Effekt og sikkerhed af oral immunterapi med GcMAF hos hospitalsindlagte patienter med COVID-19 lungebetændelse (COral-MAF1)

I løbet af de sidste fem måneder har der været et stigende antal rapporter, der kæmper for at forstå patogenesen af ​​coronavirus sygdom 2019 (COVID-19) pandemien. Til dato kan den mest almindeligt undersøgte hypotese om de underliggende mekanismer for multiorgansvigt opsummeres i tre hovedmål: mikrocirkulationsdysfunktion, overvældende inflammation og unormal koagulation. Kliniske, radiologiske og laboratoriefund samt indledende obduktionsundersøgelser synes at understøtte denne hypotese. Som almindeligt foreslået, kunne den systemiske cytokinstorm spille en nøglerolle i den virus-inducerede vævsskade. Da kendskabet til dette spørgsmål er meget begrænset, kunne erfaringer fra andre humane patogene vira, med specifik reference til humant immundefektvirus (HIV), være til skade. Desværre er intet lægemiddel eller vaccine endnu blevet godkendt til at behandle humane coronavirus, og nye indgreb baseret på lægemidler, der er direkte aktive på selve virussen, vil sandsynligvis tage måneder til år at udvikle sig. Hovedmålene for de farmakologiske tilgange til COVID-19, især for de komplicerede tilfælde, er rettet mod at modulere immunsystemet og modvirke den overvældende inflammation. Navnlig synes de mekanismer, som efterforskerne har antaget om den mulige patogenese af cellen og vævsskader induceret af SARS-CoV-2, at give en fællesnævner til at forklare virkningerne af de fleste lægemidler, der i øjeblikket er i brug i de kliniske forsøg: disse omfatter antivirale midler, immunmodulerende og/eller antiinflammatoriske lægemidler. Især, baseret på deres antivirale aktivitet, blev chloroquin og hydroxychloroquin, oprindeligt udtænkt som antimalaria-terapeutika, foreslået til behandling af hospitalsindlagte patienter med COVID-19, med eller uden azithromycin, som viser lovende effekt til at "hæmme forværringen af ​​lungebetændelse og forbedre lungebilleddannelsesfund , der fremmer en virusnegativ omdannelse og forkorter sygdomsforløbet". På den anden side er hydroxychloroquin hjørnestenen i medicinsk terapi ved lupus, hvor det virker immunmodulerende uden immunsuppressive virkninger. Men på grund af manglen på beviser om disse lægemidlers effektivitet og sikkerhed sagde det italienske lægemiddelagentur den 17. juli, at det havde trukket en nødgodkendelse til brug af malarialægemidlet hydroxychloroquin eller antivirale midler som en Covid-19-behandling tilbage fra kliniske forsøg . I mellemtiden er brugen af ​​lavmolekylært heparin til COVID-19 kun begrænset til veludvalgte hospitalsindlagte patienter. Tocilizumab, en IL-6-antagonist, godkendt til behandling af reumatoid arthritis og juvenil idiopatisk arthritis, havde også indledende terapeutisk anvendelse hos kritiske COVID-19-patienter, hvilket gav opmuntrende resultater. Imidlertid fandt det kliniske fase III-studie (COVACTA) til evaluering af tocilizumab hos indlagte patienter med svær COVID-19-lungebetændelse ingen forskel mellem tocilizumab versus placebo i intensivbehandlingsbehov eller dødelighed. Begrundelsen for brugen af ​​monoklonale antistoffer hos patienter ramt af SARS-CoV-2 synes at ligge i den såkaldte systemiske cytokinstorm. Under hensyntagen til VEGF's nøglerolle i at øge angiogenese ved akut lungeskade og ARDS, blev to forsøg, der evaluerede effektiviteten af ​​bevacizumab som VEGF-antagonist i behandlingen af ​​COVID-19 (BEST-PC og BEST-RCT), også startet. I lyset af patologiske fund af lungebetændelse med ødem og hyalinmembrandannelse, rettidig og passende brug af lægemidler med forståede sikkerhedsprofiler rettet mod at reducere inflammation, mikrokredsløbsdysfunktion, oxidativt stress, neoangiogenese og mikrotrombotisk okklusion, på en målrettet måde sammen med ventilatorstøtte. , bør overvejes for svære patienter for at forebygge og behandle ARDS-udvikling. Det er nu velkendt, at GcMAF spiller en afgørende rolle i immunsystemets regulering som et primært forsvar mod infektioner. Baseret på de førnævnte resultater og på dokumenterede analogier mellem SARS-CoV-2 og HIV, antog efterforskerne, at den reducerede omdannelsesaktivitet af Gc-proteinet til den makrofagaktiverende faktor (MAF) kunne have en nøglerolle i den dysregulerende immunrespons induceret af SARS-CoV-2, ligesom for HIV-smittede patienter. Hvis denne hypotese er korrekt, kan det hjælpe at opstille en valid strategi for immunterapi også baseret på en off-label brug af GcMAF hos kritisk syge COVID-19 patienter. Serum Gc protein, også kendt som vitamin D-bindende protein (DBP), er et multifunktionelt protein til stede i plasma/serum i koncentrationer på 300-600 mg/L. Trinvis hydrolyse af Gc-protein med den inducerbare membranøse β-galactosidase af stimulerede B-lymfocytter og ved Neu-1 sialidase af T-lymfocytter omdanner det til det aktive GcMAF. Tværtimod afglykosilering af Gc-protein ved virkning af enzymet alfa -N-acetylgalactosaminidase, kaldet nagalase, udskilt fra HIV-inficerede celler fører til manglende makrofagaktivering og til immunsuppression, som en konsekvens. Det er bemærkelsesværdigt, at nagalase blev påvist at være en iboende komponent, ikke kun af kappeglycoproteinerne gp120 og gp160 fra HIV, men også af hæmagglutinin (HE) af influenzavirus og endda produceret af neoplastiske celler. Faktisk blev influenzalignende symptomer med serum-nagalaseaktivitet svarende til den akutte influenzatilstand rapporteret i det tidlige stadie af HIV-infektion, således at serumenzymaktiviteten kan påvises i alle faser af HIV-infektion. Tilsvarende klagede de fleste COVID-19-patienter over influenzalignende symptomer i de tidlige stadier af sygdommen. Ud over opbevaring og transport af aktivt vitamin D3 omfatter GcMAFs virkninger makrofagmodulering, osteoklastaktivering, facilitering af neutrofil kemotaksi medieret af C5-afledt peptid, superoxidaktivitet, fjernelse af cirkulerende G-actin, anti-angiogenetiske og anti-tumoregenskaber. Dette multifunktionelle protein, der frigives til blodbanen, fungerer således som en systemisk immunmodulator uden pro-inflammatoriske aktiviteter. Dette betyder, at enhver funktionsnedsættelse af Gc-globulin kan resultere i en tilstand af både immunsuppression og ukontrolleret inflammation, ligesom ved svær COVID-19. Interessant nok var HIV-viræmi forbundet med højere niveauer af biomarkører for inflammation (målt ved IL-6), monocytaktivering (opløselig CD14) og koagulation (D-dimer), hvilket førte til øget dødelighed sammenlignet med uinficerede mennesker. I mellemtiden blev der i COVID-19-patienter, ud over det reducerede perifere lymfocyttal, hovedsageligt CD4+ T- og CD8+ T-celler, fundet betydelige høje niveauer af pro-inflammatoriske cytokiner og kemokiner. GcMAF er faktisk ikke kun en simpel potent aktivator for makrofager, men er mere specifikt i stand til at aktivere makrofagaktivitet på stederne for infektion/inflammation og derefter at inducere deres apoptose ved at opregulere caspaseaktiviteten via p38- og JNK1/2-vejene, når ingen længere nødvendig. Post-mortem lungeobservationer af patienter døde af COVID-19 viste tilstedeværelsen af ​​mononukleære celler og makrofager, der infiltrerede luftrum ved obduktion. Med hensyn til antioxidantegenskaberne blev det vurderet, at GcMAF fremmer superoxidgenereringskapaciteten af ​​aktiverede makrofager og produktionen af ​​nitrogenoxid (NO). Det er blevet vist, at ekspressionen af ​​ekstracellulær superoxiddismutase (EC-SOD) mRNA og protein er celle- og vævsspecifik og er fremtrædende i lunger, hjerte, blodkar, placenta og nyrer. Især er høje niveauer af EC-SOD til stede i lungemakrofager, alveolære type II-celler, fibroblaster, vaskulære glatte muskelceller og endotelceller. EC-SOD begrænser oxidativt stress og bevarer NO bioaktivitet og beskytter dermed mod en række lunge- og hjerte-kar-sygdomme. Selvom kun i et mindretal af tilfældene, kan COVID-19 udvikle sig til livstruende komplikationer, herunder respirationssvigt, akut hjerteskade, akut nyreskade, septisk shock, dissemineret intravaskulær koagulation (DIC) og multiorgan dysfunktion. Hypoxæmi viste sig at være forbundet med interstitiel lungebetændelse og udviklede sig i 10 % til 20 % af tilfældene til akut respiratorisk distress syndrom (ARDS). I den forbindelse blev det dokumenteret, at ARDS samt organdysfunktion og septisk shock er karakteriseret ved aktinfrigivelse, som er involveret i mikrovaskulær svækkelse. DBP har en yderligere funktion ved at binde monomert globulært (G)-actin med høj affinitet. Derved, ved hurtigt at fjerne polymere actinfibriller fra blodstrømmen, forhindrer det actinpolymerer i at tilstoppe mikrokarrene, ikke ulig fibrinogen/fibrin og dermed blodpladeaggregering og mikrotrombidannelse. Hvad efterforskerne postulerede kunne også forklare hyperkoagulabilitet med forhøjede koncentrationer af D-dimer, stigning i fibrinnedbrydningsprodukter, PT- og aPTT-forlængelse, observeret hos COVID-19-patienter. Det er blevet rapporteret, at 71,4% af de ikke-overlevere af COVID-19 matchede graden af ​​åbenlys-DIC ifølge International Society on Thrombosis and Haemostasis (ISTH) diagnostiske kriterier for DIC. Murine modeller med mangel på DBP viste lungeskade forårsaget af actinpolymerisation, udvikling af alvorlig akut lungebetændelse med vaskulær lækage, blødning og fortykkelse af karvæggen efter actininjektion. Interessant nok var lungen det eneste organ, der viste inflammatorisk skade efter intravenøs actininjektion. Den observerede lungebetændelse var i overensstemmelse med ændringer i lungens mikrovaskulære endotelceller. Når lungeendotelceller blev udsat for DBP-actin-komplekser in vitro, viste det faktisk øget celledød. Reducerede niveauer af DBP blev endda observeret ved sepsis og organdysfunktion hos traumepatienter såvel som fuldstændig udtømning af frit DBP hos dem, der var ramt af septisk shock. Disse data kunne give støtte til patogene forklaringer på cellulær og vævsskade ved SARS-CoV-2 og samtidig til den terapeutiske brug af DBP til at binde ekstracellulært actin og modvirke mikrocirkulatoriske ændringer.Mens DBP også binder frie fedtsyrer, blev det vist, at administration af GcMAF kompleksbundet med oliesyre (OA) via forstøvning eller subkutan injektion førte til hurtigt fald i blodtrykket og stigning i miltens blodgennemstrømning, som et resultat af en verisimilær synergistisk NO frigivelse af OA-GcMAF-aktiverede alveolære og miltmakrofager. Alvorlige eller kritisk syge COVID-19-patienter udviklede kliniske typiske manifestationer af shock, selv i fravær af åbenlys hypotension. Endvidere blev det fundet, at GcMAF kan inhibere angiogenesen induceret af pro-inflammatorisk prostaglandin E1, som tjener roller i fremme af VEGF-ekspression. En nøglerolle for VEGF i akut lungeskade og ARDS blev bekræftet. Som afspejler det faktum, at de kliniske træk og sværhedsgraden af ​​symptomer varierer meget mellem og inden for hver COVID-19-patient, hvor ældre mænd er mere tilbøjelige til at blive påvirket og på en mere alvorlig måde, forsøgte efterforskerne at relatere det til nogle særlige træk ved DBP. Adskillige undersøgelser viste, at polymorfismer af DBP var forbundet med modtagelighed eller resistens over for sygdomstilstande, herunder kronisk obstruktiv lungesygdom. Desuden, mens androgener ikke viste sig at have nogen effekt på cirkulerende niveauer af DBP, øgede eksponering for høje niveauer af østrogener dem med op til 50 %, hvilket tyder på en potentiel beskyttende rolle for østrogener mod COVID-19. På den anden side, i forhold til D-vitaminstatus, blev høj alder anerkendt som en af ​​de største risikofaktorer for D-vitaminmangel. Dyrebaserede undersøgelser viste også, at mangler i både kostens protein- og energiindtag reducerede koncentrationen af ​​DBP i kredsløbet. Disse data ser ud til at være i tråd med den voksende evidens for, at D-vitamintilskud kan reducere risikoen for COVID-19 infektioner og dødsfald. Nærværende forsøg har til formål at vurdere effektiviteten og sikkerheden af ​​immunterapi med oral MAF plus standardbehandling hos voksne hospitalsindlagte patienter med COVID-19-induceret lungebetændelse.