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Los investigadores desarrollan la nueva aproximación para la prueba COVID-19

Los investigadores de Uc San Francisco y del Chan Zuckerberg Biohub (CZ Biohub) han desarrollado una nueva aproximación para la prueba COVID-19 que descubre una configuración distinta de la expresión génica inmune en individuos infectados. Este tipo de prueba se podría utilizar como verificación contra los desvíos posibles generados por las pruebas estándar que descubren directamente el virus SARS-CoV-2, los científicos dijo.

Además, las configuraciones de la expresión génica consideradas en los pacientes COVID-19 en el estudio indican que, a diferencia de otros virus respiratorios, SARS-CoV-2 puede suprimir reacciones inmunes en los primeros tiempos de la infección, fijando el escenario para el virus a la extensión antes de que los pacientes desarrollen síntomas.

La inmunorespuesta a las infecciones respiratorias es en gran parte responsable de síntomas como la fiebre, la congestión nasal y la tos, que pudieron animar típicamente alguien a aislar y a buscar la prueba. Porque la gente con COVID-19 es la más infecciosa temprano de su curso de la enfermedad, esta inmunorespuesta suprimida en las primeras fases de COVID lo hace más probablemente que los individuos infectarán otros antes de que realicen que están enfermos.

Los líderes del nuevo estudio, publicados en línea en comunicaciones de la naturaleza el 17 de noviembre de 2020, dicen que aunque la nueva aproximación de la prueba analice moléculas totalmente diversas -- de la persona infectada, bastante que del virus que infecta a la persona -- puede ser ejecutado usando la misma tecnología de la polimerización en cadena en las mismas muestras nasales del lampazo. Podría ser utilizado como prueba independiente, o aún combinado en los mismos paneles de prueba usados en la polimerización en cadena estándar prueba para descubrir el virus. Combinar las tecnologías podría aminorar las ocasiones del falso negativo o los resultados positivos falsos, los investigadores dijeron.

“Sin incluso tener que descubrir el virus sí mismo, estas pruebas para medir cambios en la expresión de genes inmune-relacionados pueden determinar independientemente de si alguien tiene COVID-19,” dijeron el estudio co-mayor autor Chaz Langelier, Doctor en Medicina, doctorado, profesor adjunto en la división de enfermedades infecciosas en el departamento de UCSF del remedio, que llevó la investigación con Amy Kistler, doctorado, de CZ Biohub.

Los científicos de UCSF crearon tres versiones del prueba-de-concepto de la nueva prueba -- uno basado en lecturas de la actividad de gen a partir de tres genes dominantes, uno basado en lecturas a partir de 10 genes, y uno basado en 27 genes. Las pruebas descubrieron independientemente la infección COVID-19 en los casos clínico confirmados, aumentando de sensibilidad con el número de genes incluidos.

Langelier preve el usar de una de estas dimensiones de la activación del gen de señalar las pruebas virales de la polimerización en cadena por medio de una bandera del falso negativo, en las cuales la detección viral directa falla, y de eliminar los resultados positivos falsos, que pueden presentarse de la contaminación cruzada entre las muestras en laboratorios de prueba. Los positivos falsos se convierten en un reto cada vez mayor al realizar la prueba rutinaria de la gente sin síntomas en poblaciones con relativamente pocos casos. Incluso agregar apenas algunos genes al usado actualmente virus-descubriendo pruebas podría perfeccionar grandemente exactitud, él dijo.

Para determinar qué cambios en actividad de gen eran distintivos a la infección SARS-CoV-2 a los investigadores primero reconoció todo el material genético en muestras del lampazo de las vías respiratorias superiores, de modo que pudieran determinar los indicadores más importantes y más proféticos.

“Utilizamos aproximación “metagenomic una” -- de cada muestra ordenamos toda la información genética, del paciente y de cualquier microbios presentes,” dijo a Eran Mick, doctorado, científico de la bioinformática en UCSF y CZ Biohub, primer autor del estudio junto con Jack Kamm, doctorado del Biohub. “Considerábamos los microorganismos y la expresión génica humana, según lo medido por los niveles de ARN que se ha transcrito cambiar-en de genes.”

Los investigadores examinaron muestras de pacientes con los síntomas respiratorios que fueron probados para COVID-19 como explicación posible de su enfermedad. Las pruebas mostraron que muchos de los pacientes tenían COVID-19, pero alguno de él resultó ser infectado con virus respiratorios mas comunes (como la gripe) o sufrir de condiciones nonviral.

En muestras de los pacientes COVID-19 preveíamos inicialmente encontrar una activación grande de los genes que impulsan caminos favorable-inflamatorios, dada cómo es horrible sabemos que este virus puede ser. Nos sorprendieron que resultó ser el contrario. Algunos caminos inflamatorios que fueron activados por otros virus de hecho no fueron activados en COVID-19.”

Eran Mick, doctorado, científico de la bioinformática en UCSF y CZ Biohub

Con algoritmos de la computador y mucho procesamiento de números, los científicos de UCSF podían determinar una configuración distinta de la expresión génica asociada a apisonar hacia abajo de inmunorespuestas específicas que ocurre temprano durante la infección SARS-CoV-2. Los cambios difirieron de ésos considerados en otras infecciones respiratorias virales o enfermedades respiratorias nonviral, permitiendo para una diagnosis específica de COVID-19.

La configuración de la expresión génica inmunosupresiva los investigadores determinados en COVID-19 puede explicar la naturaleza cautelosa de este virus altamente transmisible, los investigadores dijeron. A diferencia del primer virus SARS-CoV, que causó la preocupación global y mató a centenares en 2002 y a 2003, SARS-CoV-2 aparece ser el más transmisible antes de que se presente el inicio de síntomas, o apenas mientras que los síntomas primero, haciéndolelos que los individuos infectarán otros antes de que realicen esté más probablemente enfermo.

“Hemos concluido de nuestro trabajo que hay un efecto inmunosupresivo que evita que los síntomas se conviertan temprano durante la infección a pesar de niveles que de la réplica viral,” Langelier que ocurría dijo. “Es una estrategia brillante, si usted es un virus.”

Sin embargo, al igual que bien sabido ahora, en un subconjunto de los pacientes COVID-19, después de que el virus haga su manera abajo de las vías respiratorias e infecte las células dentro de los pulmones, el sistema inmune pone en marcha eventual una reacción excesivamente agresiva que dañe los propios tejidos del paciente. El tratamiento de los cuidados intensivos apunta contradecir esta reacción inmune a menudo-mortal, pero ése no significa que el tratamiento inmunosupresivo temprano daría lugar a mejores resultados.

“Nuestras conclusión de una reacción inflamatoria disminuida por el sistema inmune natural sugieren que los tratamientos que suprimen el sistema inmune temprano durante la infección COVID-19 son poco probables ser beneficiosos,” a Langelier dijeron. “La comunidad médica sabe ya del estudio de la RECUPERACIÓN que el dexamethasone esteroide inmunosupresivo de la droga beneficia a pacientes con enfermedad severa, pero para ésos con enfermedad suave había una tendencia hacia resultados peores con el tratamiento.”

El estudio de las comunicaciones de la naturaleza fue basado en análisis de un punto temprano del tiempo durante el curso de la infección, y los resultados pacientes eran desconocidos. Pero los investigadores de UCSF también están participando en el estudio multicentro, anticipado, de observación del COMETA de los pacientes hospitalizados con COVID-19, en el cual las muestras cerco a través del curso de la enfermedad, y se rastrean los resultados clínicos de la progresión y de la enfermedad.

Puede ser que los caracteres cambiantes de la activación del gen que afectaban al sistema inmune podrían ayudar a predecir qué individuos son más probable experimentar enfermedad severa como resultado de la infección COVID-19. La investigación pudo también llevar a la identificación de los nuevos objetivos para el tratamiento y de las nuevas estrategias terapéuticas.

“Especialmente con las aproximaciones múltiples que son tomadas por los muchos investigadores que están participando en el estudio a escala nacional, pienso que es posible que podemos encontrar a los calculadores de la enfermedad severa que son clínico procesables,” Langelier dijimos.

Source:
Journal reference:

Mick, E., et al. (2020) Upper airway gene expression reveals suppressed immune responses to SARS-CoV-2 compared with other respiratory viruses. Nature Communications. doi.org/10.1038/s41467-020-19587-y.