COVID-19 Дані, проаналізовані суперкомп’ютером, можуть врятувати багато життів Evenimentul Zilei
Автор: Юліу Владеску/Дата публікації: 09-09-2020 08:09
EURONEWS. Генетичне дослідження хворих на COVID-19 хворих за допомогою суперкомп'ютера Summit могло зробити вирішальний крок у розумінні того, як новий коронавірус запускає хворобу.
Саміт у Національній лабораторії Оук-Ридж у Сполучених Штатах проаналізував 40 000 генів із 17 000 зразків на початку цього літа, намагаючись зрозуміти механізми вірусу, - пояснив експерт зі штучного інтелекту Томас Сміт у статті на платформі Medium.
Завдяки машині, другому за швидкістю комп'ютеру у світі, вдалося проаналізувати - трохи більше двох тижнів - 2 з половиною мільярди генетичних комбінацій.
Результати показали, що брадикінін, природна хімічна речовина, що регулює артеріальний тиск, може пояснити багато аспектів COVID-19 та деякі його симптоми.
Результати, схоже, проливають світло на те, чому вірус викликає судинні проблеми у деяких пацієнтів - від інсульту до запалення шкіри або пальців ніг, і вказують на можливі нові методи лікування найгірших симптомів.
Зіткнувшись з новим вірусом та невідомою хворобою, органи охорони здоров’я та медичний персонал були змушені пройти під очима світу випробування. Спочатку вірус, здавалося, проявлявся як респіраторний синдром - його назва
повним науковим доказом залишається синдром важкого гострого дихання 2, ГРВІ-CoV-2 - із симптомами, подібними до застуди або грипу, і лікування це відображає.
Але дуже скоро фронтові лікарі почали повідомляти про більш важкі симптоми: інсульти, проблеми з серцем, захворювання шкіри та проблеми кровообігу, особливо в ногах. У деяких випадках також виявляли гормональні проблеми.
Медичні працівники почали розуміти, що введення кисню важкохворим пацієнтам або інтубація їх - або активація початкового протоколу дихальної недостатності - не завжди призводить до бажаних результатів.
Очевидно, в організмі хворих є ще щось. Поступово ознаки почали вказувати на те, що найгірші випадки та смерть були через так звані "цитокінові бурі" - надмірна реакція імунної системи, здатної
впливають на життєво важливі органи.
Висновки, зроблені вченими, які обробляли дані суперкомп'ютера, були опубліковані в журналі "eLife": за їхніми висновками, "брадикінінова буря" - дисфункція судинної системи, що спричиняє втрату судин - може бути основою проблеми з серцево-судинною системою.
Однак дослідники додали, що жодним чином не виключається, що дві "бурі" є "внутрішньо пов'язаними".
Отже, гіпотеза, опублікована в "eLife", свідчить про те, що в основі багатьох найбільш смертоносних симптомів COVID-19 є "бурадикінінова буря".
Теорія базується на загальновизнаному уявленні, що зараження починається з потрапляння вірусу в організм через рецептори АПФ2 - які широко знаходяться в носі, а також в кишечнику, нирках і серці.
Комп’ютер Summit продемонстрував команді, що ефекти COVID-19 не обмежуються ефектами, спричиненими колонізацією рецепторів АПФ2: оскільки вірус також здатний маніпулювати ними, змушуючи організм посилювати свою рецепторну реакцію.
Отже, COVID-19 не обмежується зараженням клітин, які вже мають багато рецепторів АПФ2, але активно відхиляє системи організму, який потім переконаний регулювати їх в органах, де вони зазвичай присутні на низькому або середньому рівні, включаючи легені, сказав Сміт.
"У цьому сенсі COVID-19 схожий на злодія, який пробирається у відчинене вікно на другому поверсі і починає грабувати будинок", - пояснив дослідник. "Однак, потрапивши всередину, він не тільки забирає ваші речі, але і відкриває всі двері та вікна, щоб його співучасники могли швидко увійти і допомогти більш ефективно полювати", - додав він.
SARS-CoV-2, - писали дослідники, - підвищує рівень АПФ2, що знижує кров'яний тиск в організмі людини та діє проти іншого ферменту, відомого як АПФ (що має протилежний ефект), залишаючи двері брадикініну відкритими.
Неконтрольований брадикінін викликає судинну проникність і розширення, а також гіпотонію, додали вчені.
Як тільки кров'яний тиск виходить з-під контролю, а кровоносні судини підвищують свою проникність, тіло відкриває дисфункцію майже у всьому тілі, а двері залишаються відкритими.
Пацієнти, які страждають від брадикінінової бурі, «тонуть», оскільки їхні легеневі альвеоли покриті желатиновою речовиною.
Багато медичних працівників повідомляють про пошкодження судин дихальної системи та інших органів.
Це пояснювало б, чому в деяких випадках введення кисню або підключення пацієнтів до дихальних шляхів було непотрібним.
Ще однією загадкою COVID-19 є те, чому деякі пацієнти відчували важчі симптоми, ніж інші, хоча відомі такі фактори ризику, як вік, надмірна вага та діабет.
Спочатку причину виявляли генетичні фактори, проблеми з мікробіотою кишечника або навіть групою крові.
Тепер гіпотеза про брадикінін може допомогти зрозуміти, хто найбільше ризикує зазнати серйозного впливу вірусу.
Наприклад, стає все більш очевидним, що жінки рідше помирають від COVID-19. Дослідники вважають, що наявність білка (тимозину бета-4), який удвічі більше присутній у жінок, ніж у чоловіків, може захистити їх від деяких найгірших симптомів нового коронавірусу.
Дослідники припустили, що намагання знайти лікування симптомів повинні зосереджуватися на обмеженні "штормів брадикініном". "Подальші експерименти виявили кілька існуючих препаратів, які є
потенціал для повторного використання для лікування так званої Брадикінінської бурі ", - написали вчені.
Наступним можливим кроком було б проведення клінічних випробувань для оцінки ефективності цих препаратів при лікуванні пацієнтів з COVID-19. "Крім того, розуміння того, як SARS-Cov-2 впливає на організм, допоможе дослідникам та лікарям визначити людей, які найбільше ризикують розвинутися
симптоми, що загрожують життю », - підсумували вчені.