Forscher identifizieren einen potenziellen Biomarker für langes COVID
Extrazelluläre Vesikel von Studienteilnehmern enthalten SARS-CoV-2-Peptide
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Forscher des Translational Genomics Research Institute (TGen), das zu City of Hope gehört, und des Lundquist Institute for Biomedical Innovation am Harbor-UCLA Medical Center haben einen potenziellen Biomarker für lange COVID identifiziert.
Wenn die Ergebnisse ihrer Studie von anderen Forschungszentren bestätigt werden, könnte der Biomarker der erste spezifische und quantifizierbare Indikator für die Bestätigung einer langen COVID sein. Gegenwärtig stellen Kliniker die Diagnose einer langen COVID auf der Grundlage einer Reihe von Symptomen, die Patienten nach einer SARS-CoV-2-Infektion entwickeln.
"Wenn ein Patient in die Klinik kommt und über das Fortbestehen typischer Anzeichen und Symptome einer langen COVID 12 Wochen oder mehr nach der COVID-19-Infektion berichtet, gebe ich ihm eine Vermutungsdiagnose, aber ich habe keine Bluttests oder Biomarker, um diese Diagnose zu bestätigen", sagte Dr. William Stringer, Prüfarzt am Lundquist-Institut und leitender Autor der Studie.
Die in der Fachzeitschrift Infection veröffentlichten Studienergebnisse beschreiben den Nachweis von SARS-CoV-2-Proteinfragmenten in extrazellulären Vesikeln (EVs) - winzigen, natürlich vorkommenden Paketen, mit deren Hilfe Zellen Proteine, Stoffwechselprodukte und andere Materialien austauschen. Die Forscher sammelten und analysierten Blutproben von 14 Patienten, die 12 Wochen lang ein aerobes Training absolvierten (insgesamt 56 Proben), im Rahmen einer klinischen Studie unter der Leitung von Stringer im Rahmen des COVID-Projekts.
Die Forscher fanden 65 verschiedene Proteinfragmente von SARS-CoV-2 in den EVs. Diese Fragmente stammen vom Pp1ab-Protein des Virus, einem RNA-Replikase-Enzym, das entscheidend dafür ist, wie das Virus sich selbst kopiert und andere Viruspartikel herstellt. Dieses Protein kommt nur in SARS-CoV-2 und nicht in nicht infizierten menschlichen Zellen vor, so Asghar Abbasi, Ph.D., Forscher am Lundquist Institute und Erstautor der Studie.
Bezeichnenderweise fanden die Forscher heraus, dass diese viralen Peptide bei jedem Probanden, aber nicht bei jeder Blutentnahme, in den EVs von Long-COVID-Patienten nachgewiesen wurden und in einer separaten Kontrollgruppe von EV-Proben aus der Zeit vor der Pandemie nicht.
Diese Ergebnisse ergänzen die zunehmenden Hinweise darauf, dass SARS-CoV-2 lange nach der Erstinfektion in bestimmten Körpergeweben persistieren kann. Einige Gruppen stellen die Hypothese auf, dass diese verbleibenden Virusreservoirs eine Rolle bei Long COVID spielen könnten. Wie das Virus Gewebe erreicht, in das es normalerweise nicht eindringt - wie etwa das Gehirn - bleibt eine offene Frage, die möglicherweise mit EV-Partikeln zusammenhängt.
"Wir dachten uns, wenn das Virus im Körper zirkuliert oder sich bewegt, sollten wir versuchen herauszufinden, ob EVs diese viralen Fragmente transportieren", erklärte Abbasi.
Diese Idee wurde Teil einer laufenden klinischen Studie unter der Leitung von Dr. Abbasi und Dr. Stringer, die bereits untersuchte, ob EVs mit Veränderungen der Immunfunktion im Zusammenhang mit körperlicher Anstrengung und Unwohlsein nach der Anstrengung, einem häufigen Symptom bei diesen Patienten, in Verbindung stehen.
"Das molekulare Signal der viralen Peptide in den Studienproben war zwar vielversprechend, aber subtil und nicht zu jedem Zeitpunkt der Blutentnahme konsistent nachweisbar", sagte Patrick Pirrotte, Ph.D., außerordentlicher Professor am TGen, Direktor der Integrated Mass Spectrometry Shared Resource am TGen und City of Hope und Co-Autor der Studie. "Es gibt noch viel zu entschlüsseln, was wir zu diesem Zeitpunkt noch nicht wissen".
So wissen die Forscher beispielsweise nicht, ob die Übung selbst die Expression viraler Programme intrazellulär antreibt und diese viralen Programme dann zu Proteinen führen, die ausgeschieden werden, oder ob es ein permanentes Reservoir in diesen Zellen gibt und es nur darum geht, es zu einem bestimmten Zeitpunkt zu entdecken. Obwohl die identifizierten Peptide von einem der größten Proteine des Virus stammen, konnten die Forscher keine anderen vergleichbar großen Proteine nachweisen, die auf eine aktive virale Replikation hinweisen. Möglicherweise handelt es sich bei den in den EVs enthaltenen Peptiden nur um molekularen "Müll", der nach der Bildung neuer viraler Proteine übrig geblieben ist.
"Wir haben [unsere Tests] nicht an Menschen durchgeführt, die seit langem keine COVID-Symptome mehr aufweisen, aber derzeit mit COVID infiziert sind oder waren", so Stringer. "Das wirft die Frage auf: Wird hier nur der Müll aus der COVID-infizierten Zelle entsorgt, oder findet hier wirklich eine kontinuierliche Replikation statt? Ich denke, das ist die mechanistische Frage, die in zukünftigen Studien geklärt werden muss."
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