Der Supercomputer im Oak Ridge National Lab in Tennessee untersuchte die DNS des Virus SARS-Cov-2, um die Krankheit Covid-19 besser zu verstehen. Summit ist der zweitschnellste Computer der Welt, aber der Prozess – bei dem 2,5 Milliarden Genkombinationen analysiert wurden – dauerte trotzdem noch mehr als eine Woche.
Dr. Daniel Jacobson, leitender Forscher und leitender Wissenschaftler für computergestützte Systembiologie in Oak Ridge, erlebte einen „Heureka-Moment“, ohne natürlich die Erkenntnisse vor einem militärischen Hintergrund zu interpretieren. COVID überraschte zahlreiche Nationen wegen der besonderen Eigenschaften des Virus.
Nach Ansicht von Jacobsons Gruppe kapert der Virus aktiv die körpereigenen Systeme, indem es sie dazu bringt, ACE2-Rezeptoren an Orten hochzuregulieren, wo sie normalerweise auf niedriger oder mittlerer Ebene exprimiert werden, darunter die Lunge.
In diesem Sinne ist Covid-19 wie ein Einbrecher, der alle Türen und Fenster öffnet für seine Komplizen.
Das Renin-Angiotensin-System (RAS) kontrolliert viele Aspekte des Kreislaufsystems, einschließlich der körpereigenen Werte einer Chemikalie namens Bradykinin, die normalerweise zur Regulierung des Blutdrucks beiträgt. Der Analyse des Teams zufolge führt das Virus dazu, dass die körpereigenen Mechanismen zur Regulierung des Bradykinins aus dem Ruder laufen. Bradykinin-Rezeptoren werden resensibilisiert, und der Körper hört auch auf, Bradykinin effektiv abzubauen.
Das Endergebnis, sagen die Forscher, ist die Freisetzung eines Bradykinin-Sturms – einer massiven, unkontrollierbaren Ansammlung von Bradykinin im Körper, was die Blutgefäße undicht macht.
So können sich die Lungen mit Flüssigkeit füllen. Auch Immunzellen sickern in die Lungen aus, wie Jacobsons Team herausfand, und verursachen Entzündungen. Über einen anderen Weg, so zeigen die Daten des Teams, erhöht der Virus die Produktion von Hyaluronsäure (HLA) in der Lunge und es bildet sich ein Hydrogel, das bei einigen Patienten die Lungen füllen kann. Laut Jacobson ist es, sobald dies geschieht, „als versuche man, durch Wackelpudding zu atmen“.
Etwa einer von fünf hospitalisierten Covid-19-Patienten hat Herzschäden, auch wenn er noch nie Herzprobleme hatte. Ein Teil davon ist wahrscheinlich darauf zurückzuführen, dass das Virus das Herz direkt über seine ACE2-Rezeptoren infiziert. Aber das RAS kontrolliert auch Aspekte der Herzkontraktionen und des Blutdrucks. Den Forschern zufolge könnten Bradykinin-Stürme zu Herzrhythmusstörungen und niedrigem Blutdruck führen, die häufig bei Covid-19-Patienten auftreten.
Die Bradykinin-Hypothese erklärt auch die neurologischen Auswirkungen von Covid-19, die zu den überraschendsten und die Krankheit betreffenden Elementen gehören. Diese Symptome (zu denen Schwindel, Krampfanfälle, Delirium und Schlaganfall gehören) treten bei bis zur Hälfte der hospitalisierten Covid-19-Patienten auf. Laut Jacobson und seinem Team ergaben MRT-Studien in Frankreich, dass viele Covid-19-Patienten Anzeichen undichter Blutgefäße in ihrem Gehirn aufweisen.
