Недавнее исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences группой исследователей из медицинского кампуса Anschutz Университета Колорадо, значительно продвигает понимание ключевого аспекта иммунной системы во время COVID-19: реакции интерферона.
Интерфероны (IFN) представляют собой сигнальные белки, вырабатываемые клеткой-хозяином для активации противовирусной защиты организма. Если иммунный ответ, включая выработку интерферонов, не может уничтожить вирус, иммунная система продолжает бороться. Однако длительный и обострившийся иммунный ответ может вызвать повреждение органов и даже смерть, пишет medicalxpress.com.
Совместная группа под руководством Хоакина Эспинозы, доктора философии, исполнительного директора Института синдрома Дауна Линды Крник и профессора Медицинской школы Университета Колорадо, использовала образцы крови и данные пациентов, госпитализированных с COVID-19, в рамках партнерства с UCHealth. и Детская больница Колорадо. Образцы были предоставлены через биобанк CU COVID под руководством Томаса Флэга, доктора медицины, вице-канцлера по исследованиям в медицинском кампусе CU Anschutz, и подверглись глубокому анализу с использованием новейших технологий omics в рамках междисциплинарных усилий под руководством Эспинозы и Флэга. известный как проект COVIDome. Технологии Omics анализируют геном, транскриптом, протеом и метаболом биологических образцов. Важно отметить, что этот большой набор данныхпредоставляется в открытом доступе через портал COVIDome Explorer, удобный онлайн-инструмент, которым с момента запуска в ноябре 2020 года пользуются более 1500 пользователей в более чем 60 странах.
Разработка набора данных COVIDome была смоделирована по образцу проекта Human Trisome Project (HTP) Института Crnic, который был запущен в 2016 году. Проект HTP организован и финансируется Глобальным фондом синдрома Дауна и является одним из крупнейших в мире исследований, направленных на понимание ко -возникающие состояния синдрома Дауна. Примечательно, что люди с синдромом Дауна подвержены очень высокому риску развития тяжелой формы COVID-19.
Это исследование является первым в своем роде, в котором используется глубокий мультиомический подход для изучения действия 12 различных интерферонов у пациентов с COVID-19. Эти последние результаты, основанные на предыдущей опубликованной работе команды, представляют собой новую модель определения течения патологии COVID-19.
«Мы смогли измерить 12 различных интерферонов и отследить их действие на протяжении всего течения COVID-19, определив ассоциации с тысячами РНК, белков, антител, метаболитов и иммунных клеток, измеренных в одних и тех же образцах крови. Нет других наборов данных, которые таким образом, мы сравнили множество различных измерений с 12 различными ИФН», — объясняет ведущий автор статьи Мэтью Гэлбрейт, доктор философии, доцент-исследователь Медицинской школы Университета Колорадо и руководитель программы наук о данных в Институт Крника,
По словам соавтора Келли Салливан, доктора философии, доцента Медицинской школы Университета Колорадо, в результатах, которые разрешают продолжающиеся споры в области исследований COVID-19, есть явные последствия. «Существуют большие споры о защитном и вредном действии IFN во время иммунного ответа при COVID-19. Частично разногласия вызваны предположением, что все IFN действуют довольно одинаково, но мы обнаружили массовую специализацию в действии IFN с различными ИФН связаны с различными патологическими процессами при заболевании COVID-19».
«Эти результаты имеют важное терапевтическое значение, потому что как про-, так и анти-ИФН-терапия была протестирована при COVID-19 со смешанными результатами. Ключевой вывод этой работы заключается в том, что она более сложная, поскольку не все ИФН созданы одинаковыми, и что разные ИФН, вероятно, модулируют различные аспекты иммунного ответа на разных стадиях COVID-19. Следовательно, иммуномодулирующие стратегии должны учитывать стадию заболевания и подтипы ИФН, вырабатываемые пациентом», — объясняет Телль Беннетт, доктор медицинских наук, соавтор исследования. исследование и директор Центра информатики Колорадского института клинических и трансляционных наук, занимающийся сбором и анализом данных.
FDA одобрило разрешение на экстренное использование препарата барицитиниб для пациентов, госпитализированных с тяжелой формой COVID-19. Барицитиниб является ингибитором янус-киназы (ингибитором JAK), который подавляет действие интерферонов и другие воспалительные процессы. Однако неясно, какие пациенты получат наибольшую пользу от этой терапии и почему подавление иммунного ответа таким образом часто бывает полезным. Доктор Эспиноса считает, что результаты этого исследования являются важным шагом на пути к лучшему пониманию того, как лечить тяжелую форму COVID-19 с помощью ингибиторов JAK и других иммуномодулирующих препаратов.
Соавтор Елена Шей, доктор медицинских наук, которая специализируется на детской аллергии и иммунологии в Детской больнице Колорадо, а также является членом международной организации COVID Human Genetic Effort, видит потенциальные преимущества этих результатов даже за пределами терапевтических вмешательств. «Я думаю, что это исследование приближает нас к определению прогностического маркера того, кто более подвержен риску тяжелого течения COVID-19, а кто нет, и определить, каким пациентам на какой стадии их заболевания будет полезна про- или анти-интерфероновая терапия, это поддержит подход точной медицины к лечению COVID-19».
Хотя для полного определения воздействия специализированного действия IFN во время COVID-19 потребуются последующие механистические исследования, эта работа обеспечивает прочную основу для будущих исследований, направленных на улучшение профилактики и лечения инфекционных заболеваний в целом.