Des chercheurs aux États-Unis ont mené une étude démontrant qu’un gène appelé CXCR6 (CXC Motif Chemokine Receptor 6) peut jouer un rôle important dans la détermination de la gravité de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19).
L’évolution de la maladie dans le COVID-19 est très variable, allant d’asymptomatique ou bénigne dans environ 80% des cas à sévère dans environ 5% des cas. Dans les cas graves, la maladie peut progresser rapidement et entraîner une insuffisance respiratoire qui nécessite des soins intensifs urgents.
Récemment, des études d’association à l’échelle du génome ont identifié plusieurs loci génétiques associés à un COVID-19 sévère. Cependant, les gènes «causaux» précis au sein de ces loci ne sont pas encore connus.
Désormais, l’équipe de recherche – du Health Science Center de l’Université du Texas à Houston et de l’Université Cornell à New York – a utilisé diverses approches intégratives pour montrer que les niveaux d’expression du gène CXCR6 (trouvé dans le locus 3p21.31) sont associés au gravité du COVID-19.
Par rapport aux patients atteints d’une maladie modérée, les cellules CD8 + T (TRM) à mémoire résidente dans les poumons des patients atteints d’une maladie grave ont exprimé des taux inférieurs de CXCR6.
De plus, la proportion de cellules TRM était 3,32 fois plus faible chez les patients gravement malades que chez les patients modérément malades, rapporte l’équipe.
Une version pré-imprimée du document de recherche est disponible sur le bioRxiv* serveur, tandis que l’article est soumis à un examen par les pairs.
Études antérieures sur la gravité du COVID-19
Depuis le début de l’épidémie de COVID-19 à Wuhan, en Chine, fin 2019, une énorme disparité dans la gravité des symptômes a été observée entre les patients.
Bien que l’âge et le sexe soient des facteurs de risque majeurs associés à la gravité du COVID-19, les facteurs précis qui confèrent une sensibilité au COVID-19 dans certains groupes ne sont pas encore clairs.
Des études d’association à l’échelle du génome (GWAS) ont identifié un lien entre le locus de risque génomique 3p21.31 et la maladie critique du COVID-19. Une étude récente menée par le groupe GWAS COVID-19 sévère a identifié 3p21.31 comme un locus de risque de sensibilité au COVID-19 sévère avec insuffisance respiratoire.
Cependant, six gènes (SLC6A20, LZTFL1, CCR9, FYCO1, CXCR6 et XCR1) sont situés à proximité de la variation génétique principale, et le gène «causal» associé à ce locus n’a pas encore été identifié.
Comment le séquençage d’ARN unicellulaire peut aider
Les progrès récents dans le séquençage d’ARN unicellulaire (scRNA-seq) ont fourni des opportunités sans précédent pour élucider les mécanismes pathogènes sous-jacents au niveau unicellulaire et du type cellulaire.
Récemment, les données scRNA-seq acquises à partir du liquide de lavage bronchoalvéolaire (BALF) de patients atteints de COVID-19 modérée et sévère ont révélé les changements d’expression génique qui se produisent dans les principales cellules immunitaires.
Cependant, l’altération du transcriptome dans des sous-populations spécifiques reste pour la plupart inexplorée », affirment les chercheurs.
Qu’ont fait les chercheurs?
L’équipe a appliqué des approches intégratives, y compris des études d’association à l’échelle du transcriptome (TWAS) et une analyse de colocalisation, pour explorer le lien entre les facteurs génétiques de l’hôte et le phénotype moléculaire dans les poumons et les cellules immunitaires des patients COVID-19 à l’aide de deux ensembles de données GWAS indépendants.
Les chercheurs ont également effectué une analyse transcriptomique monocellulaire d’un ensemble de données BALF pour explorer les modifications du transcriptome chez les patients atteints de COVID-19 modéré et sévère.
Quels ont été les résultats?
L’équipe a identifié et répliqué le gène CXCR6, qui avait un effet protecteur dans les poumons, et un autre gène appelé CCR9 qui avait un effet de risque dans le sang total.
Les chercheurs affirment que des études ont précédemment montré que CXCR6 est exprimé dans les cellules T et est essentiel pour la médiation du retour des cellules TRM vers les poumons. En outre, CCR9 a été montré pour réguler la chimiotaxie en réponse à la chimiokine exprimée par le thymus dans les cellules T, ajoutent-ils.
L’analyse a également mis en évidence un effet régulateur sur l’expression de CXCR6 dans les cellules pulmonaires et immunitaires.
Au niveau unicellulaire, CXCR6 a été exprimé à des niveaux inférieurs dans les cellules TRM pulmonaires des patients atteints de COVID-19 sévère que chez les patients atteints d’une maladie modérée, soutenant ainsi l’effet protecteur précédemment identifié dans les poumons.
La proportion de cellules TRM était également 3,32 fois plus faible dans les poumons des patients gravement malades que dans les poumons des patients modérément malades.
Qu’ont conclu les auteurs?
«Nous avons caractérisé que CXCR6 (gène marqueur des cellules TRM) avait une expression plus faible chez les patients sévères que chez les patients modérés», expliquent les chercheurs.
Nos travaux ont systématiquement exploré l’effet génétique sur l’expression génique au locus chromosomique 3p21.31 et identifié le gène CXCR6 pourrait être impliqué dans la gravité du COVID-19.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
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