Mitochondriale DNA und nukleare SNPs zur Vorhersage des Schweregrades einer COVID-19-Infektion (mtDNA-COVID)

Im Dezember 2019 wurden in Wuhan, China, die ersten Fälle der Coronavirus-Krankheit 2019 (COVID-19) diagnostiziert. Innerhalb weniger Wochen breitete sich die hoch ansteckende Krankheit auf der ganzen Welt aus und erforderte schnelle und drastische Maßnahmen, die in den letzten Jahrzehnten beispiellos waren. Derzeit wurden der WHO etwa 97,8 Millionen Fälle gemeldet, darunter 2,1 Millionen Todesfälle (Website aufgerufen am 25. Januar 2021, https://covid19.who.int). Daten aus veröffentlichten epidemiologischen und virologischen Studien zeigen, dass das Virus hauptsächlich durch Tröpfcheninfektion, durch direkten Kontakt mit infizierten Personen oder durch Kontakt mit kontaminierten Gegenständen und Oberflächen übertragen wird. Die Schwere der Erkrankung ist von Mensch zu Mensch sehr unterschiedlich. Es reicht von einer nicht symptomatischen Kontamination oder geringfügigen Symptomen wie Erkältung oder Halsschmerzen bis hin zu einer lebensbedrohlichen Lungenentzündung und dem Tod. Insbesondere ältere Menschen und Menschen mit zugrunde liegenden Komorbiditäten sind anfällig und leiden unter schwereren Symptomen. Darüber hinaus haben Studien gezeigt, dass Männer ein höheres Sterblichkeitsrisiko haben.

COVID-19 wird derzeit mithilfe der Reverse-Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) diagnostiziert. Zu Beginn der Pandemie war die Verwendung der Thorax-Computertomographie (CT) häufiger, da die CT die mit COVID-19 verbundenen Bildgebungsmerkmale der Lunge früh im Krankheitsverlauf erfassen kann. Die Durchführung eines CT-Scans dauert jedoch deutlich länger als aktuelle RT-PCR-Tests. Während die Epidemie weitergeht, werden die Folgen langsam deutlicher. Da die wahre Bevölkerungsinfektionsrate unbekannt ist, ist der Anteil der Patienten, die eine Krankenhauseinweisung benötigen, schwer abzuschätzen. In einer Metaanalyse, die 1481 einzelne Publikationen umfasste, betrug die gepoolte Aufnahmerate auf der Intensivstation 10,9 % und die gepoolte Sterblichkeitsrate 4,3 %. Die negativen Auswirkungen eines Intensivaufenthalts hängen stark von der Aufenthaltsdauer ab und umfassen unter anderem das Risiko einer Lungenembolie, schweren Muskelschwund, Dysphagie und psychische Probleme, die oft eine lange Rehabilitationszeit erfordern.

Um langfristige gesundheitliche Folgen zu minimieren, wäre eine frühzeitige Prognose der Schwere der Erkrankung von Vorteil. Der Zusammenhang zwischen dem Schweregrad von COVID-19 und mitochondrialer DNA (mtDNA), nuklearen SNPs, Bildgebungsmerkmalen und Radiomics wurde noch nicht untersucht. Die Literatur über mechanistische Einblicke in die Funktionsweise des Immunsystems und seine Verbindung zur genetischen Variation, einschließlich mtDNA, ist jedoch vielversprechend. Darüber hinaus haben Studien, die sich auf Bildgebungsfunktionen und Radiomics konzentrierten, interessante Ergebnisse geliefert.