COVID-19 unmasked: το μαθηματικό μοντέλο προτείνει βέλτιστες στρατηγικές θεραπείας

BOSTON – Ο έλεγχος του COVID-19 θα πάρει περισσότερο από τον εκτεταμένο εμβολιασμό. Θα απαιτήσει επίσης καλύτερη κατανόηση του γιατί η ασθένεια δεν προκαλεί εμφανή συμπτώματα σε μερικούς ανθρώπους, αλλά οδηγεί σε γρήγορη αποτυχία πολλών οργάνων και θάνατο σε άλλους, καθώς και καλύτερη εικόνα για το ποιες θεραπείες λειτουργούν καλύτερα και για ποιους ασθενείς.

Για να ανταποκριθούν σε αυτήν την άνευ προηγουμένου πρόκληση, ερευνητές στο Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης (MGH), σε συνεργασία με ερευνητές από το Brigham and Women’s Hospital και το Πανεπιστήμιο Κύπρου, δημιούργησαν ένα μαθηματικό μοντέλο βασισμένο στη βιολογία που ενσωματώνει πληροφορίες σχετικά με τα γνωστά μολυσματικά μηχανήματα του SARS-CoV -2, ο ιός που προκαλεί το COVID-19 και σχετικά με τους πιθανούς μηχανισμούς δράσης διαφόρων θεραπειών που έχουν δοκιμαστεί σε ασθενείς με COVID-19.

Το μοντέλο και οι σημαντικές κλινικές εφαρμογές του περιγράφονται στο περιοδικό Πρακτικά της Εθνικής Ακαδημίας Επιστημών (PNAS).

“Το μοντέλο μας προβλέπει ότι τα αντιιικά και αντιφλεγμονώδη φάρμακα που χρησιμοποιήθηκαν για τη θεραπεία της COVID-19 ενδέχεται να έχουν περιορισμένη αποτελεσματικότητα, ανάλογα με το στάδιο της εξέλιξης της νόσου”, λέει ο αντίστοιχος συγγραφέας Rakesh K. Jain, PhD, από τον Edwin L. Εργαστήρια Steele στο Τμήμα Ογκολογίας Ακτινοβολίας στο MGH και στο Harvard Medical School (HMS).

Ο Jain και οι συνεργάτες του διαπίστωσαν ότι σε όλους τους ασθενείς, το ιικό φορτίο (το επίπεδο των σωματιδίων SARS-CoV-2 στην κυκλοφορία του αίματος) αυξάνεται κατά τη διάρκεια της πρώιμης λοίμωξης των πνευμόνων, αλλά στη συνέχεια μπορεί να πάει σε διαφορετικές κατευθύνσεις ξεκινώντας μετά την 5η ημέρα, ανάλογα με τα επίπεδα του βασικού ανοσοποιητικού κύτταρα φύλακα, που ονομάζονται Τ κύτταρα. Τα Τ κύτταρα είναι οι πρώτοι ανταποκριτές του ανοσοποιητικού συστήματος που συντονίζουν αποτελεσματικά άλλες πτυχές της ανοσίας. Η απόκριση των Τ κυττάρων είναι γνωστή ως προσαρμοστική ανοσία επειδή είναι ευέλικτη και ανταποκρίνεται σε άμεσες απειλές.

Σε ασθενείς ηλικίας κάτω των 35 ετών που έχουν υγιές ανοσοποιητικό σύστημα, παρατηρείται παρατεταμένη πρόσληψη Τ κυττάρων, συνοδευόμενη από μείωση του ιικού φορτίου και της φλεγμονής και μείωση των μη ειδικών ανοσοκυττάρων (η λεγόμενη «έμφυτη» ανοσία). Όλες αυτές οι διεργασίες οδηγούν σε χαμηλότερο κίνδυνο για σχηματισμό θρόμβων αίματος και στην αποκατάσταση των επιπέδων οξυγόνου στους πνευμονικούς ιστούς και αυτοί οι ασθενείς τείνουν να ανακάμπτουν.

Αντίθετα, τα άτομα που έχουν υψηλότερα επίπεδα φλεγμονής κατά τη στιγμή της μόλυνσης – όπως εκείνα με διαβήτη, παχυσαρκία ή υψηλή αρτηριακή πίεση – ή των οποίων το ανοσοποιητικό σύστημα κλίνει προς πιο ενεργές έμφυτες ανοσολογικές αποκρίσεις, αλλά λιγότερο αποτελεσματικές προσαρμοστικές ανοσοαποκρίσεις τείνουν να έχουν κακά αποτελέσματα.

Οι ερευνητές προσπάθησαν επίσης να απαντήσουν στο ερώτημα γιατί οι άνδρες τείνουν να έχουν πιο σοβαρό COVID-19 σε σύγκριση με τις γυναίκες και διαπίστωσαν ότι αν και η προσαρμοστική ανοσολογική απόκριση δεν είναι τόσο έντονη στις γυναίκες όσο στους άνδρες, οι γυναίκες έχουν χαμηλότερα επίπεδα πρωτεΐνης που ονομάζεται TMPRSS2 επιτρέπει στο SARS-CoV-2 να εισέλθει και να μολύνει κανονικά κύτταρα.

Με βάση τα ευρήματά τους, ο Jain και οι συνάδελφοί του προτείνουν ότι η βέλτιστη θεραπεία για ηλικιωμένους ασθενείς – που είναι πιθανό να έχουν ήδη φλεγμονή και εξασθενημένη ανοσοαπόκριση σε σύγκριση με τους νεότερους ασθενείς – θα πρέπει να περιλαμβάνει την ηπαρίνη που προλαμβάνει το θρόμβο ή / και τη χρήση ανοσοποιητικού φάρμακο τροποποίησης της απόκρισης (αναστολέας σημείου ελέγχου) σε πρώιμα στάδια της νόσου και το αντιφλεγμονώδες φάρμακο δεξαμεθαζόνη σε μεταγενέστερα στάδια.

Σε ασθενείς με προϋπάρχουσες καταστάσεις όπως παχυσαρκία, διαβήτη και υψηλή αρτηριακή πίεση ή ανωμαλίες του ανοσοποιητικού συστήματος, η θεραπεία μπορεί επίσης να περιλαμβάνει φάρμακα που στοχεύουν ειδικά σε ουσίες που προάγουν τη φλεγμονή (κυτοκίνες, όπως η ιντερλευκίνη-6) στο σώμα, καθώς και φάρμακα. που μπορεί να αναστέλλει το σύστημα ρενίνης-αγγειοτασίνης (τον κύριο μηχανισμό ελέγχου της αρτηριακής πίεσης του σώματος), αποτρέποντας έτσι την ενεργοποίηση της ανώμαλης αρτηριακής πίεσης και την αντίσταση στη ροή του αίματος που μπορεί να συμβεί σε απόκριση σε ιογενείς λοιμώξεις.

Αυτή η εργασία δείχνει πώς τα εργαλεία που αναπτύχθηκαν αρχικά για την έρευνα για τον καρκίνο μπορούν να είναι χρήσιμα για την κατανόηση του COVID-19: Το μοντέλο δημιουργήθηκε για πρώτη φορά για την ανάλυση της εμπλοκής του συστήματος ρενίνης αγγειοτενσίνης στην ανάπτυξη ινωδών ιστών σε όγκους, αλλά τροποποιήθηκε για να συμπεριλάβει το SARS-CoV- 2 μηχανισμοί μόλυνσης και ειδικοί για το COVID-19. Η ομάδα αναπτύσσει περαιτέρω το μοντέλο και σκοπεύει να το χρησιμοποιήσει για να εξετάσει τη δυναμική του ανοσοποιητικού συστήματος ως απόκριση σε διαφορετικούς τύπους εμβολίων COVID-19, καθώς και για ειδικές για τον καρκίνο συννοσηρότητες που μπορεί να απαιτούν ειδικές εκτιμήσεις για τη θεραπεία.

###

Συν-αντίστοιχοι συγγραφείς είναι οι Lance L. Munn, MGH και Triantafyllos Stylianopoulos, Πανεπιστήμιο Κύπρου. Άλλοι συγγραφείς είναι ο Χρυσοβαλάντης Βουτούρι, ΗΠΑ. Mohammad Reza Nikmaneshi, Sharif University of Technology, Ιράν; C. Corey Hardin, Melin J. Khandekar και Sayon Dutta, όλοι από την MGH. και Ankit B. Patel και Ashish Verma από το Brigham and Women’s Hospital.

Η έρευνα του Jain υποστηρίζεται από ένα βραβείο ερευνητή και επιχορηγήσεις από το Εθνικό Ίδρυμα για την Έρευνα για τον Καρκίνο, το Ίδρυμα Trust της Jane, το American Medical Research Foundation και το Harvard Ludwig Cancer Center Η έρευνα του Munn υποστηρίζεται από επιχορήγηση από Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας. Η έρευνα του Στυλιανόπουλου υποστηρίζεται από το Ευρωπαϊκό Συμβούλιο Έρευνας και το Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας Κύπρου. Ο Patel υποστηρίζεται από μια Αμερικανική Εταιρεία Νεφρολογίας Joseph A. Carlucci Research Fellowship.

Σχετικά με το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης

Το Γενικό Νοσοκομείο της Μασαχουσέτης, που ιδρύθηκε το 1811, είναι το αρχικό και μεγαλύτερο νοσοκομείο διδασκαλίας της Ιατρικής Σχολής του Χάρβαρντ. ο Το Mass General Research Institute διεξάγει το μεγαλύτερο ερευνητικό πρόγραμμα που βασίζεται σε νοσοκομεία στη χώρα, με ετήσιες ερευνητικές δραστηριότητες άνω των 1 δισεκατομμυρίου δολαρίων και περιλαμβάνει περισσότερους από 9.500 ερευνητές που εργάζονται σε περισσότερα από 30 ινστιτούτα, κέντρα και τμήματα. Τον Αύγουστο του 2020, ο Mass General ονομάστηκε # 6 στη λίστα των Ειδήσεων και των Αναφορών των ΗΠΑ για τα καλύτερα Νοσοκομεία της Αμερικής

Αποποίηση ευθυνών: AAAS και EurekAlert! δεν είμαστε υπεύθυνοι για την ακρίβεια των ανακοινώσεων που δημοσιεύονται στο EurekAlert! συμβάλλοντας ιδρύματα ή για τη χρήση οποιωνδήποτε πληροφοριών μέσω του συστήματος EurekAlert.

.Source