Fully Automated Functional Proteomics for Predicting & Treating Cytokine Storm Impact of COVID-19 Disease./ Proteomica funzionale completamente automatizzata per la previsione e il trattamento dell'impatto delle tempeste di citochine della malattia COVID-19.

Fully Automated Functional Proteomics for Predicting & Treating Cytokine Storm Impact of COVID-19 Disease. The process of the ENEA patent RM2012A000637 (BEST) is very useful in this application / Proteomica funzionale completamente automatizzata per la previsione e il trattamento dell'impatto delle tempeste di citochine della malattia COVID-19. Il procedimento del brevetto ENEA RM2012A000637 (BEST) è molto utile in questa applicazione

Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

Lethal Impact of Cytokine Storm in COVID-19 Patients.

Recently published data in the Lancet reports the clinical features of patients infected with COVID-19 and highlights the correlation of high levels of circulating inflammatory cytokines, or “cytokine storm,” with severity of illness in the infected patients. 

The datas demonstrates that the patients who were admitted to the intensive care unit (ICU), particularly those with severe disease, exhibited significantly higher levels of inflammatory cytokines compared to those that did not require ICU. 

“Cytokine storm” triggers viral sepsis in coronavirus infection, where viral replication and excessive, uncontrolled systemic inflammation can lead to pneumonitis, acute respiratory distress syndrome, respiratory failure, shock, multiple organ failure, secondary bacterial pneumonia, and potentially death. 

The same correlation between cytokine storm and severity of illness was observed previously in both severe acute respiratory syndrome (SARS) and Middle East respiratory syndrome (MERS) patients with coronavirus infection. 

As mentioned earlier, this coronavirus can induce a hyperactive immune response, which doesn’t necessarily mean the virus is spreading, as it may be a cytokine storm immune response.

 Cytokines are proteins the immune system uses to encourage other immune cells to head to an infection site, where the immune cells hopefully kill the infected cells/tissue. 

In severe cases of this novel coronavirus—the immune system unloads a massive amount of cytokines into the lungs, which can be devastating without regulation.

 The ideal way to combat this immune response is to predict cytokine storms and help treat patients before they progress. 

While some efforts have been made to look at serum and body fluid levels of cytokines and other protein biomarkers to monitor autoimmune responses and neurotoxicity progression after cell therapies, these approaches lack the single-cell resolution needed to accurately predict the immune response to treatments.

 Cytokine storm, if predicted and caught early, can help triage potentially severely ill patients before they progress. 

Publications in cancer immunotherapy patients involving multiplexed protein analysis have shown the ability to predict storms.

 Additionally, there are treatments available for cytokine storms, such as anti-IL6, which has historically been successful when cytokine storms affect cancer immunotherapy patients.¹

This is why being able to functionally characterize cells is so essential.

 The entire highly multiplexed bulk ELISA workflow is completely automated with CodePlex Secretome and IsoPlexis’ IsoLight.

 For the first time, imaging, incubation, washing, and ELISA are all automated within the IsoLight system.

 With only five minutes of hands-on time sample loading, and only 11 µL per sample replicate required, you can walk away and achieve fully analyzed data on the same day. 

IsoPlexis’ plug-and-play software suite, IsoSpeak, enables automated on-site analysis with push-button informatics for advanced, functional mapping for visualizing cellular communication. 

 IsoPlexis has developed the only technology able to phenotype each immune cell by its extracellular function, termed “functional phenotyping.” 

Through functional phenotyping, IsoPlexis is answering critical challenges by functionally defining each T cell, monocyte, and NK cell, providing researchers with data on exactly what each immune cell produces with a range of 30+ cytokines. 

Each immune cell is different, and thus the complete characterization of each individual cell is critical. 

While transcriptome is measured via RNA-Seq and surface phenotype is measured via flow cytometry, the complete cellular definition is incomplete without measuring extracellular cytokines that are doing the workin the immune response. 

For single-cells, IsoPlexis is filling a gap as the only technology to do something very, obviously critical—directly detecting the functional cytokines that matter. 

ITALIANO

Impatto letale della tempesta di citochine nei pazienti con COVID-19.

Dati pubblicati di recente su Lancet riportano le caratteristiche cliniche dei pazienti infetti da COVID-19 e mettono in evidenza la correlazione tra alti livelli di citochine infiammatorie circolanti, o "tempesta di citochine", con la gravità della malattia nei pazienti infetti.

I dati dimostrano che i pazienti ricoverati in unità di terapia intensiva (ICU), in particolare quelli con malattia grave, hanno mostrato livelli significativamente più alti di citochine infiammatorie rispetto a quelli che non necessitavano di terapia intensiva.

La "tempesta di citochine" innesca la sepsi virale nell'infezione da coronavirus, dove la replicazione virale e un'infiammazione sistemica eccessiva e incontrollata possono portare a polmonite, sindrome da distress respiratorio acuto, insufficienza respiratoria, shock, insufficienza multiorgano, polmonite batterica secondaria e potenzialmente morte.

La stessa correlazione tra tempesta di citochine e gravità della malattia è stata osservata in precedenza sia nei pazienti con sindrome respiratoria acuta grave (SARS) che in quelli con sindrome respiratoria mediorientale (MERS) con infezione da coronavirus.

Come accennato in precedenza, questo coronavirus può indurre una risposta immunitaria iperattiva, il che non significa necessariamente che il virus si stia diffondendo, in quanto potrebbe essere una risposta immunitaria alla tempesta di citochine.

Le citochine sono proteine ​​che il sistema immunitario utilizza per incoraggiare altre cellule immunitarie a dirigersi verso un sito di infezione, dove si spera che le cellule immunitarie uccidano le cellule / i tessuti infetti.

Nei casi più gravi di questo nuovo coronavirus, il sistema immunitario scarica un'enorme quantità di citochine nei polmoni, il che può essere devastante senza regolazione.

Il modo ideale per combattere questa risposta immunitaria è prevedere le tempeste di citochine e aiutare a curare i pazienti prima che progrediscano.

Sebbene siano stati compiuti alcuni sforzi per esaminare i livelli sierici e fluidi corporei delle citochine e di altri biomarcatori proteici per monitorare le risposte autoimmuni e la progressione della neurotossicità dopo le terapie cellulari, questi approcci mancano della risoluzione monocellulare necessaria per prevedere con precisione la risposta immunitaria ai trattamenti.

La tempesta di citochine, se prevista e rilevata precocemente, può aiutare a indivuduare i pazienti potenzialmente gravemente malati prima che progrediscano.

Pubblicazioni su pazienti con immunoterapia contro il cancro che coinvolgono analisi di proteine ​​multiplate hanno dimostrato la capacità di prevedere le tempeste.

Inoltre, sono disponibili trattamenti per le tempeste di citochine, come l'anti-IL6, che storicamente ha avuto successo quando le tempeste di citochine colpiscono i pazienti immunoterapici per il cancro.

Questo è il motivo per cui essere in grado di caratterizzare funzionalmente le cellule è così essenziale.

L'intero flusso di lavoro ELISA in blocco altamente multiplex è completamente automatizzato con CodePlex Secretome e IsoLight di IsoPlexis.

 Per la prima volta, l'imaging, l'incubazione, il lavaggio e l'ELISA sono tutti automatizzati all'interno del sistema IsoLight.

Con solo cinque minuti di caricamento pratico del campione e solo 11 µL per replica del campione richiesti, puoi allontanarti e ottenere dati completamente analizzati lo stesso giorno.

L'uso di software plug-and-play di IsoPlexis, IsoSpeak, consente l'analisi automatica in loco con informazioni informatiche a pulsante per una mappatura funzionale avanzata per la visualizzazione della comunicazione cellulare.

 IsoPlexis ha sviluppato l'unica tecnologia in grado di fenotipizzare ogni cellula immunitaria in base alla sua funzione extracellulare, chiamata "fenotipizzazione funzionale".

Attraverso la fenotipizzazione funzionale, IsoPlexis risponde alle sfide critiche definendo funzionalmente ogni cellula T, monocita e cellula NK, fornendo ai ricercatori dati su esattamente ciò che ciascuna cellula immunitaria produce con una gamma di oltre 30 citochine.

Ogni cellula immunitaria è diversa e quindi la caratterizzazione completa di ogni singola cellula è fondamentale.

Mentre il trascrittoma viene misurato tramite RNA-Seq e il fenotipo di superficie viene misurato tramite citometria a flusso, la definizione cellulare completa è incompleta senza misurare le citochine extracellulari che svolgono il lavoro nella risposta immunitaria.

Per le singole cellule, IsoPlexis sta colmando una lacuna in quanto unica tecnologia in grado di fare qualcosa di molto, ovviamente critico, rilevando direttamente le citochine funzionali che contano. 

Da:

https://f.hubspotusercontent00.net/hubfs/6481658/Website%20Assets/eBook_Infectious%20Disease_IsoPlexis.pdf