COVID-19 Данните, анализирани от суперкомпютър, могат да спасят много животи Evenimentul Zilei
Автор: Iuliu Vlădescu/Дата на публикуване: 09-09-2020 08:09
EURONEWS. Генетично проучване на пациенти, заразени с COVID-19, използващи суперкомпютъра Summit, би могло да предприеме решаваща стъпка в разбирането как новият коронавирус предизвиква заболяването.
Срещата на върха в Националната лаборатория на Оук Ридж в САЩ анализира 40 000 гена от 17 000 проби по-рано това лято в опит да разбере механизмите на вируса, обясни експертът по изкуствен интелект Томас Смит в статия на платформата Medium.
Благодарение на машината, вторият най-бърз компютър в света, беше възможно да се анализират - за малко повече от две седмици - 2 милиарда и половина генетични комбинации.
Резултатите показаха, че брадикининът, естествен химикал, който регулира кръвното налягане, може да обясни много аспекти на COVID-19 и някои от симптомите му.
Констатациите изглежда хвърлят светлина върху причината, поради която вирусът причинява съдови проблеми при някои пациенти, от инсулт до възпаление на кожата или пръстите, и посочват възможни нови терапии за лечение на най-лошите му симптоми.
В лицето на нов вирус и неизвестна болест здравните власти и медицинският персонал бяха принудени да се движат под очите на света чрез изпитания. Отначало вирусът изглежда се проявява като респираторен синдром - името му
пълно научно доказателство все още е тежкият остър респираторен синдром 2, SARS-CoV-2 - със симптоми, подобни на настинка или грип, и лечението отразява това.
Но много скоро фронтовите лекари започнаха да съобщават за по-тежки симптоми: инсулти, сърдечни проблеми, кожни заболявания и проблеми с кръвообращението, особено в краката. В някои случаи се откриват и хормонални проблеми.
Здравните специалисти започнаха да осъзнават, че прилагането на кислород на тежко болни пациенти или интубирането им - или активирането на първоначалния протокол за дихателна недостатъчност - не винаги води до желаните резултати.
Очевидно има нещо друго в тялото на болните. Постепенно признаците започнаха да показват, че най-тежките случаи и смъртни случаи се дължат на така наречените "цитокинови бури" - прекомерна реакция на имунната система, способна на
засягат жизненоважни органи.
Констатациите, направени от учени, обработващи данни от суперкомпютъра, са публикувани в списание "eLife": според техните открития "бурята с брадикинин" - дисфункция на съдовата система, която причинява загуба на кръвоносни съдове - може да бъде в основата проблеми със сърдечно-кръвоносната система.
Изследователите обаче добавиха, че по никакъв начин не е изключено двете „бури“ да са „неразривно свързани“.
Следователно, хипотезата, публикувана в "eLife", предполага, че в основата на много от най-смъртоносните симптоми на COVID-19 има "брадикининова буря".
Теорията се основава на общоприетото схващане, че инфекцията започва с навлизането на вируса в тялото чрез ACE2 рецептори - които се намират широко в носа, но също така и в червата, бъбреците и сърцето.
Компютърът на върха показа на екипа, че ефектите на COVID-19 не се ограничават до тези, причинени от колонизацията на ACE2 рецептори: тъй като вирусът също е в състояние да ги манипулира, причинявайки на тялото да повиши рецепторната си реакция.
Следователно COVID-19 не се ограничава до заразяване на клетки, които вече имат много ACE2 рецептори, но активно отклонява системите на тялото, което след това е убедено да ги регулира в органите, където те обикновено присъстват на ниски или средни нива, включително белите дробове, каза Смит.
„В този смисъл COVID-19 е като крадец, който се промъква в отворения прозорец на втория етаж и започва да обира къщата“, обясни изследователят. "След като влезе обаче, той не само отнема нещата ви, но и отваря всички врати и прозорци, за да могат съучастниците му да влязат бързо и да помогнат за плячка по-ефективно", добави той.
SARS-CoV-2 - пишат изследователите - повишава нивата на АСЕ2, което понижава кръвното налягане в човешкото тяло и действа срещу друг ензим, известен като АСЕ (който има обратен ефект), оставяйки вратата отворена за брадикинин.
Неконтролираният брадикинин причинява съдова пропускливост и дилатация, както и хипотония, добавят учените.
След като кръвното налягане е извън контрол и кръвоносните съдове повишат своята пропускливост, тялото се отваря за дисфункция в почти цялото тяло и вратите остават отворени.
Пациенти, страдащи от брадикининова буря, "се давят", тъй като белодробните им алвеоли са покрити с желатиново вещество.
Много здравни работници съобщават за увреждане на кръвоносните съдове на дихателната система и други органи.
Това би обяснило защо в някои случаи администрирането на кислород или свързването на пациенти с дихателните пътища е ненужно.
Друга загадка на COVID-19 е защо някои пациенти са имали по-тежки симптоми от други, въпреки че са известни рискови фактори като възраст, наднормено тегло и диабет.
Първоначално причината е била открита в генетични фактори, проблеми с чревната микробиота или дори кръвната група.
Хипотезата за брадикинин сега може да помогне да се разбере кой е най-изложен на риск да бъде сериозно засегнат от вируса.
Например, става все по-ясно, че жените по-рядко умират от COVID-19. Изследователите смятат, че наличието на протеин (тимозин бета-4), който е два пъти по-голям при жените, отколкото при мъжете, може да ги предпази от някои от най-лошите симптоми на новия коронавирус.
Изследователите предполагат, че усилията за намиране на лечение на симптомите трябва да се съсредоточат върху ограничаването на „брадикининовите бури“. „Следващите експерименти са идентифицирали няколко съществуващи лекарства, които са
потенциалът да бъде използван повторно за лечение на така наречената Брадикининова буря “, пишат учените.
Следваща възможна стъпка ще бъде провеждането на клинични изпитвания за оценка на ефикасността на тези лекарства при лечението на пациенти с COVID-19. "В допълнение, разбирането как SARS-Cov-2 влияе на тялото ще помогне на изследователите и лекарите да идентифицират хората, които са най-изложени на риск от развитие
животозастрашаващи симптоми “, заключават учените.