想象一下，进行一次基因检测，可以告诉你个人罹患特定疾病（如癌症、心脏病发作甚至新冠）的并发症和死亡风险。 这种测试的版本确实存在——尽管并不完善。
全基因组关联研究 (GWAS) 正成为评估新冠风险的越来越常见的方式。 该方法通过识别人类基因组上使个体患重病的风险增加或降低的位置（或基因座），具有对抗该疾病的潜力。 科学家们希望它最终能为新的治疗方法打开大门。
伦敦公司 Genomics England 的首席基因组数据科学家阿塔纳西奥斯·库萨塔纳斯说：“全基因组测序可以让你检查基因组中的每一个碱基对。” “这使你能够以更高的精度找到可能与较高风险相关的特定基因。”
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然而，一些专家警告说，仅靠 GWAS 不足以准确评估新冠风险。 他们说，基因组分析可能难以与社会风险因素区分开来，并可能使卫生系统面临歧视。
基因公司 Regeneron 的研究员曼努埃尔·费雷拉是一个团队的成员，该团队正在使用 GWAS 通过筛选来自四个汇总数据库的数千个基因组来寻找与新冠风险相关的基因座。 在他们最近发表在三月份的《自然遗传学》上的研究中，费雷拉和他的合著者计算了数据，发现携带 ACE2基因的罕见变异 的个体患严重新冠的风险似乎比普通人群低近 40%。 费雷拉说，这是“我们所说的‘强烈效应’”。
ACE2基因编码位于细胞表面的特殊 ACE2 蛋白。 通常，该蛋白质通过允许特定的蛋白质片段进入或离开细胞来帮助调节血压和炎症等物质。 但它也为导致新冠的病毒 SARS-CoV-2 提供了细胞感染入口。 当病毒与 ACE2 蛋白接触时，它会像毛刺钩住袜子一样，用其外部刺突蛋白抓住蛋白。 从那里，病毒进入其目标细胞。
但是费雷拉发现，携带特定ACE2基因变异的人细胞表面上的蛋白质受体大约减少了 39%。 研究人员假设，因此，较少的 SARS-CoV-2 病毒能够进入这些人的身体，从而显著降低他们患上严重新冠的风险。 费雷拉说：“从某种意义上说，这并不完全令人惊讶，因为我们知道病毒需要[这些]受体才能进入细胞。”
爱丁堡大学的研究临床医生肯尼斯·贝利最近与 Genomics England 的库萨塔纳斯合作进行了一项研究，该研究 发现了 16 个与严重新冠风险相关的新基因座。 贝利认为，其中一些是新药物疗法的潜在目标。 他说：“我确信还有更多我们尚未充分了解其生物学的疗法目标。”
但是其他研究人员警告说，在预测严重新冠时，即使使用全基因组分析，也几乎不可能将遗传风险与诸如获得医疗保健和工作条件等社会风险因素区分开来。
艾尔西·塔韦拉斯是马萨诸塞州总医院的一名儿科医生。 但是当大流行爆发时，她像她所在领域的许多其他人一样，被拉到重症监护病房，以帮助治疗涌入的患者。 她立刻注意到患有严重新冠的患者存在一种模式：大多数是来自低收入社区的有色人种。 许多人不会说英语。
塔韦拉斯说：“我从来没有想到，我能为护理团队带来的最重要的东西不是我的医学专业知识。” “之所以我能够在那里，是因为我可以用我的西班牙语帮助团队。”
在应对语言障碍和有限的经济资源之间，塔韦拉斯的许多患者避免寻求治疗，直到他们的病情恶化。 其他人住在多代同堂的家庭中或从事一线工作，隔离几乎不可能。 这些社会压力使他们面临更高的严重新冠风险——不是因为遗传，而仅仅是因为环境。
遗传学家尽最大努力在他们的分析中考虑这种差异。 塔韦拉斯说：“在流行病学上，更好地了解遗传因素 [与社会风险因素] 在多大程度上驱动了疾病的严重程度的方法是‘调整其中的一些变量’。” 通过比较具有相似血统、社会经济地位、性别或病史的个体，科学家可以建立患者发生严重新冠的几率的基线。 但即使有了这些控制措施，塔韦拉斯说，“它仍然是不完美的。”
例如，较早的基因分析 将高新冠风险与 A 型血联系起来，而低风险与 O 型血联系起来。 但随后的研究发现，O 型血与新冠风险之间的关联可以忽略不计，而与 A 型血的关联则不存在。
费雷拉的研究使用了包含数十万个基因组的数据库。 这些数据使研究人员清楚地了解了受试者的血统和病历，但几乎没有了解他们的收入水平、住房情况或主要语言。
费雷拉和他的同事发现，具有欧洲血统的个体携带降低新冠风险的ACE2变异的几率约为 200 分之 1。 在具有非洲血统的人中，几率约为 100 分之 1，而在南亚血统的人中，几率约为 25 分之 1（尽管最后一个样本非常小，并且结果在统计上并不显著）。 但即使是这些估计也可能充满问题。
英国开放大学的医学哲学家阿齐塔·切拉普说：“我们对生物种族作为一个有争议的类别有着漫长而复杂的历史。” 她说：“这并不令人惊讶，遗传学家在新冠肺炎的背景下接受了这一点，”即使祖先类别经常描绘出人口内部多样性的不完整图景。 例如，费雷拉的研究查看了近 45,000 名具有欧洲血统的人的基因组，但只有约 2,500 名具有非洲血统的人和 760 名具有南亚血统的人的基因组。
此外，切拉普认为，关注单个基因座会忽略基因在环境中以及在彼此之间相互作用的方式。 她说：“我的基因本身什么也做不了。”
但是其他研究人员仍然认为寻找与新冠相关的特定基因座具有巨大价值。 爱丁堡大学的贝利说：“我们对分析进行了考察，而且我们不断得到相同的结果。因此，我们非常有信心这些[影响]是真实的。”
GWAS 还被用于确定 与新冠患者味觉和嗅觉丧失相关的基因座，以及与 新冠感染后发生肺炎相关的标记。 未来的 GWAS 研究可能会揭示统称为 长新冠 的挥之不去的症状的奥秘。
最终，切拉普、贝利和其他人一致认为，基因组分析具有开发下一代新冠疗法的潜力。 例如，费雷拉对 ACE2 蛋白的研究可能会为预防 SARS-CoV-2 感染提供一条新的途径：阻断受体而不是攻击病毒本身。 目前常用的用于控制血压的 ACE2 阻断药物迄今为止对新冠无效。 但费雷拉认为，专门为新冠开发的阻断剂可能更可行。 费雷拉说：“我们的基因表明阻断 [ACE2] 将会很有用。” 而且，随着疫苗、抗病毒药物和单克隆抗体在全球范围内仍然短缺，迫切需要新的疗法。
在评估严重新冠风险时，关键在于平衡内部和外部因素。 塔韦拉斯说：“当然，了解遗传因素的贡献是有价值的，”只要我们记住“社会风险因素也会对疾病的严重程度做出相对贡献，而我们无法像遗传突变那样精确地衡量这些风险因素。”