Una “firma molecolare” nel sangue può indicare la gravità della malattia da Coronavirus

Quando il nuovo coronavirus SARS-CoV-2, che provoca la malattia Covid-19, è è stato riconosciuto, non si sapeva molto sulla malattia che provoca. I medici si sono affrettati a capire come trattare al meglio questi pazienti e a prevedere come se la sarebbero cavata i singoli pazienti. Con l’aumento del numero di casi, le prove aneddotiche stanno cedendo il passo all’analisi statistica.
I ricercatori hanno identificato più di 200 molecole biologiche presenti nel sangue dei pazienti con Covid-19 ma non di quelli ricoverati con altre malattie respiratorie. Queste molecole forniscono informazioni su come il virus danneggia il corpo. I ricercatori hanno reso i loro dati pubblicamente disponibili per l’analisi da parte di altri ricercatori, tramite uno strumento web chiamato covid-omics.app.
Ariel Jaitovich è un medico pneumologo e rianimatore presso l’Albany Medical College di Albany, New York. “New York City è stata colpita in modo drastico durante i primi mesi della pandemia“, ha detto.
Quella crisi ha fornito un’opportunità unica per osservare un’ampia coorte di pazienti in condizioni controllate. Jaitovich ha collaborato con Josh Coon, un chimico biomolecolare dell’Università del Wisconsin-Madison, per analizzare campioni di sangue di 102 pazienti che erano stati ricoverati in ospedale con Covid-19. Per confronto, hanno testato 26 pazienti ricoverati in ospedale per “problemi respiratori da moderati a gravi“, ma risultati negativi al virus.
Hanno testato più di 17.000 diverse molecole nel sangue, comprese proteine, lipidi e RNA, e hanno monitorato i livelli di queste molecole nel corso della malattia di ogni paziente. Utilizzando strumenti di apprendimento automatico per elaborare la grande quantità di dati, i ricercatori hanno assemblato un profilo di molecole biologiche e di espressione genica correlata non solo con l’infezione da Covid-19, ma con la gravità della malattia.
“Abbiamo anche identificato entità potenzialmente targetizzabili, non solo entità predittive“, ha detto Jaitovich. Le “entità targetizzabili” sono cose che i medici sanno come regolare con i farmaci, aumentandone o riducendone i livelli per riportarli alla normalità.
Ad esempio, l’analisi ha rivelato che più grave è la malattia del paziente, più è bassa la concentrazione di una molecola chiamata citrato. Il citrato impedisce la coagulazione del sangue e un segno distintivo di Covid-19 è la pericolosa formazione di coaguli di sangue.
Un altro candidato interessante è una molecola chiamata gelsolina, una molecola che viene rilasciata in risposta all’infiammazione e al danno cellulare. “Abbiamo scoperto che una diminuzione della gelsolina è associata in modo significativo a risultati negativi“, ha detto Jaitovich. I pazienti che non hanno abbastanza gelsolina per ripulire i danni causati dal virus tendono a ammalarsi.
È probabile che vengano trovate più molecole targetizzabili mentre altri ricercatori analizzano i dati, che sono disponibili gratuitamente online.
Questi risultati rappresentano un primo passo, non un’ultima parola.
Tutti i pazienti nello studio sono stati ricoverati in ospedale, quindi non rappresentano l’intero spettro di possibili esiti. Tuttavia, quasi la metà dei pazienti non ha trascorso del tempo in terapia intensiva e alcuni hanno trascorso solo pochi giorni in ospedale.
“Tutte le persone analizzate nel nostro studio erano ragionevolmente malate“, ha detto Coon. “Vorrei fare un altro studio in cui possiamo ottenere un campione più ampio di persone, da quelle asintomatiche fino ai casi più gravi, come abbiamo visto“.
Ci sono altri motivi per interpretare i risultati con cautela. Pratik Sinha, un medico di terapia intensiva presso la Washington University di St. Louis, sottolinea che i trattamenti somministrati in terapia intensiva possono causare importanti cambiamenti nella biochimica del corpo. È possibile, ha detto, che le molecole trovate dal team fossero correlate ai trattamenti piuttosto che alla malattia stessa.
“È davvero difficile analizzare se la quantità di segnale che stanno rilevando è una conseguenza degli interventi che sono già avvenuti e quanto è inerente alla malattia“, ha detto Sinha. I pazienti con Covid-19 hanno trascorso diversi giorni in ospedale prima di essere arruolati nello studio, mentre il gruppo non-Covid-19 è stato generalmente arruolato entro un giorno. È possibile che le differenze osservate tra i due gruppi di pazienti siano dovute all’aumento del tempo in ospedale prima del test.
Tuttavia, ha detto, lo studio è stato “impressionante”.
“Sono un sostenitore del loro approccio”, ha detto Sinha. “Mi congratulo con queste persone per aver fatto lo studio. Non voglio sminuire il buon lavoro che questi investigatori hanno svolto in circostanze difficili“.