Ενώ τα εμβόλια συμβάλλουν καθοριστικά στην επιβράδυνση της πανδημίας, αυτοί που μολύνονται από τον κοροναϊό μπορεί να πεθάνουν από σοβαρή νόσηση και νέα φάρμακα για θεραπεία καθυστερούν. Αυτό που σκοτώνει όμως δεν φαίνεται να είναι ο ίδιος ο ιός, αλλά μια υπερβολική αντίδραση του ανοσοποιητικού συστήματος που οδηγεί σε μαζική φλεγμονή και βλάβη των ιστών.
Μελετώντας έναν τύπο κυττάρων του ανοσοποιητικού μας που ονομάζονται Τ κύτταρα, μια ομάδα επιστημόνων του Γκλάντστοουν αποκάλυψε θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των ασθενών που ξεπέρασαν το σοβαρό COVID-19 και εκείνων που υπέκυψαν. Η ομάδα, σε συνεργασία με ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στο Σαν Φρανσίσκο και το Πανεπιστήμιο Έμορι, διαπίστωσε επίσης ότι οι ασθενείς που πεθαίνουν έχουν έναν σχετικά μεγάλο αριθμό Τ κυττάρων που διεισδύουν στον πνεύμονα, γεγονός που μπορεί να συμβάλλει στην σημαντική επιδείνωση των πνευμόνων, χαρακτηριστικό στοιχείο της θανατηφόρας COVID-19.
Τα ευρήματα, που δημοσιεύθηκαν στο επιστημονικό περιοδικό Cell Reports, θα μπορούσαν να ανοίξουν το δρόμο για νέες θεραπείες. Επί του παρόντος, οι ασθενείς που νοσηλεύονται για σοβαρό COVID-19 λαμβάνουν κυρίως δεξαμεθαζόνη, ένα φάρμακο που χρησιμοποιείται για τη μείωση της φλεγμονής.
«Η δεξαμεθαζόνη υπήρξε σωτήρας ζωής για πολλούς ασθενείς», λέει η Nadia Roan, συνεργαζόμενη ερευνήτρια του Γκλάντστουν, αναπληρώτρια καθηγήτρια Ουρολογίας στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια – Σαν Φρανσίσκο και συγγραφέας της μελέτης, συμπληρώνοντας όμως ότι «Αυτό δεν είναι πάντα αρκετό. Η μελέτη σημειώνει ότι μπορεί να είναι ευεργετικό να αποτρέπεται άμεσα η είσοδος επιπλέον ανοσοκυττάρων στον πνεύμονα, συμπεριλαμβανομένων και των φλεγμονωδών Τ κυττάρων. Αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να είναι καλή συμπληρωματική θεραπεία στην αντιφλεγμονώδη αγωγή των ασθενών που νοσηλεύονται σε ΜΕΘ».
Η εργασία θα μπορούσε επίσης να βοηθήσει στην πρόγνωση της νόσου.
Όπως αναφέρει ο Γουόρνερ Γκριν, ερευνητής του Γκλάντστοουν και συγγραφέας της μελέτης, «Μερικοί ασθενείς μπορεί να αρρωστήσουν σοβαρά από τον ιό. Χρειαζόμαστε άμεσα αποτελεσματικούς τρόπους να προβλέπουμε την πορεία της νόσου, όπως επίσης και για να αντιμετωπίζουμε τις πνευμονικές βλάβες σε άτομα με σοβαρό COVID-19».
Ανισορροπία των Τ κυττάρων
Τα Τ κύτταρα είναι ένα κρίσιμο συστατικό μιας επιτυχημένης ανταπόκρισης του ανοσοποιητικού συστήματος απέναντι σε πολλούς ιούς, συμπεριλαμβανομένου του SARS-CoV-2, του ιού που προκαλεί το COVID-19. Και μειώνονται δραστικά κατά τη διάρκεια της σοβαρής νόσησης.
Για να προσδιορίσουν τα χαρακτηριστικά των Τ κυττάρων που απομένουν, οι επιστήμονες πήραν δείγματα αίματος που είχαν συλλεγεί από νοσηλευόμενους σε ΜΕΘ. Ενώ περίπου οι μισοί από αυτούς τους ασθενείς ανέκαμψαν, οι άλλοι μισοί πέθαναν. Εξετάζοντας τα δείγματα που ελήφθησαν σε διαφορετικές χρονικές στιγμές κατά τη διάρκεια της παραμονής τους στη ΜΕΘ, οι επιστήμονες κατάφεραν να διαχωρίσουν τις τάσεις που μπορεί να σχετίζονται με την έκβαση της νόσου.
Έχουμε ήδη μάθει πολλά για την ανοσοαπόκριση των ασθενών με COVID-19 κατά τη διάρκεια της ενεργού λοίμωξης ή μετά την ανάρρωση. Για παράδειγμα, μελέτες από άτομα που ανέρρωσαν, αποκαλύπτουν πώς το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να παρέχει μακροχρόνια ανοσία. Δεν είναι ακόμη σαφές όμως, πώς το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να προστατεύσει από σοβαρές ασθένειες ούτε πώς συμβάλει στην επιδείνωση και στο θάνατο.
Για να κατανοήσουν την αιτία των θανάτων, οι ερευνητές χρειάστηκε να συγκρίνουν κρίσιμα περιστατικά, θανατηφόρα και μη.
Χρησιμοποιώντας το CyTOF, μια τεχνική του εργαστηρίου της Roan που διακρίνει τους πολλούς τύπους Τ κυττάρων που κυκλοφορούν στο σώμα, οι επιστήμονες βρήκαν ουσιαστικές διαφορές στην ανταπόκριση των Τ κυττάρων των ασθενών που βρίσκονταν στην Εντατική. «Η απόκριση των Τ κυττάρων στο SARS-CoV-2 αυξήθηκε στους ασθενείς που τελικά πήραν εξιτήριο από την εντατική και ανέρρωσαν. Αλλά στους ασθενείς που τελικά πέθαναν, κάποιες φορές δεν μπορούσαμε να εντοπίσουμε καμία απόκριση Τ-κυττάρου ή η απόκρισή τους μειωνόταν με την πάροδο του χρόνου», είπε η Ρόαν.
Οι διαφορές επεκτάθηκαν επίσης στη σύνθεση των Τ κυττάρων των ασθενών που αναγνωρίζουν τον ιό. Συγκεκριμένα, οι ασθενείς που επέζησαν είχαν έναν αυξανόμενο αριθμό Τ κυττάρων που ονομάζεται Th1, που αποτελούν σημαντικούς μαχητές ιογενών λοιμώξεων. Η ομάδα της Ρόαν βρήκε μοριακά χαρακτηριστικά στα κύτταρα Th1 που εξηγούν γιατί μπόρεσαν να πολλαπλασιαστούν σε αυτούς τους ασθενείς.
Αντίθετα, διαπίστωσαν ότι οι ασθενείς που πέθαναν είχαν αυξημένο αριθμό Τ κυττάρων τα οποία εκκρίνουν ένα φλεγμονώδες μόριο που θα μπορούσε να συμβάλλει στην επιδείνωση της πνευμονικής τους κατάστασης. Αυτοί οι ασθενείς είχαν επίσης περισσότερα ρυθμιστικά Τ κύτταρα που αναγνωρίζουν τον ιό. Τα ρυθμιστικά Τ κύτταρα συνήθως βοηθούν να ηρεμήσουν την ανοσοαπόκριση μόλις υποχωρήσει η λοίμωξη.
«Ίσως σε αυτούς τους ασθενείς, τα ρυθμιστικά Τ κύτταρα ενεργοποιήθηκαν πολύ νωρίς και εμπόδισαν τα ενισχυτικά Τ κύτταρα να αυξηθούν ώστε να πετύχουν επαρκή ανοσοαπόκριση στο SARS-CoV-2. Αυτό θα μπορούσε να εξηγήσει την μειωμένη αντίδραση των ασθενών στον ιό», λέει η Ρόαν.
Με βάση αυτά τα ευρήματα, οι γιατροί μπορεί να είναι σε θέση να προβλέψουν την πορεία της ασθένειας από τη σχετική αφθονία των Τ1 και ρυθμιστικών Τ κυττάρων που αναγνωρίζουν το SARS-CoV-2 στο αίμα του κάθε ασθενούς.
Παρόλα αυτά, η Ρόαν επισημαίνει ότι «Τα ευρήματά μας δείχνουν συσχετίσεις, όχι αιτίες. Το ανοσοποιητικό σύστημα είναι πολύπλοκο, με πολλές μεταβλητές και πιθανές αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους. Η απόδειξη της αιτίας θνησιμότητας θα απαιτήσει περαιτέρω μελέτες».
Στον πνεύμονα
Μια άλλη πιθανή αιτία θανάτου που ανακάλυψε η ομάδα ήταν η αύξηση των Τ κυττάρων τα οποία διεισδύουν στους πνεύμονες των ασθενών που πεθαίνουν. Αυτά τα κύτταρα μειώνονταν προοπτικά στους ασθενείς που τελικά ανέρρωσαν. Οι επιστήμονες ονομάζουν τα κύτταρα που «φωλιάζουν» στον πνεύμονα, ως «Τ κύτταρα – θεατές», επειδή είναι Τ κύτταρα που δεν αναγνωρίζουν άμεσα τον ιό.
«Η μελέτη μας δείχνει ότι κατά τη διάρκεια της σοβαρής COVID-19, τα Τ κύτταρα – θεατές επιστρατεύονται από το αίμα των πνευμόνων, όπου και συμβάλλουν στην επιβάρυνση της νόσου», σημειώνει η Ρόαν.
Αυτό που προκαλεί την αύξηση των Τ κυττάρων – θεατών σε σοβαρές περιπτώσεις COVID-19 παραμένει ασαφές, αλλά μπορεί εν μέρει να προάγεται από πρωτεΐνες που εκκρίνονται από τον πνεύμονα που προσελκύουν αυτά τα κύτταρα. Ανεξάρτητα από αυτό όμως, η αναστολή της ροής τους προς τον πνεύμονα μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της βλάβης των πνευμόνων και να επιταχύνει την ανάρρωση των ασθενών με σοβαρή ασθένεια.
Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα ελπιδοφόρα, καθώς φάρμακα που ανταγωνίζονται ένα μόριο που βρίσκεται στην επιφάνεια των Τ κυττάρων – θεατών έχουν ήδη εγκριθεί για τη θεραπεία του μεταστατικού καρκίνου.
«Το επόμενο βήμα μας είναι να δοκιμάσουμε αυτά τα φάρμακα σε μοντέλο ποντικού με σοβαρή COVID-19″, λέει η Ρόαν. «Ελπίζουμε ότι μετά από περαιτέρω έλεγχο, τέτοια φάρμακα θα μπορούσαν να εξεταστούν γρήγορα ως συμπληρωματική θεραπεία για το COVID-19».