Badania kliniczne ludzkich mezenchymalnych komórek macierzystych w leczeniu zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19

Od grudnia 2019 r. nowa choroba koronawirusowa 2019 (COVID-19) w Wuhan jest zaciekła i szybko się rozprzestrzenia. Do godziny 24:00 w dniu 4 marca 2020 r. Chiny zgłosiły łącznie 80567 potwierdzonych przypadków, 5952 istniejących przypadków w stanie krytycznym i 3016 przypadków śmiertelnych. Od czasu wykrycia pacjentów w Wuhan w Chinach w grudniu 2019 r. zapalenie płuc wywołane przez COVID-19 stało się globalnym zagrożeniem zdrowia publicznego, które szybko rozprzestrzeniło się na 26 krajów na całym świecie i stanowiło poważne zagrożenie dla zdrowia publicznego. Charakteryzuje się głównie gorączką, suchym kaszlem, dusznościami i trudnościami w oddychaniu. U niektórych pacjentów może dojść do szybkiego i śmiertelnego uszkodzenia układu oddechowego z dominującym stanem zapalnym w płucach. Obecnie nie są dostępne żadne konkretne leki ani szczepionki, które mogłyby wyleczyć pacjentów z zakażeniem COVID-19. W związku z tym istnieje duże niezaspokojone zapotrzebowanie na bezpieczne i skuteczne leczenie pacjentów zakażonych COVID-19, zwłaszcza w przypadkach krytycznie chorych.

Niedawno niektóre badania kliniczne dotyczące COVID-19 opublikowane w The Lancet i The New England Journal of Medicine sugerowały, że w płucach pacjentów wykryto masywny naciek komórek zapalnych i wydzielanie cytokin zapalnych, komórki nabłonka pęcherzyków płucnych i komórki śródbłonka naczyń włosowatych zostały uszkodzone, powodując ostrą uraz płuc. W kilku doniesieniach wykazano, że pierwszym etapem patogenezy HCoV-19 jest to, że wirus swoiście rozpoznaje receptor enzymu konwertującego angiotensynę I (ACE2) na podstawie swojego białka szczytowego. Receptor ten występuje obficie w tkankach płuc i jelita cienkiego, ale jest również silnie wyrażany w komórkach śródbłonka naczyń i komórkach mięśni gładkich w prawie wszystkich narządach, w tym w układzie nerwowym i mięśniach szkieletowych. Głównym narządem uszkodzonym przez HCoV-19 są płuca. W rzeczywistości HCoV-19 może również obejmować układ nerwowy, układ trawienny, układ moczowy, układ krwionośny i inne układy. Dlatego, gdy początkowym objawem jest dyskomfort innych układów we wczesnym stadium, często łatwo o postawienie błędnej diagnozy i opóźnienie leczenia. Co więcej, HCoV-19 jest formą niekomórkową składającą się z RNA i białka, które nie mogą być kopiowane niezależnie. Musi związać się z receptorami na powierzchni komórki, aby wejść do komórki i zakończyć replikację, a następnie zostać ponownie uwolniony. Dlatego, gdy HCoV-19 dostanie się do krwioobiegu, może łatwo rozprzestrzenić się na wszystkie układy w organizmie, co może być patologicznym mechanizmem, w którym HCoV-19 bezpośrednio lub pośrednio powoduje objawy neurologiczne.

Wydaje się, że kluczem do wyleczenia zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19 jest zahamowanie odpowiedzi zapalnej, co skutkuje zmniejszeniem uszkodzeń komórek nabłonka pęcherzyków płucnych i komórek śródbłonka oraz naprawą funkcji płuc. MSC, dzięki swoim silnym zdolnościom immunomodulacyjnym, mogą mieć korzystny wpływ na zapobieganie lub osłabianie burzy cytokinowej.

Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) są szeroko stosowane w badaniach podstawowych i zastosowaniach klinicznych. Udowodniono, że migrują do uszkodzonych tkanek, działają przeciwzapalnie i immunoregulująco, sprzyjają regeneracji uszkodzonych tkanek i hamują włóknienie tkanek. MSC odgrywają pozytywną rolę głównie na dwa sposoby, a mianowicie poprzez działanie immunomodulujące i zdolności różnicowania. MSC mogą wydzielać wiele rodzajów cytokin poprzez wydzielanie parakrynne lub wchodzić w bezpośrednie interakcje z komórkami odpornościowymi, prowadząc do immunomodulacji. Badania wykazały, że MSC mogą znacznie zmniejszyć ostre uszkodzenie płuc u myszy wywołane przez wirusy H9N2 i H5N1 poprzez zmniejszenie poziomu cytokin prozapalnych i rekrutację komórek zapalnych do płuc. W porównaniu z MSC z innych źródeł, ludzkie MSC pochodzące z pępowiny (UC-MSC) były szeroko stosowane w różnych chorobach ze względu na ich wygodne pobieranie, brak kontrowersji etycznych, niską immunogenność i szybkie tempo proliferacji.

Tutaj przeprowadziliśmy pilotażowe badanie transplantacji MSC, aby zbadać ich potencjał terapeutyczny dla pacjentów z zapaleniem płuc COVID-19. Zbadanie skutecznego leczenia zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19 w celu bieżącego zapobiegania i zwalczania zapalenia płuc nowego koronawirusa w celu znalezienia kluczowych i skutecznych środków leczenia klinicznego w celu walki z epidemią.