Fortgeschratt Technologie liwwert e feinkärlecht Bild vun der Lungepathologie am COVID-19

Eng Equipe gefouert vun Enquêteuren op Weill Cornell Medizin an NewYork-Presbyterian huet fortgeschratt Technologie an Analyse benotzt fir ze mapen, bei enger Zell Resolutioun, d'zellulär Landschaft vu kranke Lungengewebe a schwéiere COVID-19 an aner infektiiv Lungekrankheeten.

An der Studie, online verëffentlecht 29. Mäerz am Natur , d'Fuerscher hunn autopséiert Lungegewënn op eng Manéier fotograféiert déi gläichzäiteg Dosende vu molekulare Markéierer op Zellen beliicht hunn. D'Analyse vun dësen Donnéeën mat neie analyteschen Tools huet nei Abléck an d'Ursaache vum Schued bei dëse Lungenerkrankheeten opgedeckt an eng räich Datenressource fir weider Fuerschung.

"COVID-19 ass eng komplex Krankheet, a mir verstinn nach ëmmer net genau wat et mat villen Organer mécht, awer mat dëser Studie konnte mir e vill méi kloer Verständnis vun hiren Effekter op d'Lunge entwéckelen, "sot de Co-Senior Autor Dr. Olivier Elemento, Professer fir Physiologie a Biophysik, Direkter vum Caryl an Israel Englander Institute for Precision Medicine, Associate Director of the HRH Prince Alwaleed Bin Talal Bin Abdulaziz Alsaud Institute for Computational Biomedicine at Weill Cornell Medicine and Co-Director of the WorldQuant Initiative for Quantitative Prediction, déi d'Technologie fir Eenzellanalyse vum Tissu finanzéiert huet. "Ech mengen déi technologesch Approche, déi mir hei benotzt hunn, wäert Standard ginn fir sou Krankheeten ze studéieren."

Traditionell Tissueanalyse, dacks benotzt chemesch Flecken oder markéiert Antikörper, déi verschidde Molekülle op Zellen markéieren a kënnen wichteg Features vun autopséierten Tissuë weisen. Wéi och ëmmer, dës Approche ass limitéiert an der Unzuel u Features, déi se gläichzäiteg markéiere kënnen. Et erlaabt och normalerweis net detailléiert Analysë vun individuellen Zellen an Tissue wärend Informatioun behalen iwwer wou d'Zellen am Tissu waren.

D'Haapt Technologie déi d'Enquêteuren an der Studie beschäftegt hunn, eng Technologie genannt Imaging Mass Zytometrie, iwwerwonne gréisstendeels dës Aschränkungen. Et benotzt eng Sammlung vu metall-markéierte Antikörper, déi gläichzäiteg bis zu Dosen molekulare Markéierer op Zellen bannent Stoffer kënne markéieren. E spezielle Laser scannt déi markéiert Tissue Sektiounen, Verdampfung vun de Metall Tags, an d'Metaller ënnerscheeden Ënnerschrëften ginn festgestallt a korreléiert mat der Laser Positioun. D'Technik maacht wesentlech genau wou d'Zellen an der Probe sinn, souwéi all Zell Uewerfläch Rezeptoren an aner wichteg identifizéierend Markéierer. Insgesamt iwwer 650, 000 Zellen analyséiert goufen.

D'Fuerscher hunn d'Method ugewannt op 19 Lungegewebe Proben autopséiert vu Patienten, déi u schwéiere COVID-19 gestuerwen waren, akut bakteriell Pneumonie, oder bakteriell oder Gripp-verbonne akut Atmungssyndrom, plus véier Lungegewebe Proben autopséiert vu Leit, déi keng Lungerkrankheet haten.

D'Resultater a Proben aus COVID-19 Fäll ware breet konsequent mat deem wat iwwer d'Krankheet bekannt ass, awer huet dëst Wëssen a méi klengen Detailer geklärt. Si hunn zum Beispill gewisen datt Zellen genannt alveolar Epithelzellen, déi d'Lunge 'Gasaustauschfunktioun vermëttelen, sinn d'Haaptziler vun der Infektioun duerch SARS-CoV-2, de Coronavirus deen den COVID-19 verursaacht.

D'Analyse huet virgeschloen datt dës infizéiert Zellen net eleng fir Attack vu lungeinfiltréierenden Immunzellen ausgeschriwwe ginn, wat hëllefe kann z'erklären firwat d'Entzündung ëmmer méi schlëmm gëtt am schwéiere COVID-19 a schlussendlech sou en extensiven a relativ indiskriminéierten Schued verursaacht.

Eng Iwwerraschung war dat Alter a Geschlecht, zwee Haaptfaktoren am Doudesrisiko fir COVID-19, huet keen offensichtlechen Ënnerscheed um histologeschen Niveau gemaach, eemol de COVID-19 op déi schwéier Etapp gefuer ass.

D'Resultater weisen och datt wäiss Bluttzellen genannt Makrophagen vill méi reichend an de Longen vu schwéiere COVID-19 Patienten sinn am Verglach mat aner Lungenerkrankheeten, wärend wäiss Bluttzellen genannt Neutrophilen am meeschte verbreet sinn an der bakterieller Pneumonie-en Ënnerscheed deen relevant ass fir d'Entwécklung vun zukünftege Behandlunge fir dës infektiiv Krankheeten.

Insgesamt, d'Studie liwwert e feinkärlecht Bild vum Krankheetsprozess am COVID-19 a wéi en sech vun anere ustiechende Lungenerkrankheeten ënnerscheet. Et huet nei Fuerschungsfroen opgefuerdert déi elo ënnersicht ginn, d'Enquêteuren soten, an enthält e Räichtum vun Observatiounen déi net mat Standard Pathologie Technike méiglech gewiescht wieren.

"D'Applikatioun vun Technologie wéi dat wat mir hei bewisen hunn wäert e grousse Boost fir d'Nëtzlechkeet vun Autopsie-baséiert Studien iwwer Krankheet ginn, "sot de Co-Senior Autor Dr. Alain Borczuk, Professer fir Pathologie a Labormedizin bei Weill Cornell Medizin an engem Patholog am NewYork-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center.

D'Fuerscher betounen datt d'Technik net nëmme gëlteg ass fir eng breet Palette vun anere Krankheeten, fir déi Tissu kritt ka ginn, awer och soll Dokteren a Wëssenschaftler fir d'éischte Kéier eng praktesch Method ginn fir wichteg Differenzen a Krankheetskategorien ze beschreiwen.

Traditionell fir d'Lunge, Liewer, an aner Uergelkrankheeten hu mir dës breet Diagnosen déi tatsächlech verschidde verschidde Krankheeten ofdecken-elo hu mir en Tool dat et eis erlaabt et routinesch z'ënnerscheeden tëscht dëse verschiddene Krankheeten, an hoffentlech benotzt dës Ënnerscheeder fir d'Behandlung vu Patienten méi effektiv. Ech mengen dëst huet de Potenzial fir d'Medezin ze revolutionéieren. "

Dr Robert Schwartz, Co-Senior Auteur, Associate Professor of Medicine, Division of Gastroenterology and Hepatology at Weill Cornell Medicine, a Patholog am New York-Presbyterian/Weill Cornell Medical Center

• Fuerschungskonsortium identifizéiert Zellstressmechanismen fir chronesch entzündlech Liewerkrankheet
• Nei Approche kann hëllefe Patienten z'identifizéieren am Risiko fir Speiseröhkriibs