Blutzucker entscheidet über COVID-19-Symptome

02. August 2021 12:45

Lausanne - Ein erhöhter Blutzuckerspiegel ist wohl dafür entscheidend, dass COVID-19-Patienten schwerere Krankheitsverläufe zeigen, während andere keine oder nur schwache Symptome entwickeln. Das zeigt eine Metastudie des Blue Brain-Projekts der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne.

Das Blue Brain-Projekt der Eidgenössischen Technischen Hochschule Lausanne hat in einer grossangelegten Metastudie eine Erklärung dafür entdeckt, warum einige mit COVID-19 infizierte Menschen schwere Symptome entwickeln und andere nicht. Laut ihrem Bericht fahndeten die Forschenden im weltweit grössten verfügbaren COVID-19-Forschungsdatensatz (CORD-19) mit seinen über 400'000 wissenschaftlichen Veröffentlichungen nach einem Muster, das erklärt, warum scheinbar gesunde Personen und viele derer, die auf Intensivstationen behandelt werden, sterben.

Innerhalb des ersten Jahres nach Ausbruch der Pandemie seien mehr als hunderttausend Arbeiten publiziert worden. „Aber kann jemand so viele Veröffentlichungen lesen? Kann jemand all die Muster in all diesen Forschungsarbeiten sehen und verstehen?“ Und „weiss denn überhaupt jemand, was wir wissen?“, fragt der Gründer des Hirnforschungsprojekts Blue Brain, Professor Henry Markram. Es hat zum Ziel, die sogenannte Simulation Neuroscience als komplementäre Disziplin zum Verständnis des menschlichen Gehirns zu etablieren.

Glücklicherweise habe die Koalition, die hinter dem CORD-19-Datensatz steht, „alle Abonnementverlage davon überzeugt, diese Veröffentlichungen über die Bezahlschranke zu bringen und sie offen zugänglich zu machen, so dass sie mit modernen Technologien für maschinelles Lernen und Knowledge Engineering ausgewertet werden können“.

Um dieses enorme Volumen zu bewältigen, setzten die Forschenden von Blue Brain Künstliche Intelligenz (KI) und eigens entwickelten Data- und Text-Mining-Tools ein. Sie wiesen die KI an, jeden Schritt der Virusinfektion zu verfolgen. Eine „einfache Analyse“ des CORD-19v47-Datensatzes mit der Text-Mining-Toolbox Blue Brain Search habe Artikel sichtbar gemacht, die sämtlich auf den Glukosestoffwechsel als die am häufigsten erwähnte biologische Variable verweisen. Sie zeigten eine deutliche Korrelation zwischen einem erhöhten Blutzuckerspiegel und schweren Krankheitsverläufen.

„Wir haben das Virus auch auf atomarer Ebene nachgebaut und ein Computermodell der Infektion entwickelt, um zu testen, was in der Literatur zu finden ist", so Markram. „Ich glaube, wir haben den wahrscheinlichsten Grund dafür gefunden, warum manche Menschen kränker werden als andere.“ Diese Studie zeige, „wie die Computertechnologien von Blue Brain und das einzigartige Team von multidisziplinären Experten schnell zur Hilfe in einer globalen Gesundheitskrise eingesetzt werden können“.

Weiters diskutieren die Autorinnen und Autoren die möglichen Konsequenzen dieser Hypothese und schlagen weitere Forschungsbereiche zu Diagnostik, Behandlung und Interventionen vor, die laut Molekularbiologin Emmanuelle Logette „dazu beitragen könnten, den Schweregrad von COVID-19 zu verringern und die Auswirkungen der Pandemie auf die öffentliche Gesundheit zu bewältigen“. mm

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