ابزارهای مولکولی پیشرفته اهداف بالقوه تشخیصی و درمانی COVID-19 را نشان می دهند

با استفاده از برخی از پیشرفته‌ترین ابزارهای توالی‌یابی مولکولی موجود برای ارزیابی بافت‌های کالبد شکافی سریع COVID-19، محققان چهار مسیر اصلی تنظیمی، عوامل مولکولی خاص در پشت علائم COVID-19 و تفاوت‌هایی را شناسایی کرده‌اند که دوره‌های بالینی متفاوت را در بین بیماران ایجاد می‌کنند. محققان در مطالعه جدیدی که در مجله منتشر شده توضیح می دهند که این تحقیق ممکن است راه را برای یک رویکرد شخصی تر و موثرتر برای تشخیص و درمان COVID-19 هموار کند. مجله آمریکایی آسیب شناسی.

سرپرست توضیح داد: «از زمانی که COVID-19 برای اولین بار در شهر نیویورک در مارس 2020 رخ داد، بخش آسیب شناسی در کوه سینا متعهد شد که بدون سازش به همان اندازه کالبد شکافی لازم بود برای درک بهتر علت این بیماری پیچیده و ویرانگر انجام دهد. محقق کارلوس کوردون-کاردو، MD، Ph.D.، استاد و رئیس گروه آسیب شناسی، پزشکی مولکولی و سلولی، دانشکده پزشکی Icahn در بیمارستان Mount Sinai، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا. برای ما واضح بود که فراتر از مطالعه بسیار ارزشمند این بافت‌ها در زیر میکروسکوپ، باید مسیرهای مولکولی که بیماری را هدایت می‌کنند و زیربنای عوارض بالینی متنوعی که در بیماران ما مشاهده می‌شود، تشریح کنیم.»

کالبد شکافی سریع بر روی بافت‌های دو متوفی با علائم مختلف با استفاده از روش‌های توالی‌یابی نسل بعدی RNA چند مقیاسی برای ارائه وضوح مولکولی بی‌سابقه آسیب ناشی از COVID-19 انجام شد. ارزیابی سلول ها به صورت جداگانه و یکپارچه سازی بافت شناسی و اطلاعات مولکولی، محققان را قادر می سازد تا ویژگی های منحصر به فرد بیماری هر بیمار را دریافت کنند.

بیمار 1 مردی 60 ساله با سابقه پزشکی پیچیده بود که بستری شدن در بیمارستان بیش از یک ماه به طول انجامید. بیمار 2 که او نیز مردی 60 ساله بود، مبتلا به دیابت و نارسایی قلبی بود که مدت کوتاهی پس از پذیرش درگذشت.

ارزیابی توالی RNA حجیم در بیمار 1 RNA ویروسی را در نازوفارنکس و ریه نشان داد، اما نه در پیاز بویایی، قشر جلوی پیشانی، اوروفارنکس، غدد بزاقی، قلب، کبد یا کلیه. مقایسه بافت های آلوده و غیر عفونی چهار مسیر اصلی تنظیمی را نشان داد. اثرگذارهای درون این مسیرها می‌توانند اهداف درمانی جدیدی مانند گیرنده مکمل C3AR1 که می‌تواند در ایجاد حالت‌های بیش‌التهابی و بیش‌انعقادی دخیل باشد و دکورین که نقش مهمی در ماتریکس خارج سلولی بازی می‌کند و می‌تواند بر تنظیم سیگنال‌دهی تاثیر بگذارد، تشکیل دهند. اتوفاژی، و فعال شدن ماکروفاژها و فیبروز در پاسخ به آسیب مزمن. همه اینها جنبه های حیاتی بیماری شدید COVID-19 و کووید بالقوه طولانی مدت هستند.

توالی RNA تک هسته ای پیاز بویایی و قشر جلوی مغز در بیمار 1 تنوع بیشتری از گیرنده های کروناویروس را نسبت به آنچه که به طور معمول ارزیابی می شود برجسته کرد. بررسی گیرنده‌های متعدد مرتبط با کروناویروس فقط بیان پراکنده آنزیم مبدل آنژیوتانسین 2 (ACE2) را در سلول‌های نادر و بیان قوی Basigin (BSG) در سراسر آن نشان داد. اگرچه توجه قابل توجهی به نقش ACE2 شده است، اما این نتایج شواهدی از پتانسیل عفونت در مغز از طریق گیرنده های جایگزین ارائه می دهد.

در نهایت، پروفایل فضایی دیجیتال بر روی بافت‌های ریه و غدد لنفاوی هر دو بیمار انجام شد و بیماران با ویژگی‌ها و دوره‌های بیماری متفاوت مقایسه شدند. نتایج فنوتیپ‌های مولکولی متمایزی را نشان داد که ممکن است مربوط به مرحله اولیه یا اواخر کووید-19 باشد.

محققان خاطرنشان می کنند که نشانگرهای تشخیصی و پیش آگهی بالقوه و اهداف درمانی آشکار شده در این مطالعه را نمی توان از طریق روش های دیگر کشف کرد. درمان‌های کنونی کووید-19 عموماً بر روی خود ویروس، با داروهای ضد ویروسی و سرم‌های هیپرایمنی، یا رویکردهای غیر اختصاصی برای چالش‌های التهابی و انعقادی، مانند استروئیدها و رقیق‌کننده‌های خون، متمرکز هستند.

الیزابت، نویسنده ارشد این مقاله، نتیجه گرفت: «به منظور توسعه کلاس‌های جدیدی از درمان‌ها که می‌توانند با درمان‌های موجود هم‌افزایی کنند و بر روی عوامل کلیدی که این علائم را ایجاد می‌کنند، عمل کنند، بسیار مهم است که به درک دقیق‌تر و مولکولی‌تری از پاتوفیزیولوژی کووید-19 شدید دست یابیم.» Pujadas، MD، Ph.D، همچنین از گروه آسیب شناسی، پزشکی مولکولی و سلولی، دانشکده پزشکی Icahn در کوه سینا، نیویورک، نیویورک، ایالات متحده آمریکا.

نویسندگان این اثر را به خاطره یکی از نویسندگان Mary E. Fowkes، MD، Ph.D تقدیم کرده اند، “که اشتیاق و رهبری عمیقاً سهم ما را در درک و درمان این بیماری شکل داده است.” دکتر فوکس یکی از معدود آسیب شناسانی بود که داوطلب کالبدشکافی قربانیان کووید-19 در اوایل بیماری همه گیر شد. او و تیمش وجود لخته‌های خون قابل توجه در مغز و سایر اندام‌ها را در بیماران بستری شده با کووید-19 کشف کردند. کشف آنها منجر به افزایش استفاده از رقیق‌کننده‌های خون به‌عنوان درمان کووید-19 و بهبود نتایج برای برخی از بیماران شد.