نموذج رياضي يقترح استراتيجيات العلاج المثلى لمرض كورونا COVID-19

يقول الدكتور Rakesh K. Jain : "يتنبأ نموذجنا بأن الأدوية المضادة للفيروسات والالتهابات التي تم استخدامها لأول مرة لعلاج COVID-19 قد يكون لها فعالية محدودة ، اعتمادًا على مرحلة تطور المرض"

" بالنسبة لكبار السن الذين يعانون من عدوى COVID-19 ، قد يؤدي عقار الهيبارين الذي يمنع الجلطة والأدوية المعززة للمناعة إلى تحسين النتائج

قد يستفيد المرضى الذين يعانون من أمراض مثل السمنة والسكري وارتفاع ضغط الدم من الأدوية المضادة للالتهابات والأدوية المستخدمة للتحكم في ضغط الدم ومقاومة الأوعية "

تتطلب السيطرة على مرض كوفيد -19 أكثر من تطعيم واسع النطاق ؛ سيتطلب أيضًا فهمًا أفضل لسبب عدم تسبب المرض في ظهور أعراض واضحة لدى بعض الأشخاص ، ولكنه يؤدي إلى فشل سريع في العديد من الأعضاء وموت لدى آخرين ، بالإضافة إلى فهم أفضل لتحديد العلاج الأفضل لكل حالة مرضية .

لمواجهة هذا التحدي غير المسبوق ، ابتكر الباحثون في مستشفى ماساتشوستس العام (MGH) ، بالتعاون مع محققين من مستشفى بريغهام والنساء وجامعة قبرص ، نموذجًا رياضيًا يعتمد على علم الأحياء يتضمن معلومات حول الآلية المعدية المعروفة لفيروس السارس. -2 ، الفيروس المسبب لـ COVID-19 ، وحول الآليات المحتملة للعمل لمختلف العلاجات التي تم اختبارها في مرضى COVID-19. تم وصف النموذج وتطبيقاته السريرية المهمة في مجلة Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). وجد الباحثون أن الحمل الفيروسي يزداد لدى جميع المرضى أثناء الإصابة المبكرة بالرئة (الحمل الفيروسي هو مستوى جزيئات SARS-CoV-2 في مجرى الدم) ، ولكن بعد ذلك قد يذهب في اتجاهات مختلفة بدءًا من اليوم الخامس ، اعتمادًا على مستويات المناعة الرئيسية الخلايا الحامية ، وتسمى الخلايا التائية هي المستجيب الأول للجهاز المناعي الذي ينسق بفعالية جوانب أخرى من المناعة. تُعرف استجابة الخلايا التائية بالمناعة التكيفية لأنها مرنة وتستجيب للتهديدات المباشرة.

في المرضى الذين تقل أعمارهم عن 35 عامًا والذين لديهم أجهزة مناعة صحية ، يحدث تجنيد مستمر للخلايا التائية ، مصحوبًا بانخفاض في الحمل الفيروسي والالتهابات وانخفاض في الخلايا المناعية غير النوعية (ما يسمى بالمناعة "الفطرية"). كل هذه العمليات تؤدي إلى تقليل مخاطر تكوين الجلطات الدموية واستعادة مستويات الأكسجين في أنسجة الرئة ، ويميل هؤلاء المرضى إلى التعافي. في المقابل ، الأشخاص الذين لديهم مستويات أعلى من الالتهاب في وقت الإصابة - مثل مرضى السكري أو السمنة أو ارتفاع ضغط الدم - أو الذين تميل أجهزتهم المناعية نحو استجابات مناعية فطرية أكثر نشاطًا ولكن الاستجابات المناعية التكيفية الأقل فعالية تميل إلى أن تكون ضعيفة النتائج. سعى الباحثون أيضًا للإجابة على السؤال عن سبب إصابة الرجال بـ COVID-19 أكثر شدة مقارنة بالنساء ، ووجدوا أنه على الرغم من أن الاستجابة المناعية التكيفية ليست قوية عند النساء كما هو الحال عند الرجال ، فإن النساء لديهن مستويات أقل من بروتين يسمى TMPRSS2 الذي يسمح لـ SARS-CoV-2 بالدخول وإصابة الخلايا الطبيعية. بناءً على النتائج التي توصلوا إليها ، يقترح جاين وزملاؤه أن العلاج الأمثل للمرضى الأكبر سنًا - الذين من المحتمل أن يكون لديهم بالفعل التهاب وضعف الاستجابات المناعية مقارنةً بالمرضى الأصغر سنًا - يجب أن يشمل عقار الهيبارين الذي يمنع الجلطة و / أو استخدام الاستجابة المناعية. تعديل الدواء (مثبط نقطة التفتيش) في المراحل المبكرة من المرض ، والعقار المضاد للالتهابات ديكساميثازون في مراحل لاحقة. في المرضى الذين يعانون من حالات موجودة مسبقًا مثل السمنة والسكري وارتفاع ضغط الدم أو تشوهات الجهاز المناعي ، قد يشمل العلاج أيضًا الأدوية الموجهة بشكل خاص ضد المواد المعززة للالتهابات (السيتوكينات ، مثل الإنترلوكين -6) في الجسم ، وكذلك الأدوية يمكن أن يثبط نظام الرينين-أنجيوتنسين (آلية التحكم في ضغط الدم الرئيسية في الجسم) ، وبالتالي يمنع تنشيط ضغط الدم غير الطبيعي ومقاومة تدفق الدم التي يمكن أن تحدث استجابة للعدوى الفيروسية. يوضح هذا العمل كيف يمكن للأدوات التي تم تطويرها في الأصل لأبحاث السرطان أن تكون مفيدة لفهم COVID-19

تم إنشاء النموذج لأول مرة لتحليل مشاركة نظام الرينين أنجيوتنسين في تطوير الأنسجة الليفية في الأورام ، ولكن تم تعديله ليشمل SARS-CoV- 2 العدوى والآليات الخاصة بـ COVID-19.

يواصل الفريق تطوير النموذج ويخطط لاستخدامه لفحص ديناميكيات الجهاز المناعي استجابة لأنواع مختلفة من لقاحات COVID-19 بالإضافة إلى الأمراض المصاحبة الخاصة بالسرطان والتي قد تتطلب اعتبارات خاصة للعلاج.

المصدر : Massachusetts General Hospital