Sains

Penelitian baru: Respon antivirus awal di hidung dapat menentukan tingkat keparahan COVID-19

Tim juga mengidentifikasi sel inang yang terinfeksi dan jalur yang terkait dengan perlindungan terhadap infeksi.

Mikrograf elektron transmisi dari SARS-CoV-2Mikrograf elektron transmisi partikel virus SARS-CoV-2 (varian UK B.1.1.7), diisolasi dari sampel pasien dan dibudidayakan dalam kultur sel. (NIAID)

Perjalanan COVID-19 yang parah dapat ditentukan oleh respons antivirus tubuh terhadap infeksi awal, menurut sebuah penelitian yang membuka jalan baru untuk intervensi obat dini yang dapat mencegah penyakit parah.



Para peneliti dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) dan Universitas Harvard di AS menganalisis apakah jalan menuju penyakit parah dapat dimulai jauh lebih awal dari yang diperkirakan — bahkan mungkin dalam respons awal yang dibuat ketika virus memasuki hidung.

Mereka mempelajari sel yang diambil dari usap hidung pasien pada saat diagnosis COVID-19 awal mereka, membandingkan pasien yang kemudian mengembangkan COVID-19 ringan dengan mereka yang berkembang menjadi penyakit yang lebih parah dan akhirnya membutuhkan dukungan pernapasan. Temuannya, diterbitkan dalam jurnal Sel , menunjukkan bahwa pasien yang kemudian mengembangkan COVID-19 parah menunjukkan respons antivirus yang jauh lebih lemah dalam sel yang dikumpulkan dari swab awal, dibandingkan dengan pasien yang memiliki perjalanan penyakit ringan.

Temuan kami menunjukkan bahwa perjalanan COVID-19 yang parah dapat ditentukan oleh respons antivirus intrinsik tubuh terhadap infeksi awal, membuka jalan baru untuk intervensi awal yang dapat mencegah penyakit parah, kata rekan penulis studi Jose Ordovas-Montanes, dari Harvard Sekolah medis.

Dijelaskan|Di mana virus Covid-19 pertama kali menyerang? Studi menunjukkan dengan tepat dua jenis sel di hidung

Untuk memahami respons awal terhadap infeksi, tim mengumpulkan usap hidung dari 58 orang. Tiga puluh lima swab berasal dari pasien COVID-19, diambil pada saat diagnosis, mewakili berbagai keadaan penyakit dari ringan hingga berat. Tujuh belas swab berasal dari sukarelawan sehat dan enam berasal dari pasien gagal napas karena sebab lain.

Tim mengisolasi sel individu dari setiap sampel dan mengurutkannya, mencari RNA yang akan menunjukkan jenis protein apa yang dibuat sel – proxy untuk memahami apa yang dilakukan sel tertentu pada saat pengumpulan. Sel menggunakan RNA sebagai instruksi untuk membuat protein - alat, mesin, dan blok bangunan yang digunakan di dalam dan oleh sel untuk melakukan fungsi yang berbeda dan merespons lingkungannya.

Dengan mempelajari kumpulan RNA dalam sel - transkriptomnya - para peneliti memahami bagaimana sel merespons, pada saat tertentu, terhadap perubahan lingkungan seperti infeksi virus. Para peneliti bahkan dapat menggunakan transkriptom untuk melihat apakah sel-sel individu terinfeksi oleh virus RNA seperti SARS-CoV-2.

Membaca|Cara kerja vaksin hidung untuk Covid-19: kegunaan dan kekhawatiran

Pertama, tim menemukan bahwa respons antivirus, yang didorong oleh keluarga protein yang disebut interferon, jauh lebih tidak terdengar pada pasien yang kemudian mengembangkan COVID-19 yang parah. Kedua, pasien dengan COVID-19 yang parah memiliki jumlah makrofag yang sangat inflamasi, sel kekebalan yang berkontribusi terhadap peradangan dalam jumlah tinggi, yang sering ditemukan pada COVID-19 yang parah atau fatal.

Karena sampel ini diambil jauh sebelum COVID-19 mencapai keadaan puncak penyakit pada pasien, kedua temuan ini menunjukkan bahwa perjalanan COVID-19 dapat ditentukan oleh respons awal atau sangat awal dari sel epitel hidung dan sel imun terhadap virus. Kurangnya respons antivirus awal yang kuat memungkinkan virus menyebar lebih cepat, meningkatkan kemungkinan virus itu dapat berpindah dari saluran udara atas ke bawah, sementara perekrutan sel imun inflamasi dapat membantu mendorong peradangan berbahaya pada penyakit parah.

Baca lebih lajut|Semprotan hidung untuk memblokir virus? Ilmuwan mungkin semakin dekat

Tim juga mengidentifikasi sel inang yang terinfeksi dan jalur yang terkait dengan perlindungan terhadap infeksi – sel dan respons unik untuk pasien yang kemudian mengembangkan penyakit ringan. Temuan ini memungkinkan para peneliti untuk menemukan strategi terapi baru untuk COVID-19 dan infeksi virus pernapasan lainnya.