Si el thriller de Keanu Reeves «Speed» tuvo una secuela de COVID-19, James Heath sería un candidato digno para un papel principal. Como presidente del Instituto de Biología de Sistemas de Seattle, Heath ha estado trabajando a un ritmo vertiginoso para desentrañar los secretos biológicos de COVID para avanzar en la comprensión y el tratamiento del nuevo coronavirus. Abordó su autobús de carreras metafórico hace nueve meses.
«Esto ha sido una locura», dijo Heath. Pre-pandemia, el químico y empresario biotecnológico estaba realizando una investigación de vanguardia sobre el cáncer. “Hacer terapia inmunológica contra el cáncer es un movimiento rápido”, dijo, “pero es francamente somnoliento en comparación con esto. La mayoría de nosotros no nos hemos tomado un día libre desde marzo. Ni siquiera los domingos. Ningún día en absoluto ”.
Heath y sus colegas han estado recolectando muestras de sangre de personas poco después de que se les diagnostica una infección y han seguido a los sobrevivientes durante su recuperación. Los resultados de un estudio de 139 personas infectadas que van desde casos leves hasta hospitalizaciones y de un grupo de control adicional se publicaron esta semana en forma impresa en la revista Cell revisada por pares. Se está examinando otro documento sobre casos menos graves.
Los científicos están deconstruyendo la respuesta biológica humana al COVID mediante el estudio de miles de marcadores que se encuentran en la sangre y el plasma. Eso incluye proteínas, metabolitos y secuencias de genes para receptores que se encuentran en las células del sistema inmunológico. El objetivo era lanzar una red amplia en lugar de centrarse en un determinado conjunto de células inmunitarias, por ejemplo, para captar el panorama general de lo que está sucediendo. El enfoque da una idea de las funciones de varios órganos, así como de la respuesta inmune.
También genera un volumen masivo de información. Los científicos del Instituto de Biología de Sistemas están utilizando Amazon Web Services (AWS) para coordinar la investigación con los pacientes, recopilar datos clínicos y procesar una gran cantidad de puntos de datos. Los recursos de la nube también les ayudan a colaborar con otros investigadores.
El apoyo para el proyecto provino de la Iniciativa de desarrollo de diagnóstico de AWS centrada en COVID, que proporcionó créditos en especie y asistencia técnica de AWS. Amazon no reveló el valor monetario de la ayuda.
Los resultados del estudio arrojaron algunas sorpresas, dijo Heath. Hubo distintas diferencias en la respuesta inmunitaria entre las infecciones leves versus las moderadas o graves. En los pacientes más enfermos, los científicos encontraron todas las variedades de células inmunitarias que esperarían ver, así como algunas que eran nuevas o disfuncionales. También descubrieron anomalías en los metabolitos, los productos del metabolismo, en pacientes hospitalizados.
“La infección viral exige una respuesta inmune cada vez más fuerte del paciente, pero los metabolitos están desapareciendo”, dijo Heath.
El El resultado sugiere que podría haber suplementos dietéticos no farmacológicos que podrían ayudar a los pacientes enfermos, pero aún no está claro cuáles podrían ser, y existe el riesgo de que el suplemento incorrecto empeore las cosas. Heath dijo que han estado en conversaciones con nutricionistas para comprender las implicaciones de este efecto.
En su trabajo en el Instituto de Biología de Sistemas, una organización de investigación biomédica sin fines de lucro de 20 años, el laboratorio de Heath se describe a sí mismo como un abordaje «fundamental cuellos de botella científicos «. Avanzando en el ámbito de COVID, el grupo se centra en tres áreas:
- Estudiar cómo se recuperan los pacientes de COVID y qué hace que algunas personas sigan el camino de los síntomas de larga duración. Heath señaló que hubo informes de la gripe española de 1918 de personas que experimentaron efectos nocivos duraderos de la enfermedad.
- Combinar conjuntos de datos con otras dos cohortes de investigación para aumentar la diversidad étnica de los pacientes para incluir casos hispanos y negros, lo que proporciona información sobre el posible papel de la genética en la respuesta a la enfermedad.
- Comprender el impacto biológico de COVID en comparación con otras infecciones, lo que podría ayudar a informar los tratamientos para el ébola, la enfermedad de Lyme y prepararse para la próxima pandemia.
Para todos los días largos Trabajando duro con COVID, Heath dijo que espera beneficios duraderos para el campo de la investigación. Dada la urgencia de la situación, su organización desarrolló nuevos protocolos para la recolección de muestras de sangre que deberían facilitar la captación de participantes del estudio para proyectos en el futuro. La pandemia ha demostrado un nuevo nivel de colaboración entre las instituciones de investigación y el sector farmacológico. Y el trabajo ha ayudado a los investigadores a pensar en la enfermedad a nivel celular de nuevas formas, que el equipo de Heath ya está aplicando a los conceptos de envejecimiento.
Lo que se ha logrado es notable: Heath dijo que los científicos han aprendido más sobre COVID en seis meses que se conoce sobre cualquier otra dolencia.
“Elija su enfermedad, así es como quiere estudiarla”, dijo. «Realmente ha abierto la mente de la gente a lo que puede hacer».
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