L’infection par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) provoque la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19), mais les manifestations cliniques sont très variables. Alors que certaines personnes restent asymptomatiques, d’autres manifestent des symptômes pseudo-grippaux légers et certaines contractent une maladie grave potentiellement mortelle nécessitant une ventilation mécanique et des soins intensifs. Plusieurs décès ont été signalés en raison de la COVID-19. Pourquoi y a-t-il une différence de gravité? Pourquoi différentes personnes réagissent-elles différemment à la même infection ?
Une nouvelle étude publiée sur le medRxiv* Le serveur de pré-impression et actuellement en cours d’examen par les pairs vise à répondre à cette question par la transcriptomique du sang total d’individus présentant divers degrés de gravité du COVID-19. La transcriptomique, réalisée par séquençage d’ARN, donne un aperçu des gènes exprimés dans une cellule à un moment donné. Il donne une analyse de toutes les molécules d’ARN dans une cellule, dans ce cas, le sang total.
Sommaire
Transcriptomique du sang total
Les patients atteints de maladies infectieuses et d’affections inflammatoires ont été analysés en utilisant le profil transcriptomique du sang total. Cela a aidé à comprendre la dynamique des maladies infectieuses et les variations de la réponse de l’hôte à différents agents pathogènes et à différentes sévérités de la maladie. Elle a également permis d’identifier les biomarqueurs de l’infection.
Quelques études sur la transcriptomique du sang total d’individus infectés par le SRAS-CoV-2 ont déjà été publiées. Cependant, il n’y a pas de données sur les profils transcriptomiques d’individus présentant des sévérités variables de COVID-19.
Le projet GEN-COVID est dirigé par le Dr F. Martinón-Torres et le Dr Antonio Salas Ellacuariaga du Groupe de recherche sur la génétique, les vaccins, les infections et la pédiatrie (GENVIP), Hospital Clinico Universitario de Santiago, Espagne. Il s’agit d’une étude avec une intégration nationale et internationale, et elle vise à évaluer l’influence des facteurs génétiques sur l’infection par le SRAS-CoV-2. L’un des objectifs du projet est d’étudier les modèles d’expression différentielle dans différents échantillons d’hôtes, en identifiant notamment les signatures transcriptomiques.
Étudier le design
Cette étude a recruté des patients adultes atteints de COVID-19 du groupe d’étude GEN-COVID. Les participants ont été classés en trois groupes – maladie légère, modérée ou grave. Les patients présentant des symptômes légers étaient toujours des patients ambulatoires avec la fréquentation des services d’urgence comme plafond de soins. Les patients classés comme modérés ont été admis à l’hôpital, et la thérapie en salle était le plafond des soins avec des soins de soutien limités à l’administration d’oxygène. Dans la catégorie sévère se trouvaient les patients admis aux soins intensifs à tout moment au cours de leur maladie. Ils devaient recevoir des soins de soutien, notamment de l’oxygène à haut débit, une ventilation non invasive (VNI), une ventilation invasive, un soutien inotrope, une thérapie de remplacement rénal ou une oxygénation extracorporelle par membrane (ECMO). La catégorie sévère comprenait également les patients décédés.
Séquençage d’ARN
Du sang total a été prélevé sur les participants au moment du recrutement pour le séquençage de l’ARN.
Ces données de séquençage d’ARN ont été utilisées pour :
- Estimez les fractions de types de cellules immunitaires et comparez les trois catégories de patients.
- Comparer l’effet du traitement immunomodulateur sur le transcriptome des patients atteints de COVID-19 modéré recevant des stéroïdes aux patients atteints de COVID-19 modéré ne recevant pas de stéroïdes
- Analysez l’expression différentielle de l’ARN au sein des groupes de gravité COVID-19. Il s’agissait de comparaisons par paires – modérée contre légère, sévère contre légère et sévère contre modérée.
- Analyser l’enrichissement des voies entre les paires mentionnées ci-dessus. L’analyse d’enrichissement des voies permet d’identifier les voies biologiques enrichies dans la liste des ARN exprimés. Cela donne un aperçu biologique des rôles fonctionnels de ces ARN.
Au total, 55 patients atteints de COVID-19 ont été analysés avec 19 symptômes de maladie légers, 26 modérés et 26 graves.
Différences transcriptomiques
Les proportions de différentes cellules immunitaires telles que les cellules T CD4, les cellules T CD8, les neutrophiles, les monocytes et les cellules tueuses naturelles (NK) étaient significativement différentes entre les différentes comparaisons de gravité par paires. Les proportions de cellules B sont restées les mêmes entre les groupes. Les niveaux de cellules T CD4, de cellules T CD8 et de cellules NK diminuaient avec l’augmentation de la gravité tandis que les estimations des neutrophiles augmentaient avec la gravité.
La comparaison de la catégorie sévère à la catégorie modérée ou légère a également révélé la régulation négative de nombreuses voies liées aux lymphocytes T.
Il y avait des différences transcriptomiques considérables entre les patients qui ont reçu des stéroïdes et ceux qui n’en ont pas reçu. Par conséquent, le traitement immunomodulateur a un impact significatif sur l’expression des gènes.
Il y avait une régulation positive des gènes et des voies liées à la réponse immunitaire inflammatoire à mesure que la sévérité augmentait. Notamment, les voies liées à l’immunité induite par les neutrophiles et les macrophages ont été régulées à la hausse. À l’inverse, les voies liées à l’immunité à médiation par les cellules T ont été régulées à la baisse. De nombreuses voies associées au système immunitaire ont été régulées à la hausse avec une gravité croissante, en particulier les voies immunitaires inflammatoires. Les voies liées à l’activation des macrophages ont été identifiées avec une gravité croissante. De plus, les gènes d’immunoglobulines étaient régulés à la hausse avec une gravité croissante.
Limites de l’étude
Il est possible que certaines des différences observées soient dues à l’âge plutôt qu’à la gravité. En raison de la taille modeste de l’échantillon, il est difficile de faire des généralisations.
Implications de l’étude
Cette étude améliorera notre compréhension de l’évolution de la maladie. Cela aidera également à identifier des traitements améliorés et à prévenir les graves COVID-19.
*Avis important
medRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique/le comportement lié à la santé, ou traités comme des informations établies.
