Voor sommige COVID-19-patiënten is het overwinnen van hun infectie slechts het begin van het herstel. In het afgelopen jaar bleven COVID-‘long-haulers’ verschillende symptomen ervaren, maanden nadat het virus was verdwenen. Deze omvatten alles van huidproblemen tot kortademigheid en verlies van smaak- of reukzin. Nu zeggen onderzoekers dat ze misschien weten waarom dit gebeurt. Een nieuwe studie toont aan dat coronavirus eigenlijk langetermijnveranderingen veroorzaakt in de genen van een geïnfecteerde patiënt.

In het bijzonder onthullen wetenschappers het piekproteïne van SARS-CoV-2, het virus dat COVID-19 veroorzaakt, langdurige veranderingen op menselijke genexpressie. Deze kleine pieken bedekken het oppervlak van coronaviruscellen. Ze zorgen ervoor dat het virus zich aan bepaalde receptoren op menselijke cellen kan binden en hun functies kan kapen, wat leidt tot COVID-infectie. Zodra de piek in de cellen van een patiënt snijdt, geeft het virus zijn eigen genetisch materiaal af in de cel zodat het zich kan vermenigvuldigen.

"We ontdekten dat blootstelling aan het SARS-CoV-2 spike-eiwit alleen voldoende was om de baseline genexpressie in luchtwegcellen te veranderen", zegt Nicholas Evans, een masterstudent aan het Texas Tech University Health Sciences Center, in een persbericht. "Dit suggereert dat symptomen die bij patiënten worden waargenomen, in eerste instantie het gevolg kunnen zijn van een directe interactie van het spike-eiwit met de cellen."

Pieken brengen langetermijnveranderingen aan in menselijke longcellen

Onderzoekers onderzochten in laboratoriumexperimenten hoe blootstelling aan spike-eiwit gekweekte menselijke luchtwegcellen beïnvloedt. Ze vergeleken de resultaten ook met onderzoeken met celmonsters van echte COVID-19-patiënten.

Het team merkt op dat het kweken van menselijke luchtwegcellen tijd en specifieke omstandigheden vereist die de cellen helpen rijpen. Hierdoor kunnen de laboratoriumcellen zich ontwikkelen tot de verschillende cellen die in een echte menselijke luchtweg leven. Om dit te doen, verfijnden de auteurs een kweektechniek genaamd lucht-vloeistofinterface, zodat ze de omstandigheden in een werkelijke situatie beter konden simuleren. longen van de patiënt.

Na het kweken stelden wetenschappers de cellen bloot aan lage en hoge concentraties gezuiverd spike-eiwit. De resultaten onthullen verschillen in genexpressie die zelfs in de cellen achterbleven nadat de infectie voorbij is. Tot de meest aangetaste genen behoren genen die de ontstekingsreactie van het lichaam beheersen.

“Ons werk helpt bij het ophelderen van veranderingen die optreden bij patiënten op de genetisch niveau, wat uiteindelijk inzicht zou kunnen geven in welke behandelingen het beste werken voor specifieke patiënten ”, legt Evans uit.

Auteurs van het onderzoek zijn nu van plan deze benadering te gebruiken om te onderzoeken hoe lang deze genetische veranderingen duren. Ze hopen ook te onthullen wat anders langetermijngevolgen een COVID-infectie heeft gevolgen voor de gezondheid van een patiënt.

Het team presenteert hun bevindingen op Experimentele biologie (EB) 2021, een virtuele bijeenkomst van de American Society for Biochemistry and Molecular Biology.

Lees hier het hele verhaal ...