Peneliti PNNL Mengalihkan Fokus Proyek ke Pasien COVID-19 Regional

Peneliti PNNL Mengalihkan Fokus Proyek ke Pasien COVID-19 Regional


Oleh Melissae Fellet

Newswise – Di Pacific Northwest National Laboratory (PNNL), puluhan ilmuwan sedang bekerja untuk mempelajari virus yang menyebabkan pandemi COVID-19. Laboratorium itu juga kebetulan terletak di salah satu kabupaten yang paling terpukul di Negara Bagian Washington.

Akibatnya, satu proyek penelitian PNNL telah mengubah fokusnya dari diagnostik untuk penanggap pertama di California menjadi mempelajari beberapa misteri terbesar COVID-19 dari pasien di komunitas terdekat mereka.

Ahli kimia Paul Piehowski dan koleganya baru-baru ini memulai studi relawan percontohan bekerja sama dengan Kadlec Regional Medical Center di Richland, Wash. Untuk pasien yang menggunakan ventilator, penukar kelembaban panas plastik menangkap udara lembab yang keluar dari paru-paru mereka. Para peneliti akan mengumpulkan komponen-komponen itu dan mencari pola protein khusus untuk pasien dengan COVID-19.

Informasi tersebut akan memberi peneliti gambaran rinci tentang respon imun pada pasien dengan penyakit, mungkin membantu dokter memahami mengapa beberapa pasien lebih sakit daripada yang lain dan memetakan pengobatan yang efektif. Pola umum mungkin juga menjadi sinyal yang berguna dalam tes napas diagnostik masa depan untuk COVID-19, kata Piehowski.

Pandemi menggeser fokus proyek

Tahun lalu, lebih dari 15 peneliti PNNL mulai mengerjakan proyek yang didanai PNNL yang disebut BRAVE, singkatan dari Biomedical Resilience and Readiness in Adverse Operating Environments.

Dalam proyek ini, para peneliti menganalisis darah, urin, dan air liur yang dikumpulkan dari petugas pemadam kebakaran Los Angeles County yang sedang melakukan latihan. Para peneliti mencari pola dalam gen, protein, dan metabolit seluler yang mengindikasikan stres fisiologis dan efek prediksi seperti kelelahan dan kepanasan.

Tanda tangan stres molekuler dapat digunakan untuk memantau kesehatan dan kinerja responden pertama, mungkin memungkinkan para pemimpin untuk menarik responden keluar dari garis sebelum mereka berisiko, kata ilmuwan paparan PNNL Justin Teeguarden, peneliti utama BRAVE. Pola molekuler tersebut juga memberikan petunjuk untuk perubahan fungsi seluler, yang dapat membantu para ilmuwan mengembangkan perawatan untuk mempercepat pemulihan.

Menghembuskan napas menarik protein dari dalam paru-paru

Piehowski dan rekan-rekannya, para ahli di bidang proteomik, mencari tanda tangan molekuler dalam pola protein skala besar. Mereka menggunakan platform spektrometri massa yang dioptimalkan untuk menganalisis ribuan protein dalam sampel klinis. Biasanya, itu berarti bekerja dengan sampel darah dan jaringan.

Sebagai bagian dari BRAVE, para peneliti berencana untuk memperluas perburuan mereka terhadap biomarker hingga menghembuskan napas, mencari tanda tangan dari respons kekebalan terhadap paparan asap di petugas pemadam kebakaran. Aliran pernafasan yang bergolak menarik cukup banyak sel dan partikel dari lapisan paru-paru bagi para peneliti untuk mendeteksi protein yang terkait dengan respons imun inflamasi.

Kemudian COVID-19 menyebar luas. Para peneliti menyadari pencarian mereka untuk tanda stres molekuler di paru-paru dapat digunakan untuk mempelajari lebih lanjut tentang biologi fundamental dari penyakit baru tersebut. Informasi itu dapat membantu dokter dan ilmuwan memahami fitur respons imun COVID-19 yang menjelaskan keterlambatan munculnya gejala atau mengapa beberapa pasien menjadi lebih sakit daripada yang lain.

Hanya ada satu tantangan: mengambil sampel yang dihembuskan dari pasien yang terhubung ke mesin yang bernapas untuk mereka. Namun, peralatan medis memberikan solusi.

Untuk pasien yang menggunakan ventilator, penukar kelembapan panas mendaur ulang kelembapan dari udara yang meninggalkan paru-paru mereka. Mengukur protein pada filter di dalam komponen ini pada dasarnya adalah cara untuk mengambil sampel napas dari pasien yang tidak bernapas sendiri.

Para peneliti akan mengukur protein yang dikumpulkan pada filter ini dari pasien yang berventilasi di rumah sakit. Mereka akan mencari pola unik untuk pasien dengan COVID-19 dibandingkan dengan pasien yang diventilasi karena alasan medis lainnya.

“Dengan menggunakan teknik profil protein dalam ini, kita mungkin dapat melihat tanda-tanda dari respon imun atau inflamasi awal yang spesifik untuk infeksi virus COVID-19,” kata Piehowski. “Dengan koleksi tanda tangan molekuler unik untuk penyakit pernapasan seperti COVID-19, kami berharap pada akhirnya juga mengembangkan tes diagnostik berbasis pernapasan.”

Untuk analisis protein, para peneliti menggunakan instrumen di Laboratorium Ilmu Molekuler Lingkungan (EMSL), fasilitas pengguna Kantor Sains Departemen Energi AS di PNNL.


Diposting Oleh : https://totohk.co/

About the author