Dans une récente étude publiée sur bioRxiv* serveur, les chercheurs ont évalué les protéines du plasma sanguin pour identifier de nouvelles cibles pour les approches de traitement de la maladie à coronavirus 2019 (COVID-19) et prévenir les complications associées aux maladies graves.
Sommaire
Arrière plan
Il existe un besoin non satisfait de thérapies efficaces pour les cas graves et prolongés de COVID-19. Cela pourrait être en partie dû à un manque de compréhension des phénomènes au niveau moléculaire sous-jacents aux disparités dans la progression du COVID-19.
À propos de l’étude
Dans la présente étude, les chercheurs ont étudié tout le spectre de la gravité du COVID-19, en tenant compte de l’impact de l’âge et de l’ethnicité, grâce au profilage protéomique des protéines du plasma sanguin collectées dans un référentiel d’échantillons biologiques pour le COVID-19 à l’Université de Californie du Sud (USC) , États-Unis.
L’équipe a terminé la collecte d’échantillons entre le 1er mai 2020 et le 9 juin 2021 et a attribué des identifiants anonymisés et codés à chaque participant à l’étude. Ils ont divisé les sujets de l’étude en quatre cohortes, sévère, modérée, légère et témoin.
Les sujets graves ont demandé une admission en unité de soins intensifs (USI) pour un traitement au COVID-19, tandis que les sujets modérés n’ont demandé qu’une hospitalisation pour le COVID-19. Les sujets atteints de COVID-19 léger ont été testés positifs pour le coronavirus 2 du syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS-CoV-2) mais n’ont pas nécessité d’hospitalisation, et les témoins ont été testés négatifs pour le SRAS-CoV-2 lors de leur admission aux soins intensifs et sont restés sous traitement pour d’autres maladies.
L’équipe a analysé des échantillons de plasma pour l’expression des protéines par des tests d’extension de proximité Olink (PEA) qui ont quantifié 184 biomarqueurs sécrétés. Ils ont utilisé deux panels d’Olink, Target 96 Inflammation et Target 96 Oncology II, pour évaluer les protéines liées à la réponse immunitaire. Ensemble, ces deux panels comprenaient 184 protéines, dont 178 étaient uniques.
L’équipe a exclu les protéines, la sous-unité bêta du récepteur de l’interleukine à deux (IL2RB), l’IL-1α, l’IL-2, le facteur de croissance de la nécrose bêta (β-NGF), l’IL-13, l’IL-33 et l’IL-4 comme expression protéique normalisée. (NPX) a dévié de +/- 0,3 de la valeur moyenne sur tous les échantillons. Sept protéines dans plus de 50 % des échantillons de toutes les cohortes de l’étude avaient des valeurs NPX inférieures à la limite de détection spécifique aux protéines (LOD), laissant 171 protéines uniques. Enfin, l’équipe a analysé 144 échantillons de plasma sanguin.
Résultats de l’étude
Les chercheurs ont identifié de nombreuses protéines déjà impliquées dans le COVID-19 sévère par des tests cliniques et in vitro études. Plus important encore, ils ont identifié plusieurs nouveaux marqueurs corrélés à la gravité de la réponse à l’infection par le SRAS-CoV-2. Les protéines enrichies les plus en évidence ont été impliquées dans une réponse inflammatoire à l’infection par le SRAS-CoV-2, notamment le ligand 3 (CCL3) de chimiokine (motif CC), le ligand 9 de chimiokine (CXCL9), IL-6, IL-8 et CXCL10.
Des essais cliniques évaluant leur efficacité dans la prévention de la progression vers une maladie grave et le syndrome de détresse respiratoire aiguë lié au COVID-19 sont en cours. La cohorte de sujets sévères a montré des niveaux très élevés de Syndecan 1 (SYND1) et de récepteurs extracellulaires nouvellement identifiés pour la protéine de liaison aux produits finaux de glycation avancée (EN-RAGE).
SYND1 est un protéoglycane de sulfate d’héparane, un biomarqueur potentiel des dommages de l’endothélium liés au COVID-19, entraînant un besoin plus élevé d’oxygène et de ventilation mécanique. En outre, il facilite l’entrée du SRAS-CoV-2 via la co-localisation de l’enzyme de conversion de l’angiotensine 2 (ACE2) et sa transmission aux cellules épithéliales via la liaison aux cellules dendritiques. De plus, il change activement le cours de l’infection par le SRAS-CoV-2 et pourrait être une cible potentielle pour les thérapies COVID-19.
EN-RAGE, un membre de la famille des protéines liant le calcium, est associé à plusieurs conditions pro-inflammatoires dans plusieurs organes. Ses niveaux élevés indiquent une réponse inflammatoire accrue au SRAS-CoV-2, même dans les cas asymptomatiques.
Des études ont montré que les niveaux d’EN-RAGE augmentent également dans le plasma sanguin des patients atteints de maladie pulmonaire obstructive chronique (MPOC), une affection liée au COVID-19 associée à un risque élevé d’admission, d’hospitalisation et de mortalité aux soins intensifs. Il utilise une variété de mécanismes inflammatoires impliqués dans la gravité du COVID-19, notamment les cytokines associées aux lymphocytes T, le système rénine-angiotensine et la dérégulation du nombre de macrophages. Des recherches supplémentaires devraient définir le rôle précis d’EN-RAGE et de SYND1 dans l’augmentation de la gravité du COVID-19.
En outre, les chercheurs ont identifié les facteurs de croissance, le liquide céphalo-rachidien (LCR), le facteur de croissance tumoral alpha (TGF-α), le facteur de croissance des fibroblastes 5 (FGF-5), le récepteur 2 de l’éphrine de type A (EPHA2) et le β-NGF de manière significative. et spécifiquement élevé dans les cas graves de COVID-19. Une augmentation des niveaux de ces protéines suggère la tentative du corps de réparer les tissus endommagés par l’infection par le SRAS-CoV-2.
Curieusement, les chercheurs ont trouvé les niveaux les plus élevés de mésothéline (MSLN), un facteur de croissance, dans cet ensemble de données d’étude. Des études ont examiné son rôle dans les cancers malins, mais sa fonction biologique dans des conditions physiologiques normales reste incertaine. Il serait intéressant de découvrir le ou les mécanismes par lesquels MSLN augmente la pathogenèse du COVID-19.
conclusion
Pour résumer, l’étude a mis en évidence la complexité de la physiopathologie du COVID-19. Une évaluation détaillée d’un large éventail de réponses biophysiologiques au COVID-19 a révélé plusieurs biomarqueurs associés aux voies pro-inflammatoires, aux processus d’entrée virale et de fusion membranaire, aux lésions endothéliales et à la réparation des tissus. Toutes ces protéines, voies et processus pourraient être des cibles potentielles pour les thérapies COVID-19 et devraient être évaluées plus avant.
*Avis important
bioRxiv publie des rapports scientifiques préliminaires qui ne sont pas évalués par des pairs et, par conséquent, ne doivent pas être considérés comme concluants, guider la pratique clinique/les comportements liés à la santé, ou traités comme des informations établies.
