Aktualisiert: 18.12.2020 - 19:22

Entzündungsreaktion und Immunabwehr Coronavirus: Unsere Gene beeinflussen den Verlauf!

Covid-19: Diese Vorerkrankungen sind ein Risiko

Covid-19: Diese Vorerkrankungen sind ein Risiko

Nicht nur für ältere Personen ist das Corona-Virus ein Risiko, sondern auch diese gesundheitlichen Beeinträchtigungen stellen ein erhöhtes Risiko für einen schweren Krankheitsverlauf dar.

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Woran liegt es, dass Covid-19 bei so vielen mild verläuft, andere wiederum aber einen schweren Verlauf erleiden – teils sogar ohne Vorerkrankungen? Wissenschaftler haben jetzt einen wichtigen Forschungsschritt gemacht: Manche von uns sind genetisch vorbelastet.

Bei vielen Menschen verläuft die vom Coronavirus Sars-CoV-2 ausgelöste Krankheit Covid-19 mild, manchmal sogar fast ohne Symptome. Und dann gibt es die, die mit schweren Problemen ins Krankenhaus müssen, teilweise sogar im künstlichen Koma beatmet werden. Nicht immer litten sie unter Vorerkrankungen. Woran liegt das? Forscher haben nun herausgefunden, dass fünf Gene über einen schweren Covid-19-Verlauf bestimmen können. Und die trägt nicht jeder von uns in sich.

Schwerer Covid-19-Verlauf: Diese fünf Gene beeinflussen die Krankheit

Was genau alles dafür sorgt, dass das Coronavirus manche Patienten weitaus härter trifft als andere, daran forschen Wissenschaftler gerade mit Hochdruck. Vieles dazu ist noch nicht bekannt, wir stehen erst am Anfang: So scheint etwa die Blutgruppe bzw. der individuelle Immuntyp und die damit zusammenhängende Immunantwort ausschlaggebend zu sein, ebenso bestimmte Vorerkrankungen. Wer auf der Intensivstation mit einer Covid-19-Erkrankung um sein Leben kämpft, trägt zudem möglicherweise eines von fünf bestimmten Genen in sich. Das haben Forscher rund um Kenneth Baillie von der University of Edinburgh in Schottland herausgefunden. Ihre Ergebnisse haben die Wissenschaftler im Fachblatt "Nature" veröffentlicht.

Eines dieser Gene, TYK2, fördert Entzündungsreaktionen. Wer dieses Gen besitzt, läuft entsprechend eher Gefahr, etwa einen Zytokinsturm zu erleiden, der durch eine überschießende Immunreaktion zustande kommt und den Körper mit Entzündungsbotenstoffen, den Zytokinen, überschwemmt. Infolgedessen kommt es schnell zu Multiorganversagen, wenn nicht sofort behandelt wird. Ebenfalls für schwere Entzündungsreaktionen verantwortlich zeigen sich die Gene DPP9 und CCR2.

Zwei weitere Gene, IFNAR2 und OAS1, sind mit der körpereigenen, angeborenen Immunabwehr verknüpft und hemmen etwa die Freisetzung des Immunbotenstoffs Interferon.

So sind die Forscher vorgegangen

Die Forscher haben sich das Erbgut von 2.244 schwer erkrankten Covid-19-Patienten von 208 britischen Intensivstationen angesehen und die DNA-Sequenzen mit dem Genom Tausender, in einer Datenbank gespeicherter Kontrollpersonen aus der Bevölkerung verglichen. Dabei sind ihnen die fünf genannten Gene aufgefallen, die überproportional oft in den schwerkranken Covid-19-Patienten zu finden waren.

"Wir haben fünf Gene identifiziert, deren Expression sich signifikant von der der Kontrollen unterschied", berichten Baillie und seine Kollegen. "Damit haben wir neue und hochplausible genetische Faktoren für lebensbedrohliche Verläufe von Covid-19 entdeckt."

Zwei Gene hängen mit der Immunabwehr zusammen

Die beiden mit der Immunabwehr im Zusammenhang stehenden Gene IFNAR2 und OAS1 sind mit der Ausschüttung von Interferonen verknüpft. Das sind antivirale Botenstoffe, die dafür zuständig sind, die Immunabwehr zu aktivieren, wenn Viren im Körper erkannt werden. "Die Interferone stimulieren die Freisetzung vieler essenzieller Komponenten der frühen Wirtsabwehr gegen die virale Infektion", sind also im Normalfall mit als erstes zur Stelle, wenn ein Virus beginnt, sich im Körper auszubreiten. Bei den Patienten mit schwerem Covid-19-Verlauf wurden Varianten dieser Gene gefunden, die die Wirkung abschwächen.

Stärkere Entzündungsreaktionen durch überaktive Gene – wie bei Rheuma

Manche Patienten zeigten dagegen ein überaktives TYK2-Gen. Arbeitet diese Genvariante zu sehr, fallen Entzündungsreaktionen zu stark aus, was unter anderem in einen Zytokinsturm resultieren kann. Man kennt dieses Gen bereits aus anderer Forschung: Auch bei diversen Autoimmunkrankheiten zeigt es sich überaktiv, etwa bei rheumatoider Arthritis.

Aus diesem Grund existieren aber bereits Medikamente, die die Überaktivität des Gens hemmen können. Genauer hemmen sie die sogenannten Januskinase-Enzyme, die das TYK2-Gen produziert. Solche Medikamente, etwa das Rheumamittel Baricitinib, sind bereits zugelassen, weshalb die Forscher nun prüfen wollen, ob es auch bei durch Entzündungsreaktionen hervorgerufene schwere Covid-19-Verläufe wirkt.

Auch die Gene DPP9 und CCR2 sind mit Entzündungsreaktionen verknüpft.

Gen-Erkenntnisse können Therapien ermöglichen und gefährdete Personen schützen

Ebenso könnten nun direktere Therapien gefunden werden, etwa Medikamente, "die beispielweise die Interferon-Ausschüttung anregen, die Infiltration der Lunge verhindern oder schädliche Entzündungs-Reaktionen unterbinden", schlagen Baillie und sein Team vor. "Unsere Ergebnisse erhellen, welche Wirkstoffe an der Spitze der Liste für klinischen Testungen stehen sollten. Da wir immer nur wenige Mittel auf einmal prüfen können, könnte die Wahl der richtigen Kandidaten Tausende von Leben retten."

Doch nicht nur das kann die Erkenntnis über die Gene nun aussagen: Eines der Gene etwa kommt häufiger bei Menschen afrikanischer Abstammung vor. Die Forscher vermuten, dass dies möglicherweise der Grund für die vermehrten schweren Verläufe bei Menschen afrikanischer Herkunft in Großbritannien und den USA sein könnte. Damit könnten die Ergebnisse bereits dabei helfen, gefährdete Menschen frühzeitig zu erkennen.

Dass die Gene den Verlauf von Covid-19 beeinflussen können, ist nicht neu. Forscher haben als möglichen Faktor für schwere Corona-Verläufe bereits ein "Neandertaler-Gen" ausfindig gemacht. Diese Gensequenz hängt ebenfalls mit den Interferonen zusammen. Auch scheinen Männer mit Glatze genetisch bedingt häufiger unter Covid-19 zu leiden. Ebenso beeinflusst die Blutgruppe den Krankheitsverlauf von Covid-19. Bis wir das Coronavirus aber gänzlich verstanden haben, muss noch viel Forschungsarbeit geleistet werden.

Baillie et al. (Nature, 2020): "Genetic mechanisms of critical illness in Covid-19"

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