Nebulizovaný BromAc u zdravých dobrovolníků

Virus SARS-CoV-2 se svým klinickým syndromem známým jako COVID-19 má spike protein (S), nukleokapsidový protein (N), který obsahuje RNA, membránový protein (M) a obalový protein (E). Spike protein je zodpovědný za zahájení internalizace virového genomu do lidských plicních buněk prostřednictvím ACE2 receptorů v nazofaryngeální a plicní tkáni, vystupuje na vnější povrch a je tvořen řadou aminokyselin a glykoproteinů. Integrita proteinů (S, N, M & E) je životně důležitá pro virové funkce a předpokládá se, že tvorba disulfidových vazeb mezi nimi hraje zásadní roli ve výkonu proteinu. Bylo popsáno, že místo štěpení po navázání štěpí vrcholový glykoprotein, o kterém se pak uvádí, že je podporován disulfidovými vazbami. Vazba pak spouští proteolýzu zpracovanou transmembránovou proteázou, serinem 2 (TMPRSS2), furinem a možná dalšími proteázami, což vede k fúzi virových a buněčných membrán a tím k pronikání do cílových buněk. Únos buněčného aparátu pak umožňuje virové množení.

COVID-19 je onemocnění, které má více aspektů včetně cytokinové bouře, tromboembolismu a poškození ledvin, ale výzkumníci se domnívají, že mucinózní sekrece v plicích jsou pro výsledek velmi důležité. Časné zprávy o plicní patologii zahrnovaly buněčný fibromyxoidní exsudát, proteinový exsudát, masivní luminální fibrózní exsudát a těžkou mukoidní tracheální bronchitidu. Pitvy u kohorty smrtelných případů ze severní Itálie ukázaly, že „lumina často obsahovala hustý mukoidní materiál“. V plicích je mnoho patologických změn a ty se časem vyvíjejí. Časné onemocnění je charakterizováno neutrofilní exsudativní kapilaritidou s trombózou. Pozdní změny vyskytující se v průměru od 10. dne zahrnují difuzní alveolární poškození, intravaskulární trombózu, infekci, diseminovanou intravaskulární koagulopatii (DIC) a pozdější proliferaci intraalveolárních fibroblastů. Bronchoskopie byla provedena pro akutní hypoxii v důsledku plicního kolapsu u pacienta s COVID-19, při které byla odhalena silná hlenová zátka. Bylo popsáno mnoho dalších zpráv o podobných nálezech při bronchoskopii, kde byla obhajována mukolytická terapie a odsávání. Charakteristiky sputa u pacientů se závažným onemocněním COVID-19 korelují s výsledkem. Stále více lepkavé sputum bylo spojeno s kritickým onemocněním a značně zvýšenými hladinami MUC5AC ve sputu u pacientů s COVID-19. Existuje silná vazba mezi virovou infekcí a produkcí hlenu prostřednictvím mnoha signálních drah včetně interleukinu (IL)6, IL10 a faktoru nekrózy nádorů (TNF), přičemž cytokinová bouře způsobuje náhlou hypersekreci hlenu.

V současné době existuje jen málo terapeutických činidel s omezenou účinností k léčbě nebo předcházení komplikací COVID-19. Australská farmaceutická společnost vyvinula BromAc pro paliativní léčbu vysoce mucinózních nádorů apendixu a plic. Tento lék se skládá z bromelainu a acetylcysteinu. Během preklinického vývoje sponzor zjistil, že BromAc® rychle rozpouští a odstraňuje nádorový mucin, což z něj činí silné mukolytikum. BromAc® v kombinaci mají schopnost, jak bylo ukázáno v preklinických studiích, odstranit mucinový ochranný rámec exprimovaný rakovinou včetně mucinů MUC1, MUC2, MUC4, MUC5AC a MUC16. Sponzor tvrdí, že BromAc štěpí peptidové a glykosidické vazby a disulfidové vazby v nádorem produkovaném a respiračním mucinu. Také se synergicky kombinuje s řadou protirakovinných a antibakteriálních léků.

Ve studii in vitro s buňkami Vero a CALU-3 infikovanými SARS-CoV-2 (MOI 1 až -4) a ošetřenými BromAc bylo zjištěno, že lék byl schopen snížit schopnost viru infikovat buňky, což prokazuje antivirový potenciál proti SARS-CoV-2. Kromě antivirového účinku je BromAc silným mukolytikem. V laboratorních studiích provedených v Brazílii vedl BromAc (125 ug nebo 250 ug/ml plus 20 mg/ml acetylcysteinu) k úplnému rozpuštění těžkého sputa COVID-19 během 30 minut. Bylo také prokázáno, že BromAc významně snižuje cytokiny a chemokiny ve srovnání se samotným acetylcysteinem nebo kontrolou, konkrétně ty, které jsou důležité pro cytokinovou bouři COVID-19 CCL2, CCL3, IL-6, CXCL10. Bezpečnostní modely in vitro dostávaly nebulizovaný a intranazální BromAc až do 500 ug/20 mg/ml třikrát denně po dobu pěti dnů, bez známek toxicity.

V onkologii BromAc interferuje s účinkem mucinu, snižuje životaschopnost rakovinných buněk a výrazně zvyšuje účinky některých chemoterapeutických látek. MUC1, MUC2 a MUC5AC jsou vysoce exprimovány v gastrointestinálních nádorech. Stručně řečeno, při zkoumání účinků léčby BromAc na specifické izoformy mucinu v buňkách gastrointestinálního karcinomu sponzor pozoroval významný pokles exprese MUC2 a MUC5AC v gastrointestinálních buněčných liniích LS174T. MUC1 a MUC5 jsou nadměrně exprimovány a aberantně glykosylovány u většiny karcinomů, využívané maligními buňkami k indukci transformace a tumorigenicity. Tým sponzora provedl studie bezpečnosti u zvířat s eskalací dávky s opakovanou injekcí u tří různých druhů zvířat do peritonea s dávkami bromelainu až 10 mg/kg a acetylcysteinu 500 mg/kg. Nebyla pozorována žádná toxicita. Bylo prokázáno, že BromAc odstraňuje mucin z řady lidských nádorů in vivo, zatímco žádné z léků nefungovalo samostatně. BromAc má schopnost, jak bylo prokázáno v preklinických studiích, odstranit ochrannou strukturu mucinu exprimovaného rakovinou, včetně MUC1, MUC2, MUC4, MUC5B, MUC5AC a MUC16. Byl také prokázán mechanismus účinku BromAc při odstraňování peptidových a glykosidových vazeb a disulfidových vazeb v mucinu. Kromě toho lze sekundární infekci u pacientů s COVID-19 také zabránit nebo ji léčit kvůli účinku BromAc na biofilm. Zadavatel popsal účinnost v použitých endotracheálních trubicích při rozpouštění biofilmu prostřednictvím nebulizace BromAc, navíc k rozsáhlé laboratorní práci na zavedených biofilmech pseudomonas aeruginosa a staphylococcus aureus.

Je známo, že výměna kyslíku je hlavním problémem u pacientů s COVID-19 a hypoxie je jedním z nejzávažnějších jevů, při kterých pacienti propadají syndromu akutní respirační tísně (ARDS). Vývoj mucinózních sputových zátek u jedinců infikovaných SARS-CoV-2 je v časných stádiích onemocnění proměnlivý. Kromě toho má 30–40 % pacientů, kteří jsou v nemocnici, expektoraci a v nedávné studii plicní patologie u pacientů s COVID-19 následné testy odhalily výrazně zvýšené hladiny MUC1 a MUC5AC ve sputu a aspirátu průdušnice.

Tato studie si klade za cíl prozkoumat bezpečnost a účinnost nebulizovaného BromAc ve složce fáze I se eskalací dávky. Bude také provedena studie fáze I uplatňující bezpečnou a účinnou dávku u pacientů se středně závažným až závažným onemocněním COVID-19. Primárním cílovým parametrem ve studiích fáze I je bezpečnost a snášenlivost plánovaných dávek. Hypotézou je, že BromAc bude pacienty tolerován a povede k odstranění hlenu, zlepšení okysličení a poddajnosti u pacientů, kteří jsou ventilováni.

Toto je studie fáze I o bezpečnosti BromAc, kde 12 zdravých dobrovolníků, kteří jsou jinak v pořádku a zůstávají v ambulantním prostředí, dostane BromAc jako nebulizovaný aerosol do dýchacího traktu. BromAc je produkt, který kombinuje dva existující produkty (bromelain a acetylcystein) spolu s 0,9% normálním fyziologickým roztokem, který se dodává do dýchacího traktu prostřednictvím rozprašování aerosolu přes masku. Účastník bude hodnocen na symptomy a vedlejší účinky.