Arv från neandertalare kan ge behandling mot covid-19

En internationell studie där forskare vid Umeå universitet deltar visar att en specifik form av proteinet OAS1 har en skyddande effekt mot covid-19. Proteinet är ett genetiskt arv från korsningar med neandertalmänniskan och är därför ojämnt fördelat i befolkningen.

– Detta öppnar mycket spännande möjligheter. Det finns redan idag behandlingar som ökar nivåerna av det specifika proteinet i kroppen. Nu kan vi gå vidare och undersöka om dessa även kan användas mot covid-19, säger Johan Normark, huvudprövare för en klinisk studie om covid-19 som utförs vid Umeå universitet och Region Västerbotten.

Förmodligen uppstod proteinet för tiotusentals år sedan när homo sapiens-människor korsades med neandertalare. Genom evolutionen har proteinet ökat och finns nu hos ungefär var tredje person med europeisk härkomst. Däremot har människor med afrikansk härkomst inte proteinet, eftersom inga neandertalare levde i Afrika.

I den aktuella studien framgick det att en form av proteinet OAS1 både har en skyddande effekt mot att insjukna i covid-19 och att de som ändå insjuknade blev mildare sjuka med mindre behov av respiratorvård.

Homo sapiens fick barn med neandertalare

Denna specifika form av OAS1 har förmodligen uppstått för tiotusentals år sedan när homo sapiens-människor korsades med neandertalare. Genom evolutionen har proteinet ökat och finns nu hos ungefär var tredje person med europeisk härkomst. Däremot har människor med afrikansk härkomst inte proteinet, eftersom inga neandertalare levde i Afrika.

I studien undersöktes proteiner som detekterades i blod, som kan vara möjliga att använda för behandling av covid-19. Utmaningen låg i att bestämma vilka proteiner som spelar en kausal roll i sjukdomsprogressionen för covid-19.

Nya framsteg för tekniken att mäta flera proteiner i blod samtidigt, i kombination med genetiska analyser genom så kallad Mendelian-randomisering, gjorde det möjligt att reda ut vilka proteiner som påverkade covid-19, snarare än vice versa.

Västerbottningarnas blod blir till hjälp

Studien baserades på 14 000 fall av covid-19-och 1,2 miljoner kontroller. Från dessa fann man 931 cirkulerande proteiner, där ökning av OAS1-nivåerna var starkast associerad med skydd mot svår sjukdom i covid-19. OAS1-proteinnivåer har nu mätts i blod hos 500 patienter i kanadensiska Biobanque québécoise de la covid-19, där man kunnat verifiera fynden på gennivå; att ökade nivåer hos patienter efter infektion var relaterade till skydd mot svår covid-19.

Även västerbottningarnas blod har en nyckelroll i studien. Eftersom proteinernas nivåer kan påverkas av covid-19 i sig, är det viktigt att också kunna mäta nivåerna i prover tagna långt innan pandemin. Västerbottningarna har under lång tid lämnat blodprover i Västerbottens hälsoundersökning. Dessa har sparats i Biobanken norr som nu utgjort en unik resurs för forskningen.

– Vi fortsätter nu med att studera nivåerna av proteiner från tiden före pandemin hos personer som långt senare insjuknade i svår sjukdom och jämför dessa med prover från personer med mild sjukdom, säger Elin Thysell, forskare vid Umeå universitet och biträdande projektledare för en satsning på att använda biobanksprover för att förebygga eller mildra sjukdomar.

Förutsäga vårdbehov utifrån arvsmassa

Tillsammans med forskare i virologi och immunologi kommer man att undersöka i hur hög grad OAS1-nivåerna i blodet innan personer blev infekterade kan förutsäga sjukdomsförloppet. Det görs genom att data för OAS1-nivåer för varje individ kopplas ihop med data från SCB, Socialstyrelsen och Svenska intensivvårdsregistret. Alla personuppgifter är anonymiserade för att skydda den personliga integriteten.

– Det är en fördel för vården om man på detta sätt kan göra prognoser för vilken vård patienter kan behöva baserat på deras arvsmassa, samtidigt som målet på sikt är hitta en botande läkemedelsbehandling, säger Anne-Marie Fors Connolly, forskare vid MIMS, Molekylär infektionsmedicin Sverige, vid Umeå universitet och ledare för flera stora multiregisterprojekt för att kartlägga covid-19.

Idag görs stora insatser för att utveckla vaccin. Men med hundratals miljoner människor som redan är smittade runt om i världen är det viktigt att även fortsätta sökandet efter sjukdomsspecifika behandlingar eftersom få sådana terapier har identifierats. Osäkerhet och bristande kunskap om hur länge vaccinen kommer att visa sig vara skyddande tillsammans med insikten att covid-19 troligen kommer att vara en global fråga i många år framöver, gör att behovet av terapeutiska behandlingar kommer att fortsätta.

Vetenskaplig artikel:

A Neanderthal OAS1 isoform protects individuals of European ancestry against COVID-19 susceptibility and severity (Sirui Zhou, Guillaume Butler-Laporte, Tomoko Nakanishi, David R. Morrison , Jonathan Afilalo, Marc Afilalo, Laetitia Laurent, Maik Pietzner, Nicola Kerrison, Kaiqiong Zhao, Elsa Brunet-Ratnasingham, Danielle Henry, Nofar Kimchi, Zaman Afrasiabi, Nardin Rezk, Meriem Bouab, Louis Petitjean, Charlotte Guzman, Xiaoqing Xue, Chris Tselios, Branka Vulesevic, Olumide Adeleye, Tala Abdullah, Noor Almamlouk, Yiheng Chen, Michaël Chassé, Madeleine Durand, Clare Paterson, Johan Normark, Robert Frithiof, Miklós Lipcsey, Michael Hultström, Celia M. T. Greenwood, Hugo Zeberg, Claudia Langenberg, Elin Thysell, Michael Pollak, Vincent Mooser, Vincenzo Forgetta, Daniel E. Kaufmann, Brent Richards) Nature Medicine

Kontakt:

Elin Thysell, Institutionen för medicinsk biovetenskap, Umeå universitet
elin.thysell@umu.se