COVID-19: patogenetikai tényezők és a SARS-CoV-2 hatásmechanizmusának vizsgálata fertőzöttekben és vakcinációt követően
Tématerületi kutatás vezetője: Prof. Dr. Kiss András
Támogatási összeg: 64 000 000 HUF
Projekt azonosítója: TKP2021-EGA-30
COVID-19: patogenetikai tényezők és a SARS-CoV-2 hatásmechanizmusának vizsgálata fertőzöttekben és vakcinációt követően
A 2019-ben izolált SARS-CoV-2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus-2) és az okozott COVID-19 (Corona Virus Disease 2019) több hullámban jelentkező pandemia. Magunk a vírussal kapcsolatos halálokokat, mely jelenleg a legnagyobb, egy centrumból származó közlés a világon, három mortalitási kategóriába soroltuk: [1] a vírusfertőzés okozta közvetlen halál, [2] a vírus és egyéb súlyos krónikus megbetegedések együtthatása következtében bekövetkező halál, [3] olyan halálozás, melyben a vírusfertőzésnek nem volt szerepe, a kimutatható SARS-CoV-2 fertőzés ellenére (1, 2). A boncolási adatokon alapuló vizsgálatok számos további kérdést vetnek fel, így nem tisztázott mely szervek és milyen mértékben érintettek, mely sejtekben történik a vírus replikáció, az érelváltozások kialakulását milyen tényezők magyarázzák, a vakcinációt követő SARS-CoV-2 fertőzés mennyiben különbözik a nem vakcináltakétól és milyen hosszútávú szervi eltérések alakulnak ki előzőleg SARS-CoV-2 fertőzésen átesettekben.
A fentiek alapján fogalmaztuk meg legfontosabb célkitűzéseinket. [1] Vizsgálni kívánjuk az egyes mortalitási kategóriákban észlelt különbségeket a pandémia különböző hullámaiban, a vírus fehérjék és RNS kimutathatóságát az egyes szervekben és sejttípusokban, a vírus proteinek jelenléte és az ismert SARS-CoV-2 receptorok (ACE2, TMPRSS2) expressziója közötti összefüggést, a cardiovascularis és hepatikus klinikai és laboratóriumi eltérések hátterében álló sejtszintű elváltozásokat. Tanulmányozni tervezzük az érelváltozások alapját képező endothelsejt léziók patomechnizmusát és a vírusreplikációt, egyes sejtfelszíni receptorokkal összefüggésben. [2] A SARS-CoV-2- ellenes vakcinációt követően rövidebb idővel (1 hónapon belül) és későbben elhunytak szerveiben található eltéréseket összehasonlítjuk a COVID-19-ben talált elváltozásokkal. Tanulmányozzuk, hogy kimutatható-e a SARS-CoV-2 spike protein az mRNS és a vector vakcinációt követően az elhunytak egyes szerveiben és ez mennyi idővel a vakcinációt követően jelenik meg, valamint tűnik el. Vizsgáljuk, hogy a vakcinációt követően COVID-19-ben elhunytak szervi eltérései különböznek-e a nem vakcináltakétól? [3] Biopszia vagy műtét során, SARS-CoV-2 fertőzöttekből eltávolított szövetekben detektáljuk a virális fehérjéket, valamint az RNS-t és vizsgáljuk, hogy annak van-e szerepe a megbetegedésben, mely a műtét vagy biopszia indokát képezte. [4] A SARS-CoV-2 fertőzött anyák szülése során vizsgálatra került placentákat tanulmányozva az u.n. COVID-placentitis patomechanizmusát és szerepét elemezzük a koraszülésben, valamint hatását a magzatra és újszülöttre.
Betegek és módszerek:
Betegek, elhunytak: boncolásra került SARS-CoV-2 fertőzésben és vakcinációt követően elhunytak (200 elhunyt anyaga, illetve a betegség hullámszerű aktivitási fázisaiban várható a rutin mintabázis bővülése), fertőzöttek és vakcinánáltak műtéti és biopsziás mintái, placenták (100 placenta). A boncolás során nagy számú szövettani blokk kerül megőrzésre (50-80/eset), és alkalmazzuk a világviszonylatban is különleges és magas vizsgálati értékű ún. „haladéktalan kórboncolási” protokollt, ami a halál utáni max. 12-24 órás vizsgálattal releváns megőrzöttségű mintaanyagot biztosít érzékenyebb molekuláris patológiai vizsgálatok számára is. Regisztrálásra kerülnek az elhunytak klinikai adatai, laboratóriumi paraméterei, anamnesztikus adatai.
Módszerek: a rutin szövettani vizsgálatokat speciális festésekkel (fibrin, dPAS, orcein stb) egészítjük ki. A paraffinos blokkokból készített metszeteken számos immunhisztokémia vizsgálatot végzük a megfelelő antitestekkel (SARS-CoV-2 spike, nucleocapsid, ACE2, TMPRSS2, claudin5, factorVIII stb.). A szövettani és immunhisztokémiai metszeteket a 3D Histech AG eszközével szkenneljük, a képeket szemikvantitativen (a korábban leírt módon, 1.), immunhisztokémiai reakciók esetén morfometriával értékeljük. A tüdő, szív, máj, placenta fenti módon preparált anyagaiból PCR-t végzünk (polymerase chain reaction) a SARS-CoV-2 szekvenciák kimutatására, valamint in situ hibridizációt (RNAscope kit segítségével).
Várható eredmények:
A vizsgálatok feltárják a különbségeket a pandemia egyes hullámaiban elhunytak szervi érintettsége között és specifikus patomorfológiai eltéréseket detektálnak. A immunhisztokémiai és molekuláris patológiai vizsgálatok igazolják az egyes sejttípusok szerepét és érintettségét a SARS-CoV-2 fertőzésben. Az eredmények tisztázzák a betegség patomechanizmusában jelentős szerepet játszó endothelsejt károsodás patogenezisét. A cardiovascularis és hepatikus érintettség sejtszintű elemzése magyarázhatja az ezen szervekkel összefüggő klinikai tüneteket. A placenta vizsgálata rámutathat a SARS-CoV-2 fertőzés szerepére a koraszülésben, tisztázhatja a COVID-placentitis patomechanizmusát és összefüggést állapíthat meg az esetlegesen az újszölöttekben bekövetkező megbetegedések és a placenta elváltozásai között, mely terápiás következményekkel is járhat. A COVID-19-ben szenvedőktől és vakcináltakból származó biopsziás és műtéti anyagok vizsgálata feltárhatja a vírus és a vakcináció szerepét az adott megbetegedésben, különösen az elhúzódó, krónikus esetekben.
Irodalom:
- Danics K, Pesti A, et al. Pathological findings in 100 patients with COVID-19 disease in a single-center, Budapest, Hungary. GeroScience. 2021. https://dx.doi.org/10.1007/s11357-021-00451-w
- Schaff Z, et al. A COVID–19 patológiája: Halálok SARS-CoV-2-fertőzésben: vírusfertőzésben vagy vírusfertőzéssel? Scientia et Securitas. 2021; 2(1):94-9
