Modelo de aprendizaje automático descubre la predisposición genética a la COVID-19 severa
|
Por el equipo editorial de LabMedica en español Actualizado el 25 Feb 2021 |

Imagen: La puntuación de riesgo sugerida por los investigadores (eje vertical) es considerablemente más alta en el grupo de pacientes que padecen COVID-19 grave (muestra de pacientes de Moscú) (Fotografía cortesía de la Universidad HSE)
Investigadores de la Universidad HSE (Moscú, Rusia) se convirtieron en los primeros en el mundo en descubrir la predisposición genética a la COVID-19 grave, utilizando un modelo de aprendizaje automático.
La inmunidad de las células T es uno de los mecanismos clave que utiliza el cuerpo humano para combatir las infecciones por virus. La base de estadificación para el desarrollo de la inmunidad celular es la presentación de péptidos de virus a la superficie de las células infectadas. A esto le sigue la activación de los linfocitos T, que comienzan a matar las células infectadas.
La capacidad de presentar con éxito péptidos de virus está determinada en gran medida por la genética. En las células humanas, las moléculas de antígeno leucocitario humano de clase I (HLA-I) son responsables de esta presentación. El conjunto de seis de estas moléculas es único en cada ser humano y se hereda de los padres del individuo. En términos simples, si el conjunto de alelos detecta bien el virus, entonces las células inmunes detectarán y destruirán las células infectadas rápidamente; si una persona tiene un equipo malo para tal detección, es más probable que se observe un caso más grave de enfermedad.
Los investigadores estudiaron la interconexión entre el genotipo HLA-I y la gravedad de la COVID-19. Usando el aprendizaje automático, construyeron un modelo que proporciona una evaluación integral del posible poder de la respuesta inmune de las células T a la COVID-19: si el conjunto de alelos HLA-I permite la presentación efectiva de los péptidos del virus del SARS-CoV-2, esos individuos recibían una puntuación de riesgo baja, mientras que las personas con menor capacidad de presentación recibieron puntuaciones de riesgo más altas (en el rango de 0 a 100). Para validar el modelo, se analizaron los genotipos de más de 100 pacientes que habían padecido COVID-19 y más de 400 personas sanas (el grupo de control). Resultó que la puntuación de riesgo modelada es muy eficaz para predecir la gravedad de la COVID-19.
Además de analizar la población de Moscú, los investigadores utilizaron su modelo en una muestra de pacientes de Madrid, España. La alta precisión de la predicción también se confirmó en esta muestra independiente: la puntuación de riesgo de los pacientes que padecían COVID-19 grave fue significativamente más alta que en los pacientes con casos moderados y leves de la enfermedad.
“Además de las correlaciones descubiertas entre el genotipo y la gravedad de la COVID-19, el método sugerido también ayuda a evaluar cómo una determinada mutación de COVID-19 puede afectar el desarrollo de la inmunidad de las células T al virus. Por ejemplo, podremos detectar grupos de pacientes para quienes la infección con nuevas cepas de SARS-CoV-2 puede conducir a formas más graves de la enfermedad”, dijo Alexander Tonevitsky, investigador de la Facultad de Biología y Biotecnología de la HSE.
Enlace relacionado:
Universidad HSE
La inmunidad de las células T es uno de los mecanismos clave que utiliza el cuerpo humano para combatir las infecciones por virus. La base de estadificación para el desarrollo de la inmunidad celular es la presentación de péptidos de virus a la superficie de las células infectadas. A esto le sigue la activación de los linfocitos T, que comienzan a matar las células infectadas.
La capacidad de presentar con éxito péptidos de virus está determinada en gran medida por la genética. En las células humanas, las moléculas de antígeno leucocitario humano de clase I (HLA-I) son responsables de esta presentación. El conjunto de seis de estas moléculas es único en cada ser humano y se hereda de los padres del individuo. En términos simples, si el conjunto de alelos detecta bien el virus, entonces las células inmunes detectarán y destruirán las células infectadas rápidamente; si una persona tiene un equipo malo para tal detección, es más probable que se observe un caso más grave de enfermedad.
Los investigadores estudiaron la interconexión entre el genotipo HLA-I y la gravedad de la COVID-19. Usando el aprendizaje automático, construyeron un modelo que proporciona una evaluación integral del posible poder de la respuesta inmune de las células T a la COVID-19: si el conjunto de alelos HLA-I permite la presentación efectiva de los péptidos del virus del SARS-CoV-2, esos individuos recibían una puntuación de riesgo baja, mientras que las personas con menor capacidad de presentación recibieron puntuaciones de riesgo más altas (en el rango de 0 a 100). Para validar el modelo, se analizaron los genotipos de más de 100 pacientes que habían padecido COVID-19 y más de 400 personas sanas (el grupo de control). Resultó que la puntuación de riesgo modelada es muy eficaz para predecir la gravedad de la COVID-19.
Además de analizar la población de Moscú, los investigadores utilizaron su modelo en una muestra de pacientes de Madrid, España. La alta precisión de la predicción también se confirmó en esta muestra independiente: la puntuación de riesgo de los pacientes que padecían COVID-19 grave fue significativamente más alta que en los pacientes con casos moderados y leves de la enfermedad.
“Además de las correlaciones descubiertas entre el genotipo y la gravedad de la COVID-19, el método sugerido también ayuda a evaluar cómo una determinada mutación de COVID-19 puede afectar el desarrollo de la inmunidad de las células T al virus. Por ejemplo, podremos detectar grupos de pacientes para quienes la infección con nuevas cepas de SARS-CoV-2 puede conducir a formas más graves de la enfermedad”, dijo Alexander Tonevitsky, investigador de la Facultad de Biología y Biotecnología de la HSE.
Enlace relacionado:
Universidad HSE
Últimas COVID-19 noticias
- Inmunosensor nuevo allana el camino para pruebas rápidas POC para COVID-19 y enfermedades infecciosas emergentes
- Encuentran etiologías de COVID prolongada en muestras de sangre con infección aguda
- Dispositivo novedoso detecta anticuerpos contra la COVID-19 en cinco minutos
- Prueba para COVID-19 mediante CRISPR detecta SARS-CoV-2 en 30 minutos usando tijeras genéticas
- Asocian disbiosis del microbioma intestinal con la COVID-19
- Validan prueba rápida novedosa de antígeno para el SARS-CoV-2 con respecto a su exactitud diagnóstica
- Prueba nueva COVID + Influenza + VSR ayudará a estar preparados para la ‘tripledemia’
- IA elimina las conjeturas de las pruebas de flujo lateral
- Prueba de antígeno del SARS-CoV-2 más rápida, jamás diseñada, permite realizar pruebas de COVID-19 no invasivas en cualquier entorno
- Pruebas rápidas de antígeno detectan las variantes ómicron, delta del SARS-CoV-2
- Prueba en sangre realizada durante la infección inicial predice el riesgo de COVID prolongada
- Investigadores afirman que hay que crear “reservistas” de laboratorio para responder más rápidamente a la próxima pandemia
- Estudio encuentra que los profesionales sanitarios mostraron mayor interés en tecnologías POC durante la pandemia
- Plataforma de análisis de bajo costo para la COVID-19 combina sensibilidad de la PCR y velocidad de pruebas de antígeno
- Prueba de sangre por punción digital identifica inmunidad a la COVID-19
- Kit de prueba rápida determina inmunidad contra la COVID-19 y sus variantes
Canales
Química Clínica
ver canal
Modelo pronóstico basado en APE mejora evaluación del riesgo de cáncer
El cáncer de próstata es la segunda causa principal de muerte por cáncer en los hombres estadounidenses, y aproximadamente uno de cada ocho será diagnosticado a lo largo de su vida.... Más
Vesículas extracelulares se relacionan con riesgo de insuficiencia cardíaca en pacientes con ERC
La enfermedad renal crónica (ERC) afecta a más de 1 de cada 7 estadounidenses y está estrechamente asociada con complicaciones cardiovasculares, las cuales representan más de... MásDiagnóstico Molecular
ver canal
Biopsia líquida podría reemplazar a biopsia quirúrgica para diagnosticar linfoma nervioso central primario
El linfoma primario del sistema nervioso central (LPSNC) se diagnostica habitualmente mediante biopsia quirúrgica, que sigue siendo el método de referencia, pero conlleva un riesgo considerable.... Más
Herramienta revela debilidad metabólica oculta en cánceres de sangre
La leucemia mieloide aguda (LMA) es uno de los cánceres de sangre más agresivos, caracterizado por bajas tasas de supervivencia y limitadas opciones de tratamiento, especialmente en pacientes que no responden... MásHematología
ver canal
Nuevas directrices buscan mejorar diagnóstico de amiloidosis AL
La amiloidosis de cadenas ligeras (AL) es un trastorno poco común y potencialmente mortal de la médula ósea, en el que las proteínas amiloides anormales se acumulan en los órganos. Aproximadamente 3.... Más
Sistema automatizado de hemostasia ayuda a laboratorios a optimizar flujo de trabajo
Las secciones de hemostasia de alto volumen requieren una rápida respuesta, a la vez que gestionan repeticiones y pruebas reflejas. La manipulación de los tubos y las comprobaciones prea... MásInmunología
ver canalAnálisis de sangre identifica pacientes con cáncer pulmonar beneficiarios de fármaco de inmunoterapia
El cáncer de pulmón de células pequeñas (CPCP) es una enfermedad agresiva con opciones de tratamiento limitadas, e incluso las inmunoterapias recientemente aprobadas no benefician... Más
Enfoque de secuenciación genómica completa identifica pacientes con cáncer beneficiarios con inhibidores de PARP
Las terapias dirigidas contra el cáncer, como los inhibidores de PARP, pueden ser muy eficaces, pero solo en pacientes cuyos tumores presentan defectos específicos en la reparación del ADN.... MásMicrobiología
ver canalPlataforma de IA permite detección rápida de patógenos de C. auris resistentes a fármacos
Las infecciones causadas por la levadura patógena Candida auris representan una amenaza significativa para los pacientes hospitalizados, en particular para aquellos con sistemas inmunitarios debilitados... Más
Nueva prueba mide eficacia de antibióticos para eliminar bacterias
Los antibióticos suelen evaluarse en pruebas de laboratorio según su eficacia para inhibir el crecimiento bacteriano, pero la inhibición del crecimiento no siempre significa que las bacterias sean eliminadas.... MásPatología
ver canal
IA mejora detección de mutaciones genéticas en diagnóstico del cáncer
La identificación precisa de mutaciones genéticas es fundamental para el diagnóstico del cáncer y la investigación genómica, pero los métodos actuales presentan... Más
Biopsia de piel ofrece nuevo método diagnóstico para enfermedades neurodegenerativas
La amiloidosis por transtiretina (ATTR) es una enfermedad rara, progresiva y muy agresiva causada por el plegamiento incorrecto de una proteína específica que se acumula en forma de filamentos... MásTecnología
ver canal
ADLM lanza programa de ciencia de datos único para profesionales de medicina de laboratorio
Los laboratorios clínicos generan miles de millones de resultados de pruebas cada año, lo que crea un cúmulo de datos con el potencial de facilitar pruebas más personalizadas,... MásTecnología de biosensores de aptámeros transforma detección de virus
La detección rápida y fiable de virus es esencial para controlar brotes, desde la gripe estacional hasta pandemias globales como la de COVID-19. Los métodos de diagnóstico ... MásIndustria
ver canal
Diasorin y Fisher Scientific firman acuerdo de distribución en EUA para plataforma POC molecular
Diasorin (Saluggia, Italia) ha firmado un acuerdo de distribución exclusivo con Fisher Scientific, parte de Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA, EUA), para la plataforma molecular de punto de... Más








