Superdator presenterar ny coronateori
Det tog drygt en vecka för Summit, världens näst snabbaste superdator, att analysera genuttrycket hos celler från 17 000 prover av vätska som samlats in från covid-19-patienter genom bronkoalveolärt lavage. Totalt undersöktes 40 000 gener och resultaten jämfördes med genuttrycket hos friska personer. Analysen ledde till en ny teori om hur viruset sars-cov-2, som orsakar sjukdomen covid-19, fungerar.
Resultaten visar bland annat att covid-19-patienter får en rubbad balans i renin-angiotensinsystemet, RAS, som bland annat påverkar blodtrycket. Ytproteinet ACE nedregleras medan ACE2, som reglerar RAS-systemet och som coronaviruset binder till för att infektera en värdcell, uppregleras. Covid-19 ger även en ökning av substanserna renin, angiotensin, olika nyckelreceptorer för RAS-molekyler, kinogen, flera kallikreinenzymer samt båda bradykininreceptorer.
Bradykinin är ett peptidhormon som bland annat sänker blodtrycket, genom att dilatera blodkärlen och öka deras permeabilitet, vilket innebär att kärlväggarna släpper igenom mer vätska. Det främjar dessutom ökad inflammation och har kopplats till smärta. Ökningen av bradykinin i cellerna kallas för bradykininstormar.
Summit förutser att snedregleringen av RAS skulle leda till en ökad produktion av bradykinin i flera vävnader och inte endast i lungceller. Det skulle kunna förklara en hel del av de symptom som drabbar covid-19-patienter. Höga nivåer av hormonet kan bland annat leda till torrhosta, smärta i musklerna (myalgi), trötthet, huvudvärk, hjärtarytmi och hjärtstopp, samt magtarmsymptom som illamående, kräkningar och diarré. Alla dessa symptom har identifierats hos olika covid-19-patienter.
Analysen visade dessutom att produktionen av hyaluronsyra var uppreglerad i cellerna hos covid-19-patienter. Samtidigt tillverkades färre enzymer som bryter ned hyaluronsyra. Forskarna tror att detta kan förklara en del av problematiken med syresättning vid covid-19. Hyaluronsyra kan absorbera mer än tusen gånger sin egen vikt i vatten och bildar då en gel. Därför är det kanske inte så konstigt att det är en viktig komponent i snigelslem.
Med den extra vätska som läcker ut i lungorna till följd av bradykininstormarna skulle alveolernas yta alltså sannolikt täckas av en gel som ligger i vägen och hindrar syret från att tas upp i lungorna och koldioxid från att komma ut.
Studien, som publicerades i tidskriften eLife i juli, har genomförts av forskare vid Oak Ridge National Labs i Oak Ridge, Tennessee.
I uppföljande analyser kunde de identifiera flera redan godkända läkemedel som eventuellt skulle kunna användas för att behandla bradykininstormarna. Först krävs det såklart kliniska studier för att se om de har någon effekt.