В начале пандемии COVID-19 небольшое исследование в Китае дало результаты, которые повлияли на последующие исследования вируса. Исследователи из Университета Цинциннати использовали одни и те же параметры исследования на гораздо большей популяции пациентов и пришли к совершенно разным результатам. Исследование было опубликовано в журнале Progress in Cardiovascular Diseases в середине июля.
Основная теория, которая возникла в ходе исследования с участием 12 пациентов в Китае, заключалась в том, что, когда вирус связывается с ангиотензинпревращающим ферментом 2 (ACE2), белком на поверхности клеток легких, с помощью которого вирус может проникать в клетку и инфицировать ее, он нарушает жизненно важную гормональную систему, называемую системой ренин-ангиотензин-альдостерон (РААС).
"РААС – это основная гормональная система, которую организм использует для регулирования артериального давления и объема жидкости," говорит Брэндон Генри, доктор медицины, из отделения интенсивной терапии сердечной недостаточности в Медицинском центре детской больницы Цинциннати и соавтор исследования. "Он регулирует ваше кровяное давление, жидкость и уровень электролитов."
Генри говорит, что большая часть дебатов вокруг исследования COVID-19 была связана с потенциальной опасностью некоторых лекарств, таких как ингибиторы АПФ и блокаторы рецепторов ангиотензина, из-за нарушения РААС, в то время как другие исследователи тестируют те же лекарства в качестве терапии у пациентов. с COVID-19.
"Нам было интересно разобраться, что же на самом деле происходит с RAAS," Генри говорит. "Существует множество клинических испытаний, нацеленных на РААС, но никто на самом деле не исследовал, действительно ли он затронут и нарушен у этих пациентов. Это было в центре внимания нашего расследования."
Когда COVID-19 впервые обнаружился, любой, кто обращался в Медицинский центр Университета Цинциннати с потенциальными симптомами вируса, был изолирован в отдельной части отделения неотложной помощи, называемой "Респираторная ЭД." Многим из этих людей делали анализ крови, поэтому исследователи смогли взять образец крови у этих пациентов.
"Это создает красивый естественный эксперимент, в котором все пациенты находятся в отделении неотложной помощи, и у всех есть респираторные симптомы," говорит Джастин Бенуа, доктор медицины, доцент кафедры неотложной медицины Медицинского колледжа Калифорнийского университета, который руководил логистикой исследования.
Пробирки, используемые для хранения образцов крови при исследовании COVID-19. Фото / Коллин Келли / UC Creative + Brand
"У некоторых есть COVID, у некоторых нет, и мы не знаем, у кого есть COVID, а у кого нет, когда вы берете кровь. Тогда вы можете начать искать отличия. Поскольку все они проявляются одинаково, когда вы обнаружите различия между этими группами пациентов, вы можете отнести это к COVID."
Бенуа говорит, что цель исследователей заключалась в том, чтобы попытаться найти пути, которые изменяются у пациентов с COVID-19, которые имеют определенные фармакологические цели, которые можно было бы использовать в последующих исследованиях.
"Мы пытались информировать о клинических испытаниях, потому что в Калифорнийском университете и в других местах предлагается или запущено множество испытаний, но большинство из них основаны на теории и предположениях и не обязательно основаны на фактических данных," Бенуа говорит.
Генри говорит, что они хотели узнать больше о главной гипотезе о том, как COVID-19 вызывает тяжелое заболевание у некоторых пациентов. По словам Генри, фермент под названием ACE2 расщепляет пептид под названием ангиотензин II (AngII), который вызывает воспаление и сужает сосуды в легких на моделях людей с острым респираторным дистресс-синдромом (ARDS).
"Фермент ACE2, который использует вирус, принимает AngII и превращает его в другой пептид, называемый ангиотензином (1-7)," говорит Генри. "Идея состоит в том, что, когда вирус связывается с ферментом, его активность прекращается, и уровни AngII начинают резко повышаться. Это то, что способствует серьезности инфекции и вызывает у людей развитие ОРДС, по крайней мере, так гласит теория."
Снижение уровня AngII также является целью наиболее часто назначаемых в США лекарств, ингибиторов АПФ, таких как эналаприл или лизиноприл от гипертонии.
Исследовательская группа измерила уровни этого пептида у пациентов с COVID-19 и обнаружила, что уровни AngII в норме. Генри говорит, что, основываясь на результатах исследования с участием 12 человек в Китае, они ожидали увидеть очень высокие уровни AngII, но это не то, что они обнаружили в своем исследовании с участием 190 пациентов.
Исследователь UC работает с дозировкой вакцины в лаборатории. Фото / Коллин Келли / UC Creative + Brand
В недавно опубликованном последующем исследовании в Журнале медицинской вирусологии исследовательская группа сообщила о низких уровнях ангиотензина (1-7) по сравнению со здоровыми людьми из контрольной группы.
"Это одно из первых существенных доказательств, подтверждающих гипотезу о потенциальном ингибировании активности ACE2 из-за связывания вируса," Генри заявил. "Поскольку ангиотензин (1-7) является противовоспалительным пептидом, который также расширяет сосуды, низкие уровни этого пептида, вызванные [коронавирусом], могут способствовать развитию ОРДС. Таким образом, добавление синтетического ангиотензина (1-7) может быть потенциальной терапевтической мишенью для лечения COVID-19."
Образцы крови, собранные в отделении неотложной помощи Медицинского центра Калифорнийского университета, были проанализированы лабораторией, которой руководит Стефани Бенуа, доктор медицинских наук, из отделения нефрологии и гипертонии, жена Джастина и соавтор исследования. Она говорит, что скорость, с которой началось это испытание, беспрецедентна.
"Мы разобрали гору, переместили ее на 30 футов и снова собрали за три месяца," она говорит. "Все подошли, это было просто потрясающе. Сотрудники лаборатории сделали работу за два дня, что обычно занимает две недели."
Стефани говорит, что одним из важных аспектов этого исследования является получение данных, которые, как мы надеемся, могут помочь направить дальнейшие исследования патофизиологии COVID-19.
"Мы не смогли воспроизвести данные, которые пришли из Китая," она говорит. "Наши данные совершенно разные, в одной и той же группе пациентов, измеренные в одно и то же время, измеренные с помощью одной и той же лабораторной техники. Это небольшое исследование – вот на чем все это было построено. Это своего рода предупреждение или напоминание о том, что сейчас мы делаем что-то так, как никогда раньше, поэтому мы должны быть внимательны, когда появляются данные, что они означают и как мы их используем."
Бенуа говорит, что он был очень впечатлен быстрой реакцией Медицинского колледжа Калифорнийского университета и его руководством на необходимость исследования COVID-19, включая Эндрю Филака, доктора медицины, декана колледжа. Исследование финансировалось за счет гранта в размере 50 000 долларов США от Специальной пилотной программы грантов Медицинского колледжа Калифорнийского университета в области исследования коронавируса, о котором было объявлено в начале апреля. В общей сложности 425000 долларов были присуждены 11 проектам в рамках программы, которая была создана для быстрой поддержки развития инновационных исследований, которые внесут значительный вклад в изучение биологии или патологии COVID-19.