Une collaboration de recherche clinique sur la phéno-conversion COVID-19 et la phéno-réversion ultérieure a découvert des changements systémiques transitoires et persistants des signatures moléculaires dans les échantillons de sang des patients trois mois après la phase aiguë de la maladie COVID-19. Ces anomalies biochimiques, identifiées par une plate-forme de dosage quantitative et sans marquage intégrant la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire (RMN) et la spectrométrie de masse (MS), sont liées à des symptômes « longs COVID » en cours, qui persistent après une infection aiguë et peuvent affecter plus de la moitié des patients COVID récupérés – même six mois après l’infection.
ANPC impact II QTOF-MS Lab (Photo: Business Wire)
Une série d’articles fondateurs sur le phénomène moléculaire de la maladie aiguë et du syndrome COVID post-aigu dans le plasma des patients a été annoncée (https://medicalxpress.com/news/2021-05-covid-affecting-patients-months.html) et publié (1-5) par l’Australian National Phenome Center (ANPC) de l’Université Murdoch, en collaboration avec d’autres centres médicaux universitaires, et avec Bruker Corporation (Nasdaq : BRKR) en tant que partenaire technologique clé.
La plate-forme intégrée et quantitative de dosage RMN et MS, destinée à la recherche uniquement, a révélé des anomalies métaboliques, des interactions de marqueurs métaboliques avec des cytokines, ainsi que des interactions de lipoprotéines avec des marqueurs d’inflammation, causées par COVID-19 aigu. Il a permis la création d’un panel multi-essais de marqueurs de phéno-conversion qui changent de manière significative au cours de la progression de la maladie. Ce panel de phénomique moléculaire peut désormais également fournir une mesure de la récupération partielle d’un patient, ou des risques émergents de PACS chronique, par exemple, pour le diabète d’apparition récente ou pour l’athérosclérose d’apparition récente, et pour d’autres symptômes persistants ou récurrents, y compris la fatigue chronique, brouillard cérébral» et de nombreux autres symptômes de COVID longs signalés.
Des études de suivi post-aigu sur des patients COVID-19 non hospitalisés et légèrement touchés ont révélé que la majorité de ces patients ne sont pas revenus à une santé normale ou à une biochimie normale trois mois plus tard et souffrent de PACS, également appelé « Long COVID », caractérisé par des symptômes persistants et un dysfonctionnement de la santé après l’infection aiguë. Plus de 57 % de ces patients présentent un ou plusieurs symptômes jusqu’à six mois après la phase aiguë, et nombre d’entre eux présentent des anomalies métaboliques, comme le révèle le panel de phéno-réversion basé sur la RMN et la SEP.
Le professeur Jeremy Nicholson, vice-chancelier pro du Health Futures Institute de l’Université Murdoch et directeur de l’ANPC, a expliqué : « Le dépistage avancé par RMN et MS du plasma sanguin fournit des informations complémentaires sur le schéma systémique complexe du COVID-19. Il y avait des anomalies biochimiques multiples mais variables chez les patients de suivi avec une variété de phénotypes de récupération partielle. Nous avons noté que la plupart des patients COVID-19 de suivi présentaient des anomalies métaboliques, qu’ils soient ou non encore symptomatiques, mais les patients symptomatiques étaient statistiquement plus susceptibles d’avoir des anomalies biochimiques. »
Il a poursuivi: « Il s’agit d’une maladie extrêmement dangereuse qui non seulement coûte des vies aujourd’hui, mais comme nous le découvrons maintenant, peut avoir de graves conséquences sur la santé de certains patients à long terme, même dans des cas originaux relativement bénins. »
La majorité des patients à trois mois post-phase aiguë présentent une variété d’anomalies métaboliques sanguines qui diffèrent entre symptomatiques et asymptomatiques à six mois. Les chercheurs ont découvert que les lipoprotéines plasmatiques dans le sang des patients atteints de COVID-19 changeaient pendant l’infection et se rapprochaient des schémas généralement observés chez les patients atteints de diabète et d’athérosclérose. Certaines anomalies étaient réduites chez les patients suivis et étaient réversibles, alors que les marqueurs liés au foie, au métabolisme énergétique et aux neuropathologies n’étaient souvent pas complètement inversés.
Les dernières recherches sont cohérentes avec les résultats antérieurs de l’ANPC qui ont montré que COVID-19 est une maladie systémique avec des effets multi-organes. Le concept de phéno-conversion, tel qu’il est exprimé dans les lipoprotéines et le profil métabolique du plasma sanguin, établit des biomarqueurs phénotypiques moléculaires qui peuvent être analysés pour la progression, la gravité et le traitement de la maladie. Cela souligne l’importance des études longitudinales sur les patients guéris pour les effets du PACS et les risques pour la santé à long terme.
L’ANPC a également conçu une nouvelle méthode de RMN éditée par relaxation et diffusion qui a affiné la sélectivité et conduit à la découverte de nouveaux signaux phospholipidiques à partir d’amas supramoléculaires (3). « Il s’agit du premier exemple d’édition en mouvement de spectres complexes de plasma sanguin pour améliorer la sélectivité d’une procédure de diagnostic et ouvre la porte à d’autres approches RMN de classification basées sur la dynamique des molécules, ainsi que sur les concentrations », a ajouté le professeur Nicholson.
Ces résultats soulignent le potentiel de notre plate-forme intégrée d’analyse RMN et MS pour le dépistage du risque de PACS. Nos méthodes de recherche sont robustes et transférables pour les signatures de phénomènes moléculaires personnalisées, offrant une passerelle pour mieux comprendre les effets à long terme de COVID-19. Ces informations sur le phénotype moléculaire devraient à terme soutenir une meilleure gestion des patients COVID-19 post-aigus pour une récupération plus rapide et une réduction des coûts de santé. »
Dr Manfred Spraul, CTO, Division appliquée, industrielle et clinique de Bruker BioSpin
Les signatures de phéno-conversion et de phéno-réversion COVID-19 sont détectées par des tests combinés RMN et MS, fournissant des informations complémentaires sur les biomarqueurs potentiels pour la cardiologie, le métabolisme, le diabète, les maladies rénales, la fonction hépatique, les effets neurologiques et l’inflammation.
Bruker a commencé la validation de cet ensemble de tests de recherche clinique RMN/MS intégrés en Europe, dans le but de développer des méthodes de dépistage des risques personnalisées PACS et de diagnostic longitudinal de suivi des patients.
Laboratoire RMN ANPC IVD-R 600 MHz (Photo : Business Wire)
Le Dr Óscar Millet, chercheur principal au CIC bioGUNE à Bilbao, en Espagne, a déclaré : « En tant que l’un des principaux laboratoires de recherche clinique pour la médecine de précision en Europe, nous voyons un potentiel énorme pour la recherche PACS permise par la technologie RMN et MS haute performance. Nous sommes un membre actif du réseau international de recherche COVID-19, qui est dirigé par l’ANPC. L’approche de recherche harmonisée, basée sur des procédures opératoires standardisées développées par l’ANPC et Bruker, nous a permis d’étudier le PACS sur des cohortes de patients espagnols et de valider nos données avec celles de l’ANPC au niveau analytique et biologique.
Les études ont été menées à l’aide des spectromètres Avance™ IVDr RMN 600 MHz intégrés dans le laboratoire de biosécurité de classe II de l’ANPC, ainsi que des méthodes technologiques de recherche RMN de diagnostic in vitro (IVDr) Bruker et CIC bioGUNE. L’ANPC a également équipé son laboratoire de phénomique moléculaire de spectromètres de masse à la pointe de la technologie, notamment Bruker impact II et timsTOF™ Pro QTOF-MS, et d’un système solariX™ MRMS.
La source:
Bruker BioSpin – RMN, EPR et Imagerie