Новое исследование  предполагает, что измерение митохондриальной ДНК в крови пациентов с COVID-19 может помочь предсказать, какие пациенты подвержены наибольшему риску тяжелого заболевания

Автор обзора: Ляззат Хамзина.

Новое исследование Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе предполагает, что измерение митохондриальной ДНК в крови пациентов с COVID-19 может помочь предсказать, какие пациенты подвержены наибольшему риску тяжелого заболевания, требующего более интенсивной терапии. Уровни митохондриальной ДНК являются мерой повреждения тканей. Изображены поврежденные митохондрии (темно-серые области), выпущенные из легких человека. Маленькие темные точки, окружающие митохондрии, представляют собой магнитные шарики, которые несут антитела, используемые для выделения и изучения нездоровых митохондрий, которые были выпущены из умирающих тканей.

Одним из наиболее неприятных аспектов пандемии COVID-19 является неспособность врачей предсказать, у каких вновь госпитализированных пациентов разовьется тяжелое заболевание, включая осложнения, которые потребуют установки дыхательной трубки, диализа почек или другой интенсивной терапии. Знание возраста пациента и основных медицинских состояний может помочь предсказать такие результаты, но все же есть сюрпризы, когда более молодые, казалось бы, более здоровые пациенты страдают от серьезных осложнений, которые могут привести к смерти.

Теперь ученые из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе показали, что относительно простой и быстрый анализ крови может предсказать - в течение дня после поступления в больницу - какие пациенты с COVID-19 подвержены наибольшему риску серьезных осложнений или смерти.

В исследовании, опубликованном 14 января в JCI Insight, приняли участие около 100 пациентов, впервые госпитализированных с COVID-19.

Анализ крови измеряет уровни митохондриальной ДНК, уникального типа молекулы ДНК, которая обычно находится внутри энергетических фабрик клеток. Митохондриальная ДНК, выходящая из клеток в кровоток, является признаком того, что в организме происходит определенный тип насильственной гибели клеток.

«Врачам нужны более совершенные инструменты для оценки состояния пациентов с COVID-19 как можно раньше, потому что многие методы лечения, такие как моноклональные антитела, отсутствуют, и мы знаем, что некоторым пациентам станет лучше без интенсивного лечения», - сказал соавтор. - старший автор Эндрю Э. Гельман, доктор философии, заведующий кафедрой иммунологии и онкологии отделения хирургии Жаклин Г. и Уильяма Э. Марица.

«Мы так многого не знаем об этой болезни», - добавил он. «В частности, нам необходимо понять, почему некоторые пациенты, независимо от их возраста или состояния здоровья в некоторых случаях, попадают в эту гипервоспалительную спираль смерти. Наше исследование предполагает, что повреждение тканей может быть одной из причин этой спирали, поскольку высвобождающаяся митохондриальная ДНК сама по себе является воспалительной молекулой».

Исследователи заявили, что этот тест может служить способом прогнозирования тяжести заболевания, а также инструментом для улучшения планирования клинических испытаний, выявления пациентов, которым, например, может помочь конкретное исследуемое лечение. Они также заявили, что хотели бы оценить, может ли тест служить способом контроля эффективности новых методов лечения. Предположительно, эффективное лечение снизит уровень митохондриальной ДНК.

«Нам потребуются более масштабные испытания, чтобы проверить то, что мы обнаружили в этом исследовании, но если бы мы могли определить в первые 24 часа после поступления, потребуется ли пациенту диализ, интубация или лекарства, чтобы его кровяное давление не упало слишком низко, это изменит нашу сортировку пациентов, и это может изменить то, как мы ведем их гораздо раньше в ходе болезни », - сказал соавтор исследования Хришикеш С. Кулкарни, доктор медицины, доцент медицины.

Исследователи, в том числе соавторы Давиде Скоцци, доктор медицинских наук, штатный научный сотрудник, и Марлен Кано, доктор философии, научный сотрудник, получивший докторскую степень, обследовали 97 пациентов с COVID-19 в больнице Барнс-Еврей, измеряя уровни их митохондриальной ДНК на первый день их пребывания в больнице. Они обнаружили, что уровни митохондриальной ДНК были намного выше у пациентов, которые в конечном итоге были помещены в отделение интенсивной терапии, интубированы или умерли. Исследователи обнаружили, что эта связь не зависит от возраста, пола и состояния здоровья пациента.

В среднем уровни митохондриальной ДНК были примерно в десять раз выше у пациентов с COVID-19, у которых развилась тяжелая дисфункция легких или в конечном итоге они умерли. У пациентов с повышенным уровнем вероятность интубации была почти в шесть раз выше, вероятность того, что они попадут в отделение интенсивной терапии, в три раза выше, и вероятность смерти почти в два раза выше, чем у пациентов с более низким уровнем.

Кроме того, тест предсказал результаты так же или лучше, чем существующие маркеры воспаления, которые в настоящее время измеряются у пациентов, госпитализированных с COVID-19. По словам исследователей, большинство других маркеров воспаления, измеренных у пациентов с COVID-19, в том числе тех, которые все еще находятся в стадии исследования, являются общими маркерами системного воспаления, а не воспалением, специфичным для гибели клеток.

«Вирусы могут вызывать тип повреждения тканей, называемый некрозом, который является сильной воспалительной реакцией на инфекцию», - сказал Гельман. «Клетка раскрывается, высвобождая содержимое, включая митохондриальную ДНК, которая сама вызывает воспаление. У пациентов с COVID-19 были неофициальные данные об этом типе повреждения клеток и тканей в легких, сердце и почках. Мы думаем, что измерение митохондриальной ДНК в крови может быть ранним признаком этого типа гибели клеток в жизненно важных органах ».

Исследователи также подчеркнули, что тест является быстрым и простым для выполнения в большинстве больниц, поскольку он использует то же оборудование, что и стандартный тест ПЦР на COVID-19. Разработанный ими метод позволяет количественно определять уровни митохондриальной ДНК непосредственно в крови. Не требуя промежуточных шагов для извлечения ДНК из крови, метод вернул результаты менее чем за час.

Прежде чем они смогут подать заявку на одобрение в Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов (FDA), ученым необходимо будет проверить точность теста в более крупном многоцентровом исследовании. У них есть планы расширить исследование на большее количество сайтов.

В исследовании использовались образцы, полученные из биорепозитория COVID-19 Медицинской школы, который был разработан соавторами Джейн О’Халлоран, доктором медицины, доцентом медицины; Чарльз Госс, доктор философии, преподаватель биостатистики; и Филип Мадд, доктор медицинских наук, доцент кафедры неотложной медицины.

Источник: vk.com

Комментарии: