Назад
В то время как часть мира постепенно возвращается к нормальной жизни, многие страны с низким и средним уровнем дохода все еще борются с новыми вспышками COVID-19 и опасаются их.
И для большинства из них почти невыносимо переносить еще одну новую волну вируса, которая может закончиться большим количеством смертей и длительными стойкими симптомами инфекции COVID-19. В новом исследовании ученые из Университета Копенгагена представили то, что может стать столь необходимой помощью в борьбе с вирусом. Исследование показывает, что анализ определенного белка на поверхности клетки может предсказать риск серьезной инфекции, объясняет доцент Раджан Гогна, ведущий автор нового исследования.
"Клетки имеют так называемый фитнес-статус, и, анализируя его, мы могли бы предсказать госпитализацию или летальный исход у пациентов с COVID-19, потенциально делая такой биомаркер инструментом раннего прогнозирования, особенно потому, что его можно обнаружить с помощью обычных назальных мазков на covid-19-тесты", - говоритт Гогна.
Если фитнес-статус клетки низкий, это указывает на то, что клетка не способна хорошо развиваться, либо потому, что клетка стареет, ей не хватает запаса прочности, у нее плохо функционирует метаболизм или она подвержена заболеваниям и т.д. Ранее, в 2021 году, исследовательская группа обнаружила, что фитнес-статус выражается в белках, называемых цветочными белками. Эти цветочные белки находятся на поверхности клетки, и они выражаются в двух формах, объясняет Гогна.
"В одной форме они сообщают окружающим клеткам, что у этой клетки все хорошо. В другой форме они указывают окружающим тканям, что эта конкретная клетка не справляется и поэтому имеет плохой фитнес-статус. Если фитнес-статус клетки не очень хорош, клетка будет вытеснена и уничтожена окружающими клетками".
Особенно полезная в случаях ранней фазы заболевания COVID-19, экспрессия цветочного белка могла точно предсказать госпитализацию или летальный исход, а также предсказать, у кого будет менее серьезная инфекция.
"Метод может предсказать, кто нуждается в госпитализации с точностью до 78,7 %. Для пациентов с COVID-19, у которых не будет серьезной инфекции, точность прогноза составила 93,9 %",
- утверждает Гогна, который проанализировал полученные данные с помощью машинного обучения. Для анализа данных исследователи провели посмертное исследование инфицированной легочной ткани умерших пациентов с COVID-19, чтобы определить биологическую роль цветочных белков при остром повреждении легких, которое является основной причиной смерти от этого заболевания. Используя образцы назальных мазков, они также провели обсервационное исследование, чтобы оценить, может ли экспрессия белка точно предсказать госпитализацию или летальный исход.
"Клеточный фитнес, экспрессированный цветочным белком, может помочь объяснить, почему некоторые люди плохо реагируют на COVID-19, и предоставить возможность для предварительного выявления лиц с высоким риском. Это открытие может помочь спасти их жизни, предупредив их о необходимости дополнительной защиты или до тех пор, пока им не представится возможность сделать прививку. В некоторых странах население в целом с большим сомнением относится к вакцинации. Но люди не испытывают колебаний по поводу тестирования, и мы надеемся, что это улучшит результаты", - говорит Гогна.
Клеточный фитнес соотносится со многими процессами в нашем организме и не обязательно изменяется с возрастом. Возраст влияет, но исследователи видели много случаев из своей базы данных, когда люди в возрасте 80 лет имели очень хороший фитнес-профиль легких, который является основной областью, где измеряется фитнес клеток для прогнозирования исхода инфекции COVID-19, объясняет Гогна.
"Мы также видели, как умирают молодые люди в таких странах, как Индия, Индонезия и Бразилия. Потому что это не только возраст, но и сопутствующие заболевания, которые влияют на уровень фитнеса клеток как верхних, так и нижних дыхательных путей. Также известно, что инсулиновая сигнализация, диабет и гипертония играют роль в формировании клеточного здоровья", - говорит он.
Исследователи надеются, что их открытие является своевременным, поскольку, несмотря на вакцинацию, COVID-19 продолжает существовать, а число случаев заболевания и смертей в различных странах растет. "Во многих странах население нуждается в защите от наихудшего исхода. Мы считаем, что в этих регионах наше открытие может принести пользу", - считает Гогна.
Michail Yekelchyk et al. Потеря цветочного белка, клеточного фитнес-маркера, прогнозирует исход COVID-19 (аннотация).
Стратификация риска пациентов с COVID-19 имеет важное значение для управления пандемией. Изменения в маркере фитнеса клеток, hFwe-Lose, могут предшествовать иммунному ответу хозяина на инфекцию, что потенциально делает такой биомаркер инструментом ранней сортировки. В данном исследовании мы оценили, может ли экспрессия генов hFwe-Lose превосходить традиционные методы в прогнозировании исходов (например, смерти и госпитализации) у пациентов с COVID-19. Мы провели посмертное исследование инфицированной легочной ткани у умерших пациентов с COVID-19, чтобы определить биологическую роль hFwe-Lose в остром повреждении легких. Затем мы провели обсервационное исследование (n = 283), чтобы оценить, может ли экспрессия hFwe-Lose (в носоглоточных образцах) точно предсказать госпитализацию или летальный исход у пациентов с COVID-19.
У пациентов с острым повреждением легких, перенесших COVID-19, hFwe-Lose высоко экспрессируется в нижних дыхательных путях и локализуется в местах гибели клеток. У пациентов, поступающих на ранней стадии заболевания COVID-19, экспрессия hFwe-Lose точно предсказывает последующую госпитализацию или летальный исход с положительным прогностическим значением 87,8-100% и отрицательным прогностическим значением 64,1-93,2%. hFwe-Lose превосходит обычные биомаркеры воспаления, возраст пациента и сопутствующие заболевания, с площадью под кривой операционной характеристики (AUROC) 0,93-0,97 при прогнозировании госпитализации/смерти.
Это значительно выше, чем прогностическая ценность сочетания биомаркеров (сывороточного ферритина, D-димера, С-реактивного белка и соотношения нейтрофилов и лимфоцитов), возраста пациента и сопутствующих заболеваний (AUROC 0,67-0,92). Клеточный фитнес-маркер, hFwe-Lose, точно предсказывает исход у пациентов COVID-19. Этот результат демонстрирует, как тканевые фитнес-пути диктуют ответ на инфекцию и болезнь, и показывает их полезность в управлении текущей пандемией COVID-19.
