Pandemia COVID-19 zapoczątkowała badania ukierunkowane na przewidywanie przebiegu choroby oraz możliwość wskazywania pacjentów, w przypadku których występuje wysokie ryzyko powikłań. Działania te doprowadziły do opracowania narzędzia, które może pozwolić na wykrywanie wpływu zachorowania na COVID-19 na układ krążenia.

Gdy wybuchła pandemia COVID-19, nikt nie przewidywał, że u wielu pacjentów przechodzących tę chorobę po początkowym zakażeniu pojawią się długotrwałe powikłania, w tym problemy z układem krążenia i zaburzenia neurologiczne.

„W oparciu o istniejącą wiedzę na temat roli RNA w chorobach układu krążenia podjęliśmy próbę lepszego zrozumienia, dlaczego u niektórych pacjentów zachorowanie na COVID-19 powoduje pojawienie się tego rodzaju zaburzeń”, wyjaśnia Yvan Devaux, koordynator projektu COVIRNA i kierownik Ośrodka Badań nad Układem Krążenia (Cardiovascular Research Unit) przy Wydziale Medycyny Precyzyjnej Luksemburskiego Instytutu Zdrowia.

Nagła sytuacja

Kiedy w marcu 2020 roku, po kilku pierwszych miesiącach trwania pandemii, Komisja Europejska wydała nadzwyczajne wezwanie do przyspieszonej realizacji projektów dotyczących COVID-19, „narodził się projekt COVIRNA, którego celem było opracowanie molekularnego testu diagnostycznego umożliwiającego wskazywanie pacjentów, u których wystąpią problemy z układem krążenia”, wyjaśnia badacz.

„W tamtym czasie nie mieliśmy jeszcze eksperckiej wiedzy na temat COVID-19, jednak dysponowaliśmy pewnym doświadczeniem w zakresie badań nad RNA i kardiologii, które mogliśmy wykorzystać do zaprojektowania nowych metod przewidywania ciężkości przebiegu nowej choroby”.

Wielu partnerów konsorcjum projektu COVIRNA, w którego skład weszło ostatecznie 15 instytucji z 12 państw europejskich, nawiązywało uprzednio współpracę w ramach inicjatywy www.cardiorna.eu (EU-CardioRNA) realizowanej i finansowanej w ramach www.cost.eu (unijnej sieci współpracy w zakresie nauki i technologii COST). „Odkryliśmy, że pomiar cząsteczek RNA we krwi pozwala na przewidywanie, czy u danego pacjenta wystąpią poważne powikłania lub czy choroba doprowadzi do jego zgonu”, dodaje Devaux.

Cząsteczki RNA prognostykiem przebiegu COVID-19

„Nasze prace rozpoczęły się od badania grupy 3 000 różnych cząsteczek RNA zidentyfikowanych uprzednio przez partnerów należących do konsorcjum projektu jako związane z występowaniem zaburzeń układu krążenia. Zespół miał dostęp do próbek krwi kohort pacjentów z COVID-19, obejmujących blisko 2 000 osób cierpiących na tę chorobę, a także próbki pobrane od 500 dawców bez COVID-19”.

W szczytowym momencie nasilenia pandemii głównym problemem był czas. „Mieliśmy do czynienia z sytuacją prawdziwego zagrożenia, w związku z czym uzyskanie pozwolenia na wykorzystanie próbek pobranych od pacjentów chorujących na COVID-19 wykorzystywanych w innych projektach badawczych zajęło trochę czasu i opóźniło nasze prace”, zauważa Devaux.

Pomimo tych trudności, dzięki zestawieniu z danymi demograficznymi oraz klinicznymi pacjentów, badaczom udało się wykryć cząsteczki RNA pozwalające na przewidywanie przebiegu i śmiertelności choroby. Następie wykorzystali je do zbudowania modeli predykcyjnych opartych na sztucznej inteligencji, aby zastosować je w ramach testu diagnostycznego, którego opracowanie stanowiło główny cel projektu.

„W toku prac udało nam się odkryć jeden marker – cząsteczkę RNA, która w połączeniu z niektórymi danymi klinicznymi, takimi jak wiek lub płeć pacjentów, pozwala na przewidywanie, czy pacjent umrze w ciągu sześciu miesięcy z powodu zakażenia z dokładnością wynoszącą około 80 %. To niezwykle cenne z klinicznego punktu widzenia”, wyjaśnia Devaux.

Nowe odkrycie a przewlekły COVID

Choć pandemia dobiegła końca, to nie koniec problemów. Jak zauważa Devaux: „Na szpitalne oddziały ratunkowe wciąż trafiają pacjenci cierpiący z powodu różnorodnych objawów, które określamy mianem długiego lub przewlekłego COVID-19. Co najmniej jedna piąta tych pacjentów cierpi na różne problemy z układem krążenia”.

Informacje zwrotne od pacjentów zebrane w ramach projektu COVIRNA przekonały badaczy, że długi COVID jest w rzeczywistości nową i bardzo problematyczną jednostką chorobową. „To poważna komplikacja – u pacjentów występują różne objawy, nie tylko przewlekłe zmęczenie, ale także zaburzenia układu krążenia lub neurologiczne, zaburzenia lękowe, objawy psychotyczne, objawy żołądkowe i inne problemy”.

Wszystko to oznacza, że prace zrealizowane przez uczestników projektu COVIRNA w czasie pandemii mogą okazać się ważne z punktu widzenia leczenia przewlekłych objawów COVID-19.

„Wciąż zajmujemy się przeprowadzaniem pewnych badań prowadzących do opracowania rozwiązania do diagnostyki molekularnej”, podsumowuje Devaux. „Mamy nadzieję, że nasz nowy test pomoże w personalizacji opieki zdrowotnej i poprawie wyników leczenia COVID-19, szczególnie u pacjentów z zespołem przewlekłego COVID-19”.

© Unia Europejska, [2023] | źródło: CORDIS