È emerso che uno degli aspetti più fastidiosi della pandemia coronavirus Covid-19 è l’incapacità dei medici di prevedere quali pazienti appena ricoverati svilupperanno una malattia grave, comprese le complicazioni che richiedono l’intubazione, dialisi renale o altre cure intensive. La conoscenza dell’età di un paziente e delle relative condizioni mediche può aiutare a prevedere tali risultati, ma ci sono ancora sorprese quando pazienti più giovani e apparentemente più sani soffrono di gravi complicazioni che possono portare al decesso.
Ora, gli scienziati della Washington University School of Medicine di St.Louis hanno dimostrato che un esame del sangue relativamente semplice e rapido può prevedere – entro un giorno dal ricovero ospedaliero – quali pazienti con coronavirus Covid-19 sono a più alto rischio di gravi complicazioni o morte.
Lo studio, pubblicato il 14 gennaio 2021 nella rivista JCI Insight, ha coinvolto quasi 100 pazienti recentemente ricoverati in ospedale con coronavirus Covid-19. L’analisi del sangue misura i livelli di DNA mitocondriale, un tipo unico di molecola di DNA che normalmente risiede all’interno delle fabbriche di energia delle cellule. Il DNA mitocondriale che fuoriesce dalle cellule e nel flusso sanguigno è un segno che un particolare tipo di morte cellulare violenta si sta verificando nel corpo.
Andrew E. Gelman coautore dello studio ha detto:
«I medici hanno bisogno di strumenti migliori per valutare lo stato dei pazienti coronavirus Covid-19 il prima possibile perché scarseggiano molti dei trattamenti come gli anticorpi monoclonali. Sappiamo che alcuni pazienti miglioreranno senza trattamenti intensivi. C’è ancora molto che non capiamo su questa malattia, in particolare, dobbiamo analizzare perché alcuni pazienti, indipendentemente dalla loro età o dalla relativa salute entrano in questa iperinfiammatoria spirale di morte. Il nostro studio suggerisce che il danno tissutale potrebbe essere una delle cause di questa spirale, poiché il DNA mitocondriale che viene rilasciato, esso stesso è una molecola infiammatoria».
I ricercatori hanno affermato che il test potrebbe servire come metodo per prevedere la gravità della malattia e come strumento per progettare meglio gli studi clinici, identificando i pazienti che potrebbero, ad esempio, beneficiare di specifici trattamenti sperimentali. Hanno anche detto che vorrebbero valutare se il test potrebbe servire come un sistema per monitorare l’efficacia di nuove terapie. Presumibilmente, trattamenti efficaci abbasserebbero i livelli di DNA mitocondriale.
Hrishikesh S. Kulkarni assistente professore di medicina, componente del team che ha partecipato allo studio, ha detto:
«Avremo bisogno di studi più ampi per verificare ciò che abbiamo trovato in questo studio. Poter determinare nelle prime 24 ore dal ricovero se un paziente ha probabilmente bisogno di dialisi, intubazione o farmaci per mantenere più bassa la pressione sanguigna, ciò cambierebbe il modo in cui gestirlo all’inizio e nel corso della malattia».
Il primo giorno di degenza al Barnes-Jewish Hospital il team di ricercatori ha valutato 97 pazienti con coronvirus Covid-19, misurando i loro livelli di DNA mitocondriale. Hanno scoperto che i livelli di DNA mitocondriale erano molto più alti nei pazienti che alla fine sono stati ricoverati in terapia intensiva, intubati o deceduti. I ricercatori hanno scoperto che questa associazione è presente indipendentemente dall’età, dal sesso e dalle condizioni di salute di un paziente.
I livelli di DNA mitocondriale in media erano circa dieci volte più alti nei pazienti con coronavirus Covid-19 che hanno sviluppato una grave disfunzione polmonare o alla fine sono morti. Rispetto a quelli con livelli inferiori, i pazienti con livelli elevati avevano quasi sei volte più probabilità di essere intubati, tre volte più probabilità di essere ricoverati in terapia intensiva e quasi il doppio di probabilità di morire.
Il test inoltre ha predetto i risultati previsti così come o meglio dei marcatori di infiammazione esistenti attualmente misurati nei pazienti ospedalizzati con coronavirus Covid-19. La maggior parte degli altri marcatori di infiammazione misurati nei pazienti con coronavirus Covid-19, compresi quelli ancora sotto indagine, secondo i ricercatori sono marcatori generali di infiammazione sistemica, piuttosto che un’infiammazione specifica della morte cellulare.
Andrew E. Gelman ha aggiunto:
«I virus possono causare un tipo di danno tissutale chiamato necrosi, è una risposta violenta e infiammatoria all’infezione, la cellula si apre, rilasciando il contenuto, compreso il DNA mitocondriale, che di per sé guida l’infiammazione; nei pazienti coronavirus Covid-19 ci sono state prove aneddotiche di questo tipo di danno cellulare e tissutale nei polmoni, nel cuore e nei reni. Pensiamo che sia possibile che le misure del DNA mitocondriale nel sangue possano essere un segno precoce di questo tipo di morte cellulare negli organi vitali».
I ricercatori hanno anche sottolineato che il test è rapido e diretto da eseguire nella maggior parte delle strutture ospedaliere perché utilizza gli stessi macchinari che elaborano il test PCR standard per il coronavirus Covid-19. Il metodo da loro sviluppato permette di quantificare direttamente nel sangue i livelli di DNA mitocondriale. La tecnica senza richiedere passaggi intermedi per estrarre il DNA dal sangue, restituisce i risultati in meno di un’ora.
Gli scienziati prima di poter richiedere l’approvazione alla Food and Drug Administration (FDA), dovranno verificare che il test sia accurato in uno studio multicentrico più ampio. Lo studio ha utilizzato campioni ottenuti dal deposito di materiali biologici Covid-19 della Scuola di Medicina.