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I ricercatori riferiscono una biopsia liquida per COVID-19

Un nuovo studio pubblicato sul medRxiv* del " server " della pubblicazione preliminare nel luglio 2020 riferisce il potenziale di DNA senza cellula come indicatore della severità della malattia in COVID-19. Ciò ha potuto aiutare i pazienti della valutazione come pure fornire un indicatore prognostico.

La pandemia corrente COVID-19 è causata dal coronavirus 2 (SARS-CoV-2) di sindrome respiratorio acuto severo e si è trasformata in in una crisi di salute pubblica significativa intorno al mondo. È una malattia multisystemic, sebbene sembri essere il più riconoscibile come polmonite severa che piombo alla sindrome di emergenza respiratoria acuta (ARDS) in una minoranza significativa dei casi.

Il fatto rimane che l'infezione è asintomatica e, pertanto, irriconoscibile nella maggior parte dei casi, permettendo la sua estesa e diffusione rapida. C'è una grande necessità di identificare i biomarcatori capaci di predizione della severità della malattia nella fase iniziale, in modo da contribuire a gestire giustamente tali pazienti. Inoltre, il meccanismo della malattia è egualmente lontano dalla radura.

Malattia di sistema multiplo

La ricerca priore indica che oltre ai polmoni, COVID-19 egualmente pregiudica il sangue, il cuore, i reni, il fegato ed il cervello. Una risposta immunitaria incontrollata è egualmente probabilmente un contributore alla malattia critica COVID-19, manifestantesi in alcuni pazienti pediatrici come sindrome infiammatoria di sistema multiplo.

Lo studio corrente è stato puntato su che esplora l'uso di DNA senza cellula (cfDNA) nella circolazione nel tentativo di trovare le prove che possono quantificare la lesione che accade simultaneamente ai tessuti multipli. Un uso di tali prove sarà di riflettere l'avvenimento della lesione alle celle, ai tessuti ed agli organi di un paziente COVID-19. Il secondo è di valutare la severità della malattia e di predire i sui risultati. Ed in terzo luogo, possono contribuire a scoprire la partecipazione degli organi multipli in questa malattia.

Che cosa è cfDNA?

Il test prenatale non invadente è stato permesso per la prima volta dopo l'individuazione che il cfDNA potrebbe essere usato per individuare le anomalie genetiche nel feto. Questi sono brevi pezzi del DNA che circolano dopo la distruzione delle loro celle contenenti. Di nuovo, dopo che i trapianti dell'solido-organo, cfDNA dal donatore traccia l'avvenimento del rifiuto iniziale.

Più recentemente, il cfDNA sta provando mediante tecniche epigenetiche per identificare il suo tessuto dell'origine. I centri di ricerca attuali su questa ipotesi, mirante ad identificare i tessuti/organi danneggiati in COVID-19.

Lo studio: cfDNA e tessuti dell'origine

I ricercatori hanno esaminato 52 campioni di sangue da 5 adulti con COVID-19, raccolto oltre i 14 giorni, con sei campioni dai pazienti con altre infezioni respiratorie quali influenza B, il virus respiratorio sinciziale e i coronaviruses endemici. Hanno trovato che il cfDNA dal polmone è stato aumentato di COVID-19 confrontato ad altre infezioni respiratorie come pure precursori del globulo e del fegato.

Poi hanno provato 52 nuovi campioni da 28 pazienti COVID-19 iscritti ad un test clinico, raccolto ai giorni 1, 5 e 15 a partire dall'iscrizione finchè erano ancora in ospedale alla data della raccolta. Hanno trovato che il cfDNA del polmone era superiore all'più alta concentrazione media dentro più di 60% di questi pazienti ed anche più alto cfDNA fegato-derivato e cfDNA erythroblast-derivato. Per quanto riguarda il calendario, hanno trovato col passare del tempo che la lesione del tessuto ha recuperato lentamente col passare del tempo, con un aumento lento nel contributo relativo di cfDNA erythroblast-derivato.

Progettazione di studio. A) Due gruppi indipendenti sono stati utilizzati nel nostro studio: In primo luogo, un gruppo ad alta frequenza della raccolta con 5 pazienti SARS-CoV-2 (N = 52 campioni) e 6 SARS-CoV-2 quantità negativa, pazienti positivi del virus a RNA (N = 6 campioni). In secondo luogo, una prova ripartita con scelta casuale di controllo di 28 pazienti SARS-CoV-2 con plasma ai punti seriali di tempo (N = 52 campioni). 4 persone in buona salute si sono offerte volontariamente il plasma per l
Progettazione di studio. A) Due gruppi indipendenti sono stati utilizzati nel nostro studio: In primo luogo, un gruppo ad alta frequenza della raccolta con 5 pazienti SARS-CoV-2 (N = 52 campioni) e 6 SARS-CoV-2 quantità negativa, pazienti positivi del virus a RNA (N = 6 campioni). In secondo luogo, una prova ripartita con scelta casuale di controllo di 28 pazienti SARS-CoV-2 con plasma ai punti seriali di tempo (N = 52 campioni). 4 persone in buona salute si sono offerte volontariamente il plasma per l'analisi senza cellula del DNA. B) Flusso di lavoro sperimentale. il cfDNA è estratto da plasma e l'ordinamento del bisolfuro del intero-genoma è realizzato. Parallelamente, i profili di metilazione della cella ed i genoma del tessuto sono ottenuti dai database a disposizione del pubblico. i profili di metilazione del cfDNA sono confrontati a quelli dei riferimenti del tessuto e delle cellule per arguire i contributi relativi dei tessuti alle miscele del cfDNA. C) UMAP delle regioni differenziale metilate per i tipi isolati del tessuto e delle cellule usati come riferimento.

il cfDNA riflette la lesione ed il tessuto dell'origine

I ricercatori hanno trovato che in due gruppi differenti dei pazienti COVID-19, c'erano segni della lesione al polmone, al fegato ed al rene. Egualmente hanno trovato che il cfDNA dai precursori del globulo rosso è aumentato sia relativamente che assolutamente di questi pazienti rispetto a quelli ad altri infezioni del virus a RNA e comandi sani.

Il cfDNA del rene era più alto in pazienti COVID-19 che sono morto, a 1,5% contro 0,5% in coloro che è sopravvissuto a e 0,005% nei comandi sani.

Un aumento nella proporzione relativa di cfDNA erythroblast-derivato ha mostrato quello ad un punto qualunque, ha predetto la mortalità del paziente ospedalizzato. Ad un punteggio di 9, i pazienti hanno avuti più alto cfDNA del erythroblast che quando il punteggio era 7-8, sebbene tutti i pazienti avessero aumentato significativamente il cfDNA del erythroblast.

Ciò è probabilmente dovuto il volume d'affari aumentato e la produzione delle cellule rosse dopo l'emolisi di COVID-10-induced, che a sua volta è segnalata dall'anemia comune in questi pazienti. Infatti, questo cfDNA corrisponde alle misure cliniche dell'anemia. I meccanismi da cui l'anemia è causata comprendono la tempesta di citochina e di hyperinflammation, la fagocitosi delle celle rosse secondarie ad infiammazione e la formazione di microthrombi, che consuma le celle rosse.

I ricercatori supportano un altro meccanismo presunto, tuttavia, vale a dire, produzione dysregulated delle cellule rosse secondaria all'associazione virus-ACE2, che gli atti via angiotensina II. lesioni dirette o indirette ai precursori delle cellule rosse è un'altra sorgente proposta di cfDNA. Ulteriore ricerca sui livelli di circolazione di reticolocitarie e di valutazione del midollo osseo sarà richiesta per verificare queste possibilità.

Componenti del cfDNA del fegato con gli enzimi del fegato. In accordo un altro documento, lo studio egualmente ha trovato che la deidrogenasi del lattato (LDH), conosciuta per essere un indicatore di danno di tessuto e della ripartizione delle cellule rosse, è un forte preannunciatore di risultato COVID-19, correlante bene con il cfDNA del erythroblast. L'uso di cfDNA tessuto-specifico può contribuire ad individuare il tessuto nocivo di cui LDH servisce da indicatore.

Gruppo ad alta frequenza della raccolta del campione a UCSF. Contributi relativi Paziente-specifici del tessuto di A-B) per SARS-CoV-2 i pazienti (A) ed altri pazienti di infezione del virus a RNA (B). I triangoli indicano i tempi di campionatura. C) Heatmaps della diversità diRaglio-Curtis. D) Scatterplot della diversità patientspecific diRaglio-Curtis (lasciata) e del boxplot della diversità diRaglio-Curtis fra le proporzioni del tessuto del cfDNA dai campioni raccolti dallo stesso giorno (entro 24 ore), la stessa persona (ma non entro 24 ore), o da tutti i pazienti (destra). E) Confronto di una frazione del tessuto di quattro tipi del tessuto e delle cellule (neutrofilo, erythroblast, polmone e fegato) fra i pazienti positivi SARS-CoV-2 ed altri pazienti del positivo del virus a RNA. *: P-valore < 0,05; **: P-valore < 0,01; ***: P-valore < 0,001 (P-valori calcolati facendo uso di una prova di Wilcoxon)
Gruppo ad alta frequenza della raccolta del campione a UCSF. Contributi relativi Paziente-specifici del tessuto di A-B) per SARS-CoV-2 i pazienti (A) ed altri pazienti di infezione del virus a RNA (B). I triangoli indicano i tempi di campionatura. C) Heatmaps della diversità diRaglio-Curtis. D) Scatterplot della diversità patientspecific diRaglio-Curtis (lasciata) e del boxplot della diversità diRaglio-Curtis fra le proporzioni del tessuto del cfDNA dai campioni raccolti dallo stesso giorno (entro 24 ore), la stessa persona (ma non entro 24 ore), o da tutti i pazienti (destra). E) Confronto di una frazione del tessuto di quattro tipi del tessuto e delle cellule (neutrofilo, erythroblast, polmone e fegato) fra i pazienti positivi SARS-CoV-2 ed altri pazienti del positivo del virus a RNA. *: P-valore < 0,05; **: P-valore < 0,01; ***: P-valore < 0,001 (P-valori calcolati facendo uso di una prova di Wilcoxon)

Prognosi collegata per ammontare al cfDNA

Lo studio osserva, “un punteggio clinico di 7 o maggior (indicando l'esigenza dell'ammissione all'unità di cure intensive ed alla ventilazione meccanica dilagante), è stato associato con un aumento importante nel carico totale di cfDNA.„ Gli ultimi hanno aumentato il frp composto di dieci parti, 1,5 g/μL in pazienti con i punteggi fra 4-6 e 7-9.

I ricercatori hanno trovato che la somma totale di cfDNA era comparabile al disgaggio ordinale del WHO per la malattia progressiva. Mentre la quantità di cfDNA è aumentato, così ha fatto il numero delle ammissioni all'unità di cure intensive (ICU) ed il numero dei pazienti che hanno avuto bisogno della ventilazione meccanica.

Interessante, non c'era differenza significativa nei livelli di cfDNA nel siero dei pazienti curati con lopinavir/ritonavir, supportante le prove più iniziali che non hanno fornito la prova definitiva dell'efficacia di questo trattamento sopra cura standard.

Implicazioni e conclusione

Lo studio riassume,„ troviamo il contributo significativo all'utilità di cfDNA che profila come strumento prognostico per l'individuazione tempestiva ed il video della cella e della lesione del tessuto connesse con COVID-19.„ Questa prova come minimo dilagante non solo permette una maschera più dettagliata della severità clinica della malattia ai tempi della presentazione ma egualmente fornisce la prova della sua correlazione come biomarcatore affidabile della severità nei test clinici di nuove droghe proposte per il trattamento di COVID-19.

Secondariamente, restringono un aspetto specifico, vale a dire, il cfDNA totale, che può essere misurato economico in un'ora, per il confronto dei risultati pazienti nei test clinici come pure per la determinazione della gestione paziente nella cura corrente.

Avviso *Important

il medRxiv pubblica i rapporti scientifici preliminari che pari-non sono esaminati e, pertanto, non dovrebbero essere considerati conclusivi, guida la pratica clinica/comportamento correlato con la salute, o trattato come informazioni stabilite.

Journal reference:
Dr. Liji Thomas

Written by

Dr. Liji Thomas

Dr. Liji Thomas is an OB-GYN, who graduated from the Government Medical College, University of Calicut, Kerala, in 2001. Liji practiced as a full-time consultant in obstetrics/gynecology in a private hospital for a few years following her graduation. She has counseled hundreds of patients facing issues from pregnancy-related problems and infertility, and has been in charge of over 2,000 deliveries, striving always to achieve a normal delivery rather than operative.

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