Det peer-reviewede studie, udgivet som et fortryk, vil hjælpe med at fokusere indsatsen for at forstå, hvad SARS-COV-2 gør i kroppen, hvorfor nogle mennesker er mere modtagelige, og hvordan man bedst søger behandlinger, siger forskerne.
Da der kom nyheder om en ny coronavirus i Kina, Ordovas-Montanes og Shalek havde allerede undersøgt forskellige celletyper fra hele det menneskelige åndedrætssystem og tarm. De havde også indsamlet data fra primater og mus.
I februar, de begyndte at dykke ned i disse data.
Vi begyndte at se på celler fra væv, såsom slimhinden i næsehulen, lungerne, og tarm, baseret på rapporterede symptomer, og hvor virussen er blevet påvist. Vi ønskede at give den bedst mulige information på tværs af hele vores spektrum af forskningsmodeller. "
Jose Ordovas-Montanes, Ph.d. på Boston Children's Hospital
Nyere forskning havde fundet ud af, at SARS-CoV-2-ligesom den nært beslægtede SARS-CoV, der forårsagede SARS-pandemien, bruger en receptor kaldet ACE2 til at komme ind i humane celler, hjulpet af et enzym kaldet TMPRSS2. Det fik Ordovas-Montanes og Shalek og kolleger til at stille et simpelt spørgsmål:Hvilke celler i åndedræts- og tarmvæv udtrykker både ACE2 og TMPRSS2?
For at løse dette spørgsmål, holdet henvendte sig til encellet RNA-sekventering, som identificerer hvilken af cirka 20, 000 gener er "tændt" i individuelle celler. De fandt ud af, at kun en lille procentdel af menneskelige respiratoriske og tarmceller, ofte langt under 10 procent, lav både ACE2 og TMPRSS2. Disse celler falder i tre typer:Pokalceller i næsen, der udskiller slim; lungeceller kendt som type II -pneumocytter, der hjælper med at vedligeholde alveolerne (sækkene, hvor ilt optages); og en type såkaldte enterocytter, der beklæder tyndtarmen og er involveret i næringsabsorbering.
Prøvetagning fra ikke-humane primater viste et lignende mønster af modtagelige celler.
"Mange eksisterende respiratoriske cellelinjer indeholder muligvis ikke den fulde blanding af celletyper, og kan savne de relevante typer, "Ordovas-Montanes noterer." Når du forstår, hvilke celler der er inficeret, du kan begynde at spørge, 'Hvordan fungerer disse celler?' 'Er der noget inden i disse celler, der er afgørende for virusets livscyklus?' Med mere raffinerede mobilmodeller, vi kan udføre bedre skærme for at finde, hvad eksisterende lægemidler retter sig mod den biologi, giver en springbræt til at gå ind i mus eller ikke-menneskelige primater. "
Men det var undersøgelsens andet fund, der mest fascinerer forskerne. De opdagede, at ACE2 -genet, som koder for receptoren, der bruges af SARS-CoV-2 til at komme ind i humane celler, stimuleres af interferon - et af kroppens vigtigste forsvar, når det opdager en virus. Interferon aktiverede faktisk ACE2 -genet på højere niveauer, muligvis give virussen nye portaler til at komme ind.
"ACE2 er også afgørende for at beskytte mennesker under forskellige former for lungeskader, "bemærker Ordovas-Montanes." Når ACE2 kommer op, det er normalt et produktivt svar. Men da virussen bruger ACE2 som mål, vi spekulerer i, at det kan udnytte det normale beskyttende svar. "
Interferoner, faktisk, bliver testet som behandling for COVID-19. Ville de hjælpe, eller ville de gøre mere skade end gavn? Det er endnu ikke klart.
"Det kan være, at hos nogle patienter, på grund af timingen eller dosis, interferon kan indeholde virussen, mens i andre, interferon fremmer mere infektion, "siger Ordovas-Montanes." Vi vil bedre forstå, hvor balancen ligger, og hvordan vi kan opretholde et produktivt antiviralt respons uden at producere flere målceller, som viruset kan inficere. "
Resultaterne kan også rejse nye undersøgelseslinjer omkring ACE -hæmmere. Disse lægemidler bruges almindeligvis til behandling af hypertension, som har været forbundet med mere alvorlig COVID-19 sygdom. Påvirker ACE -hæmmere folks risiko?
"ACE og ACE2 fungerer på samme vej, men de har faktisk forskellige biokemiske egenskaber, "Ordovas-Montanes advarer." Det er kompleks biologi, men det vil være vigtigt at forstå virkningen af ACE -hæmmere på folks fysiologiske reaktion på virussen. "
Det er også for tidligt at forsøge at knytte undersøgelsesresultaterne til "cytokinstormen, "en løbende inflammatorisk reaktion, der er blevet rapporteret hos meget syge COVID-19-patienter. Cytokiner er en familie af kemikalier, der samler kroppens immunrespons for at bekæmpe infektioner, og interferon er en del af familien.
"Det kan være, at vi ser en cytokinstorm på grund af en fejl i interferon til at begrænse virussen til at begynde med, så lungerne begynder at ringe efter mere hjælp. Det er præcis det, vi prøver at forstå lige nu. "
Teamet ønsker også at undersøge, hvad virussen gør i de celler, den er målrettet mod, og for at studere vævsprøver fra børn og voksne for at forstå, hvorfor COVID-19 typisk er mindre alvorlig hos yngre mennesker. Studier vil fortsætte på Boston Children's med støtte fra Benjamin Raby, MD, MPH, chef for lungemedicin, Bruce Horwitz, MD, Ph.d., i akutmedicin, og Scott Snapper, MD, Ph.d., chef for gastroenterologi.
Carly Ziegler, Samuel Allon, og Sarah Nyquist, fra MIT og Harvard, og Ian Mbano fra Africa Health Research Institute var co-første forfattere på papiret i Celle . Undersøgelsen blev udført i samarbejde med Human Cell Atlas (HCA) Lung Biological Network -gruppen. Forfatterne rapporterer ingen konkurrerende interesser. Se papiret for en komplet liste over finansiere og forfattere.
"Dette har været en utrolig samfundsindsats - ikke kun i Boston, men også med samarbejdspartnere rundt om i verden, der alle har delt deres upublicerede data for at forsøge at stille potentielt relevante oplysninger til rådighed så hurtigt som muligt, "siger Shalek, som var co-seniorforfatter på papiret med Ordovas-Montanes. "Det er inspirerende at se, hvor meget der kan opnås, når alle mødes for at løse et problem."
Vestlig kost kan øge risikoen for 'dødelig sepsis',
Mikrober forbundet med hjerteanfald finder undersøgelse
Landdistrikterne og urbane mikrobioter adskiller sig fra en ung alder,
Tarmmikrobiota kunne forudsige sværhedsgraden af COVID-19
Perfectus Biomed udstiller på IPS -konference i Liverpool
Mikrober kunne forudsige fatale følger hos ventilerede COVID-19-patienter
Probiotika som adjuvant behandling til COVID-19-patienter
Tilbage i 1892, Doderlein etablerede først den gavnlige sammenslutning af mikroorganismer i menneskekroppen. Derfor, under COVID-19-pandemien, det kan være en fordel at vurdere mikroorganismernes roll
Undersøgelse afslører antivirale virkninger af curcumin
Curcumin, en naturlig forbindelse, der findes i krydderi gurkemeje, kan hjælpe med at fjerne visse vira, forskning har fundet. En undersøgelse offentliggjort i Journal of General Virology viste, a
Hvad er handlen med hepatitis C?
Hep C. I disse dage, du ser masser af tv -reklamer om at blive testet og screenet for det. Det er let at antage, at hepatitis kun er en betingelse for dem, der kan have delte nåle under stofbrug. Men