Des chercheurs de la Washington University School of Medicine à St. Louis ont identifié des protéines spécifiques qui peuvent aider à prédire quels patients COVID-19 devront peut-être être placés sur des ventilateurs pour respirer et lesquels sont les plus susceptibles de mourir du virus.
En étudiant des échantillons de plasma sanguin de patients atteints de COVID-19, des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis ont identifié des protéines spécifiques qui peuvent aider à prédire quels patients doivent être placés sous respirateur pour respirer et lesquels sont les plus susceptibles de mourir du virus. .
L’identification des protéines nocives peut être utile car nous sommes confrontés non seulement à des variantes du virus qui cause le COVID-19, mais aussi à l’émergence de nouveaux virus à l’avenir. Nous pouvons être en mesure de prélever du sang sur une personne infectée par le COVID, de vérifier les niveaux de ces protéines clés et de déterminer rapidement le risque d’issues graves. Nous pourrions ensuite utiliser ces informations pour déterminer le meilleur traitement. »
Carlos Cruchaga, PhD, chercheur principal, directeur du Centre de neurogénomique et d’informatique de l’École de médecine
Les résultats sont publiés en ligne dans la revue iScience.
Cruchaga, également professeur de psychiatrie Barbara Burton et Reuben M. Morriss III, a étudié des échantillons de plasma de 332 patients COVID-19 admis à l’hôpital Barnes-Jewish de St. Louis et les a comparés à des échantillons de plasma de 150 personnes qui n’avaient pas été infectées par SARS-CoV-2, le virus qui cause le COVID-19. Étant donné que les échantillons ont été obtenus au moment où les patients étaient admis à l’hôpital, les protéines liées aux pires résultats du COVID-19 ont été identifiées bien avant que les patients ne soient réellement placés sous respirateur ou ne meurent du virus.
Pour étudier les protéines dans le plasma sanguin, les chercheurs ont utilisé une technique appelée protéomique à haut débit pour identifier la surexpression et la sous-expression – également connue sous le nom de dysrégulation – des protéines. Les scientifiques ont effectué des tests supplémentaires pour distinguer lesquelles des protéines ont réellement causé une maladie grave de celles qui ont été dérégulées à la suite d’une maladie grave.
Bien que l’équipe de recherche ait identifié un grand nombre de protéines qui ont été altérées chez les patients atteints de COVID-19, ils ont déterminé que la présence de l’une des 32 protéines qui deviennent dérégulées pendant l’infection par COVID indiquait que les patients auraient besoin d’une assistance respiratoire d’un ventilateur. Ils ont identifié cinq autres protéines qui, lorsqu’elles s’avéraient altérées dans le plasma sanguin à cause du virus, indiquaient une probabilité de décès pour le patient.
« Beaucoup des protéines que nous avons identifiées étaient liées à l’inflammation et à la réponse immunitaire du corps, par exemple, il n’était donc pas surprenant de les trouver altérées par une infection au COVID », a déclaré Cruchaga. « Mais un sous-ensemble de ces protéines a augmenté la probabilité que les patients aient besoin d’une ventilation ou meurent. En utilisant ces approches protéomiques, nous disposons désormais d’une méthodologie qui nous permet de prédire les problèmes, et cela peut être très important pour la pratique clinique. »
Parmi les 332 patients COVID-19 étudiés, ceux dont le plasma sanguin avait l’une des 32 protéines dérégulées – des protéines qui indiquaient qu’elles pourraient avoir besoin d’une ventilation pour respirer – ont finalement eu besoin d’une aide respiratoire, généralement environ une semaine après leur admission à l’hôpital (82 patients). Et sur les 332 patients, seuls ceux qui présentaient des altérations de cinq protéines que les scientifiques ont liées à une maladie grave sont finalement décédés des suites d’une infection (63 patients).
Pour tester davantage leurs découvertes, les chercheurs ont étudié des données protéomiques similaires de 297 patients COVID-19 et 76 témoins au Massachusetts General Hospital de Boston et ont découvert que les mêmes protéines indiquaient le besoin éventuel de ventilateurs et la probabilité de décès dans les deux groupes de patients.
L’étude a porté sur le plasma sanguin de patients hospitalisés lors de la vague initiale de patients atteints de COVID-19, il n’est donc pas clair si précisément les mêmes protéines conduiraient à la ventilation et à la mort par infection avec des variantes ultérieures du virus, a déclaré Cruchaga. Cependant, la même approche consistant à utiliser la protéomique à haut débit pourrait probablement être utilisée pour valider ou identifier des protéines suspectes dans d’autres variantes, a-t-il déclaré. La stratégie peut même être utile avec des virus complètement différents, a-t-il ajouté.
La recherche a également montré que certaines des protéines qui ont été dérégulées lors de l’infection au COVID-19 étaient liées à la maladie coronarienne et aux voies de la maladie d’Alzheimer, confirmant que le COVID-19 peut augmenter le risque de ces troubles.
« C’était une découverte surprenante, car ce projet n’était pas axé sur ces problèmes », a déclaré Cruchaga. « Certaines des protéines que nous avons identifiées sont des protéines causales dans la pathologie d’Alzheimer, et d’autres sont utilisées comme biomarqueurs de la maladie d’Alzheimer, à la fois dans le sang et dans le liquide céphalo-rachidien. aller à la clinique pour un test sanguin, le neurologue pourrait même diagnostiquer que ce patient est atteint de la maladie d’Alzheimer, alors qu’en fait ce que le test sanguin révèle, c’est que le patient a récemment eu le COVID-19.
« C’est un bon exemple de la façon dont les approches à haut débit vont nous aider à comprendre que le COVID n’est pas seulement une maladie affectant les poumons, mais qui affecte également le cerveau et le cœur. »
Cruchaga a ajouté que cette étude fournit une base biologique pour comprendre certains des symptômes associés au long COVID-19. Et il a dit qu’il est possible que l’étude de ces protéines dans le plasma sanguin puisse potentiellement identifier les personnes à haut risque de développer de tels symptômes après une infection au COVID.
« Bien que moins de personnes meurent de COVID-19 ces jours-ci, son impact sur la mémoire chez les personnes cognitivement normales et sur la progression de la maladie chez les personnes qui ont déjà des problèmes cognitifs est préoccupant », a-t-il déclaré.
