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Les chercheurs découvrent les modifications métaboliques fondamentales qui sont liées à la gravité COVID-19

Les patients COVID-19 ont des réactions immunitaires différentes qui aboutissent à la maladie des résultats s'échelonnant de l'infection SARS-CoV-2 asymptomatique à la mort. Après examen des prises de sang de presque 200 patients COVID-19, les chercheurs ont découvert les modifications métaboliques fondamentales qui règlent comment les cellules immunitaires réagissent à la maladie. Ces modifications sont associées à la gravité de la maladie et pourraient être employées pour prévoir la survie des malades. Les découvertes étaient publiées en biotechnologie de nature de tourillon.

Nous savons qu'il y a une gamme des réactions immunitaires à COVID-19, et les procédés biologiques étant à la base de ces réactions ne sont pas bons compris. Nous avons analysé des milliers de marqueurs biologiques liés aux voies métaboliques qui sont à la base du système immunitaire et ont trouvé quelques indices pour quelles modifications immunisé-métaboliques peuvent être pivotalement dans la maladie sévère. Notre espoir est que ces observations de fonction immunitaire aideront d'autres à rassembler la réaction de fuselage à COVID-19. La compréhension plus profonde gagnée ici peut éventuellement aboutir à améliorer les traitements qui peuvent plus avec précision viser les modifications immunisées ou métaboliques les plus problématiques. »

Jihoon Lee, Co-premier auteur, étudiant de troisième cycle, centre de cancérologie de Fred Hutchinson

Les chercheurs ont rassemblé 374 prises de sang - deux entraîne selon le patient pendant la première semaine après avoir été diagnostiqué avec l'infection SARS-CoV-2 - et analysé leur plasma et cellules immunitaires uniques. L'analyse a compris 1.387 gènes impliqués en voies métaboliques et 1.050 métabolites de plasma.

Dans des échantillons de plasma, l'équipe a constaté que la gravité COVID-19 accrue est associée à l'altération de métabolite, proposant l'activité liée immunisé accrue. En outre, par l'ordonnancement unicellulaire, les chercheurs ont constaté que chaque type principal de cellule immunitaire a une signature métabolique distincte.

« Nous avons trouvé que métabolique la reprogrammation de cela est hautement spécifique à différentes classes de cellule immunitaire (par exemple « cellules de T de CD8+ de tueur », « cellules de T de CD4+ d'aide des », anticorps-sécrétant des cellules de B, etc.) et même à sous-types de cellules, et la reprogrammation métabolique complexe du système immunitaire est associée au metabolome global de plasma et est prévisionnelle de la gravité de la maladie et même la mort patiente, » a indiqué le Co-premier et Co-correspondant M. Yapeng Su, un scientifique d'auteur de recherches à l'institut pour la biologie de systèmes. De « tels profonds et cliniquement des analyses appropriées sur la reprogrammation métabolique sophistiquée dans nos systèmes immunitaires hétérogènes sont impossibles autrement à gagner sans analyse multi-omic unicellulaire avancée. »

Ce travail fournit des analyses significatives pour développer plus de traitements efficaces contre COVID-19. Il représente également une barrière technique importante. Plusieurs des ensembles de données qui sont rassemblés de ces patients tendent à mesurer des aspects très différents de la maladie, et s'analysent en isolation. Naturellement, on voudrait que ces différentes vues contribuent à un tableau général du patient. L'approche décrite ici tient compte du montant des différents ensembles de données pour être beaucoup plus grande que les pièces, et prévoit une évaluation beaucoup plus riche de la maladie. »

M. JIM Heath, président et professeur de Service informatique et d'auteur Co-correspondant sur le papier

La recherche a été conduite par des scientifiques de Service informatique, centre de cancérologie de Fred Hutchinson, l'Université de Stanford, l'institut du cancer de St John suédois de centre médical au dispensaire de St John, l'université de Washington, le Howard Hughes Medical Institute.

Le financement pour ce projet vient de Merck et l'autorité avancée biomédicale de recherche et développement (BARDA), la fondation de famille de Wilke, la fiducie de bienfaisance de justification militaire Murdock, la fondation suédoise de centre médical, l'institut de Parker pour l'immunothérapie du cancer, Gilead, services Web d'Amazone, et les instituts de la santé nationaux.

Source:
Journal reference:

Lee, J.W., et al. (2021) Integrated analysis of plasma and single immune cells uncovers metabolic changes in individuals with COVID-19. Nature Biotechnology. doi.org/10.1038/s41587-021-01020-4.