Μετά το ξέσπασμα της πανδημίας τον Μάρτιο του 2019, οι επιστήμονες βρίσκονται σε μια συνεχή προσπάθεια κατανόησης των μηχανισμών του ιού, προκειμένου να αντιμετωπιστεί με τον καλύτερο δυνατό τρόπο, να σκιαγραφηθεί το αποτελεσματικότερο πρόγραμμα πρόληψης και να βρεθεί άμεσα μια θεραπεία.

Στην παρούσα νέα έρευνα, που δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό Cell, από τις συνεργαζόμενες επιστημονικές ομάδες του Παιδικού Νοσοκομείου της Βοστώνης, MIT, και του Ιατρικού Κέντρου του Πανεπιστημίου του Μισισιπή, καθορίζονται οι επιβλαβείς και οι προστατευτικές αντιδράσεις του σώματος στον ιό, καθώς και οι άμεσοι στόχοι του ιού κατά την μόλυνση. Ακόμη προτείνεται ότι η αποτυχημένη ανοσία του επιθηλίου της μύτης στον ιό, μπορεί να επιδεικνύει την ανάπτυξη σοβαρής μορφής κορωνοϊού, καθώς η πρώτη συνάντηση του σώματος με το SARS-CoV-2, συμβαίνει στη μύτη και στο λαιμό ή στον ρινοφάρυγγα. Έτσι, αυτές οι πρώτες ενδείξεις, μπορούν να βοηθήσουν στον προσδιορισμό του ποιος θα αναπτύξει σοβαρή ασθένεια και ποιος θα έρθει αντιμέτωπος με ήπια ή καμία νόσηση.

Στα πειράματα που πραγματοποιήθηκαν, λήφθηκαν δείγματα από τα ρινικά επιχρίσματα 35 ενηλίκων με COVID-19 από τον Απρίλιο έως τον Σεπτέμβριο του 2020, με διακύμανση από ήπια συμπτωματικά άτομα έως και σοβαρά άρρωστα. Σύλλεξαν επίσης επιχρίσματα από 17 άτομα ελέγχου και έξι ασθενείς που είχαν διασωληνωθεί αλλά δεν είχαν COVID-19.

Ο José Ordovás-Montañés, Ph.D, συν-ανώτερος ερευνητής της μελέτης με τον Bruce Horwitz, MD, Ph.D. του Νοσοκομείου της Βοστώνης, Alex K. Shalek, Ph.D., MIT και την Sarah Glover, DO, του Πανεπιστημίου του Μισισιπή, αναφέρεται στην αινιγματική φύση του ιού, όσων αφορά την διαφορετική του επίδραση από άτομο σε άτομο. Συμπληρώνει λέγοντας, “Πολλές μελέτες που αναζητούν δείκτες για την πρόβλεψη του κινδύνου έχουν αναζητήσει πιθανές ενδείξεις στο αίμα, αλλά το αίμα μπορεί να μην είναι το σωστό μέρος για να ψάξει κανείς.”

Τι πειραματική πορεία ακολούθησαν οι ερευνητές;

Οι ερευνητές αλληλούχισαν το RNA κάθε κυττάρου του δείγματος κάθε ασθενούς, προκειμένου να έχουν μια σαφή εικόνα για το τι συμβαίνει στον ρινοφάρυγγα του κάθε ασθενούς (Ο κάθε στυλεός με το επίχρισμα απέδιδε κατά μέσο όρο 562 κύτταρα). Τα δεδομένα RNA επέτρεψαν στην ομάδα να εντοπίσει ποια κύτταρα ήταν παρόντα, και περιείχαν RNA που προέρχεται από τον ιό – μια ένδειξη μόλυνσης – και ποια γονίδια των κυττάρων ενεργοποιούνταν ή απενεργοποιούνταν ως απόκριση. Έτσι φάνηκε, ότι τα επιθηλιακά κύτταρα που περιβάλλουν τη μύτη και το λαιμό, δέχονται σημαντικές αλλαγές κατά την εισβολή του κορωνοϊού. Παρατηρήθηκε αύξηση των κυττάρων του επιθηλίου και αυτών που εκκρίνουν βλέννα, συντριπτική μείωση των ώριμων  βλεφαριδοφόρων κυττάρων που καθαρίζουν τους αεραγωγούς, και ταυτόχρονη αύξηση των ανώριμων βλεφαριδοφόρων κυττάρων.

Το RNA του SARS-CoV-2 βρέθηκε σε έναν αριθμό κυτταρικών τύπων, συμπεριλαμβανομένων των ανώριμων βλεφαριδοφόρων κυττάρων και συγκεκριμένων υποτύπων εκκριτικών κυττάρων, επιθηλιακών και πλακωδών κυττάρων. Ακόμη, τα μολυσμένα κύτταρα, συγκρίθηκαν με τα γειτονικά μη μολυνσμένα κύτταρα, και φάνηκε να έχουν ενεργοποιήσει περισσότερα γονίδια, τα οποία μάλιστα εμπλέκονται σε μια παραγωγική απόκριση στη μόλυνση.

Ποια ήταν τα αποτελέσματα της έρευνας;

Το σημαντικότερο ίσως εύρημα της έρευνας, ήρθε όταν η ομάδα συνέκρινε ρινοφαρυγγικά επιχρίσματα από άτομα με διαφορετική σοβαρότητα της νόσου. Στα άτομα που νοσούσαν ήπια, τα επιθηλιακά κύτταρα έδειξαν αυξημένη ενεργοποίηση γονιδίων που σχετίζονται με αντιιική απόκριση (ιδιαιτέρως γονίδια που διεγείρονται από την ιντερφερόνη τύπου Ι). Αντίθετα, σε άτομα που νοσούσαν πιο σοβαρά, οι αντιιικές αποκρίσεις ήταν έντονα μειωμένες. Συγκεκριμένα, τα επιθηλιακά τους κύτταρα είχαν χαμηλή απόκριση στην ιντερφερόνη, παρά το γεγονός ότι είχαν μεγάλες ποσότητες ιού. Ταυτόχρονα, τα επιχρίσματα τους είχαν αυξημένο αριθμό ανοσοκυττάρων που ενισχύουν τις φλεγμονώδεις αποκρίσεις.

“Όλα τα άτομα με σοβαρό COVID-19 είχαν απότομη ανταπόκριση ιντερφερόνης στα επιθηλιακά τους κύτταρα και δεν ήταν ποτέ σε θέση να ενισχύσουν την άμυνα”, λέει ο Ordovás-Montañés. “Η σωστή ποσότητα ιντερφερόνης τη σωστή στιγμή θα μπορούσε να είναι το επίκεντρο της αντιμετώπισης του SARS-CoV-2 και άλλων ιών.”

Στο μέλλον, οι ερευνητές στοχεύουν στην αναζήτηση της αιτίας που προκαλεί την απενεργοποιημένη απόκριση ιντερφερόνης στον ρινοφάρυγγα, της οποίας τα αποτελέσματα πιθανώς να δώσουν και στοιχεία για τις νέες μεταλλάξεις του SARS-CoV-2. Ακόμη πρόκειται να διερευνηθεί η πιθανότητα αύξησης της απόκρισης ιντερφερόνης σε άτομα με μολύνσεις από COVID-19 σε αρχικό στάδιο, ενδεχομένως με ρινικό σπρέι ή σταγόνες.