La pandémie de maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) causée par le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) a déjà infecté plus de 46,83 millions de personnes dans le monde et fait plus de 1,2 décès à ce jour. La physiopathologie moléculaire derrière les manifestations cliniques de l'infection par le SRAS-CoV-2 et l'évolution de la maladie du COVID-19 est complexe et englobe plusieurs types de cellules, voies et organes.
Afin de mieux comprendre ce réseau complexe, il est nécessaire que la communauté de la recherche biomédicale l'aborde du point de vue des systèmes, recueille des connaissances à partir de toute la littérature scientifique et des bases de données disponibles et intègre les informations à l'aide de normes de biologie. Dans cet esprit, une collaboration de chercheurs de 120 instituts différents dans 30 pays, dont la France, l'Allemagne, l'Australie, le Japon, les États-Unis, l'Inde, la Turquie, le Brésil et le Canada, a lancé un effort pour développer une carte des maladies COVID-19 – une collection de modèles informatiques et diagrammes des mécanismes moléculaires impliqués dans COVID-19.
Sommaire
Une biocuration communautaire sans précédent des données publiées sur la physiopathologie du COVID-19
Cette carte est un effort communautaire à grande échelle pour développer un référentiel à accès libre et calculable des mécanismes moléculaires liés à la physiopathologie du COVID-19. L'équipe aux multiples facettes comprenait plus de 230 biocurateurs, modélisateurs, experts du domaine, bioinformaticiens, biologistes informatiques et analystes de données.
L'écosystème de la communauté COVID-19 Disease Map.
Leur travail, publié sur le serveur de pré-impression bioRxiv*, discute des outils, des lignes directrices et des plates-formes nécessaires pour développer cette carte complète des maladies et met en évidence le rôle joué par les bases de données et les approches d'exploration de texte dans la validation de l'enrichissement des informations conservées. Les chercheurs décrivent également le contenu de la carte COVID-19 et leur pertinence pour la physiopathologie moléculaire de la maladie. Ils explorent des approches de modélisation analytique et computationnelle qui peuvent être appliquées à la carte de la maladie COVID-19 pour l'interprétation et les prévisions mécanistiques des données et démontrent également des applications robustes de cette carte dans plusieurs scénarios.
La structure et le contenu de la carte des maladies COVID-19. Les domaines d'intervention de la biocuration de la carte COVID-19.
Carte de la maladie COVID-19 – une carte mentale partagée de la nature dynamique du COVID-19 aux niveaux moléculaire et systémique
Bien que la carte des maladies du COVID-19 soit une base de connaissances et un référentiel informatique, c'est aussi une représentation graphique et interactive des mécanismes moléculaires pertinents pour la maladie, qui relie de nombreuses sources de connaissances.
En tant que ressource informatique, il offre un contenu organisé pour les analyses basées sur des graphiques et la modélisation des maladies. Il agit comme une carte mentale partagée pour mieux comprendre la nature dynamique du COVID-19 au niveau moléculaire et sa propagation au niveau systémique.
Ainsi, la carte sert de plate-forme pour des formulations de modèles précis, une interprétation précise des données, un suivi thérapeutique et une exploration du potentiel de repositionnement des médicaments. Il couvre trois plates-formes et assemble des diagrammes sur les mécanismes moléculaires du COVID-19.
Ces diagrammes sont choisis parmi les études pertinentes publiées sur le SARS-CoV-2 et complétés si nécessaire à l'aide de mécanismes découverts dans d'autres virus de la même famille. Cet effort sans précédent en termes de biocuration communautaire a abouti à plus de 40 diagrammes à résolution moléculaire construits depuis mars 2020.
«Avec de nouveaux résultats publiés chaque jour, et avec l'engagement actif de la communauté de recherche, nous envisageons la carte des maladies COVID-19 comme une base de connaissances évolutive et continuellement mise à jour dont l'utilité couvre tout le spectre de la recherche et du développement, de la science fondamentale au développement pharmaceutique et médecine personnalisée. «
Vue d'ensemble de la carte dans le contexte de la progression du COVID-19. Les voies et les types de cellules impliqués dans les stades séquentiels du COVID-19, y compris certaines des manifestations cliniques les plus courantes et la prise en charge médicale depuis le moment de l'infection jusqu'à la résolution de la maladie, sont présentés. La distribution des éléments est donnée à titre indicatif et n'indique pas nécessairement une interaction unique / statique de ces éléments ou une progression constante.
Carte des maladies COVID-19 – un point de basculement vers la génération facile de données et l'accumulation de connaissances
Selon les auteurs, cela montre que l'expertise en biocuration, des directives claires et des solutions de text mining peuvent accélérer l'évolution des résultats publiés en une représentation significative des connaissances. Les auteurs estiment que la carte des maladies COVID-19 peut être un point de basculement vers la génération facile de données de recherche et l'accumulation de connaissances. Leur approche a mis à profit la capacité et l'expertise d'une communauté bioinformatique massive et les a réunies pour améliorer la façon dont la communauté scientifique construit et partage ses connaissances. En alignant leurs efforts, ils synchronisent le contenu pertinent avec des ressources similaires, fournissent des modèles de parcours spécifiques au COVID-19 et favorisent la discussion et les commentaires à toutes les étapes de la conservation.
Leur approche comprend un effort à grande échelle pour produire des outils interopérables et des pipelines d'analyse en aval transparents pour améliorer l'applicabilité des méthodologies existantes au contenu de la carte des maladies COVID-19. Avec l'aide de cette carte, les chercheurs visent à construire une armure pour de nouveaux traitements qui permettront potentiellement de prévenir de nouvelles vagues de COVID-19 ou de futures pandémies similaires.
«Nous visons à fournir les outils pour approfondir notre compréhension des mécanismes à l'origine de l'infection et aider à stimuler le développement de médicaments appuyés par des suggestions testables.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas examinés par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, orienter la pratique clinique / les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
