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Coronavirus y temperaturas


Un artículo sobre bioRxiv, Evaluación de protocolos químicos y de calentamiento para inactivar el SARS-CoV-2, recomienda ciertos tratamientos para inactivar el SARS-Cov-2 para el trabajo de laboratorio.

Las notas del resumen: "Aunque el protocolo de calentamiento consistente en 92 ° C-15min fue más efectivo en lugar de 56 ° C-30min y 60 ° C-60min para lograr una reducción de 6 log, no es adecuado para la detección molecular en muestras respiratorias debido a disminución importante de copias de ARN detectables en la muestra tratada frente a la muestra no tratada ".

¿Entiendo correctamente que 56C / 30min es en general tan efectivo como 60C / 60min? Dado que 56C de investigaciones anteriores parece ser más efectivo que 22C, hubiera esperado que 60C requiriera menos tiempo para lograr un efecto similar al 56C. Especialmente con 92C / 15min siendo aún más efectivo, aunque más disruptivo.

Tengo curiosidad por saber cuál puede ser la explicación de por qué la efectividad podría caer entre 56 y 92 ° C. O por qué puedo estar malinterpretando las escalas de temperatura / tiempo. Por favor, manténgalo simple. Gracias.


Solo probaron 3 regímenes de tratamiento térmico: 56C / 30min, 60C / 60min, 92C / 15min (6 si considera "con BSA" y "sin BSA", pero solo 3 combinaciones de temperatura y tiempo). No midieron el tiempo requerido a ciertas temperaturas para llegar a un cierto nivel de inactivación. Parece que eligieron algunos de estos protocolos en particular porque se han recomendado en el pasado para otros virus.

Realmente no tienen datos lo suficientemente sensibles para comparar el 56C / 30min con el 60C / 60min o realmente lo suficiente como para hacer cualquier tipo de comparación estadística (por lo que puedo decir, solo probaron una sola muestra de cada uno); sí, se puede decir que fueron aproximadamente igual de efectivos, pero sería un salto decir que 56C es lo mismo que 60C.


Una de las mayores incógnitas sobre el coronavirus es cómo el cambio de estaciones afectará su propagación. Los físicos de la Universidad de Utah han recibido la primera subvención relacionada con COVID-19 de la universidad para abordar la cuestión.

La National Science Foundation (NSF) ha otorgado una subvención de Rapid Response Research (RAPID) a Michael Vershinin y Saveez Saffarian del Departamento de Física y Astronomía de la U para estudiar la estructura del SARS-COV-2, la cepa de coronavirus en el centro de la pandemia. Los físicos crearán partículas de coronavirus sintéticas individuales sin un genoma, lo que hará que el virus sea incapaz de infectarse o replicarse. Los investigadores probarán cómo la estructura del coronavirus soporta los cambios de humedad y temperatura, y en qué condiciones se desmorona el virus.

Los resultados ayudarán a los funcionarios de salud pública a comprender cómo se comporta el virus en diversas condiciones ambientales, incluso en las estaciones cambiantes y en microclimas como oficinas con aire acondicionado.

“Estamos haciendo una réplica fiel del paquete de virus que mantiene todo junto. La idea es averiguar qué hace que este virus se desmorone, qué lo hace funcionar, qué lo hace morir ”, dijo Vershinin, profesor asistente de física y astronomía y co-investigador principal de la subvención. “Esto no es una vacuna. No resolverá la crisis, pero es de esperar que sirva de base para las decisiones políticas en el futuro ".

Los investigadores buscaron en el genoma del SARS-COV-2 completamente secuenciado que se publicó en enero y se concentraron en los genes responsables de la integridad estructural del virus. Ahora están sintetizando estos genes en células vivas y permitiendo que sus proteínas se ensamblen en partículas de virus.

“El coronavirus se propaga de manera similar al virus de la influenza, como pequeñas gotas de moco suspendidas en el aire. La idea predominante es que los virus pierden infectividad porque las partículas pierden integridad estructural ”, dijo Saffarian. "La física de cómo evolucionan las gotas en diferentes condiciones de temperatura y humedad afecta su grado de infecciosidad".

El programa de financiación de RAPID permite a la NSF revisar rápidamente las propuestas en respuesta a la investigación sobre problemas urgentes, como las pandemias mundiales.

“Esta aplicación de sofisticados instrumentos y métodos de física para comprender cómo se comportará el coronavirus 2019 a medida que cambie el clima es un claro ejemplo de cómo nuestra inversión en investigación básica años después nos prepara para una respuesta a una crisis que impacta no solo a nuestra sociedad, sino también el mundo entero ”, dijo Krastan Blagoev, director de programa de la División de Física de NSF.

Uno de muchos

Al inicio del coronavirus, Vershinin y Saffarian se sumergieron profundamente en la literatura científica para aprender todo lo posible sobre la corona y los virus relacionados, como la influenza. Se dieron cuenta de que muchos estudios analizaban la propagación de la influenza a nivel epidemiológico. Hay menos respuestas sobre cómo el clima y las condiciones específicas afectan a una sola partícula de virus. Ambos investigadores aportan décadas de experiencia trabajando en la nanoescala. La especialidad del laboratorio de Vershinin es el uso de pinzas ópticas, una herramienta que le permite sondear moléculas individuales de unos pocos átomos de diámetro.

“A menudo se compara con el rayo tractor de 'Star Trek'. Solo se usa la luz para alcanzar y aplicar fuerza para manipular las cosas”, dijo Vershinin.

El laboratorio de Saffarian se centra en virus que, como el coronavirus, contienen hebras de ARN. Su laboratorio utiliza muchas herramientas para rastrear el comportamiento de partículas de virus individuales, incluido el VIH.

Los investigadores son miembros del Centro de Ciencias Celulares y Genómicas de la Facultad de Ciencias, donde los científicos que aplican la física, la química y la biología trabajan juntos y pueden formar colaboraciones rápidamente, una ventaja clave en la lucha contra el virus.

“No solo obtiene la información que desea al observar el virus a gran escala. Mirar una sola partícula de virus es la clave para poder descubrir lo que está sucediendo ”, dijo Vershinin. "La biología y la biofísica modernas nos permiten hacer estas preguntas de una manera que nunca antes podíamos haber hecho".

La financiación para esta investigación fue proporcionada por NSF con el número de concesión PHY-2026657 por casi $ 200,000.


¿Quieres ser un evaluador de temperatura o un probador de Covid-19? Estos son los trabajos creados por la pandemia

La pandemia de coronavirus ha cambiado casi todas las facetas de la vida estadounidense, desde cómo trabajamos hasta cómo consumimos, y al hacerlo destruyó millones de puestos de trabajo.

Sin embargo, el virus también ha creado una demanda de nuevos tipos de trabajo. A medida que las empresas consideran cómo llevar a sus empleados a las oficinas de la manera más segura posible, muchas están contratando inspectores de temperatura y probadores Covid-19. Con las bodas y las reuniones de trabajo que se desarrollan en las pantallas, hay vacantes para los especialistas en soporte de plataformas de video.

"En recesiones pasadas, hemos tenido un crecimiento en puestos de trabajo para cobradores de deudas y asesores de quiebras", dijo Julia Pollak, economista laboral de ZipRecruiter, un mercado laboral. "Aquí tenemos un desastre de salud pública que & # x27s creó una amplia gama de funciones necesarias para contener la enfermedad y aumentar la confianza de los consumidores estadounidenses".

A solicitud de CNBC & # x27s, Pollak analizó las listas de trabajo de ZipRecruiters & # x27 para los puestos que surgieron de COVID-19. Aquí hay ocho que probablemente aumenten en popularidad.

"Muchos de los trabajos que estamos viendo han aumentado con bastante rapidez, pero no están ni cerca del punto más alto que esperamos", dijo Pollak.


Aprovechando la biología sintética

A partir de mediados de marzo, Dhanda y su equipo en Sherlock Biosciences giraron todo su programa de investigación para centrarse en desarrollar un kit de prueba COVID-19 basado en CRISPR utilizando su plataforma SHERLOCK, que significa desbloqueo de reportero enzimático específico de alta sensibilidad. El 6 de mayo, ese kit otorgó EUA y ahora se distribuye en los EE. UU. A través de una colaboración con Integrated DNA Technologies.

Debido a que esa prueba todavía incluye muchos pasos, la mayoría de los cuales se realizan mejor en un laboratorio, los investigadores ahora también están trabajando en una prueba sin instrumentos a temperatura ambiente, cuyo resultado se puede visualizar en una tira de papel. Esa tecnología, que se llama INSPECTR para la reacción de traducción del casete de expresión de emparejamiento de férulas internas, se desarrolló originalmente en el Instituto Wyss de la Universidad de Harvard y se basa en la hibridación de una muestra, como la saliva, con ADN sintético liofilizado complementario del SARS-CoV. -2 ARN. Si la muestra contiene ARN viral, se activa una proteína informadora y luego se puede visualizar a simple vista, lo que hace que la prueba sea una excelente opción para un eventual uso doméstico.

“El hecho de que puedas hacer una prueba de diagnóstico molecular en la palma de tus manos es algo que nunca antes había sido posible”, dice Dhanda, quien agrega que planean solicitar una EUA una vez que finalice el desarrollo, probablemente a principios del próximo año. . No se ha revelado cuánto costará, pero un representante de la empresa informa El Científico que Sherlock se compromete a hacer que la prueba sea accesible.

En un estudio publicado en Avances de la ciencia El 25 de agosto, un grupo de investigadores dirigido por el ingeniero biomédico Ken Halvorsen de la Universidad de Albany también utilizó un método de ADN sintético para detectar ARN viral, tanto del virus Zika como del SARS-CoV-2. Los autores crearon nanointerruptores de ADN, pequeños fragmentos de ADN que cambian de forma en respuesta a la unión de una secuencia objetivo. Debido al cambio de forma, las muestras que contienen ARN viral tienen un aspecto diferente cuando se analizan durante la electroforesis en gel que las muestras sin virus.

"Podemos utilizar este enfoque para detectar virus en niveles que sean relevantes para la salud", dice Halvorsen. El grupo ahora está "tratando de averiguar cómo podemos hacer un flujo de trabajo que nos permita hacer todo fuera de un laboratorio". Debido a que la prueba se puede realizar sin enzimas, ya se presta a simplificar y planean simplificar la lectura, posiblemente utilizando algún tipo de cartucho que pueda ser preconstruido, portátil y desechable. "Esperamos reducir todo el proceso a menos de una hora", dice. El Científico.

En cuanto a la competencia, "no creo que las pruebas de coronavirus vayan a ser una situación en la que el ganador se lo lleve todo", dice Halvorsen. “Realmente es necesario que haya muchas opciones diferentes. Y puede resultar que haya muchos tipos de pruebas diferentes que funcionen en situaciones diferentes ”, añade. “Puede que esto no sea un problema a corto plazo. Es posible que estemos probando durante años ".


La señalización de temperatura proporciona una señal a prueba de fallas

Muchos experimentos de cultivo celular requieren que las muestras se enfríen a 4 ° C antes de la centrifugación; sin embargo, el proceso de enfriamiento crea un problema para los investigadores. A medida que disminuyen las temperaturas de la muestra, aumenta el riesgo de formación de cristales de hielo dañinos. Los cristales de hielo comienzan a formarse a medida que las muestras se acercan a 0 ° C y 4 ° C y son perjudiciales para los experimentos de cultivo de células sensibles. "Los tubos ldquoViewPoint & trade están diseñados como una señal a prueba de fallas antes de que una muestra se congele", dice Scott Weitze, científico principal de investigación de Labcon. & ldquoEstos tubos termocrómicos proporcionan una notificación en tiempo real de que una muestra ha alcanzado los 4 ° C y 0 ° C, lo que ahorra tiempo a los científicos de laboratorio y elimina las incubaciones genéricas e ineficientes de 30 minutos. & rdquo

El uso de tubos de centrífuga y tubos de microcentrífuga como dispositivo de señalización de temperatura directa se diseñó para respaldar los flujos de trabajo existentes, sin la necesidad de protocolos o equipos modificados. Las encuestas a los clientes indican que la integración de los tubos Viewpoint ha acelerado los protocolos sin interrumpir los SOP existentes, al tiempo que abre nuevas posibilidades de análisis.


Investigación de coronavirus

Los investigadores de Johns Hopkins Medicine están trabajando incansablemente para encontrar formas de comprender, tratar y eventualmente eliminar COVID-19 y la enfermedad que resulta de la infección. Los nuevos descubrimientos y observaciones de Johns Hopkins que compartimos aquí, especialmente aquellos relacionados con terapias clínicas, son casi uniformemente tempranos en concepto. Requerirán una investigación rigurosa, pruebas y revisión por pares antes de que se puedan sacar conclusiones sólidas para la atención clínica y la prevención de enfermedades.

Además, los investigadores de Johns Hopkins están llevando a cabo una variedad de ensayos clínicos para encontrar nuevas formas de detectar, prevenir y tratar COVID-19. Estos ensayos incluyen estudios que involucran a empleados de Johns Hopkins, personas que tienen COVID-19 y análisis de datos recopilados sobre la enfermedad. Los resultados de estos ensayos clínicos estarán disponibles cuando los datos sean analizados, revisados ​​por pares y publicados.

¿Podría la luz ultravioleta desinfectar los escáneres de tomografía computarizada?

El ingeniero biomédico de Johns Hopkins, Jeff Siewerdsen, y el físico médico Mahadevappa Mahesh están investigando el uso de luz ultravioleta para desinfectar el orificio interno de las máquinas de tomografía computarizada, un espacio estrecho que está expuesto a las partículas exhaladas por los pacientes y es difícil de alcanzar limpiándolo manualmente.

Siewerdsen y Mahesh están estudiando los rayos UVC, que pueden eliminar una alta proporción del virus SARS-CoV-2 de las superficies duras, no los típicos rayos UVA, que tienden a causar cáncer de piel y otros problemas.

Si el procedimiento UVC para escáneres CT resulta útil, el proceso podría utilizarse además de la limpieza manual de los escáneres CT, mejorar la seguridad del personal y los pacientes y ser aplicable a muchas instalaciones de atención médica en todo el mundo.

Nota: La exposición a la luz UVC puede dañar la salud. Las lámparas UVC no deben usarse sin la capacitación adecuada y las precauciones de seguridad.

Crédito: Gráfico creado por M.E. Newman, Johns Hopkins Medicine, utilizando imágenes de dominio público.

Inmunología de COVID-19 se estudiará en un nuevo centro

La Escuela de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins recibirán más de $ 2 millones por año en una subvención de cinco años del Instituto Nacional del Cáncer de los Institutos Nacionales de Salud para formar un centro para estudiar la respuesta inmune al SARS. -CoV-2, el virus que causa COVID-19.

El objetivo del Centro Johns Hopkins de Excelencia en Patogénesis e Inmunidad para el SARS-CoV-2 (JH-EPICS) es proporcionar una comprensión más profunda de cómo el virus afecta el sistema inmunológico para facilitar el desarrollo de tratamientos y vacunas eficaces contra él.

Fecha de publicación: 29 de abril de 2021 | Descargo de responsabilidad

Los pacientes más jóvenes con COVID-19 tienen más probabilidades de evitar enfermedades graves y se recuperan con cuidado

Un estudio de Johns Hopkins Medicine encontró que si los bebés menores de 3 meses contraen COVID-19, experimentan casos leves a moderados y generalmente se recuperan con cuidados de apoyo.

Estos pequeños pacientes tienen un sistema inmunológico aún en desarrollo y con frecuencia entran en contacto cercano con sus cuidadores, lo que los hace potencialmente más vulnerables a la infección con el virus en comparación con los bebés mayores y otros niños pequeños.

De 63 pacientes evaluados para el estudio, 13 (21%) ingresaron en una unidad de cuidados intensivos y dos (3%) requirieron ventilación mecánica invasiva. No se reportaron muertes.

Fecha de publicación: 27 de abril de 2021 | Descargo de responsabilidad

Al igual que la poliomielitis, COVID-19 subraya la importancia de la medicina de rehabilitación

Cuando los historiadores reflexionan sobre el último brote de poliomielitis en los Estados Unidos, por lo general se centran en la vacuna de Jonas Salk de 1955 que llevó a casi la erradicación de la enfermedad paralizante.

Pero April Pruski, médica de rehabilitación de Johns Hopkins, dice que también aprendimos una lección importante de los miles de pacientes que contrajeron poliomielitis en el siglo XX: la importancia de la rehabilitación.

Pruski dice que la pandemia COVID-19 de 2020 ha arrojado una luz similar en el campo de la medicina de rehabilitación. Las primeras semanas y meses de tratamiento con COVID-19 en el Hospital Johns Hopkins trajeron a cientos de pacientes con una repentina necesidad de amplios servicios de rehabilitación.

Los pacientes en cuidados postagudos por COVID-19 pueden tener deficiencias físicas, mentales e incluso cognitivas. Según un artículo de revista publicado en la edición de septiembre de 2020 de la Archivos de Medicina Física y Rehabilitación y en coautoría con Pruski y sus colegas de la división, casi 900 pacientes con COVID-19 fueron ingresados ​​en el Hospital Johns Hopkins entre el 12 de marzo y el 22 de julio, muchos de los cuales fueron trasladados de otros hospitales cuando sus enfermedades empeoraron. Pruski estima que entre el 60% y el 70% de esos pacientes requirieron atención del Departamento de Medicina Física y Rehabilitación, el aumento más grande de este tipo que haya experimentado el departamento.

Fecha de publicación: 12 de febrero de 2021 | Descargo de responsabilidad

Drs. Karen Carroll (izquierda) y Heba Mostafa (derecha).

¿La detección prolongada de COVID-19 identifica a las personas que son infecciosas a largo plazo?

Un equipo dirigido por investigadores de Johns Hopkins Medicine y la Facultad de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins obtuvo información significativa sobre cuándo la detección del SARS-CoV2, el virus que causa el COVID-19, puede indicar cuándo una persona es contagiosa.

Los investigadores evaluaron los resultados de las pruebas de diagnóstico repetidas de la reacción en cadena de la polimerasa (PCR) para el material genético (ARN) del SARS-CoV-2 en 29.686 frotis nasofaríngeos. La prueba de PCR es muy específica y detecta ARN viral. La cantidad de veces que se necesita para obtener una señal positiva se denomina umbral de ciclo (Ct), con una puntuación Ct baja que indica una gran cantidad de ARN del SARS-CoV-2 y una alta exactamente lo contrario.

“También colocamos una parte de las muestras en cultivos celulares para ver si crecían o no partículas virales vivas”, dice Heba Mostafa, M.B.B.Ch., Ph.D., profesora asistente de patología en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. "De esa manera, podríamos comparar los valores de Ct con la recuperación real del virus en el laboratorio para ver cuándo el virus detectado también era un virus infeccioso".

"La detección de ARN en pruebas repetidas puede indicar que alguien continúa siendo infeccioso con síntomas persistentes", dice Mostafa. "Sin embargo, se necesitan estudios adicionales para determinar realmente si los valores de Ct y los cultivos celulares se pueden usar juntos para tomar decisiones clínicas, desarrollar estrategias de diagnóstico e identificar aquellos con más probabilidades de propagar el SARS-CoV-2".

“Definir la ventana de tiempo en la que un paciente con COVID-19 puede transmitir el virus puede ayudar a impulsar prácticas de aislamiento más efectivas”, agrega Andrew Pekosz, Ph.D., profesor de microbiología e inmunología en la Escuela de Salud Pública Johns Hopkins Bloomberg.

Fecha de publicación: 8 de febrero de 2021 | Descargo de responsabilidad

Las lecciones de la enfermedad del envejecimiento pueden bloquear la infección por coronavirus

Una enzima relacionada con una enfermedad del envejecimiento prematuro llamada progeria también puede defender contra virus, incluido el SARS-CoV-2, que causa el COVID-19.

La enzima, llamada metaloproteasa de zinc asociada a la membrana ZMPSTE24, fue descubierta por el laboratorio de Susan Michaelis. Ha pasado las últimas décadas estudiando la enzima y su efecto sobre una proteína llamada lamina A, que es fundamental para mantener la estructura del núcleo, el centro de control de una célula.

Las mutaciones en los genes que codifican ZMPSTE24 o lamin A causan progeria, la enfermedad que acelera el envejecimiento desde el nacimiento y que a menudo es fatal cuando los niños están en la adolescencia.

Otros investigadores han demostrado que ZMPSTE24 también tiene un papel en la respuesta del sistema inmunológico a muchos virus. El equipo de Michaelis ahora está estudiando si ZMPSTE24 puede impedir que el SARS-CoV-2 ingrese a una célula huésped y cómo la enzima logra hacerlo.

Los hallazgos, dice Michaelis, pueden revelar una forma de proporcionar a las células una mejor defensa contra el SARS-CoV-2.

Fecha de publicación: 1 de diciembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

Los científicos convierten un dispositivo común en un detector COVID-19

Un trío de científicos de Johns Hopkins (un farmacólogo, un ingeniero biomédico y un biofísico) están uniendo sus conocimientos para diseñar un dispositivo que pueda detectar si una persona tiene anticuerpos relacionados con el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19. Los anticuerpos son proteínas diminutas que el sistema inmunológico produce para "recordar" encuentros virales y proporcionar inmunidad a futuras infecciones.

Para desarrollar un detector de anticuerpos que se pueda implementar de forma rápida y económica en todo el mundo, los investigadores se inspiraron en una prueba que ya utilizan millones de personas: un monitor de glucosa.

Las personas con diabetes usan monitores de glucosa para medir sus niveles de azúcar en sangre tomando un pequeño pinchazo de sangre de su dedo y colocándolo en una tira reactiva de papel que se inserta en el monitor. Este mismo tipo de herramienta podría reconfigurarse para detectar glucosa en una serie de reacciones químicas que ocurren cuando se detectan anticuerpos en la sangre, dicen los investigadores, dirigidos por Netz Arroyo, Ph.D., profesor asistente de farmacología y ciencias moleculares, Jamie. Spangler, Ph.D., profesor asistente de ingeniería biomédica, y Taekjip Ha, Ph.D., profesor distinguido de Bloomberg de Biofísica y Química Biofísica, Biofísica e Ingeniería Biomédica.

En primer lugar, los investigadores desarrollaron una tira de prueba que contiene la proteína de "pico" de la superficie del virus SARS-CoV-2. Añaden una gota de sangre de un paciente y las proteínas de la punta de la tira reactiva se unen a los anticuerpos relacionados con COVID-19 presentes en la sangre. Luego, los investigadores sumergen la tira en un tubo con una enzima que se une a los anticuerpos COVID-19.

Después de lavar el exceso de enzima, los científicos insertan la tira en una solución que contiene una molécula que la enzima transforma en glucosa. Finalmente, un monitor de glucosa comercial lee la cantidad de glucosa presente en la tira reactiva, que es un sustituto de los anticuerpos COVID-19 presentes en la muestra de sangre del paciente.

Los investigadores continúan perfeccionando y probando la tecnología pendiente de patente.

Fecha de publicación: 27 de noviembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

Micrografía electrónica de barrido coloreada de una célula (violeta) muy infectada con partículas del virus SARS-CoV-2 (amarillo). Un estudio reciente de Johns Hopkins Medicine muestra que bloquear una proteína específica en una vía biológica puede prevenir la infección por SARS-CoV-2 y evitar que el virus desvíe el sistema inmunológico contra las células y órganos sanos. Crédito: Instituto Nacional de Alergias y Enfermedades Infecciosas, Institutos Nacionales de Salud

El bloqueo de la vía del sistema inmunológico puede detener la infección por COVID-19 y prevenir daños graves a los órganos

Un estudio reciente de Johns Hopkins Medicine muestra que el bloqueo de una proteína específica en una vía biológica puede prevenir la infección con el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, y evitar que el virus desvíe el sistema inmunológico contra células y órganos sanos. & # 160 & # 160

Con base en sus hallazgos, los investigadores creen que la inhibición de la proteína, conocida como factor D, también reducirá las reacciones inflamatorias potencialmente mortales que muchos pacientes tienen al virus. & # 160

Para infectar las células, las proteínas de la superficie del virus SARS-CoV-2 se apoderan del heparán sulfato, una molécula de azúcar compleja y grande que se encuentra en la superficie de las células de los pulmones, los vasos sanguíneos y el músculo liso que forman la mayoría de los órganos. Luego, el virus utiliza otro componente de la superficie celular, la proteína conocida como enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2), como puerta de entrada a la célula atacada. & # 160

El equipo de Johns Hopkins Medicine descubrió que cuando el SARS-CoV-2 ata el sulfato de heparán, evita que el factor H use la molécula de azúcar para unirse a las células. La función normal del factor H es regular las señales químicas que desencadenan la inflamación y evitan que el sistema inmunológico dañe las células sanas. Sin esta protección, las células de los pulmones, el corazón, los riñones y otros órganos pueden ser destruidas por el mecanismo de defensa que la naturaleza pretende protegerlas. & # 160

Robert Brodsky, M.D., director de la división de hematología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, dirigió el equipo de investigación. Descubrieron que al bloquear otra proteína, conocida como factor D, que funciona inmediatamente aguas arriba en la vía del factor H, pudieron detener la cadena destructiva de eventos desencadenados por el SARS-CoV-2. & # 160

Fecha de publicación: 25 de noviembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

Robots que se unen al frente para luchar contra COVID-19

Johns Hopkins está probando un pequeño robot conectado a un ventilador de pantalla táctil para que nadie tenga que usar equipo de protección y se arriesgue a una infección al ingresar a la sala de la unidad de cuidados intensivos.

El sistema robótico controla de forma remota los ventiladores en las habitaciones de pacientes COVID-19

Un nuevo sistema robótico permite al personal médico operar de forma remota ventiladores y otras máquinas de cabecera desde el exterior de las salas de cuidados intensivos de pacientes con enfermedades infecciosas.

El sistema, desarrollado por un equipo de investigadores de Medicina y de la Universidad Johns Hopkins, aún se está probando, pero las pruebas iniciales han demostrado cómo podría implementarse para ayudar a los hospitales a preservar el equipo de protección, limitar la exposición del personal al COVID-19 y brindar más tiempo para servicios médicos. trabaja.

“Dos de los desafíos más difíciles que enfrentamos en el pico de COVID-19 fueron la dotación de personal y el PPE (equipo de protección personal)”, dice Sajid H. Manzoor, director de terapia respiratoria para adultos en el Hospital Johns Hopkins.

La pandemia provocó una oleada masiva de pacientes de cuidados intensivos altamente infecciosos que requerían ventiladores, bombas de infusión y otros equipos de apoyo. Para tratarlos, es necesario que el personal del hospital cambie el equipo de protección cada vez que ingresan a las habitaciones, incluso para pequeños ajustes en las máquinas.

"Este sistema de control remoto será un multiplicador de fuerza para nuestros médicos de primera línea", dijo Jonathan Cope, un terapeuta respiratorio que ayudó con el proyecto. "Ser capaz de ahorrar tiempo para brindar más atención a más pacientes reportará enormes dividendos cuando nos enfrentemos a escenarios masivos como las pandemias".

La estudiante graduada de ciencias de la computación de la Universidad de Maryland, Misha Khrenov, que trabaja con el profesor de ciencias de la computación Axel Krieger, quien se unió a la Universidad Johns Hopkins en julio, y el científico investigador de Johns Hopkins Balázs P. Vágvölgyi construyeron el prototipo de trabajo.

El dispositivo robótico se fija a la pantalla táctil del ventilador con una barra horizontal asegurada en el borde superior. La barra sirve como una pista estacionaria para el movimiento hacia adelante y hacia atrás de dos barras verticales conectadas que se extienden por toda la altura de la pantalla. A medida que las barras verticales se desplazan por la pantalla, un lápiz óptico que llevan se mueve hacia arriba y hacia abajo de acuerdo con sus comandos, de forma similar a como un Etch A Sketch mueve su herramienta de dibujo a lo largo de un eje X-Y. Una cámara conectada a la barra superior envía una imagen de la pantalla a la tableta del operador fuera de la habitación. & # 160

"Ya sea por Covid o por la próxima pandemia, siempre habrá una necesidad", dijo. "Definitivamente terminará en el entorno de la UCI en los próximos años".

Fecha de publicación: 10 de septiembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

Pacientes en diálisis con mayor riesgo de infección por coronavirus

Es bien sabido que el virus SARS-CoV-2, que causa COVID-19, puede propagarse rápidamente entre los residentes de hogares de ancianos y otras instalaciones de atención a largo plazo, lo que genera un gran número de casos y muertes en una población muy vulnerable. Según un nuevo estudio dirigido por investigadores de Johns Hopkins Medicine, los residentes que reciben hemodiálisis por enfermedad renal crónica pueden tener un riesgo aún mayor de infección por el virus.

Los investigadores investigaron un brote de COVID-19 que ocurrió en abril de 2020 en un hogar de ancianos de Maryland con 200 camas con un centro de hemodiálisis en el lugar operado de forma independiente. Los investigadores informaron que 15 de los 32 residentes (47%) en diálisis dieron positivo, mientras que solo 22 de los otros 138 residentes (16%) lo hicieron.

“Según nuestros resultados, creemos que los residentes de hogares de ancianos que se someten a diálisis tienen más probabilidades que otros en un centro de tener exposiciones repetidas y prolongadas al virus SARS-CoV-2 y, por lo tanto, pueden tener un mayor riesgo de infección y posterior COVID- 19 ”, dice Benjamin Bigelow, estudiante de medicina de cuarto año de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y autor principal del estudio.

“Nuestro estudio sugiere que para prevenir los brotes de COVID-19, los hogares de ancianos y los centros de diálisis deben mantener una comunicación clara y constante para mejorar las prácticas de prevención de infecciones durante todo el proceso de transporte de los residentes a la diálisis y durante la diálisis en sí”, dice Morgan Katz, MD, MHS, profesor asistente de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins y autor principal del estudio. "Los residentes que se someten a diálisis deben ser monitoreados cuidadosamente, y la priorización de las pruebas debe tener en cuenta cualquier contacto con el personal de diálisis que pueda haber estado expuesto al SARS-CoV-2".

Fecha de publicación: 4 de septiembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

La mancha roja es ACE2. La sonda verde tiñe CK18, que se encuentra en las células de sostén y en las glándulas mucosas. Crédito: Foto de Mengfei Chen

Un estudio se suma a la evidencia de que las células sensibles al olor en la nariz son el punto de entrada clave para el coronavirus

Los científicos de Johns Hopkins Medicine, experimentando con una pequeña cantidad de muestras de células humanas, informan que el "gancho" de células que utiliza el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19, para adherirse e infectar células es de hasta 700 veces más prevalente en las células de soporte olfativas que recubren el interior de la parte superior de la nariz que en las células que recubren el resto de la nariz y la tráquea que conduce a los pulmones. Estas células de soporte son necesarias para la función y el desarrollo de células sensibles al olor.

Los hallazgos, de un estudio preliminar de las células que recubren tanto la nariz como la tráquea, podrían avanzar en la búsqueda del mejor objetivo para los medicamentos antivirales tópicos o locales para tratar el COVID-19, y ofrecen más pistas sobre por qué las personas con el virus a veces pierden su sentido del olfato. & # 160

“La pérdida del sentido del olfato está asociada con COVID-19, generalmente en ausencia de otros síntomas nasales, y nuestra investigación puede avanzar en la búsqueda de una razón definitiva de cómo y por qué sucede eso, y hacia dónde podríamos dirigir mejor algunos tratamientos, ”Dice Andrew Lane, MD, profesor de otorrinolaringología-cirugía de cabeza y cuello, y director de la División de Rinología y Cirugía de la Base del Cráneo de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

Los científicos han sabido que el SARS-CoV-2 se adhiere a un gancho biológico en la superficie de muchos tipos de células humanas, llamado receptor de la enzima convertidora de angiotensina 2 (ACE2). El receptor se enrolla en moléculas esenciales. & # 160 & # 160

Encontraron altos niveles de ACE2 entre ciertos tipos de células nasales donde se encuentran las neuronas que detectan los olores. Estas células tenían un aumento de 200 a 700 veces en las proteínas ACE 2 en comparación con otras muestras de la nariz y la tráquea.

Debido a que las células con altos niveles de ACE2 están asociadas con la detección de olores, los investigadores sugieren que la infección de estas células puede ser la razón por la que algunas personas con COVID-19 experimentan pérdida del olfato.

Las células que recubren la nariz pueden resultar un punto de entrada clave para el SARS-CoV-2, y Lane dice que puede haber formas de atacar esas células en particular con medicamentos antivirales tópicos u otras terapias directamente en esa área.

Fecha de publicación: 1 de septiembre de 2020 | Descargo de responsabilidad

Cómo funcionan los coronavirus

Los coronavirus son diminutos. Son tan pequeños que los científicos necesitan un microscopio especial para detectarlos. Esta animación de video es la representación de un artista de cómo los coronavirus invaden, se replican y ensamblan un nuevo ejército de virus dentro de una célula huésped.

Dentro de una célula infectada por coronavirus

Para construir una mejor vacuna, evitar que un virus se replique o se adhiera a las células huésped, ayudar al sistema inmunológico a combatir el virus o cualquier tipo de remedio para la pandemia actual de COVID-19, los científicos deben comprender cómo funcionan los coronavirus. Estos científicos se centran en la biología denominada "básica" o "fundamental" de los virus.

Por ejemplo, se sabe que los coronavirus invaden y se replican dentro de las células huésped, y los virus recién creados escapan a través de la membrana externa de la célula huésped. Pero en lugar de ir directamente a la membrana celular para prepararse para ser enviados fuera de la célula huésped, los coronavirus se detienen en una estructura similar a un panqueque en la célula llamada complejo de Golgi, una especie de oficina de correos que clasifica y procesa las proteínas y las escupe. fuera de la célula después de encerrar las proteínas en un compartimento llamado vesícula.

Los científicos de Johns Hopkins han estado trabajando para determinar por qué los coronavirus hacen esta parada adicional en su proceso de replicación y escape. Descubrieron que una razón es que los coronavirus neutralizan la acidez del complejo de Golgi, allanando potencialmente un mejor camino para ayudar a los virus, con su halo puntiagudo, a escapar de las células.

Fecha de publicación: 4 de agosto de 2020 | Descargo de responsabilidad

El Departamento de Defensa financia $ 35 millones en ensayos de plasma sanguíneo COVID-19 dirigidos por Johns Hopkins

Los investigadores de Johns Hopkins han recibido 35 millones de dólares en fondos del Departamento de Defensa de EE. UU. Para probar la eficacia de un tratamiento ambulatorio de plasma sanguíneo convaleciente. El tratamiento es una transfusión de un producto sanguíneo de sobrevivientes de COVID-19 que contiene anticuerpos que pueden ayudar al sistema inmunológico del paciente a combatir el virus. & # 160

Se llevarán a cabo dos ensayos clínicos con un total de 1,100 personas en más de 20 centros ambulatorios en centros médicos de los EE. UU., Incluida la Nación Navajo, y ayudarán a los investigadores a determinar si la terapia con plasma sanguíneo convaleciente se puede usar de manera efectiva para tratar a las personas en la etapa inicial de COVID. 19 enfermedades o prevenir la infección en personas con alto riesgo de exposición al virus en su hogar o trabajo. & # 160 & # 160

El ensayo de prevención incluirá a 500 personas que han estado expuestas al COVID-19 en su hogar o en el trabajo como proveedores de atención médica. Un segundo ensayo reclutará a 600 participantes que tienen la enfermedad COVID-19 temprana, lo que significa que están dentro de los ocho días de sus primeros síntomas, pero no están lo suficientemente enfermos como para estar en un hospital. Todos los participantes serán mayores de 18 años. Los investigadores pretenden completar el reclutamiento de los participantes para los ensayos a principios del otoño de 2020. & # 160 & # 160.

La terapia con plasma sanguíneo convaleciente implica la transfusión de una porción de sangre llamada plasma de personas que se han recuperado del virus. Cuando se separa de los glóbulos rojos y blancos y las plaquetas en la sangre, el plasma es el líquido teñido de amarillo que incluye proteínas llamadas anticuerpos, que se adhieren a sustancias extrañas como los virus y las marcan para su destrucción por el sistema inmunológico o interrumpen un virus. 'capacidad de multiplicarse y crecer. & # 160

Hay muy pocos datos clínicos que demuestren la efectividad del uso de la terapia en clínicas ambulatorias, según los investigadores. Actualmente, solo los pacientes hospitalizados tienen acceso a algún tipo de terapia para COVID-19. & # 160 & # 160

Los líderes de los ensayos incluyen a Arturo Casadevall, MD, Ph.D., Profesor Distinguido de Bloomberg que tiene nombramientos conjuntos en la Facultad de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins y la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, Shmuel Shoham, MD, profesor asociado de medicina en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, David Sullivan, MD, profesor de microbiología molecular e inmunología en la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins, y Daniel Hanley, MD, director de ensayos clínicos en múltiples sitios en el Instituto Johns Hopkins de Investigación Clínica y Traslacional en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins.

¿Los medicamentos que reducen la respuesta inmunitaria aumentan el riesgo de complicaciones por COVID?

La gastroenteróloga Brindusa Truta y sus colegas están encuestando a 3.000 pacientes con enfermedad inflamatoria intestinal (EII), que a menudo se trata con medicamentos que inhiben el sistema inmunológico y reducen la inflamación, para determinar si las personas con EII tienen un mayor riesgo de complicaciones por la enfermedad COVID-19. .

“No hay absolutamente ningún dato sobre la EII y el virus”, dice Truta. "Por lo tanto, decidimos seguir adelante y entrevistar a nuestros pacientes de vez en cuando sobre su estado de infección, sus medicamentos y otros factores de riesgo".

Aún no está claro cómo tomar medicamentos inmunosupresores puede alterar las variables y los factores de riesgo para contraer el coronavirus pandémico en comparación con los adultos típicos que no toman los medicamentos, dice Truta. El personal de la clínica de EII en Johns Hopkins entrevistará a los pacientes durante los chequeos de telemedicina o mediante cuestionarios sobre sus hábitos y actividades diarias, situación laboral, transporte y arreglos de vivienda. Si los pacientes no tienen síntomas de COVID-19 en el momento de la entrevista, el personal de la clínica les dará seguimiento más tarde. Si se infectan, se les pide que llamen a la clínica para informarles y que posiblemente les ajusten sus medicamentos.

“Cada paso para desbloquear la economía vendrá con más interacciones entre las personas y más exposición”, dice ella. “Algunos de nuestros pacientes volverán a trabajar, por lo que queríamos implementar nuestro cuestionario en diferentes momentos para tratar de captar lo que sucede”.

Hasta ahora, los pacientes han estado muy dispuestos a compartir su información. Algunos que sí desarrollaron síntomas llamaron a la clínica para decir qué estaban haciendo y cómo creen que se infectaron. Según la evidencia recopilada hasta ahora, dice Truta, el virus actualmente no parece afectar a esta población más que a la población general. La mayoría de los pacientes infectados y con inmunosupresión parecen recuperarse sin tener que ir al hospital, con algunas variaciones según la edad y si una persona tiene dos o más enfermedades crónicas. & # 160

“Uno esperaría que los pacientes que están tomando medicamentos para reducir su respuesta inmune, como muchos de nuestros pacientes con EII, tuvieran un mayor riesgo de infectarse [con coronavirus] y un resultado más pobre, pero según nuestros datos hasta ahora, no están viendo eso ”, dice Truta. "No tienen mejores resultados que la población en general, pero creo que son mejores de lo que esperábamos".

Mantener las UCI pediátricas conectadas durante COVID-19

Según los datos recopilados durante la pandemia de COVID-19, los investigadores de Johns Hopkins Medicine y el Connecticut Children's Medical Center descubrieron que las redes sociales, principalmente Twitter, son una forma eficaz de mantener conectados a los equipos de atención de las unidades de cuidados intensivos pediátricos (PICU) de todo el mundo. e informado durante una crisis médica mundial.

Entre el volumen masivo de tweets con un hashtag COVID-19 publicados durante febrero a mayo, se encuentran los que incluían un segundo hashtag, #PedsICU, una designación de redes sociales creada mucho antes de la pandemia para fomentar la colaboración internacional, difundir información rápidamente y mantener las líneas de la comunicación profesional fluye entre los miembros de la comunidad de cuidados intensivos pediátricos.

"Queríamos determinar si aprovechar las redes sociales, específicamente Twitter, era una estrategia sólida para mantener a las UCIP de todo el mundo conectadas e informadas sobre la información más actual durante una pandemia", dice Sapna Kudchadkar, MD, Ph.D., profesora asociada de anestesiología y medicina de cuidados intensivos.

Para realizar su estudio, Kudchadkar y el coinvestigador Christopher Carroll, MD, MS, director de investigación de cuidados críticos pediátricos en el Centro Médico Infantil de Connecticut, recopilaron datos de todos los tweets publicados en todo el mundo desde el 1 de febrero hasta el 2 de mayo que contenían el hashtag #PedsICU , junto con aquellos que contienen tanto #PedsICU como un hashtag COVID-19 reconocible, como # COVID19.

Hubo un fuerte aumento en los tweets con ambos hashtags a mediados de marzo, lo que coincidió con el hecho de que la Organización Mundial de la Salud elevara el COVID-19 al estado de pandemia. Desde entonces, más de dos tercios de los tweets de #PedsICU fueron sobre la enfermedad. Aproximadamente un tercio de los tuiteros eran médicos, pero los investigadores señalan que también hubo tweets de otros miembros del equipo de la UCIP, incluidas enfermeras, enfermeras practicantes, terapeutas respiratorios y farmacéuticos.

Los tuits más populares durante el período de estudio, dicen los investigadores, fueron enlaces a literatura médica, reseñas, videos educativos y otros recursos de acceso abierto.

“Nuestro estudio demuestra que durante una pandemia como la COVID-19, el uso dirigido de #PedsICU combinado con un hashtag específico relacionado con una enfermedad ayuda significativamente a combatir la información errónea, difunde rápidamente datos y noticias útiles y optimiza el alcance de las partes interesadas en cuidados críticos pediátricos a otros en todo el mundo ”, dice Kudchadkar.

Imagen de fluorescencia de vesículas extracelulares derivadas de neuronas. Crédito: Kenneth Witwer, Ph.D.

El 'sistema postal' de Cell estudiado para diagnosticar, monitorear y tratar COVID-19

Pequeñas vainas esféricas flotan de una célula a otra a través del espacio abarrotado de otras células y fluidos como la sangre y la mucosidad. Estas cápsulas en forma de paquete son sencillas. Pasan por otras células y tejidos complejos, con la intención de entregar su contenido al destinatario previsto.

Después de desprenderse de la celda, estos paquetes llevan contenido específico de las celdas de las que provienen, como una carta en el correo.

Estos bolsillos postales que se transportan entre las células son conocidos por los científicos como vesículas extracelulares. Dado que transportan contenido desde el interior de una célula, los científicos creen que estos paquetes pueden proporcionar pistas sobre patógenos o enfermedades que pueden albergar dentro de las células.

Durante décadas, esta valiosa información ha llevado a los investigadores a explorar las posibilidades que las vesículas extracelulares podrían ofrecer para el diagnóstico, seguimiento e incluso tratamiento de enfermedades.

El investigador de medicina de Johns Hopkins Kenneth Witwer, Ph.D., ha estudiado las vesículas extracelulares durante gran parte de su carrera y es el presidente ejecutivo de ciencia y reuniones de la Sociedad Internacional de Vesículas Extracelulares.

Witwer sugiere que las vesículas extracelulares pueden ayudar a los investigadores que estudian COVID-19 de tres maneras:

  • Haga una vacuna más fuerte para COVID-19,
  • Desarrollar una forma de reparar el daño pulmonar y las respuestas autoinmunes al COVID-19 y
  • Monitoree la efectividad del tratamiento con COVID-19 en pacientes.

Las poblaciones latinas tienen tasas más altas de coronavirus

En un nuevo análisis de SARS-CoV-2, el virus que causa COVID-19, los resultados de las pruebas de casi 38,000 personas han mostrado una tasa de positividad entre las poblaciones latinas aproximadamente tres veces mayor que la de cualquier otro grupo racial y étnico. Los hallazgos, publicados el 18 de junio en la Revista de la Asociación Médica Estadounidense (JAMA), se suma a la evidencia de tasas de infección por COVID-19 mucho más altas entre las minorías estadounidenses, particularmente en la comunidad Latinx.

De 37,727 adultos y niños evaluados entre el 11 de marzo y el 25 de mayo en cinco hospitales del Sistema de Salud Johns Hopkins, incluidos departamentos de emergencia y 30 clínicas ambulatorias en el área de Baltimore-Washington, 6,162 pruebas dieron positivo. De esas pruebas, la tasa de positividad para Latinx fue 42,6%, significativamente más alta que las que se identificaron como negras (17,6%), otras (17,2%) o blancas (8,8%).

Entre los que dieron positivo, 2,212 fueron ingresados ​​en un hospital del Sistema de Salud Johns Hopkins. Los datos del estudio muestran que los pacientes latinx tenían menos probabilidades de ser admitidos en el hospital (29,1%), en comparación con los pacientes negros (41,7%) y blancos (40,1%). & # 160

Los investigadores & # 160 Diego Martinez, Ph.D., profesor asistente de medicina de emergencia, y Kathleen R. Page, MD, profesora asociada de medicina y miembro del estudio, sugieren que las condiciones de vida hacinadas, la falta de seguro médico, el miedo a la deportación y la necesidad de trabajar en condiciones más propensas a exponerlos a infecciones contribuyó a la mayor tasa de pruebas positivas.

Las cirugías electivas en los EE. UU. Pueden retrasarse hasta un año debido a COVID-19

Un nuevo estudio realizado por investigadores de Johns Hopkins descubrió que los cirujanos de los EE. UU. Pueden tardar entre siete y 16 meses en completar la acumulación de cirugías ortopédicas electivas que se suspendieron durante la pandemia de COVID-19. Las cirugías electivas, no necesariamente opcionales, son aquellas que se pueden planificar con anticipación. Esto representa más de un millón de cirugías en los EE. UU. Para artrodesis vertebral y reemplazos de rodilla y cadera.

El autor principal, Amit Jain, MD, jefe de cirugía de columna mínimamente invasiva y ambulatoria y profesor asociado de cirugía ortopédica y neurocirugía en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, dice que en campos como la cirugía ortopédica, donde los procedimientos se realizan con frecuencia en un entorno hospitalario , la aceleración puede ser más lenta que las cirugías que normalmente se realizan en instalaciones para pacientes ambulatorios. "Seguiremos aumentando la acumulación de pedidos mientras no estemos operando al 100% de la capacidad", afirma Jain.

Jain y sus colegas utilizaron la muestra nacional de pacientes hospitalizados de la Agencia para la investigación y la calidad de la atención médica, una base de datos nacional que contiene datos de pacientes hospitalizados, para modelar el número de cirugías de artrodesis vertebral y de artroplastia de cadera y rodilla actuales y previstas en los Estados Unidos. Los investigadores encontraron que, en un escenario optimista donde la mayoría de las cirugías electivas vuelven a su capacidad total en junio, tomaría aproximadamente siete meses superar el retraso. Los retrasos en la aceleración hasta la plena capacidad podrían extender el retraso a 16 meses.

Para ayudar a aliviar el retraso, Jain propone varias estrategias para aumentar el rendimiento quirúrgico, incluido un mayor uso de la telemedicina. En Johns Hopkins, el uso de la telemedicina se ha disparado. También sugiere hacer más espacios de tiempo disponibles en los quirófanos para cirugías ortopédicas, aumentar los recursos de coordinación de la atención y cambiar la atención a los centros de cirugía ambulatoria tanto como sea posible.

En este sentido, los investigadores del departamento de dermatología de Johns Hopkins están trabajando con la Escuela de Negocios Carey de Johns Hopkins para estudiar el impacto de los procedimientos diferidos en las operaciones y finanzas de la atención médica, los efectos sobre la enfermedad y los resultados informados por los pacientes y cómo resolver los problemas. que sobrevienen.

Tenga cuidado con los falsos negativos en las pruebas de diagnóstico de COVID-19

Una de las formas más comunes de diagnosticar COVID-19 es la prueba de reacción en cadena de la polimerasa con transcriptasa inversa (RT-PCR), que utiliza una muestra de los conductos nasales de una persona para detectar partículas del virus SARS-CoV2, que causa el COVID-19.

Estas pruebas han desempeñado un papel fundamental en la respuesta de nuestra nación a la pandemia. Pero, si bien son importantes, los investigadores de Johns Hopkins han descubierto que la probabilidad de un resultado falso negativo, cuando el virus no se detecta en una persona que realmente está o ha estado infectada recientemente, es mayor que 1 de cada 5 y, a veces, mucho más alto. Los investigadores advierten que es posible que la capacidad de la prueba para detectar el virus no siempre arroje resultados precisos, y el momento de la prueba parece ser muy importante en la precisión.

En el informe sobre los hallazgos publicado el 13 de mayo en la revista Annals of Internal Medicine, los investigadores encontraron que la probabilidad de un resultado falso negativo disminuye del 100% el día 1, lo que significa que es muy probable que sea un falso negativo, al 67% el día 4, lo que significa que todavía es muy probable que tenga un resultado falso negativo. La tasa de falsos negativos disminuyó al 20% el día 8 (tres días después de que una persona comienza a experimentar síntomas). También encontraron que el día en que una persona comenzó a experimentar síntomas reales de enfermedad, la tasa promedio de falsos negativos fue del 38%. Además, la tasa de falsos negativos comenzó a aumentar nuevamente del 21% el día 9 al 66% el día 21.

El estudio, que analizó siete estudios publicados anteriormente sobre el rendimiento de RT-PCR, se suma a la evidencia de que se debe tener precaución en la interpretación de los resultados negativos de la prueba, en particular para las personas que probablemente hayan estado expuestas o que tengan síntomas consistentes con COVID-19.

Nuevo método para producir líquido de diálisis renal para pacientes con COVID-19

La pandemia de COVID-19 en curso ha afectado gravemente a las cadenas de fabricación y suministro de muchos productos. Pero si bien la escasez de papel higiénico, limpiadores desinfectantes y desinfectante para manos recibe la mayor parte de la cobertura de noticias, la reserva cada vez menor de un artículo, el líquido de diálisis renal, también conocido como dializado, representa una grave amenaza para la vida de las personas con lesión renal aguda (AKI ), que incluye aproximadamente del 3% al 9% de los pacientes con COVID-19 que desarrollan el trastorno. & # 160

Sin el tipo especial de diálisis administrada lentamente de 24 horas, llamada hemodiálisis venovenosa continua, o CVVHD, que se administra a los pacientes con LRA en una unidad de cuidados intensivos, los riñones dañados no pueden eliminar los desechos y el exceso de líquidos de la sangre como lo hacen normalmente. . Desafortunadamente, la pandemia de COVID-19 ha agotado severamente los suministros de dializado en todo el país. & # 160

Cuando dos hospitales con sede en Nueva York se pusieron en contacto recientemente con Derek Fine, MD, director clínico de nefrología de la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins, para buscar dializado de repuesto para ayudar a satisfacer su necesidad de unos 3.000 litros por día (para todos sus pacientes con LRA en UCI, con y sin COVID-19), él y Chirag Parikh, MD, Ph.D., MBBS, director de la División de Nefrología de la facultad de medicina, tuvieron una mejor idea para remediar el problema. & # 160

Su solución fue reemplazar las existencias menguantes de dializado premezclado producido comercialmente que se requieren para las máquinas de diálisis renal de UCI de corta duración por un sustituto adecuado fabricado con dispositivos de hemodiálisis convencionales y diseñado para tratamientos a largo plazo & # 160.

Este último crea su propio dializado en tiempo real a partir de agua ultrapura y soluciones químicas concentradas. & # 160

Bien, Parikh y sus colegas de su división estudiaron el funcionamiento de una máquina de diálisis convencional, aprendieron cómo fabrica el dializado y luego ajustaron el sistema para anular las alarmas, que si se activaban, apagarían automáticamente la producción de dializado. Sin embargo, quedaba un obstáculo importante: cómo introducir el dializado recién acuñado en bolsas. & # 160

No hay problema, gracias a los estudiantes del Departamento de Ingeniería Biomédica de la Universidad Johns Hopkins. En solo 12 horas, diseñaron un conector y utilizaron una impresora 3D para renderizar la pieza de plástico. & # 160

"Cuando lo probamos, pudimos capturar con éxito el dializado, y ese fue el momento eureka", dice Parikh. & # 160

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. Ya ha proporcionado pautas para el método, solicitando que todo el dializado producido se analice de manera intermitente para detectar bacterias y se use dentro de las 12 horas posteriores a su origen.

El aprendizaje automático puede predecir problemas cardíacos en personas con COVID-19

Con una subvención de 195.000 dólares de la National Science Foundation, los investigadores de Johns Hopkins utilizarán el aprendizaje automático para estudiar cómo predecir problemas cardíacos, como insuficiencia cardíaca, latidos cardíacos anormales sostenidos, ataques cardíacos, shock cardiogénico y muerte, en personas con COVID-19.

Los problemas cardíacos son una ocurrencia común en los pacientes con COVID-19, dicen los investigadores, sin embargo, actualmente no existe una herramienta predictiva para predecir específicamente tales problemas en los pacientes.

"Este proyecto proporcionará a los médicos señales de alerta temprana y garantizará que los recursos se asignen a los pacientes con mayor necesidad", dice la experta en bioingeniería Natalia Trayanova.

Recopilación de datos y pruebas

En la primera fase del proyecto de un año, los investigadores recopilarán datos sobre pruebas cardíacas, signos vitales y datos de imágenes de más de 300 pacientes con COVID-19. Estos datos se utilizarán para entrenar un algoritmo informático.

Luego, los investigadores probarán el algoritmo con datos de pacientes con COVID-19 con lesión cardíaca. La esperanza es crear un puntaje de riesgo predictivo que pueda determinar, hasta con 24 horas de anticipación, qué pacientes tienen riesgo de desarrollar problemas cardíacos.

"Como médico, existen importantes lagunas de conocimiento en el enfoque ideal para los nuevos problemas cardíacos que son comunes y pueden poner en peligro la vida. Estos pacientes tienen presentaciones clínicas variables y un curso hospitalario muy impredecible", dice la cardióloga Allison G. Hays.

Hacer que la herramienta esté ampliamente disponible

Este proyecto arrojará más luz sobre cómo la lesión cardíaca relacionada con COVID-19 podría resultar en disfunción cardíaca y muerte cardíaca súbita, que es fundamental en la lucha contra COVID-19. El proyecto también ayudará a los médicos a determinar qué biomarcadores son más predictivos del potencial de daño para el paciente.

Una vez que el equipo de investigación crea y prueba su algoritmo, lo pondrá a disposición de cualquier institución de atención médica interesada para implementarlo.

Obesidad relacionada con la gravedad de la infección por COVID-19 en adultos más jóvenes

A medida que la pandemia de COVID-19 se estaba extendiendo inicialmente, los datos de China e Italia sugirieron que solo alrededor del 15% de las personas menores de 50 años estaban siendo hospitalizadas. Sin embargo, cuando la enfermedad llegó a los Estados Unidos, los médicos notaron de manera anecdótica lo que parecía un aumento en el número de pacientes más jóvenes con COVID-19 lo suficientemente grave como para requerir cuidados intensivos. & # 160

Factores de riesgo de enfermedad grave COVID-19 & # 160

Aunque afecciones preexistentes como enfermedades cardíacas, diabetes o presión arterial alta se han relacionado con una mayor susceptibilidad al virus, la obesidad no estaba en el radar como factor de riesgo al principio del brote de coronavirus. Eso es porque solo alrededor del 6% de los chinos y el 20% de los italianos son obesos. Estados Unidos, por otro lado, tiene una tasa del 40% de obesidad en adultos, lo que hace que los investigadores se pregunten si esto podría influir en el hecho de que la población más joven padezca una enfermedad grave. & # 160

Obesidad y COVID-19 & # 160

En correspondencia publicada el 30 de abril de 2020, en La lanceta, Los investigadores de Johns Hopkins examinaron el vínculo entre la edad y la obesidad de pacientes estadounidenses con COVID-19 hospitalizados en unidades de cuidados intensivos (UCI). & # 160 & # 160

  • El setenta y cinco por ciento de los pacientes tenían un índice de masa corporal (IMC) de 26 o más, lo que indica que la persona tiene sobrepeso. & # 160
  • El 25% tenía un IMC superior a 35, lo que designa a la persona como obesidad mórbida.

En general, encontraron que los pacientes en la UCI que eran más jóvenes tenían un IMC más alto, lo que sugiere que los estadounidenses más jóvenes con obesidad probablemente tienen un mayor riesgo de COVID-19. Los investigadores dicen que los jóvenes deben prestar atención al distanciamiento físico y mantenerse alerta sobre cuándo buscar tratamiento médico en las primeras etapas de su enfermedad para ayudar a reducir los riesgos.

Un vínculo potencial entre COVID-19 y enfermedades mentales

Durante la pandemia de COVID-19, la mayoría de los investigadores médicos han centrado sus estudios en comprender mejor los efectos directos de la enfermedad para desarrollar tratamientos y, con suerte, en un futuro cercano, una cura. Sin embargo, dos neurovirólogos pediátricos de Johns Hopkins, Emily Severance, Ph.D., y Robert Yolken, MD, están planeando un estudio que buscará evidencia de un posible impacto secundario a largo plazo del COVID-19: mayor susceptibilidad a enfermedades psiquiátricas graves. enfermedades como la esquizofrenia.

Los investigadores han sospechado durante mucho tiempo que la exposición prenatal (antes del nacimiento) y perinatal (durante e inmediatamente después del parto) a virus respiratorios, incluidos coronavirus como el que está detrás del brote actual, puede aumentar las posibilidades de que una persona desarrolle un trastorno psiquiátrico más adelante. En un estudio de 2011, Severance y Yolken mostraron que más del 90% de los adultos diagnosticados con psicosis tenían niveles altos de anticuerpos contra uno o más de los cuatro coronavirus comunes en ese momento.

Severance y Yolken ahora planean buscar un vínculo inmunológico similar entre los trastornos psiquiátricos y el SARS-CoV-2, el virus que causa el COVID-19.

Crédito de la imagen: Chirag Vasavda.

¿El COVID-19 afecta el cerebro?

A medida que COVID-19 se propaga por todo el mundo, la enfermedad tiene un impacto severo en los pulmones y puede, inesperadamente, afectar también a otras partes del cuerpo. Un área de particular preocupación entre los investigadores es el impacto potencial del virus en el cerebro. & # 160 & # 160.

Entre los primeros síntomas del COVID-19 se encuentra la pérdida del olfato y el gusto, y hay informes de personas en recuperación que luchan contra un deterioro cognitivo o un accidente cerebrovascular. Según los investigadores, estos síntomas podrían ser causados ​​por la degeneración de neuronas o daños en los vasos sanguíneos que alimentan el cerebro.

"Necesitamos comprender cómo las células cerebrales se ven afectadas por COVID-19, qué células se ven afectadas y cómo podemos retrasar el daño", dice Valina Dawson, Ph.D., directora de los programas de neuroregeneración y células madre en Johns. Instituto Hopkins de Ingeniería Celular.

Tipos de células afectadas por coronavirus

Dawson planea estudiar las células del sistema nervioso que pueden ser susceptibles al daño del virus. Un equipo de Johns Hopkins comenzará con la pregunta básica de qué tipos de células se ven afectados por el coronavirus, observando las neuronas y las células de apoyo en el cerebro, llamadas glía y microglía, y las células sanguíneas del cerebro. Luego, el equipo tiene como objetivo utilizar células madre humanas para crear "minibrains" en el laboratorio que reproduzcan cómo las infecciones por COVID-19 pueden afectar el cerebro humano.

"Si sabemos cómo progresa la enfermedad y en qué células cerebrales, podemos ayudar a informar los tratamientos futuros", dice Dawson.

Estudio de la perspectiva a largo plazo para pacientes con COVID-19

Una segunda faceta del estudio analizará las perspectivas a largo plazo de los pacientes con COVID-19. Dawson tiene como objetivo colaborar con expertos en patología para examinar los cerebros de las personas que murieron a causa de la enfermedad COVID-19. Examinarán proteínas en el cerebro, como Tau y alfa sinucleína, que son susceptibles de plegarse incorrectamente. Este rasgo hace que se agreguen en el cerebro, lo que daña los tejidos circundantes.Estas son las mismas proteínas que Dawson cree que son responsables de la progresión de la enfermedad neurodegenerativa, incluida la enfermedad de Parkinson, la enfermedad de Alzheimer y la esclerosis lateral amiotrófica (ELA).

Dawson sospecha que el estrés de una infección por coronavirus en el cerebro de una persona podría hacer que estas proteínas se acumulen más rápidamente.

"Queremos saber si podríamos enfrentarnos a un tsunami de mayor aparición de enfermedades neurodegenerativas entre los sobrevivientes de COVID-19", dice Dawson.

Lea más sobre el trabajo de Valina Dawson sobre la enfermedad de Parkinson en el Instituto de Ingeniería Celular.

Nueva aplicación tiene como objetivo detectar brotes de COVID-19

La aplicación de seguimiento COVID-19 es parte de una prueba de investigación

Identificar el próximo brote de COVID-19 puede parecer imposible de predecir, pero una nueva aplicación que recopile registros de temperatura corporal puede dar a los investigadores una advertencia anticipada sobre un punto crítico inminente de enfermedad. & # 160

La aplicación, disponible a través de Google Play y la App Store de Apple, pide a los usuarios que registren su temperatura corporal y respondan preguntas sobre los síntomas clave del COVID-19. Los datos, que no están conectados al nombre de una persona para proteger la privacidad, están vinculados a una identificación generada aleatoriamente y se almacenan en un servidor seguro. Los datos de temperatura y síntomas se mapean geográficamente para proporcionar una visualización de las anomalías que ocurren en todo el país. & # 160 & # 160.

"Este tipo de seguimiento de datos podría ser realmente útil para permitir esfuerzos de prueba específicos a gran escala", dice Robert Stevens, M.D., profesor asociado de anestesiología y medicina de cuidados críticos en la Facultad de Medicina de la Universidad Johns Hopkins. “Podría permitirnos identificar de antemano las áreas que tienen un riesgo mayor o menor e informar las decisiones relacionadas con la mitigación y el levantamiento de las restricciones físicas y de distanciamiento”. & # 160 & # 160 & # 160

Stevens trabajó con Frank Curriero en la Escuela de Salud Pública Bloomberg de la Universidad Johns Hopkins y Ralph Etienne-Cummings en la Escuela de Ingeniería Whiting para desarrollar la aplicación, que denominaron "Control COVID - Un estudio de la Universidad Johns Hopkins". & # 160 & # 160.

El equipo analizará los datos recopilados para identificar aumentos inexplicables en la temperatura corporal y generar estimaciones de riesgo en tiempo real de posibles brotes de COVID-19. Esta herramienta predictiva permitirá que los sistemas de salud y las agencias gubernamentales desplieguen mejor los recursos para mitigar los efectos de la enfermedad. & # 160 & # 160.

Lea un artículo reciente sobre la aplicación en el HUB.

Micrografía electrónica de sección delgada de una célula infectada con el virus de la bronquitis infecciosa por coronavirus que muestra el ensamblaje de partículas de virus en una región de Golgi. Estas partículas de virus eventualmente serán exportadas por vesículas a la superficie celular donde son liberadas. Crédito: Carolyn Machamer, Johns Hopkins Medicine

La extraña forma en que los coronavirus reúnen a sus descendientes

Es una de las máquinas más pequeñas del planeta, unas cien veces más pequeña que la celda promedio. Es tan pequeño que ningún científico puede detectarlo a través de un microscopio óptico típico. Solo con un microscopio electrónico podemos ver su superficie puntiaguda. No está vivo y no es lo que la mayoría de nosotros consideraría "muerto". Esta diminuta máquina parece sobrevivir en una especie de estado de purgatorio, sin embargo, ha viajado a través de continentes y océanos de un anfitrión a otro, y ha paralizado a cientos de naciones.

A pesar de su diminuto tamaño, el nuevo coronavirus, denominado SARS-CoV-2, aparentemente ha tomado al mundo por sorpresa con su virulencia. Sin embargo, no es una sorpresa para la bióloga celular Carolyn Machamer, quien ha estudiado los virus durante los últimos 45 años. Comprender la compleja interacción entre los virus y las células que infectan puede ayudar a los científicos a desarrollar mejores formas de prevenir y tratar las enfermedades que causan.

La 'guía' tiene como objetivo aumentar la capacidad de la terapia con plasma sanguíneo para COVID-19

Ahora se encuentra disponible una guía clínica para ayudar a los hospitales y centros médicos a aumentar rápidamente su capacidad para administrar la llamada terapia de plasma convaleciente, que aprovecha los componentes del sistema inmunológico que se encuentran en la porción de plasma de la sangre de las personas que se han recuperado del COVID-19.


La molécula de detección de temperatura se observa en detalle

Investigadores de la Universidad de Columbia han producido imágenes detalladas de una molécula en la piel que puede detectar la temperatura. Este trabajo, que muestra el receptor en estados cerrados, abiertos e intermedios, ahora puede ayudar a los científicos a aprender más sobre cómo se detectan diversas temperaturas y ayudará en el desarrollo de terapias que pueden tratar la picazón crónica, el dolor y las enfermedades inflamatorias de la piel. . Los hallazgos se han publicado en Nature Structural and Molecular Biology.

Las neuronas sensoriales especiales están involucradas en la percepción del dolor y la temperatura, y lo sabemos desde hace más de cien años. Hace varias décadas, se identificó una gran familia de moléculas, canales de potencial receptor transitorio (TRP), y once de ellos son sensibles a los cambios de temperatura. A medida que la temperatura fluctúa, estos & lsquothermoTRPs & rsquo se abren o cierran en respuesta, y los iones pueden enviar señales al sistema nervioso a medida que entran y salen de ellos.

"Los termoTRP actúan como termómetros biológicos, lo que permite a los organismos detectar temperaturas en todo el rango fisiológico, desde frío nocivo hasta calor nocivo", explicó el líder del estudio Alexander I. Sobolevsky, Ph.D., profesor asociado de bioquímica y biofísica molecular en la Universidad de Columbia Vagelos. Colegio de Médicos y Cirujanos. `` Cómo estos canales detectan la temperatura y luego experimentan cambios a nivel molecular sigue siendo un rompecabezas ''.

La microscopía crioelectrónica se aplicó hace varios años para revelar la estructura de algunos de estos canales de TRP, y casi todos los canales se obtuvieron posteriormente de la misma forma. Sin embargo, la estructura de los canales a varias temperaturas siguió siendo esquiva, especialmente la forma de los canales que detectan el calor a altas temperaturas.

Uno de estos canales, TRPV3, se encuentra principalmente en las células de la piel. No solo detecta la temperatura, sino que también detecta los estímulos dañinos, ayuda a mantener la piel como una barrera y participa en la cicatrización de heridas y el crecimiento del cabello. Se ha relacionado con varias enfermedades que afectan la piel, como la psoriasis, la rosácea y la dermatitis atópica. En un modelo de ratón, si TRPV3 está ausente, pueden percibir temperaturas más cálidas.

En la nueva investigación, el equipo de Sobolevsky encontró una mutación en el canal TRPV3 que les permitió visualizar el canal en diferentes posiciones a medida que respondía a diversas temperaturas. Han demostrado cómo TRPV3 cambia su estructura a medida que el calor lo activa.

"Estos cambios estructurales parecen originarse en la parte de la membrana conductora de iones de TRPV3 que detecta la temperatura a través de su interacción con los lípidos de la membrana circundante", explicó el primer autor del estudio, Appu K. Singh, Ph.D., científico investigador asociado en bioquímica y análisis molecular. biofísica en la Universidad de Columbia. "Se necesitan más estudios para identificar el sensor de temperatura de estos canales con mayor precisión".

"Nuestras estructuras no solo pueden servir como un trampolín para los estudios de los principios biofísicos de la activación de la temperatura de los canales iónicos, sino también como plantillas para el diseño de medicamentos para una variedad de afecciones que afectan la piel", agregó Sobolevsky.


Enfoque de IA para la biología sintética: lucha contra el COVID-19 y las enfermedades infecciosas emergentes

El mundo no se detiene por una vacuna. Por ahora, la mejor manera de frenar la propagación del nuevo coronavirus es realizar pruebas accesibles y generalizadas.

Jim J. Collins (Profesor Termeer de MIT & # x27s Ingeniería médica y ciencia MIT & # x27s Ingeniería biológica Harvard-MIT Ciencias de la salud y tecnología Wyss Institute for Biological Inspired Engineering en Harvard Institute Miembro del Broad Institute) y su grupo han estado trabajando en un tecnología diagnóstica y terapéutica relevante, que implica el diseño de sensores CRISPR de bajo costo y basados ​​en biología sintética. Dichos sensores, que se liofilizan sobre papel para mejorar la estabilidad, pueden detectar ARN viral y ahora se están reutilizando para detectar SARS-CoV-2. La tecnología podría convertirse en un enfoque complementario a los diagnósticos de coronavirus existentes, la mayoría de los cuales utilizan PCR.

Collins y su grupo comenzaron a desarrollar la tecnología en 2014, cuando Keith Pardee, un postdoctorado en el laboratorio de Collin & # x27s, reveló que era posible extraer partes de una célula viva y secarlas en papel. Estas piezas celulares, que incluyen ARN, ADN y otros componentes como los ribosomas, podrían conservarse mediante liofilización, lo que permite que la maquinaria microscópica se mantenga estable a temperatura ambiente durante períodos prolongados.

Inicialmente, utilizaron la tecnología para desarrollar herramientas de diagnóstico para el ébola, cuando un brote se extendió por África occidental. Cuando surgió el zika dos años después, el equipo volvió a centrar su atención en el virus transmitido por mosquitos.

"Hace aproximadamente un año, ampliamos la plataforma a la ropa y los textiles", dice Collins. Luis Soenksen (Ph.D. graduado del MIT y Venture Builder afiliado a J-Clinic), junto con Peter Q. Nguyen, Helena de Puig Guixe y Nicolaas Angenent-Mari, impulsaron el proyecto.

Ahora, con la ayuda del aprendizaje automático, el laboratorio se centra en diseñar los sensores liofilizados para combatir el COVID-19. Una opción para esta tecnología es crear un inserto que se colocará dentro de cualquier máscara estándar para detectar el SARS-CoV-2. Cuando alguien respira y habla, expulsa partículas húmedas dentro de la máscara, reviviendo su maquinaria celular. Si el SARS-CoV-2 está presente, la tela emitirá un brillo fluorescente. La fluorescencia no es visible a simple vista, pero detectable con un dispositivo económico llamado fluorómetro.

Collins prevé que el inserto se utilizará en casa, lo que facilitará la detección de infecciones antes de exponer a otras. Más allá de la vida diaria, los viajeros podían controlarse antes de abordar los aviones y los pacientes podían recibir un diagnóstico más simplificado en las salas de espera de los hospitales.

El grupo también ha desarrollado un diagnóstico independiente, análogo a las pruebas de coronavirus existentes, utilizando la misma tecnología basada en CRISPR. Hace unas semanas, Sherlock Biosciences, que es una escisión tanto del Laboratorio Collins como del laboratorio de Feng Zhang, recibió la autorización de uso de emergencia de la FDA para la prueba. Actualmente, la empresa está formalizando un trato con un fabricante para producir pruebas a gran escala.

En comparación con muchas pruebas de PCR, una prueba basada en CRISPR no solo sería más rápida y económica, sino que también utilizaría diferentes reactivos, lo que aliviaría el estrés en la cadena de suministro. "Al final del día, necesitamos tantas pruebas diferentes como sea posible", dice Collins.

Tanto el inserto de máscara como la prueba independiente funcionan aprovechando la herramienta de edición de genes CRISPR. El equipo programó "guías" de ARN, que se dirigen a secuencias genómicas virales específicas. Esas guías coinciden con el ARN que es exclusivo de la huella genética del SARS-CoV-2 y con ningún otro patógeno. "Cuando la guía encuentra su objetivo, activa la enzima CRISPR que sirve para degradar ese objetivo", dice Collins. Esto conduce a una cascada de reacciones, que libera moléculas de ARN vecinas y libera moléculas fluorescentes adheridas que pueden detectarse con un fluorómetro.

El equipo también trabaja en un diagnóstico similar, que utiliza sensores de biología sintética en lugar de CRISPR. Estos diminutos sensores sintéticos, llamados interruptores de pie, normalmente permanecen “apagados”, cerrados en forma de horquilla. Pero cuando una pieza específica de ARN viral se une a la base del sensor, la horquilla se abre para exponer el ARNm que luego puede producir una proteína fluorescente.

Tanto para el SARS-CoV-2 como para virus anteriores, el equipo utilizó métodos de aprendizaje profundo para diseñar guías efectivas basadas en CRISPR y sensores de biología sintética. El aprendizaje automático también resultó útil para identificar a qué segmentos del genoma viral apuntar, especialmente en el contexto de CRISPR. Luis Soenksen, Nicolaas Angenent-Mari, Jackie Valerie y Miguel Angel Alcantar lideraron este esfuerzo.

Cuando se trata de combatir COVID-19 con las biociencias, Collins tiene esperanzas.

"Creo que la empresa científica realmente ha girado hacia esto", dice Collins. "Creo que nosotros, como comunidad, realmente nos hemos unido todos para ver si podemos dirigir correctamente nuestros talentos colectivos, para ayudarnos a salir de esto lo más rápido posible".


El análisis global sugiere que el COVID-19 es estacional

Con ciudades de todo el mundo bloqueadas una vez más en medio de los crecientes números de COVID-19, ¿podría la estacionalidad ser parcialmente culpable? Una nueva investigación de la Universidad de Illinois dice que sí.

En un artículo publicado en Bioinformática evolutiva, Investigadores de Illinois muestran que los casos de COVID-19 y las tasas de mortalidad, entre otras métricas epidemiológicas, están significativamente correlacionadas con la temperatura y la latitud en 221 países.

“Una conclusión es que la enfermedad puede ser estacional, como la gripe. Esto es muy relevante para lo que deberíamos esperar a partir de ahora después de que la vacuna controle estas primeras oleadas de COVID-19 ”, dice Gustavo Caetano-Anollés (GEGC), profesor del Departamento de Ciencias de los Cultivos y autor principal del artículo.

La naturaleza estacional de las enfermedades virales está tan extendida que se ha convertido en parte de la lengua vernácula del inglés. Por ejemplo, a menudo hablamos de la "temporada de gripe" para describir la mayor incidencia de influenza durante los fríos meses de invierno. Al comienzo de la pandemia, los investigadores y los funcionarios de salud pública sugirieron que el SARS-CoV-2 podría comportarse como otros coronavirus, muchos de los cuales asoman la cabeza en otoño e invierno. Pero faltaban datos, especialmente a escala mundial. El trabajo de Caetano-Anollés y sus alumnos llena ese vacío de conocimiento específico.

Primero, los investigadores descargaron datos epidemiológicos relevantes (incidencia de enfermedades, mortalidad, casos de recuperación, casos activos, tasa de pruebas y hospitalización) de 221 países, junto con su latitud, longitud y temperatura promedio. Extrajeron los datos del 15 de abril de 2020, porque esa fecha representa el momento de un año determinado en el que la variación de temperatura estacional es máxima en todo el mundo. Esa fecha también coincidió con un momento durante la primera pandemia cuando las infecciones por COVID-19 alcanzaron su punto máximo en todas partes.

Luego, el equipo de investigación utilizó métodos estadísticos para probar si las variables epidemiológicas estaban correlacionadas con la temperatura, la latitud y la longitud. La expectativa era que los países más cálidos más cercanos al ecuador serían los menos afectados por la enfermedad.

“De hecho, nuestro análisis epidemiológico mundial mostró una correlación estadísticamente significativa entre la temperatura y la incidencia, la mortalidad, los casos de recuperación y los casos activos. La misma tendencia se encontró con la latitud, pero no con la longitud, como esperábamos ”, dice Caetano-Anollés.

Si bien la temperatura y la latitud se correlacionaron inequívocamente con los casos de COVID-19, los investigadores se apresuran a señalar que el clima es solo un factor que impulsa la incidencia estacional de COVID-19 en todo el mundo.

Ellos tuvieron en cuenta otros factores al estandarizar los datos epidemiológicos brutos en tasas de enfermedad per cápita y al asignar a cada país un índice de riesgo que refleja la preparación de salud pública y la incidencia de comorbilidades en la población. La idea era que si la enfermedad estaba aumentando en países con recursos inadecuados o tasas de diabetes, obesidad o vejez superiores al promedio, el índice de riesgo parecería más importante en el análisis que la temperatura. Pero ese no fue el caso. El índice no se correlacionó en absoluto con las métricas de la enfermedad.

Trabajos anteriores de Caetano-Anollés y sus compañeros de trabajo identificaron áreas en el genoma del virus SARS-CoV-2 que experimentaban una rápida mutación, algunas representadas en la nueva variante del virus fuera de Gran Bretaña y otras regiones genómicas que se volvían más estables. Dado que virus similares muestran aumentos estacionales en las tasas de mutación, el equipo de investigación buscó conexiones entre los cambios mutacionales en el virus y la temperatura, latitud y longitud de los sitios de los que se tomaron muestras de genomas en todo el mundo.

“Nuestros resultados sugieren que el virus está cambiando a su propio ritmo y que las mutaciones se ven afectadas por factores distintos a la temperatura o la latitud. No sabemos exactamente cuáles son esos factores, pero ahora podemos decir que los efectos estacionales son independientes de la composición genética del virus ”, dice Caetano-Anollés.

Caetano-Anollés señala que se necesita más investigación para explicar el papel del clima y la estacionalidad en las incidencias de COVID-19, pero sugiere que el impacto de las políticas, como los mandatos de máscara, y los factores culturales, como la expectativa de cuidar a otros, son jugadores clave también. Sin embargo, no descarta la importancia de comprender la estacionalidad en la lucha contra el virus.

Los investigadores dicen que nuestro propio sistema inmunológico podría ser parcialmente responsable del patrón de estacionalidad. Por ejemplo, nuestra respuesta inmunológica a la gripe puede verse influenciada por la temperatura y el estado nutricional, incluida la vitamina D, un jugador crucial en nuestras defensas inmunológicas. Con una menor exposición al sol durante el invierno, no producimos suficiente vitamina. Pero es demasiado pronto para decir cómo interactúan la estacionalidad y nuestro sistema inmunológico en el caso del COVID-19.

“Sabemos que la gripe es estacional y que tenemos un descanso durante el verano. Eso nos da la oportunidad de fabricar la vacuna contra la influenza para el próximo otoño ”, dice Caetano-Anollés. “Cuando todavía estamos en medio de una pandemia furiosa, esa ruptura es inexistente. Quizás aprender cómo estimular nuestro sistema inmunológico podría ayudar a combatir la enfermedad mientras luchamos por ponernos al día con el coronavirus en constante cambio ".

El artículo, "La temperatura y la latitud se correlacionan con las variables epidemiológicas del SARS-CoV-2 pero no con el cambio genómico en todo el mundo", se publica en Evolutionary Bioinformatics [DOI: 10.1177 / 1176934321989695]. Los autores incluyen Prakruthi Burra, Katiria Soto-Díaz, Izan Chalen, Rafael Jaime Gonzalez-Ricon, Dave Istanto y Gustavo Caetano-Anollés. El trabajo fue apoyado por la Oficina de Investigación y la Oficina de Programas Internacionales de la Facultad de Ciencias Agrícolas, del Consumidor y Ambientales de la Universidad de Illinois Urbana-Champaign.


COVID-19: Inmunidad y estacionalidad

La pandemia de coronavirus en curso ha infectado a casi tres cuartos de millón de personas en todo el mundo, con más de 140.000 casos en los Estados Unidos. Como laboratorios de todo el mundo & # 8212 y aquí en Johns Hopkins & # 8212 se apresuran a desarrollar tratamientos y vacunas para COVID-19, quedan preguntas urgentes sobre por qué algunos grupos de personas son más susceptibles a enfermedades graves en comparación con otros y si, como ocurre con otras formas de coronavirus , Las infecciones por COVID-19 disminuirán a medida que se acerquen los meses más cálidos.

Para obtener respuestas a estas preguntas, Sarah LaFave, estudiante de doctorado en la Escuela de Enfermería de Johns Hopkins, se dirigió a Andrew Pekosz, profesor de microbiología molecular e inmunología en la Escuela de Salud Pública Bloomberg de Johns Hopkins. Discutió lo que muestra la evidencia más reciente y en qué están trabajando los investigadores para comprender la estacionalidad y la inmunidad para COVID-19. La conversación se ha editado para que sea más larga y clara.

Johns Hopkins responde al COVID-19

Cobertura de cómo la pandemia de COVID-19 está afectando las operaciones en JHU y cómo los expertos y científicos de Hopkins están respondiendo al brote.

¿Qué sabemos hasta ahora sobre inmunidad y COVID-19?

A menudo, hay comparaciones entre COVID-19 y la influenza porque los síntomas son algo similares y porque COVID-19 comenzó a emerger en el invierno, que es la misma época del año cuando vemos influenza. Pero cuando se trata de inmunidad, hay una gran diferencia entre la influenza y el COVID-19. Con la influenza, debido a infecciones y vacunas previas, siempre hay un porcentaje de la población que es inmune a la infección, por lo que están protegidos y no contraerán la gripe ese año. Y hay un porcentaje aún mayor de la población que tiene alguna inmunidad y no una inmunidad perfecta, por lo que aún se infectará, pero lo suficiente como para que sus síntomas sean relativamente leves.

Con COVID-19, hasta donde sabemos, no hay nadie en la población humana que tenga algún nivel de inmunidad al virus. Entonces, el porcentaje de personas que son susceptibles a COVID-19 es esencialmente del 100%, mientras que con la influenza el porcentaje es significativamente menor al 100%. Esa es una de las razones por las que se están implementando algunas de las estrictas medidas de salud pública. Realmente no hay nada más que pueda evitar que este virus se propague en la población fuera de las intervenciones de salud pública como el distanciamiento social. Es la falta de inmunidad en la población lo que hace que las personas sean tan susceptibles.

¿Por qué las personas mayores están desarrollando síntomas más graves que las personas más jóvenes, a pesar de que ambos grupos no tienen inmunidad al COVID-19?

Todavía no tenemos una buena respuesta para eso. Ciertamente, parece que las personas mayores de 60 años, particularmente aquellas con afecciones médicas secundarias, tienen un mayor riesgo de padecer una enfermedad grave. Estamos empezando a comprender que los hombres también pueden tener un mayor riesgo. Estamos viendo estas tendencias de manera bastante consistente en diferentes países. Lo que aún no sabemos es por qué. Esa es un área de investigación realmente importante en la que están trabajando mis colegas de Hopkins. Si pudiéramos comprender mejor lo que está sucediendo en las poblaciones de alto riesgo para hacerlas más susceptibles, podría informar el desarrollo de tratamientos para enfermedades graves.

¿Cuál es el papel de la estacionalidad en la propagación de este virus?

Muchos virus respiratorios tienen una estacionalidad. En áreas que tienen estaciones, a menudo se ven más enfermedades respiratorias en invierno que en verano. Eso es porque las condiciones de menor temperatura y menor humedad ayudan a facilitar la transmisión del virus. El COVID-19 está ingresando a la población durante el invierno, pero no sabemos si actuará como un virus respiratorio típico en términos de estacionalidad. No sabemos si COVID-19 dependerá mucho del invierno para transmitirse de manera efectiva, como la gripe, o si encontrará formas de transmitir de manera efectiva durante todo el año.

Si miramos al hemisferio sur, en partes de América del Sur y en Australia, estamos viendo brotes importantes de COVID-19 a pesar de que esta es su temporada de verano. Así que esperamos que el virus pueda transmitirse aquí al menos hasta cierto punto después de los meses de invierno.

¿Le preocupa que veamos una caída en los casos este verano y luego veamos un resurgimiento el próximo otoño o invierno?

Creo que esa es una gran preocupación. A más corto plazo, me preocupa lo que sucederá si se flexibilizan las intervenciones de salud pública. En este momento, las intervenciones de salud pública están haciendo un buen trabajo para reducir el número de casos, pero no sabemos cuánto tiempo tendremos para mantener esas medidas en vigor. Cuando los relevamos, siempre existe la posibilidad de que los casos vuelvan a aumentar.

Además de comprender mejor la inmunidad y la estacionalidad, ¿qué otros aspectos de COVID-19 están tratando de comprender los investigadores?

Estamos tratando de comprender cómo este virus puede causar muchos más casos de enfermedad leve en comparación con otros virus. Creemos que eso puede estar relacionado con por qué es tan bueno transmitiendo. También estamos tratando de entender, una vez que haya contraído el virus, si es seguro salir y trabajar nuevamente porque tiene algún nivel de protección.

También queremos entender cuál es el verdadero momento infeccioso. Si pudiera acortar el tiempo que alguien tiene que estar en cuarentena, eso ayudaría con los problemas de la fuerza laboral. Estamos interesados ​​en la biología básica del virus, pero estamos tratando de hacer y responder las preguntas biológicas de manera que puedan informar la respuesta de salud pública a la pandemia.

¿Cómo pueden las personas que se han recuperado del COVID-19 ayudar a los investigadores a comprender la inmunidad, la estacionalidad y otros aspectos del virus?

Necesitamos que las personas se ofrezcan como voluntarias después de que se hayan recuperado para ayudarnos a comprender cómo han respondido sus cuerpos a la infección. Ese tipo de estudios será muy importante porque, a medida que, con suerte, aplanamos la curva, es posible que tengamos la oportunidad de ayudar a las personas que se encuentran al final de la curva a mejorar su pronóstico según los hallazgos de nuestro estudio de personas infectadas. en la parte delantera de la curva.


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