Изучая образцы плазмы крови пациентов с COVID-19, исследователи из Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе выявили специфические белки, которые могут помочь предсказать, каким пациентам, возможно, потребуется перевести дыхание на ИВЛ, а какие, скорее всего, умрут от вируса.
«Выявление вредных белков может быть полезным, поскольку мы сталкиваемся не только с вариантами вируса, вызывающего COVID-19, но и с появлением новых вирусов в будущем. Возможно, мы сможем взять кровь у человека с инфекцией COVID, проверить уровни этих ключевых белков и быстро определить риск серьезных исходов. Затем мы могли бы использовать эту информацию для определения наилучшего курса лечения», — говорит Карлос Кручага, доктор философии, главный исследователь, директор Центра нейрогеномики и информатики при Медицинской школе.
Результаты опубликованы онлайн в журнале iScience.
Кручага, также профессор психиатрии Барбары Бертон и Рубена М. Моррисса III, изучили образцы плазмы 332 пациентов с COVID-19, поступивших в еврейскую больницу Барнс в Сент-Луисе, и сравнили их с образцами плазмы 150 человек, которые не были инфицированы SARS-CoV-2, вирусом, вызывающим COVID-19. Поскольку образцы были получены при поступлении пациентов в больницу, белки, связанные с худшими исходами COVID-19, были идентифицированы задолго до того, как пациенты фактически были переведены на ИВЛ или умерли от вируса.
Для изучения белков в плазме крови исследователи использовали метод, называемый высокопроизводительной протеомикой, для выявления избыточной и недостаточной экспрессии — также известной как нарушение регуляции — белков. Ученые провели дополнительное тестирование, чтобы отличить, какой из белков на самом деле вызвал тяжелое заболевание, от тех, которые стали нерегулируемыми в результате тяжелой болезни.
Исследователи определили, что наличие любого из 32 белков, которые нарушаются во время заражения COVID, указывает на то, что пациентам потребуется помощь при дыхании с помощью аппарата ИВЛ. Они идентифицировали еще пять белков, которые, при обнаружении изменений в плазме крови в результате воздействия вируса, указывали на вероятность смерти пациента.
«Многие из идентифицированных нами белков были связаны, например, с воспалением и иммунным ответом организма, поэтому неудивительно, что они были изменены в результате заражения COVID, — сказал Кручага. — Но подмножество этих белков повышало вероятность того, что пациентам потребуется вентиляция легких или они умрут. Используя эти подходы протеомики, у нас теперь есть методология, которая позволяет нам прогнозировать проблемы, и это может быть очень важно для клинической практики».
В исследовании участвовала плазма крови пациентов, госпитализированных во время первоначального всплеска пациентов с COVID-19, поэтому неясно, приведут ли точно такие же белки к вентиляции легких и смерти от заражения более поздними вариантами вируса. Однако, по словам ученых, тот же подход с использованием высокопроизводительной протеомики, вероятно, может быть использован для проверки или идентификации подозрительных белков в других вариантах. Стратегия может быть полезна даже при совершенно разных вирусах, полагают эксперты.