Coronavirus : découverte de marqueurs biologiques dans le sang pour évaluer le risque de mortalité

Il est connu que les populations ayant plus de risques de développer des formes graves de Covid-19 sont les personnes âgées et celles présentant des comorbidités comme l’hypertension artérielle ou le diabète. Des personnes sans facteurs de risque peuvent également contracter le Covid-19 et développer une forme grave, sans explication précise. Il est également connu que le taux de mortalité évolue en fonction de l’âge mais une équipe de scientifiques de Wuhan a voulu savoir s'il existait des signes prédictifs de mortalité chez les malades, peu importe leur âge et leur sexe, car une évaluation clinique précise et précoce de la gravité de la maladie est vitale pour les services hospitaliers.

Ces scientifiques ont pu identifier grâce à l'intelligence artificielle trois biomarqueurs (des paramètres physiologiques ou biologiques mesurables) de l’évolution défavorable de la maladie dans les échantillons de sang des patients Covid-19 pour mieux prédire leur risque de décès. Ces biomarqueurs sanguins s'avèrent être des niveaux élevés d'une enzyme appelée lactate déshydrogénase (LDH), un taux élevé de protéine C réactive (hsCRP) et un faible niveau de lymphocytes (globules blancs). Une découverte qui a son importance puisqu'elle permet de prédire quels sont les patients les plus à risque qui doivent bénéficier d'un traitement urgent et ainsi réduire le taux de mortalité.

« Aider à hiérarchiser rapidement les patients »

« Les trois caractéristiques clés - LDH, lymphocytes et hs-CRP - peuvent être collectées dans n'importe quel hôpital. », expliquent les chercheurs dans la revue Nature Machine Intelligence. « Dans les hôpitaux surpeuplés et avec une pénurie de ressources médicales, ce modèle simple peut aider à hiérarchiser rapidement les patients, en particulier pendant une pandémie où les ressources de santé sont limitées. » Pour identifier ces biomarqueurs, ils ont utilisé des échantillons de sang de 485 patients infectés dans la région de Wuhan entre le 10 janvier et le 18 février. Au 18 février, le sang de 375 de ces patients (201 ont survécu et 174 sont décédés) a été utilisépour développer un algorithme.

En collectant des informations médicales sur ces deux groupes de patients dans un logiciel d'apprentissage automatique, les chercheurs ont pu identifier les caractéristiques les plus courantes chez les patients décédés quel que soit leur diagnostic d'origine lors de l'admission à l'hôpital : c'est ainsi que ces trois biomarqueurs sanguins ont été découverts. En moyenne, la précision de l'algorithme qui peut prédire le risque de mortalité plus de 10 jours à l'avance serait de 90% et celui-ci s'utilise par ailleurs sur tout échantillon de sang prélevé pendant le séjour à l'hôpital.

Pronostiquer le risque de syndrome de détresse respiratoire aiguë

Le premier biomarqueur, la déshydrogénase lactique (LDH), est une enzyme présente dans presque toutes les cellules vivantes. « Cette constatation est conforme aux connaissances médicales actuelles selon lesquelles des niveaux élevés de LDH sont associés à la dégradation des tissus survenant dans diverses maladies, y compris les troubles pulmonaires tels que la pneumonie », écrivent les auteurs de l’étude dans la revue.

Le deuxième marqueur était de faibles niveaux d'un type de globules blancs appelés lymphocytes, une condition connue sous le nom de lymphopénie. Or, les lymphocytes sont d'une grande importance car ils déterminent la réponse immunitaire aux micro-organismes infectieux et à d'autres substances étrangères, comme le coronavirus du SRAS-CoV-2 qui provoque le Covid-19.

Le troisième marqueur était une augmentation du taux de protéine C-réactive à haute sensibilité, une protéine qui augmente en cas d'inflammation. Il s'avère que son augmentation est un marqueur important d'un mauvais pronostic dansle syndrome de détresse respiratoire aiguë, l'une des graves complications de l'infection, et reflète un état d'inflammation persistant qui se distingue « par de grandes lésions gris-blanc dans les poumons des patients atteint. », indiquent les chercheurs. Ces derniers font néanmoins savoir que ces données ont été obtenues au début de l'émergence de la maladie, ce qui signifie que leur technique peut être actualisée à mesure que d'autres données sont disponibles.