Bezpieczeństwo i skuteczność egzosomów mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w leczeniu przewlekłego kaszlu po COVID-19

1. Kontekst 1.1 Syndrom post-COVID-19, znany również jako Long Covid, nadal sprawia ogromne problemy opinii publicznej, mimo że Chiny pomyślnie przeszły pierwszą falę infekcji wywołaną przez koronawirusa 2 zespołu ostrej niewydolności oddechowej (SARS-CoV-2) od ponad trzy lata, co spowodowało ponad 5 milionów zgonów na całym świecie.

   Long Covid to choroba wieloukładowa, która obejmuje szereg ciężkich objawów, które utrzymują się po zakażeniu COVID-19, takich jak (1) objawy związane z sercem: ból w klatce piersiowej, kołatanie serca; (2) objawy ze strony układu oddechowego: kaszel, duszność, utrata smaku lub węchu; (3) objawy trzustkowe: cukrzyca, uszkodzenie trzustki; (4) układ odpornościowy: autoimmunizacja, zespół aktywacji komórek tucznych MCAS; (5) objawy neurologiczne: upośledzenie funkcji poznawczych (zamglenie mózgowe), zmęczenie, zaburzenia snu, utrata pamięci, szum w uszach; (6) objawy naczyniowe: zmęczenie, zaburzenia krzepnięcia, zakrzepica żył głębokich, dysfunkcja śródbłonka, choroba mikrokrążenia, udar; (7) objawy rozrodcze: zaburzenia erekcji, zaburzenia miesiączkowania itp., które poważnie wpływają na codzienne życie pacjentki. Długi Covid może wystąpić u osób w każdym wieku, a prawdopodobieństwo jego rozwoju jest ściśle związane z ciężkością ostrego zakażenia COVID-19. Główne czynniki wysokiego ryzyka, które mogą wywołać Long Covid, to (1) cukrzyca typu II, (2) wysokie miano wirusa podczas zakażenia COVID-19, (3) wcześniejsze zakażenie wirusem EB oraz (4) nadmierne swoiste autoprzeciwciała. Strategie leczenia COVID-19 obejmują głównie stosowanie leków przeciwwirusowych w celu zablokowania cyklu replikacji wirusa oraz różne metody tłumienia stanu zapalnego gospodarza w celu złagodzenia objawów. Obecnie konwencjonalne metody immunoterapii stosowane w klinikach obejmują głównie stosowanie hormonów, przeciwciał monoklonalnych itp., ale są one głównie ukierunkowane na cięższe reakcje zapalne i charakteryzują się niską biodostępnością, wysokimi kosztami i znaczącymi skutkami ubocznymi, co czyni je nieodpowiednimi do leczenia długiego COVID. Dlatego opracowanie nowych metod regulacji odporności o niskich skutkach ubocznych i kosztach byłoby istotne w leczeniu długotrwałego COVID.

   1.2 Mezenchymalne komórki macierzyste (MSC) Wykazano, że MSC pełnią wszechstronne i potężne funkcje immunoregulacyjne i regeneracyjne. MSC mogą przeciwdziałać śmierci komórek związanej z patogenezą przewlekłej obturacyjnej choroby płuc (POChP), idiopatycznego włóknienia płuc, astmy, ARDS i nadciśnienia płucnego oraz promować regenerację komórek. Egzosomy są jednym z kluczowych efektorów parakrynnych wydzielanych przez MSC i są uważane za silnych kandydatów do alternatywnego leczenia różnych chorób, ponieważ ich materiał biologiczny jest podobny do materiału komórek progenitorowych i mają zdolność zachowania właściwości leczniczych. W warunkach fizjologicznych i patologicznych egzosomy odgrywają kluczową rolę w komunikacji międzykomórkowej poprzez transport różnych biomolekuł (takich jak miRNA i białka) do komórek docelowych.

   1.3 mechanizm egzosomów pochodzących z MSC Egzosomy pochodzące z MSC dziedziczą właściwości immunosupresyjne po swoich komórkach źródłowych. MSC-EV mogą wykorzystywać wiele mechanizmów do równoważenia funkcji układu odpornościowego. Jednym z kluczowych mechanizmów jest przeprogramowanie i zmiana fenotypu różnych komórek odpornościowych.

   W wielu modelach egzosomy MSC mają właściwości terapeutyczne podobne do MSC i są łatwiejsze do przygotowania, przechowywania i transportu do łóżka, przy jednoczesnym uniknięciu pewnych ograniczeń terapii komórkowej, takich jak ryzyko zatorowości płucnej i powstawania guzów. Egzosomy wydzielane przez MSC mogą regulować odporność poprzez interakcje z komórkami odpornościowymi i hamować reakcje zapalne poprzez cytokiny. Liczne badania wykazały, że egzosomy wydzielane przez MSC mogą być stosowane w leczeniu niedoboru odporności, stanów zapalnych, ARDS i innych chorób płuc, więc egzosomy wydzielane przez MSC mogą być również skuteczne w leczeniu infekcji COVID-19 i zapalenia płuc. Konwencjonalną metodą terapii komórkami macierzystymi jest iniekcja dożylna, a egzosomy są jednym z głównych składników aktywnych wydzielanych przez komórki macierzyste o wielkości 30-150 nm. Po nebulizacji egzosomy mogą bezpośrednio dotrzeć do oskrzelików i pęcherzyków płucnych, co sprzyja maksymalizacji wchłaniania leku.

   1.4 Przypadki kliniczne terapii egzosomami pochodzącymi z MSC Chiny również aktywnie rozpoczęły odpowiednie badania kliniczne. Badanie kliniczne w Wuxi Fifth People's Hospital w prowincji Jiangsu potwierdziło, że nebulizowane egzosomy pochodzące z mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny są bezpieczne i wykonalne w leczeniu zapalenia płuc wywołanego przez COVID-19. Naukowcy ze szpitali Ruijin i Jin Yin-tan wspólnie przeprowadzili terapię egzosomów w nebulizacji dla COVID-19 przy użyciu egzosomów pochodzących z ludzkich allogenicznych mezenchymalnych komórek tłuszczowych (HAMSC-Exos). Niedawno wziewny lek przeciw COVID-19 Exo-CD24, połączenie egzosomów i białka CD24, wykazał obiecujące wyniki w badaniu klinicznym I fazy prowadzonym przez eksperta z izraelskiego centrum medycznego Nadira Arbera. Spośród 30 krytycznie chorych ochotników biorących udział w badaniu, 29 zostało wyleczonych po pięciu dniach leczenia. Chociaż Exo-CD24 nie przeszedł jeszcze testów fazy III, już wykazał ogromny potencjał na przyszłość. Amerykańska FDA zatwierdziła Direct Biologics do rozpoczęcia badania fazy I/II w celu oceny ExoFlo™ pod kątem leczenia COVID-19. Oznacza to, że po raz pierwszy pęcherzyki zewnątrzkomórkowe (EVS) zostały zatwierdzone przez amerykańską FDA do leczenia tej choroby.

2. Cel badawczy Celem tego badania jest ocena bezpieczeństwa i skuteczności inhalacji nebulizacji egzosomów mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w leczeniu przewlekłego kaszlu u pacjentów po zakażeniu COVID-19 poprzez nierandomizowane kontrolowane badanie kliniczne.
3. Projekt badania Projekt badania to prospektywne, nierandomizowane, równoczesne badanie kontrolowane. W oparciu o rutynowy schemat leczenia zakażenia COVID-19 zgodnie z wytycznymi klinicznymi, w grupie eksperymentalnej do leczenia przewlekłego kaszlu u pacjentów po zakażeniu COVID-19 zostanie zastosowana inhalacja nebulizacji egzosomami mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny. Grupa eksperymentalna (n=40) i grupa kontrolna (n=40) zostaną porównane z pacjentami, którzy nie otrzymali terapii inhalacyjnej z nebulizacją egzosomu w tym samym okresie. Bezpieczeństwo i skuteczność inhalacji egzosomów mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny w leczeniu przewlekłego kaszlu u pacjentów po zakażeniu COVID-19 zostaną ocenione na podstawie ankiet oceny nasilenia kaszlu, czasu poprawy objawów i wystąpienia zdarzeń niepożądanych.

3.1 Badana populacja Do badania zostanie włączonych łącznie 80 uczestników, w stosunku 1:1 dla grupy eksperymentalnej (n=40) i grupy kontrolnej (n=40). Populacja badana będzie składać się z pacjentów zakażonych COVID-19, którzy spełniają kryteria selekcji i są leczeni w poradni rehabilitacyjnej COVID-19 w Shenzhen Hospital of Southern Medical University.

3.2 Grupowanie (1) Grupa doświadczalna: inhalacja przez nebulizację preparatu egzosomów mezenchymalnych komórek macierzystych pępowiny; specyfikacja: 5 ml, stężenie egzosomu w preparacie wynosi 1*10^9 cząstek/ml.

(2) Grupa kontrolna: Pacjenci w tym samym okresie, którzy nie otrzymali leczenia egzosomami komórek macierzystych.