„Identifikovanje štetnih proteina može biti od pomoći jer se suočavamo ne samo sa varijantama virusa koji izaziva COVID-19, već i sa pojavom novih virusa u budućnosti“, rekao je glavni istraživač dr Carlos Cruchaga, direktor NeuroGenomics and Informatics. Centar na Medicinskom fakultetu. „Možda ćemo moći da uzmemo krv od osobe sa COVID infekcijom, proverimo nivoe ovih ključnih proteina i brzo utvrdimo rizik od ozbiljnih ishoda. Tada bismo mogli da koristimo te informacije da odredimo najbolji tok lečenja.“
Rezultati su objavljeni 14. marta u časopisu iScience.
Cruchaga, takođe Barbara Burton i profesor psihijatrije Ruben M. Morriss III, proučavali su uzorke plazme od 332 pacijenta sa COVID-19 koji su primljeni u Barnes-Jevish Hospital u St. Louisu i uporedili ih sa uzorcima plazme od 150 ljudi koji nisu bili zaraženi SARS-CoV-2, virus koji izaziva COVID-19. Pošto su uzorci dobijeni dok su pacijenti primani u bolnicu, proteini povezani sa lošijim ishodima COVID-19 identifikovani su mnogo pre nego što je bilo koji pacijent stavljen na respiratore ili je umro od virusa.
Da bi proučavali proteine u krvnoj plazmi, istraživači su koristili tehniku nazvanu proteomika visoke propusnosti da identifikuju prekomernu i nedovoljnu ekspresiju – takođe poznatu kao disregulacija – proteina. Naučnici su sproveli dodatna testiranja kako bi razlikovali koji od proteina je zapravo uzrokovao tešku bolest od onih koji su postali neregulisani kao rezultat teške bolesti.
Iako je istraživački tim identifikovao veliki broj proteina koji su izmenjeni kod pacijenata sa COVID-19, utvrdili su da prisustvo bilo kog od 32 proteina koji postanu disregulisani tokom infekcije COVID-om ukazuje da će pacijentima biti potrebna pomoć pri disanju od ventilatora. Identifikovali su još pet proteina koji, kada se utvrdi da su izmenjeni u krvnoj plazmi kao rezultat virusa, ukazuju na verovatnoću smrti za pacijenta.
„Mnogi od proteina koje smo identifikovali bili su povezani sa upalom i imunološkim odgovorom tela, na primer, tako da nije bilo iznenađujuće otkriti da su izmenjeni infekcijom COVID-om“, rekao je Cruchaga. „Ali podskup ovih proteina povećao je verovatnoću da će pacijentima biti potrebna ventilacija ili će umrijeti. Koristeći ove proteomske pristupe, sada imamo metodologiju koja nam omogućava da predvidimo probleme, a to može biti veoma važno za kliničku praksu.“
Među 332 ispitana pacijenta sa COVID-19, onima čija je krvna plazma imala bilo koji od 32 disregulisanih proteina – proteina koji su ukazivali da im je možda potrebna ventilacija da bi disali – na kraju su zahtevali pomoć pri disanju, obično oko nedelju dana nakon prijema u bolnicu (82 pacijenta). A od 332 pacijenta, samo oni koji su imali promene u pet proteina koje su naučnici povezali sa teškom bolešću na kraju su umrli zbog infekcije (63 pacijenta).
Da bi dalje testirali svoje nalaze, istraživači su proučavali slične proteomičke podatke od 297 pacijenata sa COVID-19 i 76 kontrola u Opštoj bolnici Masačusets u Bostonu i otkrili da isti proteini ukazuju na eventualnu potrebu za ventilatorima i verovatnoću smrti u obe grupe pacijenata.
Studija je uključivala krvnu plazmu pacijenata hospitalizovanih tokom početnog naleta pacijenata sa COVID-19, tako da nije jasno da li bi tačno isti proteini doveli do ventilacije i smrti od infekcije kasnijim varijantama virusa, rekao je Cruchaga. Međutim, isti pristup korišćenja proteomike visoke propusnosti verovatno bi se mogao koristiti za validaciju ili identifikaciju sumnjivih proteina u drugim varijantama, rekao je on. Strategija može čak biti korisna sa potpuno različitim virusima, dodao je on.
Istraživanje je takođe pokazalo da su neki od proteina koji su bili disregulisani tokom infekcije COVID-19 povezani sa koronarnom bolešću i putevima Alchajmerove bolesti, potvrđujući da COVID-19 može povećati rizik od ovih poremećaja.
„To je bio iznenađujući nalaz, jer ovaj projekat nije bio fokusiran na ta pitanja“, rekao je Cruchaga. „Neki od proteina koje smo identifikovali su uzročni proteini u Alchajmerovoj patologiji, a drugi se koriste kao biomarkeri za Alchajmerovu bolest, kako u krvi tako iu cerebrospinalnoj tečnosti. Kovid infekcija je promenila nivoe tih biomarkera do te mere da je neko trebalo otići u kliniku na test krvi, neurolog bi čak mogao da dijagnostikuje tog pacijenta da boluje od Alchajmerove bolesti, dok u stvari test krvi otkriva da je pacijent nedavno imao COVID-19.
„Ovo je dobar primer kako će nam pristupi visoke propusnosti pomoći da shvatimo da COVID nije samo bolest koja utiče na pluća, već i na mozak i srce.
Cruchaga je dodao da ova studija pruža biološku osnovu za razumevanje nekih simptoma povezanih sa dugotrajnim COVID-19. I rekao je da je moguće da bi proučavanje ovih proteina u krvnoj plazmi potencijalno moglo da identifikuje ljude sa visokim rizikom za razvoj takvih simptoma nakon COVID infekcije.
„Iako ovih dana manje ljudi umire od COVID-19, njegov uticaj na pamćenje kod ljudi koji su kognitivno normalni i na napredovanje bolesti kod ljudi koji već imaju kognitivne probleme je zabrinjavajući“, rekao je.
