-

COVID-19: Datele analizate de un supercomputer ar putea salva multe vieţi

Un studiu genetic al pacienţilor infectaţi cu COVID-19, efectuat cu ajutorul supercomputerului Summit, ar fi putut marca un pas decisiv către înţelegerea modului în care noul coronavirus declanşează boala.

Summit, aflat la laboratorul naţional Oak Ridge din Statele Unite, a analizat 40.000 de gene din 17.000 de probe la începutul acestei veri, în încercarea de a înţelege mecanismele virusului, a explicat expertul în inteligenţă artificială, Thomas Smith, într-un articol pe platforma Medium. Datorită maşinăriei, cel de-al doilea cel mai rapid computer din lume, a fost posibil să analizăm - în puţin peste doău săptămâni - 2 miliarde şi jumătate de combinaţii genetice. Rezultatele au evidenţiat faptul că bradikinina, un compus chimic natural care reglează tensiunea arterială, ar putea explica multe faţete ale COVID-19 şi unele dintre simptomele sale. Constatările par să facă lumină asupra motivului pentru care virusul cauzează probleme vasculare la unii pacienţi, de la accident vascular cerebral la inflamaţia pielii sau degetelor de la picioare, şi indică noi posibile terapii pentru tratarea celor mai grave simptome ale sale.
În faţa unui nou virus şi a unei boli necunoscute, autorităţile sanitare şi personalul medical au fost forţate să se mişte, sub ochii lumii, prin încercări. La început, virusul părea să se manifeste ca un sindrom respirator - denumirea sa ştiinţifică completă este încă Sindromul Respirator Acut Sever 2, SARS-CoV-2 - cu simptome similare cu o răceală sau gripă, iar tratamentele au reflectat acest lucru. Însă, foarte curând, medicii din prima linie au început să raporteze simptome mai grave: accidente vasculare cerebrale, probleme cardiace, afecţiuni ale pielii şi probleme circulatorii, în special la nivelul picioarelor. În unele cazuri, au fost depistate şi probleme hormonale.
Profesioniştii din domeniul sănătăţii au început să-şi dea seama că administrarea de oxigen pacienţilor grav bolnavi sau intubarea acestora - sau activarea protocolului iniţial de insuficienţă respiratorie - nu duceau întotdeauna la rezultatele dorite. Evident, în organismul bolnavilor mai exista ceva.
Treptat, semnele au început să indice că cele mai grave cazuri şi decese s-au datorat aşa-numitei "furtuni de citokine" - o reacţie excesivă a sistemului imunitar, capabilă să afecteze organele vitale. Descoperirile făcute de oamenii de ştiinţă care au prelucrat date de la supercomputer au fost publicate în revista "eLife": conform concluziilor lor, o "furtună de bradikinină" - o disfuncţie a sistemului vascular care provoacă pierderea vaselor de sânge - ar putea fi la baza problemelor sistemului cardio-circulator. Însă, cercetătorii au adăugat că nu este nicidecum exclus faptul că cele două "furtuni" sunt "legate intrinsec".
Prin urmare, ipoteza publicată în "eLife" sugerează că ar exista o "furtună de bradikinină" la baza multora dintre cele mai letale simptome ale COVID-19.
Teoria se bazează pe noţiunea acceptată în mod obişnuit că infecţia începe cu intrarea virusului în organism prin intermediul receptorilor ACE2 - care se găsesc pe scară largă în nas, dar şi în intestine, rinichi şi inimă. Calculatorul Summit a arătat echipei de cercetători că efectele COVID-19 nu se limitează la cele cauzate de colonizarea receptorilor ACE2: deoarece virusul este, de asemenea, capabil să îi manipuleze, determinând organismul să crească răspunsul receptorilor.
Prin urmare, COVID-19 nu se limitează la infectarea celulelor care exprimă deja mulţi receptori ACE2, ci deviază în mod activ sistemele corpului, care este apoi indus să le regleze în organele în care acestea sunt de obicei exprimate la niveluri scăzute sau medii, inclusiv plămânii, a spus Smith.
SARS-CoV-2 - au scris cercetătorii - creşte nivelurile de ACE2, care scade tensiunea arterială în corpul uman şi acţionează împotriva unei alte enzime cunoscute sub numele de ACE (care are efectul opus), lăsând uşa deschisă bradikininei. Aceasta, necontrolată, provoacă permeabilitate şi dilatare vasculară, precum şi hipotensiune arterială, au adăugat oamenii de ştiinţă. Odată ce tensiunea arterială nu este controlată şi vasele de sânge îşi cresc permeabilitatea, organismul se deschide la disfuncţionalitate în aproape întregul corp, iar uşile rămân deschise. Pacienţii care suferă de o furtună de bradikinină "se îneacă", deoarece alveolele lor pulmonare sunt acoperite cu o substanţă gelatinoasă. Mulţi lucrători din domeniul sănătăţii au raportat leziuni ale vaselor de sânge ale sistemului respirator şi ale altor organe.
Acest lucru ar explica de ce, în unele cazuri, administrarea oxigenului sau conectarea pacienţilor la aparatele respiratorii a fost inutilă.
Un alt mister al COVID-19 este motivul pentru care unii pacienţi au suferit simptome mai severe decât alţii, deşi sunt cunoscuţi factorii de risc precum vârsta, supraponderabilitatea şi diabetul. Iniţial, cauza a fost descoperită în factorii genetici, probleme cu microbiota intestinală sau chiar grupa sanguină. Ipoteza bradikininei ar putea ajuta acum să înţeleagă cine este cel mai expus riscului de a fi grav afectat de virus. De exemplu, devine din ce în ce mai evident că femeile au mai puţine şanse să moară din cauza COVID-19. Cercetătorii consideră că prezenţa unei proteine "‹"‹(timozina beta-4), care este de două ori mai prezentă la femei decât la bărbaţi, le-ar putea proteja de unele dintre cele mai grave simptome ale noului coronavirus. Cercetătorii au sugerat că eforturile de a găsi un tratament pentru simptome ar trebui să se concentreze pe limitarea "furtunilor de bradikinină". Un posibil pas următor ar fi efectuarea de studii clinice pentru a evalua eficacitatea acestor medicamente în tratamentul pacienţilor afectaţi de COVID-19.

Articole înrudite