Forschungsstudie: Den Schweregrad einer Covid-19 Erkrankung vorhersagen

• Die COVID-19-Task Force von Research Luxembourg kündigte vergangene Woche den Start von „Predi-COVID“ an, einer Forschungsstudie, die wichtige Risikofaktoren und Biomarker im Zusammenhang mit der Schwere von COVID-19 und den langfristigen gesundheitlichen Folgen der Krankheit in Luxemburg identifizieren soll.

• Predi-COVID soll helfen zu verstehen, warum einige mit SARS-CoV-2 infizierte Patienten schwere Symptome entwickeln, während andere nur milde Formen aufweisen, was letztendlich individuellere Pflegeempfehlungen ermöglichen könnte.

• Die Studie wird auch Haushaltsmitglieder von Covid-19-positiven Teilnehmern umfassen, um zu untersuchen, wie sich das Virus in dieser Hochrisikosituation verbreitet.

• Insgesamt wird dieses Forschungsprojekt wichtige Ergebnisse liefern und das Verständnis und Management des Ausbruchs verbessern.

Wie sind die unterschiedlichen COVID-19 Krankheitsbilder und –verläufe zu erklären?

Einige haben nur eine triefende Nase oder Halsschmerzen, oder sogar gar keine Symptome, tragen das SARS-CoV-2 Virus aber dennoch in sich und geben es weiter. Andere haben die characteristischen Covid-19 Symptome: Fieber, Husten, Atemschwierigkeiten.  Einige Patienten werden Komplikationen entwickeln und einen Krankenhausaufenthalt benötigen. Und entweder wieder gesund gepflegt werden, oder der Krankheit zum Opfer fallen.

Wie kann man diese unterschiedlichen Krankheitsbilder und –verläufe erklären? Bereits bekannte Risikofaktoren für einen schweren oder sogar tödlichen Verlauf von Covid-19 sind hohes Alter und existierende, chronische Vorerkrankungen. Derzeit ist jedoch wenig über andere klinische und biologische Merkmale bekannt, die zu den beobachteten Unterschieden in der Schwere und Prognose der Erkrankung führen.

Ziel und Design der Predi-COVID Studie

Eine sogenannte Stratifizierungs-Studie von luxemburgischen Forschern soll nun hierzulande (freiwillig teilnehmende) Covid-19 Patienten nach ihren Symptomen oder ihrem Krankheitsverlauf aufgeteilt näher untersuchen.

Ziel des „Predi-COVID“ Projektes ist es, zu definieren, welche Patientenprofile mit einem schwereren Krankheitsverlauf (Prognose) in Verbindung gebracht werden können.

Bei der Studie sollen die klinischen, epidemiologischen und soziodemografischen Merkmale sowie spezifische Biomarker sowohl des SARS-CoV-2-Virus als auch des Patienten identifiziert werden, die dazu beitragen können, die Entwicklung der Krankheit bei einem bestimmten Individuum insbesondere in Bezug auf sein Immunsystem vorherzusagen.

Solche Indikatoren sind wichtig, um die Pflege zu personalisiere – indem das Risiko einer schweren Krankheit so früh wie möglich vorhergesagt wird. Sie sind auch wichtig, um mögliche zukünftige Strategien der De-Isolation zu unterstützen.

Was bedeutet das konkret?

"In punkto biologische Marker ist einer der Faktoren, die in der Studie bewertet werden, ob die Präsenz anderer gleichzeitiger mikrobieller Infektionen - sogenannte Koinfektionen - als Indikator für den Schweregrad von COVID-19 in der luxemburgischen Bevölkerung dienen könnte", erklärt Prof. Paul Wilmes vom Luxembourg Center for Systems Biomedicine (LCSB) an der Universität Luxemburg, einer der am Projekt beteiligten Partner.

„Indem wir die beobachtete Heterogenität bei Schwere der Erkrankung beobachteten besser verstehen wird unsere Studie die genaue prognostische Bewertung von Menschen mit Covid-19 ermöglichen. Dies wird wiederum den politischen Entscheidungsträgern ein unschätzbares Instrument zur Verfügung stellen, um Maßnahmen im Bereich der öffentlichen Gesundheit als Reaktion auf die Pandemie wirksam zu steuern. Dies könnte gezielte Isolationsrichtlinien für die am stärksten gefährdeten Personen beinhalten“, sagt Prof. Laetitia Huiart, Direktor des Department of Population Health am Luxembourg Institute of Health (LIH) und Leiterin der Studie.

Wie wird die Studie durchgeführt?

Alle Personen über 18 Jahren, die neu positiv für SARS-CoV-2 getestet werden und über das nationale Covid-19-Telemonitoring-System (suivicovid.lu) überwacht werden, können (auf freiwilliger Basis) an dieser Studie teilnehmen, wenn sie sich bereit erklären, ihre Daten für Forschungszwecke weiterzugeben.

Personen, die bereits zuvor positiv für den SARS-CoV-2 getestet wurden, sind von dieser Studie leider ausgeschlossen, auch wenn sie ggf. jetzt noch Symptome zeigen. Der Grund: damit der gesamte Verlauf der Erkrankung im Rahmen der Studie erfasst werden kann.

Die Entwicklung der Gesundheit und der Symptome der teilnehmenden Patienten wird täglich für insgesamt 14 Tage ab Bestätigung der Diagnose durch verschiedene Methoden digital überwacht, abhängig davon, ob sich die Patienten zu Hause oder im Krankenhaus befinden. Außerdem werden monatlich zusätzliche Auswertungen über den Zeitraum von einem Jahr durchgeführt, um mögliche Langzeitfolgen von Covid-19 zu beobachten.

Stimmaufnahmen sollen helfen Symptome und Emotionen zu erkennen

Nicht zuletzt werden auch neuartige digitale Daten erfasst. Hierzu zählen Stimmaufnahmen über die „CoLive Covid“ Smartphone App, welche „akustische Biomarker“ erkennen kann. Diese kann Forschern dabei helfen, Zeichen von Symptomen in den Atemwegen, Müdigkeit, Besorgnis oder negative Emotionen im Zusammenhang mit Covid-19 zu erkennen, die wiederum im Nachhinein für eine vereinfachte Beobachtung aus der Distanz von Covid-19 Patienten zu Hause ermöglicht.

Genauere klinische Daten und entsprechende biologische Proben werden von einem Teil der Freiwilligen aus der ursprünglichen Kohorte erfasst, um ihre Symptome besser charakterisieren und die verschiedenen Verläufe der Krankheit verfolgen zu können. Nach Einschluss in die Studie und und nach drei Wochen werden den Freiwilligen verschiedene biologische Proben – darunter Blut, Abstriche aus Nase und Rachen, Speichel und Stuhl – entnommen, um menschliche und virale Marker für die Vorhersage zum Verlauf der Krankheit zu identifizieren.

Wer führt die Studie durch?

Die “Predi-COVID” Studie wir von einer Gruppe Wissenschaftler aus Luxemburgischen Forschungsinstitutionen geleitet, darunter das LIH, die Integrated Biobank of Luxembourg (IBBL), das Laboratoire National de Santé (LNS), die Universität Luxemburg, das Centre Hospitalier de Luxembourg (CHL) und das Hôpitaux Robert Schuman (HRS).

„Die Stärke dieses Projektes liegt in seiner stark interdisziplinären Arbeitsgemeinschaft, die eine signifikante Anzahl führender Experten aus den Bereichen der Virologie, der Immunologie, der Digitalen Gesundheitsbranche, der Epidemiologie, der klinischen Praxis, der Informatik, der Statistik, der künstlichen Intelligenz und vielen anderen rekrutiert hat. Die Die derartig schnelle Zusammenführung einer so vielfältigen Expertise wurde durch enge Zusammenarbeit erreicht und durch Research Luxembourg gefördert, was zu einem integrativen und ganzheitlichen Studienplan geführt hat“, fasst Prof. Ulf Nehrbass, Geschäftsführer des LIH und Sprecher der Research Luxembourg COVID-19 Arbeitsgruppe, zusammen.  

Die Studie wird vom Fonds National de la Recherche (FNR) mit einer Summe von 1,85 Millionen Euro unterstützt und von der André Losch Stiftung kofinanziert.

Link zur Internetseite von Research Luxembourg.

Zusammenfassende Infografik:

Autor: Research Luxembourg
Editor: Michèle Weber (FNR)