Forscher suchen, um zu verstehen, die Verbindung zwischen SARS-CoV-2 und eine tödliche immun-system Fehlfunktion

Der name ‚Zytokin-Sturm‘ ist geeignet: Es beschreibt einen wütenden orkanartigen Schwarm von Molekülen entfesselt durch das körpereigene Immunsystem verursacht extreme Entzündung, Gewebeschäden, sogar zum Tod führen. Zytokine—aus dem griechischen Zyto-Zellen und kinos für Bewegung, sind wichtig im Kampf gegen virale Infektionen. Aber Sie verschlechtern die gleichen Infektionen im Extremfall, ein Phänomen, das erweist sich als tödlich für ältere COVID-19 Patienten.

„Das Immunsystem ist ein zweischneidiges Schwert“, sagt Andrea Cox, professor of medicine in der Johns Hopkins School of Medicine. „Es gibt eine kritische Rolle für den es eine antivirale Reaktion. Es kann aber auch sein pro-inflammatorischen in einer pathologischen Weise. Es ist wie der Versuch, um zu töten ein Fehler mit einem hammer. Sie können ein Loch in der Wand, während Sie versuchen, smush die Fehler.“

Cox ist unter mehreren Hopkins Wissenschaftler, die studieren, Zytokin-Stürme und Ihre Beziehung zu COVID-19. Ihrem Labor, die enthält Infektionskrankheiten Postdoc-Stipendiat Andrew Karaba, ist die Analyse von Blut und Lungengewebe-Proben von infizierten Patienten zu identifizieren, die bestimmte Zytokine beteiligt. Sie wollen wissen, warum Sie wiederum gefährlich, vor allem bei älteren Menschen.

Andere Forscher testen Medikamente, die Sie hoffen, zu verhindern das auftreten von cytokin-Sturm, oder stoppen Sie Sie, nachdem Sie beginnen. Das Ziel letztlich ist, zu speichern, diejenigen mit dem größten Risiko aus dieser potentiell tödlichen Komplikation der SARS-CoV-2-Infektion.

Cox und Ihr team untersuchen eine Reihe von Krankheiten, „auf der Suche nach Dingen gefunden, die in sehr schweren Krankheit, und in diejenigen, die nicht sehr schwer krank, um zu verstehen, warum einige krank und andere nicht“, sagt Sie. „Wir wollen einzugrenzen, um die kleinste Anzahl der Dinge, die konsistent zwischen den Gruppen. Zytokine produziert werden, die als Teil einer angeborenen sensing pathway. Wenn wir erkennen können, dass übermäßig aktiv ist Weg, wir können Wege finden, um es zu blockieren.“

Es gibt mehrere Dutzend Zytokine—protein boten—, die das Immunsystem beeinflussen. In einigen Fällen, Sie aktivieren bestimmte Antworten, während in anderen, Sie langsam nach unten. Manchmal ist das system schief, Auslösung zu viele Zytokine, zu schnell. Dies geschieht auch in einer auto-immun-Krankheiten, sonstige Infektionen, und als Nebenwirkung bestimmter immun-Therapien.

In COVID-19, Zytokin-Stürme unverhältnismäßig Streik der ältere, „aus Gründen, die nicht klar sind,“ Cox sagt. „Immunsystem-balance ist unterschiedlich geregelt in den verschiedenen Altersstufen. Es ist nicht so, dass das Immunsystem schwächer ist oder stärker bei älteren gegenüber jüngeren–aber anders. Es ist möglich, dass ältere Menschen eine stärker schädigende Immunantwort als die Jungen.“

Die meisten Häufig, die Patienten zu sein scheinen halten Ihre eigenen gegen die erste SARS-CoV-2-Infektion, bevor Sie plötzlich dreht er schwerkrank. Oft das Ergebnis ist düster.

„Zytokine sagen anderen Zellen, Dinge zu tun, in diesem Fall können stärken das Bindegewebe Schäden und die schwere der Krankheit,“ Cox sagt. „Mit den Blutgefäßen, zum Beispiel, es kann die Ursache für die vaskuläre system undicht Flüssigkeiten und Blut, und machen es schwieriger für Sauerstoff zu gehen, wo es hingehen soll, weil es flüssig ist, in denen Sauerstoff sein sollte, wie in der Lunge.“

Verständnis ein Zytokin-Sturm ‚ s Rolle in der COVID-19 ist eine multidisziplinäre Anstrengungen bei Hopkins, darunter Forscher nehmen einen neuen Blick auf den alten Medikamenten.

„Es war toll zu sehen, Leute aus allen verschiedenen Bereichen [JHU] zu reagieren“, sagt Russell Wesson, assistant professor für Chirurgie an der School of Medicine, und eine Transplantation Chirurg. „Die Menschen sind auf der Suche mit verschiedenen Drogen, um zu sehen, Ihre Wirkung auf COVID, und fast alle diese Bemühungen beinhalten die Wiederverwendung von anderen Drogen.“

Wesson ist die Zusammenarbeit mit principal investigator Nada Alachkar, associate professor für Medizin und ärztlicher Direktor der Inkompatiblen Nierentransplantation Programm, und Wissenschaftler aus der Nephrologie und Infektionskrankheiten Gruppen in einer multizentrischen Studie testen Clazakizumab, ein Medikament, das verhindert, dass Abstoßungsreaktionen nach Nieren-Transplantation Empfänger. Es funktioniert durch die Unterdrückung von interleukin-6 (IL-6), ein Immunsystem Zytokin gefunden, erhöhten in der sickest COVID-19 Patienten.

Die klinische Studie ist Doppel-geblendet, placebo-kontrolliert, das weder die Forscher noch die Patienten wissen, wer das Medikament oder ein harmloser Ersatz. Die Probanden gehören Patienten, die ernsthaft krank sind, einschließlich derjenigen, die auf Ventilatoren. „Wir wissen, dass dieses Medikament sehr direkt beeinflusst IL-6 und glauben, dass neutralisierende es wird helfen, zu stoppen Zytokin-Sturm, oder verhindern, dass es voran,“ Wesson sagt. „Die Studie ist geblendet, aber wir haben gesehen, ermutigend, unter Ihnen Patienten, die sich erholt haben schnell.“

Forscher von der Kimmel-Krebs-Mitte, die Abteilungen für Rheumatologie und Infektionskrankheiten, und die Abteilungen der Neurologie und Neurochirurgie, sind Tests ein anderes Medikament, Prazosin, ein alpha-blocker zur Behandlung von Bluthochdruck, eine vergrößerte Prostata, und post-traumatische Belastungsstörung. Sie denken, es könnte verhindern, dass die Zytokin-Stürme durch die Blockade einer Welle der Moleküle, sogenannte Katecholamine, Substanzen in das Gehirn und die Nebennieren, die—basierend auf einem früheren Maus-Studie—in der Regel vor dem Beginn einer Zytokin-Sturm.

Die Forscher prüften zunächst eine nationale Datenbank von Patienten mit Akutem atemnotsyndrom oder ARDS, eine Bedingung zeichnet sich durch Flüssigkeitsansammlung in der Lunge, nicht im Gegensatz zu, was passiert mit COVID-19. Sie fanden weniger Todesfälle und weniger Notwendigkeit für Ventilatoren, die unter diejenigen, die schon mit der Einnahme von Drogen wie Prazosin, führt zu spekulieren, dass das Medikament könnte in ähnlicher Weise profitieren Patienten mit COVID-19.

„Zwischen den präklinischen Daten aus Tiermodellen und der retrospektiven Daten von Menschen, wir fühlten uns gab es gute Gründe, um zu testen, dieses Konzept mit COVID-19“, sagt Chetan Bettegowda, ein Gehirn-tumor-Spezialist und professor für Neurochirurgie in der School of Medicine. Das team, zu dem auch Bert Vogelstein, Leiter des Ludwig Center, professor von Onkologie und Pathologie, und ein Howard Hughes Medical Institute investigator, und Rheumatologe Maximilian König, postdoctoral fellow, vor kurzem begann eine kontrollierte Studie, um zu sehen, ob Prazosin, da früh nach der Infektion, können abzuwehren, einen Zytokin-Sturm. „Dies ist ein präventiver Ansatz,“ Bettegowda sagt. „Wenn Patienten bereits manifestiert Anzeichen von Zytokin-Sturm, ist es unwahrscheinlich, um zu arbeiten.“

Für Ihren Teil, Cox hat lange studiert Infektionskrankheiten, so ist Sie sich der Herausforderungen, die durch eine neu identifizierte virus.

„Das problem mit diesen Pandemie-Viren ist, dass niemand in der Welt hat gesehen, wie Sie,“ Cox sagt. „Es gibt keine Immunität. Was ist schlimmer, die Regeln für die tut gut und wer schlecht geht, sind andere für das virus als auch für andere Viren, und gerade jetzt, die wir nicht verstehen, die Regeln bei allen.“

Für die anderen, die die Forschung stellt eine Abkehr, wenn auch ein willkommen, wie Sie sind froh, daran beteiligt zu sein den Kampf.