Ученые из Медицинской школы Университета Колорадо вместе с коллегами из больницы UCHealth Университета Колорадо обнаружили определенные генетические биомаркеры, которые не только показывают, кто инфицирован COVID-19, но и дают представление о том, насколько серьезным может быть заболевание. основной диагностический пробел.
"Я думаю, что это исследование является потрясающим подтверждением концепции в области тестирования COVID-19, которое может быть применено к другим заболеваниям," сказал ведущий автор исследования Кэтлин Барнс, доктор философии.D., профессор Медицинской школы CU. "Это важный шаг вперед в мире точной медицины."
Исследование, опубликованное во вторник в журнале Communications Medicine, предполагает, что конкретные сигналы процесса, называемого метилированием ДНК, различаются между инфицированными и не инфицированными SARS-CoV-2. И они могут указывать на тяжесть заболевания даже на ранних стадиях.
Метилирование ДНК, критически важное для функционирования клеток, является эпигенетическим сигнальным инструментом, который клетки используют для выключения генов. Любые ошибки в процессе могут спровоцировать самые разные заболевания.
Барнс считает, что внимание к этим сигналам может помочь заполнить необходимый пробел в современном мире тестирования COVID. Большинство тестов на антиген COVID-19 или экспресс-тестов зависят от штаммов вирусов и могут иметь высокий уровень ложноотрицательных результатов. Они не предсказывают жизнеспособность вируса и его репликацию, а также не предсказывают клинические исходы, говорится в исследовании.
Пациент с предварительными симптомами может иметь отрицательный результат теста на вирус SARS-CoV-2, в то время как пациенты, которые выздоровели, могут по-прежнему иметь положительный результат, несмотря на то, что больше не являются заразными.
"Срочно требуется точная диагностика для контроля продолжающегося распространения среди населения, лучшего понимания реакции хозяина и для разработки вакцин и противовирусных препаратов," в исследовании говорится. "Определение того, у каких пациентов, инфицированных SARS-CoV-2, с наибольшей вероятностью разовьется тяжелое заболевание, позволит клиницистам отсортировать пациентов с помощью расширенной поддержки принятия клинических решений."
Но авторы заявили, что не знают ни одного теста, который мог бы предсказать клиническое течение COVID-19.
Имея это в виду, они проанализировали эпигеном в образцах крови людей с COVID-19 и без него. Они настроили инструмент от Illumina под названием Infinium Methylation EPIC array, чтобы улучшить обнаружение иммунного ответа. Затем исследователи составили профили образцов периферической крови 164 пациентов с COVID-19 и 296 пациентов контрольной группы.
Образцы ДНК периферической крови были собраны у пациентов, обследованных в UCHealth, и протестированы на эпигенетические сигнатуры SARS-CoV-2, начиная с 1 марта 2020 г. Большинство образцов крови было собрано в Банке образцов для неотложной медицины Университета Колорадо под руководством соавтора исследования Эндрю Монте, доктора медицины, доктора медицинских наук.D., и передан в Исследовательскую генетическую организацию Колорадо Аншутц (CARGO). Дополнительные образцы были взяты у пациентов, поступивших в биорепозиторий COVID-19 Университета Колорадо.
Исследователи обнаружили специфические генетические маркеры инфекции SARS-CoV-2, а также указания на то, насколько серьезным может быть заболевание.
"Эти сигналы о прогрессировании заболевания присутствовали при первоначальном заборе крови при первом входе в больницу," в исследовании говорится. "Вместе эти подходы демонстрируют потенциал измерения эпигенома для мониторинга статуса и тяжести SARS-CoV-2."
По словам Барнса, результаты могут в конечном итоге привести к новому и более точному способу тестирования на COVID-19.
"Мы изучаем, как эта платформа может повысить ценность мира диагностики COVID," она сказала. "Мы считаем, что полезно знать, у каких пациентов развивается более серьезное заболевание. Это может сказать вам, сможете ли вы переждать инфекцию или вероятность ее ухудшения."