Sicurezza ed efficacia degli esosomi delle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale nel trattamento della tosse cronica dopo COVID-19

1. Contesto 1.1 La sindrome post-COVID-19, nota anche come Long Covid, sta ancora causando gravi problemi al pubblico nonostante la Cina abbia superato con successo la prima ondata di infezione causata dalla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus 2 (SARS-CoV-2) da oltre tre anni, che ha provocato oltre 5 milioni di morti a livello globale.

   Long Covid è una malattia multisistemica che include una varietà di sintomi gravi che persistono dopo l'infezione da COVID-19, come (1) sintomi correlati al cuore: dolore toracico, palpitazioni; (2) sintomi respiratori: tosse, fiato corto, perdita del gusto o dell'olfatto; (3) sintomi pancreatici: diabete, danno pancreatico; (4) sistema immunitario: autoimmunità, sindrome da attivazione dei mastociti MCAS; (5) sintomi neurologici: deterioramento cognitivo (cervello annebbiato), affaticamento, disturbi del sonno, perdita di memoria, tinnito; (6) sintomi vascolari: affaticamento, disturbi della coagulazione, trombosi venosa profonda, disfunzione endoteliale, malattia microvascolare, ictus; (7) sintomi riproduttivi: disfunzione erettile, disturbi mestruali, ecc., che influenzano gravemente la vita quotidiana del paziente. Long Covid può verificarsi in persone di tutte le età e la probabilità di svilupparlo è strettamente correlata alla gravità dell'infezione acuta da COVID-19. I principali fattori ad alto rischio che possono scatenare Long Covid includono (1) diabete di tipo II, (2) elevata carica virale durante l'infezione da COVID-19, (3) precedente infezione da virus EB e (4) autoanticorpi specifici eccessivi. Le strategie di trattamento per COVID-19 prevedono principalmente l'uso di farmaci antivirali per bloccare il ciclo di replicazione del virus e vari metodi per sopprimere l'infiammazione dell'ospite per migliorare i sintomi. Attualmente, i metodi convenzionali di immunoterapia utilizzati nelle cliniche prevedono principalmente l'uso di ormoni, farmaci anticorpali monoclonali, ecc., ma sono principalmente mirati a reazioni infiammatorie più gravi e soffrono di bassa biodisponibilità, costo elevato ed effetti collaterali significativi, che li rendono inadatti per il trattamento del COVID lungo. Pertanto, lo sviluppo di nuovi metodi di regolazione immunitaria con bassi effetti collaterali e costi sarebbe significativo per il trattamento del COVID lungo.

   1.2 Cellule staminali mesenchimali (MSC) È stato dimostrato che le MSC hanno funzioni immunoregolatorie e rigenerative complete e potenti. Le MSC possono contrastare la morte cellulare correlata alla patogenesi della broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO), della fibrosi polmonare idiopatica, dell'asma, dell'ARDS e dell'ipertensione polmonare e promuovere la rigenerazione cellulare. Gli esosomi sono uno dei principali effettori paracrini secreti dalle MSC e sono considerati potenti candidati per il trattamento alternativo di varie malattie perché il loro materiale biologico è simile a quello delle cellule progenitrici e hanno la capacità di mantenere proprietà curative. In condizioni fisiologiche e patologiche, gli esosomi svolgono un ruolo fondamentale nella comunicazione intercellulare trasportando varie biomolecole (come miRNA e proteine) nelle cellule bersaglio.

   1.3 il meccanismo degli esosomi derivati ​​da MSC Gli esosomi derivati ​​da MSC ereditano proprietà immunosoppressive dalle loro cellule di origine. Gli MSC-EV possono utilizzare più meccanismi per bilanciare la funzione del sistema immunitario. Un meccanismo chiave è la riprogrammazione e la modifica del fenotipo di varie cellule immunitarie.

   In più modelli, gli esosomi MSC hanno proprietà terapeutiche simili alle MSC e sono più facili da preparare, conservare e trasportare al capezzale, evitando alcune limitazioni della terapia cellulare, come il rischio di embolia polmonare e formazione di tumori. Gli esosomi secreti dalle MSC possono regolare l'immunità attraverso un'interazione con le cellule immunitarie e inibire le reazioni infiammatorie attraverso le citochine. Numerosi studi hanno dimostrato che gli esosomi secreti dalle MSC possono essere usati per trattare l'immunodeficienza, l'infiammazione, l'ARDS e altre malattie polmonari, quindi gli esosomi secreti dalle MSC possono anche essere efficaci nel trattamento delle infezioni da COVID-19 e della polmonite. Il metodo convenzionale di terapia con cellule staminali è un'iniezione endovenosa e gli esosomi sono uno dei principali componenti attivi secreti dalle cellule staminali con una dimensione di 30-150 nm. Dopo la nebulizzazione, gli esosomi possono raggiungere direttamente i bronchioli e gli alveoli, favorendo la massimizzazione dell'assorbimento del farmaco.

   1.4 Casi clinici di terapia con esosomi derivati ​​da MSC Anche la Cina ha avviato attivamente studi clinici rilevanti. Uno studio clinico presso il Wuxi Fifth People's Hospital nella provincia di Jiangsu ha confermato che gli esosomi derivati ​​dalle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale nebulizzati sono sicuri e fattibili per il trattamento della polmonite da COVID-19. I ricercatori del Ruijin Hospital e del Jin Yin-tan Hospital hanno condotto congiuntamente una terapia con esosomi nebulizzati per COVID-19 utilizzando esosomi derivati ​​da cellule staminali mesenchimali adipose allogeniche umane (HAMSCs-Exos). Recentemente, il farmaco anti-COVID-19 inalato Exo-CD24, una combinazione di esosomi e proteina CD24, ha mostrato risultati promettenti nella sperimentazione clinica di fase I condotta dall'esperto del centro medico israeliano Nadir Arber. Su 30 volontari gravemente malati nello studio, 29 sono stati curati dopo cinque giorni di trattamento. Sebbene Exo-CD24 non abbia ancora superato i test di fase III, ha già dimostrato un enorme potenziale per il futuro. La FDA degli Stati Uniti ha approvato Direct Biologics per avviare uno studio di fase I/II per valutare ExoFlo™ per il trattamento di COVID-19. Questo segna la prima volta che le vescicole extracellulari (EVS) sono state approvate dalla FDA statunitense per il trattamento della malattia.

2. Scopo della ricerca Lo scopo di questo studio è valutare la sicurezza e l'efficacia dell'inalazione di esosomi di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale per il trattamento della tosse cronica nei pazienti dopo l'infezione da COVID-19 attraverso uno studio clinico controllato non randomizzato.
3. Disegno dello studio Il disegno dello studio è uno studio controllato, prospettico, non randomizzato e concomitante. Sulla base del regime di trattamento di routine per l'infezione da COVID-19 secondo le linee guida cliniche, nel gruppo sperimentale verrà utilizzata l'inalazione di nebulizzazione di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale per trattare la tosse cronica nei pazienti dopo l'infezione da COVID-19. Il gruppo sperimentale (n=40) e il gruppo di controllo (n=40) saranno confrontati con pazienti che non hanno ricevuto terapia inalatoria con nebulizzazione di esosomi durante lo stesso periodo. La sicurezza e l'efficacia dell'inalazione di esosomi di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale per il trattamento della tosse cronica nei pazienti dopo l'infezione da COVID-19 saranno valutate attraverso indagini sul punteggio di gravità della tosse, tempo di miglioramento dei sintomi e occorrenza di eventi avversi.

3.1 Popolazione dello studio Un totale di 80 partecipanti saranno arruolati nello studio, con un rapporto di 1:1 per il gruppo sperimentale (n=40) e il gruppo di controllo (n=40). La popolazione in studio sarà composta da pazienti con infezione da COVID-19 che soddisfano i criteri di selezione e sono trattati nella clinica ambulatoriale di riabilitazione COVID-19 presso l'ospedale di Shenzhen della Southern Medical University.

3.2 Raggruppamento (1) Gruppo sperimentale: Nebulizzazione inalazione di preparazione di esosomi di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale; specifica: 5 ml, la concentrazione di esosomi in preparazione è 1*10^9 particelle/ml.

(2) Gruppo di controllo: pazienti durante lo stesso periodo che non hanno ricevuto il trattamento con esosomi di cellule staminali.