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Le type d'ordinateur se démêle le mystère derrière l'inflammation sévère dans les gens avec COVID-19

Une étude de l'université de l'École de Médecine et du Cèdre-Sinai de Pittsburgh adresse un mystère d'abord augmenté en mars : Pourquoi certains avec COVID-19 développent-ils l'inflammation sévère ? La recherche montre comment la structure moléculaire et la séquence du SARS-CoV-2 clouent la protéine--une partie du virus qui entraîne COVID-19--a pu être derrière le syndrome inflammatoire survenir dans les patients infectés.

L'étude, cette semaine publiée dans les démarches de l'académie nationale des sciences, emploie la modélisation numérique pour mettre à zéro dedans sur une partie de la protéine de la pointe SARS-CoV-2 qui peut agir en tant que « superantigen, » donnant un coup de pied le système immunitaire dans la vitesse surmultipliée comme dans le choc toxique staphylococcique--une complication rare et potentiellement mortelle des infections bactériennes.

Les sympt40mes d'un état neuf recensé dans les patients COVID-19 pédiatriques, connus sous le nom de syndrome inflammatoire de multisystème chez les enfants (DIVERS), comprennent la fièvre persistante et l'inflammation sévère qui peuvent affecter une foule de systèmes corporels. Tandis que rare, le syndrome peut être sérieux ou même fatal.

Les premiers états de cette condition sortant de l'Europe ont recueilli l'attention du Co-sénior d'étude Moshe Arditi auteur, M.D., directeur des maladies infectieuses et de la Division pédiatriques d'immunologie chez Cèdre-Sinai et un expert sur une autre maladie inflammatoire pédiatrique--La maladie de Kawasaki.

Arditi a contacté son collaborateur à long terme, Ivet Bahar, Ph.D., professeur et John distingué K. Vries Chair de biologie de calcul et de systèmes à l'École de Médecine de Pitt, et la recherche commencée par deux des caractéristiques du virus SARS-CoV-2 qui pourrait être responsable de DIVERS.

Bahar et son équipe ont produit un type d'ordinateur de l'interaction entre la protéine virale de la pointe SARS-CoV-2 et les récepteurs sur les cellules de T humaines, les soldats d'infanterie du système immunitaire.

Dans des circonstances normales, les cellules de T aident le fuselage à combattre hors circuit l'infection, mais quand ces cellules sont activées en quantité anormalement grande, comme c'est le cas avec des superantigens, elles produisent des quantités massives de cytokines inflammatoires--petites protéines impliquées dans la signalisation de système immunitaire--dans ce qui est connu comme « tempête de cytokine. »

Utilisant ce type d'ordinateur, l'équipe pouvait voir qu'une région spécifique sur la protéine de pointe avec les configurations superantigenic agit l'un sur l'autre avec des cellules de T. Puis, elles comparées cette région à une protéine bactérienne qui entraîne le choc toxique staphylococcique et a trouvé des similitudes saisissantes en séquence et structure. D'une manière primordiale, le superantigen SARS-CoV-2 proposé a montré une affinité élevée pour les récepteurs à cellule T obligatoires--la première étape vers le contact hors d'une réaction immunitaire d'emballement.

« Tout est venu l'un après l'autre, chaque fois une surprise énorme. Les pièces du puzzle finies vers le haut de s'adapter extrêmement bien, » a dit Bahar, auteur de Co-sénior sur l'étude.

En trouvant des similitudes de taux de protéine entre SARS-CoV-2 et la structure bactérienne qui entraîne le choc toxique staphylococcique, les chercheurs ont dit qu'ils peuvent avoir ouvert les horizons neufs pour soigner non seulement les patients DIVERS, mais également les adultes avec l'infection COVID-19 remarquant la cytokine fulminent.

Les chercheurs ont également collaboré avec des scientifiques étudiant les patients COVID-19 adultes en Allemagne et ont constaté que ceux que les symptômes sévères expérimentés ont eu une réaction à cellule T assimilée à ce qui est vu dans les gens exposés aux superantigens et très différents de la réaction à cellule T dans les patients qui ont eu seulement des symptômes modérés.

Notre recherche finalement commence à se démêler les mécanismes potentiels impliqués et soulève la possibilité que les options thérapeutiques pour le choc toxique staphylococcique, tel que l'immunoglobuline intraveineuse et les stéroïdes, peuvent être efficaces pour manager et traiter DIVERS chez les enfants et le hyperinflammation dans les patients adultes de coronavirus. »

Moshe Arditi, M.D, professeur de la pédiatrie et des sciences biomédicales, directeur des maladies infectieuses et de la Division pédiatriques d'immunologie, Cèdre-Sinai  

Les laboratoires d'Arditi et de Bahar emploient maintenant les idées produites par cette étude pour rechercher et pour tester des anticorps spécifiques au superantigen SARS-CoV-2, dans le but des traitements se développants qui adressent particulièrement la tempête DIVERSE et de cytokine dans les patients COVID-19.

Source:
Journal reference:

Cheng, M. H., et al. (2020) Superantigenic character of an insert unique to SARS-CoV-2 spike supported by skewed TCR repertoire in patients with hyperinflammation. Proceedings of National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.2010722117.