A time-resolved proteomic and prognostic map of COVID-19
Artikel i vetenskaplig tidskrift, 2021

COVID-19 is highly variable in its clinical presentation, ranging from asymptomatic infection to severe organ damage and death. We characterized the time-dependent progression of the disease in 139 COVID-19 inpatients by measuring 86 accredited diagnostic parameters, such as blood cell counts and enzyme activities, as well as untargeted plasma proteomes at 687 sampling points. We report an initial spike in a systemic inflammatory response, which is gradually alleviated and followed by a protein signature indicative of tissue repair, metabolic reconstitution, and immunomodulation. We identify prognostic marker signatures for devising risk-adapted treatment strategies and use machine learning to classify therapeutic needs. We show that the machine learning models based on the proteome are transferable to an independent cohort. Our study presents a map linking routinely used clinical diagnostic parameters to plasma proteomes and their dynamics in an infectious disease.

patient trajectories

disease prognosis

physiological parameters

clinical disease progression

machine learning

longitudinal profiling

COVID-19

proteomics

biomarkers

Författare

Vadim Demichev

Charité Universitätsmedizin Berlin

Pinkus Tober-Lau

Charité Universitätsmedizin Berlin

Oliver Lemke

Charité Universitätsmedizin Berlin

Tatiana Nazarenko

University College London (UCL)

Charlotte Thibeault

Charité Universitätsmedizin Berlin

Harry Whitwell

Imperial College London

Annika Röhl

Charité Universitätsmedizin Berlin

Anja Freiwald

Charité Universitätsmedizin Berlin

Lukasz Szyrwiel

The Francis Crick Institute

Daniela Ludwig

Charité Universitätsmedizin Berlin

Clara Correia-Melo

The Francis Crick Institute

Simran Kaur Aulakh

The Francis Crick Institute

Elisa T. Helbig

Charité Universitätsmedizin Berlin

Paula Stubbemann

Charité Universitätsmedizin Berlin

Lena J. Lippert

Charité Universitätsmedizin Berlin

Nana-Maria Grüning

Charité Universitätsmedizin Berlin

Oleg Blyuss

Lobachevsky University

Spyros I. Vernardis

The Francis Crick Institute

Matthew White

The Francis Crick Institute

Christoph B. Messner

Charité Universitätsmedizin Berlin

Michael Joannidis

Medizinische Universität Innsbruck

Thomas Sonnweber

Medizinische Universität Innsbruck

Sebastian J. Klein

Medizinische Universität Innsbruck

Alex Pizzini

Medizinische Universität Innsbruck

Yvonne Wohlfarter

Medizinische Universität Innsbruck

Sabina Sahanic

Medizinische Universität Innsbruck

Richard Hilbe

Medizinische Universität Innsbruck

Benedikt Schaefer

Medizinische Universität Innsbruck

Sonja Wagner

Medizinische Universität Innsbruck

Mirja Mittermaier

Charité Universitätsmedizin Berlin

Felix Machleidt

Charité Universitätsmedizin Berlin

Carmen Garcia

Charité Universitätsmedizin Berlin

Christoph Ruwwe-Glösenkamp

Charité Universitätsmedizin Berlin

Tilman Lingscheid

Charité Universitätsmedizin Berlin

Laure Bosquillon de Jarcy

Charité Universitätsmedizin Berlin

Miriam S. Stegemann

Charité Universitätsmedizin Berlin

Moritz Pfeiffer

Charité Universitätsmedizin Berlin

Linda Jürgens

Charité Universitätsmedizin Berlin

Sophy Denker

Charité Universitätsmedizin Berlin

Daniel Zickler

Charité Universitätsmedizin Berlin

Philipp Enghard

Charité Universitätsmedizin Berlin

Aleksej Zelezniak

Chalmers, Biologi och bioteknik, Systembiologi

The Francis Crick Institute

Archie Campbell

University of Edinburgh

Caroline Hayward

University of Edinburgh

David J. Porteous

University of Edinburgh

Riccardo E. Marioni

University of Edinburgh

Alexander Uhrig

Charité Universitätsmedizin Berlin

Holger Müller-Redetzky

Charité Universitätsmedizin Berlin

Heinz Zoller

Medizinische Universität Innsbruck

Judith Löffler-Ragg

Medizinische Universität Innsbruck

M. A. Keller

Medizinische Universität Innsbruck

Ivan Tancevski

Medizinische Universität Innsbruck

John F. Timms

University College London (UCL)

Alexey Zaikin

University College London (UCL)

Stefan Hippenstiel

Charité Universitätsmedizin Berlin

Michael Ramharter

Universitatsklinikum Hamburg-Eppendorf und Medizinische Fakultat

Martin Witzenrath

Charité Universitätsmedizin Berlin

Norbert Suttorp

Charité Universitätsmedizin Berlin

Kathryn Lilley

University of Cambridge

Michael Mülleder

Charité Universitätsmedizin Berlin

Leif Erik Sander

Charité Universitätsmedizin Berlin

Malte Kleinschmidt

Katrin M. Heim

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Belén Millet

Lil Meyer-Arndt

Charité Universitätsmedizin Berlin

Ralf H. Hübner

Charité Universitätsmedizin Berlin

Tim Andermann

Charité Universitätsmedizin Berlin

Jan M. Doehn

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Bastian Opitz

Birgit Sawitzki

Charité Universitätsmedizin Berlin

Daniel Grund

Charité Universitätsmedizin Berlin

Peter Radünzel

Charité Universitätsmedizin Berlin

Mariana Schürmann

Charité Universitätsmedizin Berlin

Thomas Zoller

Medizinische Universität Innsbruck

Florian Alius

Charité Universitätsmedizin Berlin

Philipp Knape

Charité Universitätsmedizin Berlin

Astrid Breitbart

Charité Universitätsmedizin Berlin

Yaosi Li

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Felix Bremer

Charité Universitätsmedizin Berlin

Panagiotis Pergantis

Charité Universitätsmedizin Berlin

Dirk Schürmann

Bettina Temmesfeld-Wollbrück

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Daniel Wendisch

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Sophia Brumhard

Charité Universitätsmedizin Berlin

Sascha S. Haenel

Charité Universitätsmedizin Berlin

Claudia Conrad

Charité Universitätsmedizin Berlin

Philipp Georg

Charité Universitätsmedizin Berlin

Kai-Uwe Eckardt

Charité Universitätsmedizin Berlin

Lukas Lehner

Jan M. Kruse

Charité Universitätsmedizin Berlin

Carolin Ferse

Roland Körner

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Claudia Spies

Andreas Edel

Steffen Weber-Carstens

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Alexander Krannich

Charité Universitätsmedizin Berlin

Saskia Zvorc

Charité Universitätsmedizin Berlin

Linna Li

Uwe Behrens

Charité Universitätsmedizin Berlin

Sein Schmidt

Charité Universitätsmedizin Berlin

Maria Rönnefarth

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Chantip Dang-Heine

Charité Universitätsmedizin Berlin

Robert Röhle

Charité Universitätsmedizin Berlin

Emma Lieker

Lucie Kretzler

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Isabelle Wirsching

Charité Universitätsmedizin Berlin

Christian Wollboldt

Charité Universitätsmedizin Berlin

Yinan Wu

Georg Schwanitz

Charité Universitätsmedizin Berlin

David Hillus

Charité Universitätsmedizin Berlin

Stefanie Kasper

Nadine Olk

Charité Universitätsmedizin Berlin

Alexandra Horn

Dana Briesemeister

Charité Universitätsmedizin Berlin

Denise Treue

Berliner Institut für Gesundheitsforschung

Michael Hummel

Charité Universitätsmedizin Berlin

Victor M. Corman

Charité Universitätsmedizin Berlin

C. Drosten

Charité Universitätsmedizin Berlin

Christof von Kalle

Deutsches Krebsforschungszentrum (DKFZ)

M. Ralser

Charité Universitätsmedizin Berlin

Florian Kurth

Charité Universitätsmedizin Berlin

Cell Systems

2405-4712 (eISSN)

Vol. In Press

Ämneskategorier

Klinisk laboratoriemedicin

Biomedicinsk laboratorievetenskap/teknologi

Farmakologi och toxikologi

DOI

10.1016/j.cels.2021.05.005

PubMed

34139154

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Senast uppdaterat

2021-07-08