Studie: COVID-19 verändert die menschlichen Gene und erklärt "Langstreckenfahrer"

Für einige COVID-19-Patienten ist die Überwindung ihrer Infektion erst der Beginn der Genesung. Im letzten Jahr traten bei COVID-Langstreckenfahrern Monate nach der Beseitigung des Virus weiterhin verschiedene Symptome auf. Dazu gehören alles von Hautproblemen über Atemnot bis hin zum Verlust des Geschmacks- oder Geruchssinns. Jetzt sagen Forscher, dass sie vielleicht wissen, warum dies geschieht. Eine neue Studie hat herausgefunden, dass das Coronavirus tatsächlich langfristige Veränderungen der Gene eines infizierten Patienten verursacht.

Insbesondere enthüllen Wissenschaftler das Spike-Protein von SARS-CoV-2, dem Virus, das COVID-19 verursacht lang anhaltende Veränderungen zur menschlichen Genexpression. Diese winzigen Stacheln bedecken die Oberfläche von Coronavirus-Zellen. Sie ermöglichen es dem Virus, an bestimmte Rezeptoren in menschlichen Zellen zu binden und ihre Funktionen zu missbrauchen - was zu einer COVID-Infektion führt. Sobald der Spike in die Zellen eines Patienten schneidet, setzt das Virus sein eigenes genetisches Material in die Zelle frei, damit es sich replizieren kann.

"Wir fanden heraus, dass die Exposition gegenüber dem SARS-CoV-2-Spike-Protein allein ausreicht, um die Baseline-Genexpression in Atemwegszellen zu verändern", sagt Nicholas Evans, Masterstudent am Health Sciences Center der Texas Tech University, in einem Medienmitteilung. "Dies deutet darauf hin, dass Symptome, die bei Patienten beobachtet werden, anfänglich darauf zurückzuführen sein können, dass das Spike-Protein direkt mit den Zellen interagiert."

Spikes verändern die menschlichen Lungenzellen langfristig

In Laborexperimenten untersuchten die Forscher, wie sich die Exposition gegenüber Spike-Protein auf kultivierte menschliche Atemwegszellen auswirkt. Sie verglichen die Ergebnisse auch mit Studien unter Verwendung von Zellproben von tatsächlichen COVID-19-Patienten.

Das Team stellt fest, dass die Kultivierung menschlicher Atemwegszellen Zeit und spezifische Bedingungen erfordert, die die Reifung der Zellen unterstützen. Dies ermöglicht es den Laborzellen, sich zu den verschiedenen Zellen zu entwickeln, die in einem echten menschlichen Atemweg leben. Zu diesem Zweck haben die Autoren der Studie eine Kultivierungstechnik namens Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche verfeinert, um die tatsächlichen Bedingungen genauer simulieren zu können Lungen des Patienten.

Nach der Kultivierung setzten die Wissenschaftler die Zellen niedrigen und hohen Konzentrationen an gereinigtem Spike-Protein aus. Die Ergebnisse zeigen Unterschiede in der Genexpression, die sogar in den Zellen verblieben sind nachdem die Infektion vorbei war. Zu den am stärksten betroffenen Genen gehören solche, die die Entzündungsreaktion des Körpers steuern.

„Unsere Arbeit hilft bei der Aufklärung von Veränderungen bei Patienten auf der genetische EbeneDies könnte letztendlich Aufschluss darüber geben, welche Behandlungen für bestimmte Patienten am besten geeignet sind “, erklärt Evans.

Die Autoren der Studie planen nun, diesen Ansatz zu verwenden, um zu untersuchen, wie lange diese genetischen Veränderungen anhalten. Sie hoffen auch zu enthüllen, was andere langfristige Folgen Eine COVID-Infektion wirkt sich auf die Gesundheit eines Patienten aus.

Das Team präsentiert seine Ergebnisse auf Experimentelle Biologie (EB) 2021, ein virtuelles Treffen der American Society for Biochemistry and Molecular Biology.

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