Анализ сыворотки крови для предсказания тяжести COVID-19

Разработана модель машинного обучения, предсказывающая тяжесть протекания COVID-19 по протеому и метаболому сыворотки крови больных.

Credit:

TippaPatt | Shutterstock.com

Для уменьшения смертности при COVID-19 необходимо раннее выявление и своевременное лечение пациентов с тяжелой формой заболевания. Группа китайских ученых охарактеризовала протеом и метаболом сывороток крови 46 больных COVID-19 и сравнила с показателями 53 здоровых людей.

Исследователи измерили экспрессию белков и уровни метаболитов в сыворотке крови пациентов. В их число вошли уже известные биомаркеры вирусных инфекций SAA2, SSA1 и CRP, молекулы, свидетельствующие о повреждении печени, и другие маркеры патологических процессов. На основе данных о 22 белках и 7 метаболитов была разработана модель машинного обучения. Она позволяет определить людей, у которых высока вероятность развития тяжелой формы заболевания. Среди пациентов, включенных в тренировочные данные для модели, у 18 болезнь протекала легко, у 13 были осложнения.

Метрика accuracy (процент правильно классифицированных случаев) для тренировочного датасета составила 93,5%. Кроме того, авторы дополнительно проверили точность работы модели на десяти независимых пациентах, семь из которых были правильно классифицированы. Как отмечают авторы, этой выборки недостаточно, и для точной оценки модели ее необходимо будет расширить. Что интересно, по данным, собранным за 6 недель до постановки диагноза, для 9 пациентов модель правильно предсказала тяжелую форму заболевания.

При инфекции COVID-19 нарушалась регуляция макрофагов, наблюдались изменения в дегрануляции тромбоцитов, активация системы комплемента, а также массивная метаболическая супрессия.

Присутствие в сыворотке больших количеств глюкозы, глюкуроната, продуктов распада билирубина и четырех производных желчных кислот у пациентов с тяжелыми состояниями свидетельствовало о повреждении печени. Уровень белков, связанных с дегрануляцией тромбоцитов, был понижен, в то время как уровень компонентов системы комплемента, напротив, возрос. Анализ метаболома показал, что более 100 липидов, включая глицерофосфолипид, сфинголипиды и жирные кислоты, были снижены в сыворотке пациентов с COVID-19, вероятно, из-за интенсивной репликации вируса.

По мнению авторов, результаты их работы помогают лучше понять патофизиологию заболевания и могут существенно помочь при разработке терапии.

Еще о прогнозе течения COVID-19 по анализу крови

Источник

Bo Shen, et.al. // Proteomic and metabolomic characterization of COVID-19 patient sera. // medRxiv, 2020.04.07.20054585; DOI:  10.1101/2020.04.07.20054585

Добавить в избранное

Вам будет интересно