Narzędzie, które może przewidzieć ciężki przebieg COVID-19. Jak dokładnie działa?

Naukowcy opracowali szybki test, dzięki któremu można dowiedzieć się, czy zakażona osoba wirusem SARS-CoV-2 będzie wymagała intensywnej opieki medycznej. Jak w takim razie ma działać ten test?

Na łamach pisma „JCI Insight” ukazała się informacja, że ciężki przebieg infekcji COVID-19 można oszacować dzięki pomiarom poziomu mitochondrialnego DNA w próbce krwi. Szczególnie kłopotliwą i niepokojącą cechą tej choroby jest jej nieprzewidywalność. Dlatego, że nie wiadomo, u którego z nowo hospitalizowanych pacjentów będzie ona miała ciężki przebieg, który wymaga intensywnej terapii, m.in. dializy lub zastosowania respiratora. Wskazówkami mogą być wiek pacjenta i znajomość chorób towarzyszących. Niemniej poważne, a nawet śmiertelne komplikacje zdarzają się także osobom młodszym i pozornie zdrowym.

W jaki sposób ma działać ten test?

Naukowcy z Washington University School of Medicine w St. Louis dowiedli, że stosunkowo proste i szybkie badanie krwi pozwala przewidzieć, którzy pacjenci z COVID-19 są najbardziej narażeni na poważne powikłania lub śmierć. Wynik można uzyskać w ciągu jednego dnia od przyjęcia do szpitala. Badacze wzięli sprawę w swoje ręce i opracowali badanie krwi mierzące poziom mitochondrialnego DNA (mDNA). To specyficzne DNA normalnie znajduje się w mitochondriach, które wytwarzają energię na potrzeby komórek.

Jeśli mitochondrialne DNA przedostaje się z komórek do krwiobiegu, dowodzi to, że w organizmie dochodzi do gwałtownego obumierania komórek. Jak wyjaśnił współautor badań dr Andrew E Gelman, „wirusy mogą powodować rodzaj uszkodzenia tkanki zwany martwicą, który jest gwałtowną reakcją zapalną na infekcję”. - Komórka pęka, uwalniając zawartość, w tym mitochondrialne DNA, które samo napędza stan zapalny. U pacjentów z COVID-19 istnieją niepotwierdzone dowody na tego typu uszkodzenia komórek i tkanek w płucach, sercu i nerkach. Uważamy, że jest to możliwe, że pomiary mitochondrialnego DNA we krwi mogą być wczesnym objawem tego typu śmierci komórek w ważnych narządach – dodał.

Dr Gelman stwierdził, że „lekarze potrzebują lepszych narzędzi, aby jak najwcześniej ocenić stan z COVID-19”. Według niego jest jeszcze wiele niezrozumiałych rzeczy na temat tej choroby. - W szczególności musimy zrozumieć, dlaczego niektórzy pacjenci, niezależnie od ich wieku lub stanu zdrowia, w niektórych przypadkach wchodzą w tę hiper-zapalną spiralę śmierci. Nasze badanie sugeruje, że uszkodzenie tkanki może być jedną z przyczyn tej spirali, ponieważ uwolnione mDNA samo jest cząsteczką zapalną – tłumaczył.

Ten szybki test opracowany przez naukowców może służyć nie tylko do przewidywania ciężkości choroby, ale także jako narzędzie do lepszego projektowania badań klinicznych czy kontrolowania skuteczności nowych terapii. Najprawdopodobniej skuteczne terapie – zdaniem badaczy – mogłyby obniżyć poziom mDNA.

Wnioski z badań

Do tej pory przeprowadzono badanie w Barnes-Jewish Hospital, w którym wzięło udział 97 pacjentów z COVID-19. Pierwszego dnia pobytu w szpitalu mierzyli im poziom mDNA. Jak okazało się z biegiem czasu, poziomy mitochondrialnego DNA były znacznie wyższe u pacjentów, którzy ostatecznie zostali przyjęci na oddział intensywnej terapii, zostali zaintubowani lub zmarli. Naukowcy odkryli, że związek ten istnieje niezależnie od wieku, płci i podstawowych schorzeń pacjenta. Do jakich doszli wniosków?

• Średnio poziomy mitochondrialnego DNA były około dziesięciokrotnie wyższe u pacjentów z COVID-19, u których wystąpiła ciężka dysfunkcja płuc lub ostatecznie zmarli.
• Osoby z podwyższonym poziomem DNA były prawie sześciokrotnie bardziej narażone na intubację, trzykrotnie bardziej narażone na przyjęcie na OIOM i miały prawie dwa razy wyższe ryzyko zgonu w porównaniu z osobami z niższymi poziomami.
• Test przewidywał wyniki leczenia równie dobrze lub lepiej niż istniejące markery zapalenia obecnie mierzone u pacjentów hospitalizowanych z powodu COVID-19.

Szybki i łatwy do wykonania test

W opinii naukowców większość innych markerów zapalenia mierzonych u pacjentów z COVID-19 jest raczej ogólnymi markerami ogólnoustrojowego zapalenia, a nie zapalenia specyficznego dla śmierci komórek. Jak podkreślili autorzy badania, potrzebne są dalsze badania tylko tym razem na większej grupie pacjentów.

Naukowcy zaznaczyli, że ten test jest szybki i łatwy do wykonania w większości szpitali. Wykorzystuje on tę samą maszynę, która przetwarza standardowy test PCR dla COVID-19.

Opracowana przez nich metoda pozwala na ilościowe oznaczanie poziomów mDNA bezpośrednio we krwi. Bez pośrednich etapów ekstrakcji DNA z krwi, wyniki są dostępne w mniej niż godzinę.

Źródło: PAP

Anna Tłustochowicz