La pandemia mundial de la Enfermedad por Coronavirus 2019 (COVID-19), causada por el coronavirus del síndrome respiratorio agudo severo 2 (SARS-CoV-2), ha tenido consecuencias sociales y económicas sin precedentes. El riesgo de morbilidad y mortalidad por COVID-19 aumenta drásticamente en presencia de afecciones médicas coexistentes, mientras que los mecanismos subyacentes siguen sin estar claros. Además, no existen terapias eficaces probadas para la COVID-19. Este estudio pretende identificar la patogénesis del SARS-CoV-2, las manifestaciones de la enfermedad y las terapias para la COVID-19 utilizando metodologías de medicina en red junto con observaciones clínicas y multiómicas.
Incorporamos interacciones proteína-proteína virus-huésped del SARS-CoV-2, transcriptómica y proteómica en el interactoma humano. La medida de proximidad de redes reveló la patogénesis subyacente para amplias manifestaciones asociadas a COVID-19. Los análisis multimodales de los datos de secuenciación de ARN unicelular mostraron que la coexpresión de ACE2 y TMPRSS2 era elevada en los enterocitos absorbentes de los tejidos ileales inflamados de pacientes con enfermedad de Crohn en comparación con los tejidos no inflamados, lo que revela una patobiología compartida por COVID-19 y la enfermedad inflamatoria intestinal. Los análisis integradores de datos metabolómicos y transcriptómicos (a granel y unicelulares) de pacientes con asma indicaron que la COVID-19 compartía endofenotipos inflamatorios intermedios con el asma (incluidos IRAK3 y ADRB2).
Para priorizar el tratamiento potencial, combinamos la predicción basada en la red y el estudio observacional de emparejamiento de puntuación de propensión (PS) de 18.118 pacientes de un registro COVID-19. Se identificó que la melatonina (odds ratio [OR] = 0,36; intervalo de confianza [IC] del 95%: 0,22-0,59) se asociaba con una reducción del 64% de la probabilidad de obtener un resultado positivo en las pruebas de laboratorio para el SARS-CoV-2. Mediante el uso de un diseño de comparador activo de usuario con emparejamiento de PS, la melatonina se asoció con una reducción del 54% de la probabilidad de un resultado positivo de la prueba para el SARS-CoV-2 en comparación con los bloqueantes de los receptores de angiotensina II o los inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina (OR = 0,46; IC del 95%: 0,24-0,86).