COVID-19 Údaje analyzované superpočítačom by mohli zachrániť mnoho životov Evenimentul Zilei
Autor: Iuliu Vlădescu/Dátum uverejnenia: 09-09-2020 08:09
EURONEWS. Genetická štúdia pacientov infikovaných COVID-19 pomocou superpočítača Summit mohla urobiť rozhodujúci krok k pochopeniu toho, ako nový koronavírus spúšťa túto chorobu.
Summit v Národnom laboratóriu Oak Ridge v Spojených štátoch analyzoval začiatkom leta 40 000 génov zo 17 000 vzoriek v snahe porozumieť mechanizmom vírusu, vysvetlil expert na umelú inteligenciu Thomas Smith v článku na platforme Medium.
Vďaka stroju, druhému najrýchlejšiemu počítaču na svete, bolo možné analyzovať - za niečo viac ako dva týždne - 2 miliardy a pol genetickej kombinácie.
Výsledky ukázali, že bradykinín, prírodná chemikália, ktorá reguluje krvný tlak, môže vysvetliť mnoho aspektov COVID-19 a niektoré z jeho príznakov.
Zistenia zrejme objasňujú, prečo vírus spôsobuje u niektorých pacientov cievne problémy, od mozgovej príhody po zápal kože alebo prstov na nohách, a naznačujú možné nové spôsoby liečby najhorších príznakov.
Zoči-voči novému vírusu a neznámej chorobe boli zdravotnícke orgány a zdravotnícky personál nútení pohybovať sa pred očami sveta skúškami. Spočiatku sa zdalo, že sa vírus prejavoval ako respiračný syndróm - teda jeho názov
stále existujú úplné vedecké dôkazy. Závažný akútny respiračný syndróm 2, SARS-CoV-2 - s príznakmi podobnými nachladnutiu alebo chrípke a liečba to odráža.
Ale veľmi skoro začali lekári v prvej línii hlásiť závažnejšie príznaky: mŕtvica, problémy so srdcom, kožné problémy a problémy s krvným obehom, najmä nôh. V niektorých prípadoch sa zistili aj hormonálne problémy.
Zdravotnícki pracovníci si začali uvedomovať, že podávanie kyslíka vážne chorým pacientom alebo ich intubácia - alebo aktivácia protokolu počiatočného zlyhania dýchania - nie vždy vedie k požadovaným výsledkom.
Je zrejmé, že v tele chorého je niečo iné. Znaky postupne začali naznačovať, že najhoršie prípady a úmrtia spôsobili takzvané „cytokínové búrky“ - nadmerná reakcia imunitného systému, schopná
ovplyvňujú životne dôležité orgány.
Zistenia vedcov, ktorí spracovali údaje zo superpočítača, boli zverejnené v časopise „eLife“: podľa ich zistení môže byť základom „bradykinínová búrka“ - dysfunkcia cievneho systému, ktorá spôsobuje stratu krvných ciev. problémy s kardio-obehovým systémom.
Vedci však dodali, že nie je v žiadnom prípade vylúčené, že tieto dve „búrky“ sú „bytostne spojené“.
Preto hypotéza publikovaná v dokumente „eLife“ naznačuje, že v koreňoch mnohých z najsmrteľnejších príznakov COVID-19 je „bradykinínová búrka“.
Teória je založená na všeobecne akceptovanej predstave, že infekcia začína vstupom vírusu do tela prostredníctvom receptorov ACE2 - ktoré sa bežne vyskytujú v nose, ale aj v črevách, obličkách a srdci.
Počítač Summit ukázal tímu, že účinky COVID-19 sa neobmedzujú iba na tie, ktoré sú spôsobené kolonizáciou ACE2 receptorov: pretože vírus je tiež schopný s nimi manipulovať, čo spôsobuje, že telo zvyšuje svoju reakciu na receptory.
Preto sa COVID-19 neobmedzuje iba na infikovanie buniek, ktoré už majú veľa receptorov ACE2, ale aktívne vychyľuje systémy tela, ktoré sú potom presvedčené o ich regulácii v orgánoch, kde sú zvyčajne prítomné na nízkej alebo strednej úrovni, vrátane pľúca, povedal Smith.
„V tomto zmysle je COVID-19 ako zlodej, ktorý sa vkráda do otvoreného okna na druhom poschodí a začína vykrádať dom,“ vysvetlil výskumník. „Keď už ste vo vnútri, vezme si nielen vaše veci, ale otvorí aj všetky dvere a okná, aby mohli jeho komplici rýchlo vstúpiť a pomôcť efektívnejšie korisť,“ dodal.
SARS-CoV-2 - napísali vedci - zvyšuje hladiny ACE2, čo znižuje krvný tlak v ľudskom tele a pôsobí proti ďalšiemu enzýmu známemu ako ACE (ktorý má opačný účinok), čím bradykinínu necháva otvorené dvere.
Nekontrolovaný bradykinín spôsobuje vaskulárnu permeabilitu a dilatáciu, ako aj hypotenziu, dodali vedci.
Akonáhle je krvný tlak mimo kontroly a krvné cievy zvyšujú ich priepustnosť, telo sa otvára dysfunkcii takmer v celom tele a dvere zostávajú otvorené.
Pacienti trpiaci bradykinínovou búrkou sa „utopia“, pretože ich pľúcne alveoly sú pokryté želatínovou látkou.
Mnoho zdravotníckych pracovníkov hlásilo poškodenie krvných ciev dýchacieho systému a ďalších orgánov.
To by vysvetľovalo, prečo je v niektorých prípadoch podávanie kyslíka alebo pripájanie pacientov k dýchacím cestám zbytočné.
Ďalšou záhadou COVID-19 je, prečo sa u niektorých pacientov vyskytli závažnejšie príznaky ako u iných, hoci sú známe rizikové faktory ako vek, nadváha a cukrovka.
Príčinu spočiatku objavovali genetické faktory, problémy s črevnou mikroflórou alebo dokonca s krvnou skupinou.
Bradykinínová hypotéza by teraz mohla pomôcť pochopiť, kto je najviac vystavený riziku vážneho postihnutia vírusom.
Napríklad je čoraz jasnejšie, že je menej pravdepodobné, že ženy zomrú na COVID-19. Vedci sa domnievajú, že prítomnosť proteínu (tymozín beta-4), ktorý je u žien dvakrát vyšší ako u mužov, by ich mohla chrániť pred najhoršími príznakmi nového koronavírusu.
Vedci tvrdia, že úsilie o nájdenie liečby symptómov by sa malo zamerať na obmedzenie „bradykinínových búrok“. „Následné experimenty identifikovali niekoľko existujúcich liekov, ktoré ich majú
potenciál opätovného použitia na liečbu takzvanej Bradykinínovej búrky, “napísali vedci.
Ďalším možným krokom by bolo uskutočniť klinické skúšky na vyhodnotenie účinnosti týchto liekov pri liečbe pacientov s COVID-19. „Okrem toho pochopenie toho, ako SARS-Cov-2 ovplyvňuje telo, pomôže vedcom a lekárom identifikovať ľudí, ktorí sú najviac ohrození vývojom
život ohrozujúce príznaky, “uzavreli vedci.