Effekt og sikkerhet av oral immunterapi med GcMAF hos sykehusinnlagte pasienter med COVID-19 lungebetennelse (COral-MAF1)

I løpet av de siste fem månedene har det vært et økende antall rapporter som sliter med å forstå patogenesen av koronavirussykdommen 2019 (COVID-19) pandemien. Til dags dato kan den mest undersøkte hypotesen om de underliggende mekanismene for multiorgansvikt oppsummeres i tre hovedmål: mikrosirkulasjonsdysfunksjon, overveldende betennelse og unormal koagulasjon. Kliniske, radiologiske og laboratoriefunn, samt foreløpige obduksjonsstudier, ser ut til å støtte denne hypotesen. Som antydet bredt, kan den systemiske cytokinstormen spille en nøkkelrolle i virusindusert vevsskade. Siden kunnskapen om dette problemet er svært lite, kan erfaringer fra andre humane patogene virus, med spesifikk referanse til humant immunsviktvirus (HIV), være uheldig. Dessverre har ingen medisiner eller vaksine ennå blitt godkjent for å behandle humane koronavirus, og nye intervensjoner basert på medisiner som er direkte aktive på selve viruset vil sannsynligvis ta måneder til år å utvikle. Hovedmålene for de farmakologiske tilnærmingene til COVID-19, spesielt for de kompliserte tilfellene, er adressert for å modulere immunsystemet og motvirke den overveldende betennelsen. Spesielt ser ut til at mekanismene etterforskerne har antatt om mulig patogenesen av celle- og vevsskade indusert av SARS-CoV-2, synes å gi en fellesnevner for å forklare effekten av de fleste medikamenter som for tiden er i bruk i de kliniske forsøkene: disse inkluderer antivirale midler, immunmodulerende og/eller antiinflammatoriske legemidler. Spesielt, basert på deres antivirale aktivitet, ble klorokin og hydroksyklorokin, opprinnelig tenkt som antimalaria-terapeutika, foreslått for å behandle sykehusinnlagte pasienter med COVID-19, med eller uten azitromycin, og viser lovende effekt i å "hemme forverringen av lungebetennelse, forbedre lungebildefunnene , fremme en virusnegativ konvertering og forkorte sykdomsforløpet". På den annen side er hydroksyklorokin hjørnesteinen i medisinsk terapi ved lupus, hvor det fungerer som et immunmodulerende uten immunsuppressive effekter. På grunn av mangel på bevis om effektiviteten og sikkerheten til disse legemidlene, sa imidlertid det italienske legemiddelverket 17. juli at det hadde trukket tilbake en nødgodkjenning for bruk av malariamedisinen hydroksyklorokin eller antivirale midler som en Covid-19-behandling ut av kliniske studier . I mellomtiden er bruken av lavmolekylært heparin for COVID-19 bare begrenset til velutvalgte sykehuspasienter. Tocilizumab, en IL-6-antagonist, godkjent for behandling av revmatoid artritt og juvenil idiopatisk artritt, hadde også innledende terapeutisk bruk hos kritiske COVID-19-pasienter, noe som ga oppmuntrende resultater. Imidlertid fant den kliniske fase III-studien (COVACTA) for evaluering av tocilizumab hos innlagte pasienter med alvorlig COVID-19-lungebetennelse ingen forskjell mellom tocilizumab versus placebo i intensivbehandlingsbehov eller dødelighet. Begrunnelsen for bruk av monoklonale antistoffer hos pasienter rammet av SARS-CoV-2 ser ut til å ligge i den såkalte systemiske cytokinstormen. Med hensyn til nøkkelrollen til VEGF i å forsterke angiogenese ved akutt lungeskade og ARDS, ble det også startet to studier, som evaluerte effekten av bevacizumab som VEGF-antagonist i behandlingen av COVID-19 (BEST-PC og BEST-RCT). I lys av patologiske funn av lungebetennelse med ødem og hyalinmembrandannelse, rettidig og hensiktsmessig bruk av legemidler med forstått sikkerhetsprofiler rettet mot å redusere betennelse, mikrosirkulasjonsdysfunksjon, oksidativt stress, neoangiogenese og mikrotrombotisk okklusjon, på en målrettet måte, sammen med ventilatorstøtte. , bør vurderes for alvorlige pasienter for å forebygge og behandle utvikling av ARDS. Det er nå velkjent at GcMAF spiller en avgjørende rolle i immunsystemets regulering som et primært forsvar mot infeksjoner. Basert på de nevnte funnene og på dokumenterte analogier mellom SARS-CoV-2 og HIV, antok etterforskerne at den reduserte konverteringsaktiviteten til Gc-proteinet til makrofagaktiverende faktor (MAF) kan ha en nøkkelrolle i den dysregulerende immunresponsen indusert av SARS-CoV-2, akkurat som for HIV-infiserte pasienter. Hvis denne hypotesen er riktig, kan det hjelpe å sette en gyldig strategi for immunterapi også basert på off-label bruk av GcMAF hos kritisk syke COVID-19 pasienter. Serum Gc-protein, også kjent som vitamin D-bindende protein (DBP), er et multifunksjonelt protein som finnes i plasma/serum i konsentrasjoner på 300-600 mg/L. Trinnvis hydrolyse av Gc-protein ved den induserbare membranøse β-galaktosidase av stimulerte B-lymfocytter, og ved Neu-1 sialidase av T-lymfocytter omdanner det til det aktive GcMAF. Tvert imot, deglykosilering av Gc-protein ved virkning av enzymet alfa -N-acetylgalaktosaminidase, kalt nagalase, utskilt fra HIV-infiserte celler fører til mangel på makrofagaktivering og til immunsuppresjon, som en konsekvens. Det er bemerkelsesverdig at nagalase ble påvist å være en iboende komponent, ikke bare av konvoluttglykoproteinene gp120 og gp160 av HIV, men også av hemagglutinin (HE) av influensavirus og til og med produsert av neoplastiske celler. Faktisk ble influensalignende symptomer med serum-nagalaseaktivitet lik den akutte influensatilstanden rapportert i det tidlige stadiet av HIV-infeksjon, slik at serumenzymaktiviteten kan påvises i alle faser av HIV-infeksjon. Tilsvarende klaget de fleste COVID-19-pasienter over influensalignende symptomer i de tidlige stadiene av sykdommen. I tillegg til lagring og transport av aktivt vitamin D3, inkluderer GcMAFs effekter makrofagmodulering, osteoklastaktivering, fasilitering av nøytrofil kjemotaksi mediert av C5-avledet peptid, superoksidaktivitet, fjerning av sirkulerende G-aktin, anti-angiogenetiske og anti-tumoregenskaper. Dermed fungerer dette multifunksjonelle proteinet, frigjort til blodstrømmen, som en systemisk immunmodulator uten pro-inflammatoriske aktiviteter. Dette betyr at enhver funksjonsnedsettelse av Gc-globulin kan resultere i en tilstand av både immunsuppresjon og ukontrollert betennelse, akkurat som ved alvorlig COVID-19. Interessant nok var HIV-viremi assosiert med høyere nivå av biomarkører for betennelse (målt ved IL-6), monocyttaktivering (løselig CD14) og koagulasjon (D-dimer), noe som førte til økt dødelighet sammenlignet med uinfiserte mennesker. I mellomtiden, hos COVID-19-pasienter, i tillegg til det reduserte antallet perifere lymfocytter, hovedsakelig CD4+ T- og CD8+ T-celler, ble det funnet betydelige høye nivåer av pro-inflammatoriske cytokiner og kjemokiner. GcMAF er faktisk ikke bare en enkel potent aktivator for makrofager, men er mer spesifikt i stand til å slå på makrofagaktivitet ved infeksjons-/betennelsesstedene og deretter indusere deres apoptose ved å oppregulere kaspaseaktiviteten via p38- og JNK1/2-veiene når ingen lenger nødvendig. Post mortem lungeobservasjoner av pasienter døde av COVID-19 viste tilstedeværelsen av mononukleære celler og makrofager som infiltrerte luftrom ved obduksjon. Når det gjelder antioksidantegenskapene, ble det vurdert at GcMAF fremmer superoksidgenereringskapasiteten til aktiverte makrofager og produksjonen av nitrogenoksid (NO). Det har blitt vist at uttrykket av ekstracellulær superoksiddismutase (EC-SOD) mRNA og protein er celle- og vevsspesifikk og er fremtredende i lunge, hjerte, blodårer, morkake og nyrer. Spesielt er høye nivåer av EC-SOD tilstede i lungemakrofager, alveolære type II-celler, fibroblaster, vaskulære glatte muskelceller og endotelceller. EC-SOD begrenser oksidativt stress og bevarer INGEN bioaktivitet, og beskytter dermed mot en rekke lunge- og kardiovaskulære sykdommer. Selv om bare i et mindretall av tilfellene, kan COVID-19 utvikle seg til livstruende komplikasjoner, inkludert respirasjonssvikt, akutt hjerteskade, akutt nyreskade, septisk sjokk, disseminert intravaskulær koagulasjon (DIC) og multiorgandysfunksjon. Hypoksemi ble funnet å være assosiert med interstitiell lungebetennelse og utviklet seg i 10 % til 20 % av tilfellene til akutt respiratorisk distress syndrom (ARDS). I den forbindelse ble det dokumentert at ARDS samt organdysfunksjon og septisk sjokk er preget av aktinfrigjøring som er involvert i mikrovaskulær svekkelse. DBP har en tilleggsfunksjon ved å binde monomert globulært (G)-aktin med høy affinitet. Ved å raskt fjerne polymere aktinfibriller fra blodstrømmen, forhindrer det aktinpolymerer i å tette mikrokarene, ikke ulikt fibrinogen/fibrin, og følgelig blodplateaggregering og dannelse av mikrotrombi. Det etterforskerne postulerte kunne også forklare hyperkoagulabilitet med forhøyede konsentrasjoner av D-dimer, økning av fibrinnedbrytningsprodukter, PT- og aPTT-forlengelse, observert hos COVID-19-pasienter. Det er rapportert at 71,4 % av de ikke-overlevende av COVID-19 samsvarte med graden av åpen-DIC i henhold til International Society on Thrombosis and Haemostasis (ISTH) diagnostiske kriterier for DIC. Murine modeller med mangel på DBP viste lungeskade forårsaket av aktinpolymerisering, utvikling av alvorlig akutt lungebetennelse med vaskulær lekkasje, blødning og fortykkelse av vaskulærveggen etter aktininjeksjon. Interessant nok var lungen det eneste organet som viste inflammatorisk skade etter intravenøs aktininjeksjon. Den observerte lungebetennelsen stemte overens med endringer i lungens mikrovaskulære endotelceller. Når lungeendotelceller ble eksponert for DBP-aktinkomplekser in vitro, viste det faktisk økt celledød. Reduserte nivåer av DBP ble til og med observert ved sepsis og organdysfunksjon hos traumepasienter, samt fullstendig uttømming av fritt DBP hos de som ble rammet av septisk sjokk. Disse dataene kan gi støtte for patogene forklaringer på cellulær og vevsskade av SARS-CoV-2 og samtidig for terapeutisk bruk av DBP for å binde ekstracellulært aktin og motvirke mikrosirkulatoriske endringer.Mens DBP også binder frie fettsyrer, ble det vist at administrering av GcMAF kompleksbundet med oljesyre (OA) via nebulisering eller subkutan injeksjon førte til rask reduksjon av blodtrykk og økning i miltblodstrøm, som et resultat av en verisimilar synergistisk NO frigjøring av OA-GcMAF-aktiverte alveolære og miltmakrofager. Alvorlige eller kritisk syke COVID-19-pasienter utviklet kliniske typiske manifestasjoner av sjokk, selv i fravær av åpen hypotensjon. Videre ble det funnet at GcMAF kan hemme angiogenesen indusert av pro-inflammatorisk prostaglandin E1, som tjener roller i å fremme VEGF-ekspresjon. En nøkkelrolle til VEGF i akutt lungeskade og ARDS ble bekreftet. Som gjenspeiler det faktum at de kliniske trekk og alvorlighetsgraden av symptomene varierer mye mellom og innenfor hver COVID-19-pasient, med eldre menn som er mer sannsynlig å bli påvirket og på en mer alvorlig måte, forsøkte etterforskerne å relatere det til noen spesielle trekk ved DBP. Flere studier viste at polymorfismer av DBP var assosiert med mottakelighet eller motstand mot sykdomstilstander inkludert kronisk obstruktiv lungesykdom. Dessuten, mens androgener ikke ble funnet å ha noen effekt på sirkulerende nivåer av DBP, økte eksponering for høye nivåer av østrogener dem med opptil 50 %, noe som tyder på en potensiell beskyttende rolle for østrogener mot COVID-19. På den annen side, i forhold til vitamin D-status, ble høy alder anerkjent som en av de viktigste risikofaktorene for vitamin D-mangel. Dyrebaserte studier viste også at mangler i både protein- og energiinntak i kosten reduserte konsentrasjonen av DBP i sirkulasjonen. Disse dataene ser ut til å være i tråd med det økende beviset på at vitamin D-tilskudd kan redusere risikoen for COVID-19-infeksjoner og dødsfall. Denne studien tar sikte på å vurdere effektiviteten og sikkerheten til immunterapi med oral MAF pluss standardbehandling hos voksne pasienter på sykehus med COVID-19-indusert lungebetennelse.