În noile cercetări, oamenii de știință au identificat o enzimă specifică - sPLA2-IIA - care poate prezice care dintre pacienții cu formă severă de COVID-19 vor muri, în cele din urmă, din cauza virusului COVID-19. Cunoscut pentru rolul său evaziv în inflamația severă a corpului uman, sPLA2-IIA prezintă asemănări cu o enzimă găsită în veninul de șarpe cu clopoţei.

Descoperirea furnizează o nouă ţintă terapeutică pentru a reduce mortalitatea, arată un studiu nou, publicat săptămâna trecută în Journal of Clinical Investigation. sPLA2-IIA, care seamănă cu o enzimă activă din veninul şarpelui cu clopoţei, se găseşte în concentraţii mici la oamenii sănătoşi şi se ştie de mult că joacă un rol vital în apărarea organismului împotriva infecţiilor bacteriene, distrugând membranele celulare microbiene.

Când enzima activată circulă însă la concentraţii înalte, are capacitatea de a distruge şi membranele organelor vitale, spune Floyd (Ski) Chilton, autor senior al lucrării şi cercetător la Universitatea Arizona. „Graficul rezistenţei la boală faţă de toleranţa gazdei este o curbă în formă de clopot”, explică Floyd Chilton,cercetător la Universitatea Arizona.

Mai precis, enzima încearcă să omoare virusul, dar de la un punct încolo este eliberată în volume aşa mari, că lucrurile se îndreaptă într-o direcţie greşită, distrugând membranele celulare ale bolnavului şi ducând astfel la insuficienţa mai multor organe şi în final la deces.

Floyd (Ski) Chilton: Alături de inhibitorii sPLA2-IIA deja testaţi clinic, „studiul susţine o nouă ţintă terapeutică pentru a reduce sau chiar preveni mortalitatea COVID-19.

Profesorul SUNY Maurizio Del Poeta și echipa sa au urmărit datele clinice și diagramele medicale pentru 127 de pacienți spitalizați la Universitatea Stony Brook din New York între ianuarie și iulie 2020. A doua cohortă a inclus un amestec de 154 de probe colectate de la Stony Brook și Banner Centrul Medical Universitar din Arizona în perioada ianuarie - noiembrie 2020.

 Floyd Chilton a mai spus că echipa de cercetare a putut analiza mii de date despre pacienţi, folosind algoritmi de învăţare automată (sau machine learning, adică o categorie a inteligenţei artificiale axată pe construirea de sisteme care pot învăţa în funcţie de datele pe care le procesează).

Dincolo de factorii de risc tradiţionali precum vârsta, indicele de masă corporală şi afecţiunile preexistente, echipa s-a concentrat şi pe enzimele biochimice, precum şi pe nivelurile de metaboliţi lipidici ai pacienţilor (n.a. – metaboliţii sunt produşi intermediari ai organismului, care au funcții variate, printre care se numără aceea de combustibil, rolul structural, de semnal, de inhibiție sau stimulare pentru enzime, de catalizator, de apărare și de interacțiune cu alte organisme).

„În acest studiu, am putut identifica tiparele de metaboliţi care s-au regăsit la pacienţii ucişi de boală”

A declarat autorul principal al studiului, Justin Snider, profesor asistent de cercetare în Departamentul de Nutriţie de la Universitatea Arizona. Metaboliţii care au rezultat au arătat disfuncţie la nivelul energiei celulare şi înalte concentraţii din enzima sPLA2-IIA. Primul lucru era de aşteptat, al doilea nu.

Prof. Justin Snider: Folosind aceleaşi metode de învăţare automată (machine learning), cercetătorii au dezvoltat un arbore de decizie menit să prezică mortalitatea COVID-19. Concentraţie de 20 ori mai mare Majoritatea indivizilor sănătoşi au în circulaţie niveluri de enzimă sPLA2-IIA de aproximativ jumătate de nanogram per mililitru. Potrivit studiului, COVID-19 a fost fatal la 63% dintre pacienţii cu formă severă a bolii şi niveluri ale sPLA2-IIA mai mari sau egale cu 10 nanograme per mililitru. Deci de douăzeci de ori mai mult decât media.

„Mulţi dintre pacienţi care au murit de la COVID-19 au avut unele dintre cele mai mari niveluri ale enzimei raportate vreodată”, spune Chilton, care a studiat enzima peste 3 decenii. O enzimă „cu dinți”, posibil implicată şi în COVID de lungă durată Rolul enzimei sPLA2-IIA a fost subiectul cercetării vreme de jumătate de secol şi este „poate cel mai examinat membru al familiei de fosfolipaze”, explică Chilton, într-un comunicat de presă. Charles McCall, principalul cercetător de la Wake Forest University în acest studiu, se referă la enzimă ca la un „dispozitiv de mărunţire”, pentru cât de frecvent este implicată în evenimente de inflamaţie severă, precum sepsisul bacterian, precum şi şocul cardiac sau hemoragic.

Cercetări anterioare arătaseră deja cum această enzimă distruge membranele celulare microbiene în infecţii bacteriene, dar şi că are o moştenire genetică similară cu a unei enzime-cheie găsite în veninul şerpilor. Proteina „are, din punct de vedere genetic, multe în comun cu enzima activă din veninul şarpelui cu clopoţei şi, similar cu efectul veninului în corp, are capacitatea de a se lega de receptorii din joncţiunile neuromusculare şi de a dezactiva eventual funcţia acestor muşchi”, a explicat Chilton, în comunicatul de presă citat.

„Aproximativ o treime dintre oameni dezvoltă COVID lung și mulți dintre ei erau indivizi activi care acum nu pot merge 100 de metri. Întrebarea pe care o investigăm acum este: dacă această enzimă este încă relativ mare și activă, ar putea fi ea responsabilă şi pentru impactul COVID de lungă durată pe care îl vedem? ”,  a concluzionat Chilton, potrivit laboratoryequipment.