Kombination av rekombinanta bakteriella ACE2-receptorer - som enzym av B38-CAP och isotretinoin kan vara lovande behandling för COVID-19-infektion - och dess inflammatoriska komplikationer

Detta är en liten pilotstudie som undersöker om det finns någon effektsignal som motiverar en större fas 2B-studie, eller någon skada som tyder på att en sådan prövning inte bör göras. Det förväntas ge statistiskt signifikanta resultat i de viktigaste effektmåtten. Utredaren kommer att undersöka alla biologiska, fysiologiska och kliniska data för att avgöra om en fas 2B-studie är berättigad.

• Primär effektanalys kommer endast att utföras på patienter som får minst 4 doser av aktivt kombinationsläkemedel. Säkerhetsanalyser kommer att utföras på alla patienter som får minst en dos av aktivt läkemedel. Det är planerat att registrera fler än eller lika med 24 personer med covid-19. Det förväntas ha minst 12 utvärderbara patienter i varje grupp.
• Experimentgrupp: 0,4 mg/kg IV två gånger dagligen i 7 dagar (oblindad) plus aerosoliserad 13 cis retinsyra gradvis i 2 uppdelade doser ökar från 0,2 mg/kg/dag till 4 mg/kg/dag som inhalerad isotretinoinbehandling under 14 dagar och standard of care Kontrollgrupp: standard of care Interventionens varaktighet: upp till 14 dagars behandling Ingen planerad interimsanalys.

Kombination av rekombinanta bakteriella ACE2-receptorer -liknande enzym av B38-CAP och Isotretinoin kan vara lovande behandling för COVID-19-infektion - och dess inflammatoriska komplikationer

Mahmoud ELkazzaz1

1Institutionen för kemi och biokemi, Naturvetenskapliga fakulteten, Damietta University, GOEIC, Egypten.

__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Introduktion

Angiotensinomvandlande enzym-2 (ACE2)-receptorer medierar inträdet i cellen av tre stammar av coronavirus: SARS-CoV, NL63 och SARS-CoV-2. ACE2-receptorer är allestädes närvarande och uttrycks brett i hjärtat, kärlen, tarmen, lungorna (särskilt i typ 2-pneumocyter och makrofager), njure, testiklar och hjärna. ACE2 är mestadels bundet till cellmembran och finns bara knappt i cirkulationen i löslig form. En viktig gynnsam funktion hos membranbundet och lösligt ACE2 är nedbrytningen av angiotensin II till angiotensin1-7. Följaktligen begränsar ACE2-receptorer flera skadliga effekter till följd av bindning av angiotensin II till AT1-receptorer, vilket inkluderar vasokonstriktion, förstärkt inflammation och trombos. Den ökade genereringen av angiotensin1-7 utlöser också motreglerande skyddseffekter genom bindning till G-proteinkopplade Mas-receptorer. Tyvärr nedreglerar inträdet av SARS-CoV2 i cellerna genom membranfusion markant ACE2-receptorer, med förlust av den katalytiska effekten av dessa receptorer på membranets yttre plats. Ökad lunginflammation och koagulation har rapporterats som oönskade effekter av förstärkta och icke-motverkade angiotensin II-effekter via ACE→ Angiotensin II→AT1-receptoraxeln. Kliniska rapporter om patienter infekterade med SARS-CoV-2 visar att flera egenskaper associerade med infektion och sjukdomens svårighetsgrad (dvs äldre ålder, högt blodtryck, diabetes, kardiovaskulär sjukdom) delar en varierande grad av ACE2-brist. Vi föreslår att ACE2-nedreglering inducerad av viral invasion kan vara särskilt skadlig för personer med ACE2-brist i baslinjen förknippad med ovanstående tillstånd. Den ytterligare ACE2-bristen efter viral invasion kan förstärka dysregleringen mellan den "skadliga" ACE-→Angiotensin II→AT1-receptoraxeln och den "skyddande" ACE2→Angiotensin1-7→Mas-receptoraxeln. I lungorna skulle sådan dysreglering gynna utvecklingen av inflammatoriska och trombotiska processer utlösta av lokal angiotensin II-hyperaktivitet utan motsättning av angiotensin1-7. I den här miljön kan rekombinant braACE2 vara lovande terapeutiska metoder för patienter med SARS-CoV-2-infektion.

Rädda renin-angiotensinsystemet (RAS) av B38-CAP ACE2 som är ett bakteriehärlett ACE2-liknande enzym

De förväntade fördelarna med B38-CAP-härlett ACE2-liknande enzym beroende på tidigare forskningsdata visar att B38-CAP-härlett ACE2-liknande enzym kommer att göra samma funktion som humant ACE2 och samtidigt kommer det att vara resistent mot covid-spike protein eftersom evolutionärt är det för långt borta från mänskligt ace2 och mänskligt ACE2 är en riktig receptor för COVID-19, inte ACE2-liknande enzym och detta diskuteras enligt följande:

B38-CAP är ett bakteriehärlett ACE2-liknande enzym som undertrycker högt blodtryck och hjärtdysfunktion Angiotensinomvandlande enzym 2 (ACE2) är kritiskt involverat i kardiovaskulär fysiologi och patologi och utvärderas för närvarande kliniskt för att behandla akut lungsvikt. Här visar vi att B38-CAP, ett karboxipeptidas härlett från Paenibacillus sp. B38, är ett ACE2-liknande enzym för att minska angiotensin II-nivåer hos möss. I protein 3D strukturanalys delar B38-CAP homolog strukturell likhet med däggdjurs ACE2 med låg sekvensidentitet. In vitro katalyserade rekombinant B38-CAP-protein omvandlingen av angiotensin II till angiotensin 1-7, såväl som andra kända ACE2-målpeptider. Behandling med B38-CAP undertryckte angiotensin II-inducerad hypertoni, hjärthypertrofi och fibros hos möss. Dessutom hämmade B38-CAP trycköverbelastningsinducerad patologisk hypertrofi, myokardfibros och hjärtdysfunktion hos möss. Våra data identifierar bakteriell B38-CAP som ett ACE2-liknande karboxipeptidas, vilket indikerar att evolutionen har format ett bakteriellt karboxipeptidas till ett mänskligt ACE2-liknande enzym. Bakterieteknik skulle kunna användas för att designa förbättrade proteinläkemedel för högt blodtryck och hjärtsvikt. Tvärtom har behandling med rekombinant humant ACE2-protein (rhACE2), som saknar sin membranförankrade domän som sålunda är löslig, visat sig uppvisa fördelaktiga effekter i olika djurmodeller inklusive hjärtsvikt, akut lungskada och diabetisk nefropati, och så vidare. rhACE2 testas för närvarande på kliniken för att behandla ARDS- och covid-19-infekterade patienter. Med hjälp av cellkulturer och organoider visade forskare från Karolinska Institutet i Sverige och University of British Columbia (UBC) i Kanada att genom att lägga till en genetiskt modifierad variant av ACE2, kallad humant rekombinant lösligt angiotensin-omvandlande enzym 2 (hrsACE2), covid -19 hindrades från att komma in i cellerna. Uppsatsen, publicerad i Cell, visar att hrsACE2 hade en dosberoende effekt av viral tillväxt av SARS-CoV-2 och kunde minska den med en faktor på 1 000 till 5 000 i cellkulturer. Trots dess fördelaktiga effekter är rhACE2 ett glykosylerat protein och därför kräver dess framställning tid- och kostnadskrävande proteinuttryckssystem med däggdjurs- eller insektsceller, vilket kanske inte är fördelaktigt i läkemedelsutveckling och medicinsk ekonomi. Även om det hade rapporterats att ett immunsvar är associerad med den kroniska infusionen av rhACE2 som resulterar i nedbrytning av rhACE226, detta observerades inte för B38-CAP; det fanns inga antikroppar mot B38-CAP som kunde detekteras i serum från möss infunderade med B38-CAP under 2 veckor. Implantation av B38-CAP-fyllda osmotiska minipumpar undertryckte signifikant Ang II-inducerad hypertoni i möss vid medvetande. påverkar hjärtfrekvensen. Dessa resultat indikerar att B38-CAP motverkar vasopressoreffekten av Ang II. Så den principiella utredaren förväntar sig och föreslår att behandling med klonade bakteriella ACE2-receptorer -liknande enzym av B38-CAP kan vara lovande covid-19-infektion- och lungskador som förebygger läkemedel bättre än rekombinant humant ACE2 förutom brsACE2, som förväntas locka viruset till fäster sig på kopian istället för själva cellerna... Det distraherar viruset från att infektera cellerna i samma grad och bör leda till en minskning av tillväxten av viruset i lungorna och andra organ. En studie visade att rekombinant B38-CAP-protein nedreglerar Ang II-nivåer hos möss och motverkar Ang II-inducerad hypertoni, patologisk hjärthypertrofi och myokardiell fibros. En studie visade fördelaktiga effekter av B38-CAP på patologin av trycköverbelastningsinducerad hjärtsvikt hos möss utan uppenbara toxiciteter och även förbehandling av B38-CAP nedreglerade markant en massiv ökning av plasma Ang II-nivåer 5 minuter efter Ang II-injektion. till de för närvarande använda läkemedlen för att hämma Ang II-generering eller signalering, såsom ACE-hämmare eller angiotensinreceptorblockerare, är direkt nedmodulering av Ang II-nivåer av rhACE2-protein en av de lovande kandidaterna för en ny terapeutisk strategi vid hjärt-kärlsjukdom och andra Ang II -relaterade sjukdomar, t.ex. ARDS. Å andra sidan, även om massproduktion av rhACE2 som ett proteinläkemedel kostar på grund av kravet på däggdjurscellexpressionssystem, framställs B38-CAP lätt med E. coli-expressionssystem och är kostnadseffektivt. Terapeutisk effekt och mindre toxicitet i mushjärtsviktsmodeller skulle motivera ytterligare undersökning av B38-CAP eller andra mikrobiella karboxipeptidaser i sjukdomsmodeller. Dessutom kan humant ACE2-liknande enzym i bakterier bana väg för en ny strategi för att utveckla utvecklingen av bakterieproteiner för bättre design och förberedelser av rekombinanta proteinläkemedel. Slutligen förväntar sig huvudforskaren att behandling med ACE2-liknande enzym i bakterien B38-CAP kan göra samma mekanism som rhACE2 för att hämma COVID-19 och den andra föreslagna mekanismen är att ACE2-liknande enzym i bakterier B38-CAP-injektion i människokroppen kommer att göra samma funktion som mänskligt ACE2 och samtidigt kommer det att vara resistent mot Covid-spikprotein eftersom det evolutionärt är för långt borta från mänskligt ace2 och mänskligt ACE2 är en riktig receptor för COVID-19, inte ACE2-liknande enzym och även bland tre bakteriella karboxipeptidaser som vi testade, visade endast B38-CAP beroende av proteolytisk aktivitet på anjonkoncentration , vilket är karakteristiskt för ACE2-aktivitet. B38-CAP visade också ett pH-optimum på 7,5 ekvivalent med rhACE2. Dessutom var IC50 för MLN-4760 också ekvivalent mellan rhACE2 och B38-CAP. Även om B38-CAP uppvisade ganska lik proteolytisk aktivitet som rhACE2, verkar det vara en skillnad i substratspecificitet mellan två enzymer. Så huvudforskaren förväntar sig också att B38-CAP ACE2-liknande enzym kanske inte känns igen av COVID-19 spikprotein utan i samma gång kommer det att göra samma funktion av mänskligt ACE2 förutom att nedreglera mänskligt ACE2 som är den verkliga receptorn för COVID-19

Blockering av ACE2-receptorn för COVID-19 som är de verkliga receptorerna för den

Isotretinoin (13cis RA) kan eventuellt hämma inträde i COVID 2019 via nedreglering av ACE2 via åtgärder som shRNA som riktar sig mot ACE2-genuttryck och detta diskuteras enligt följande:

Covid-19-pandemin orsakad av SARS-COV-2 har infekterat över 2 000 000 människor och orsakat över 150 000 dödsfall. Ett centralt cellulärt värdprotein som krävs för viruset är angiotensinomvandlande enzym 2 (ACE2) vars uttryck har påvisats i många vävnader inklusive alveolära epitelceller av typ II i lungor, munslemhinna och tarm, hjärta, njure, endotel och hud. ACE2-uttryckande celler kan fungera som hemceller och är benägna att få SARS-CoV-2-infektion eftersom ACE2-receptorn underlättar cellulär virusinträde och replikering. En studie visade att patienter med högt blodtryck och diabetes mellitus kan löpa högre risk för SARS-CoV-2-infektion, eftersom dessa patienter ofta behandlas med ACE-hämmare (ACE-hämmare) eller angiotensin II typ-I-receptorblockerare (ARB), som har varit tidigare föreslagit att öka ACE2-uttryck. I en annan studie av Sinha et al som analyserade en allmänt tillgänglig Connectivity Map (CMAP) dataset av pre/post transkriptomiska profiler för läkemedelsbehandling i cellinjer för över 20 000 små molekyler, var isotretinoin den starkaste nedregulatorn av ACE 2-receptorer. Å andra sidan hittade de 6 läkemedel i CMAP som för närvarande undersöks i kliniska prövningar för behandling av COVID-19 (klorokin, talidomid, metylprednisolon, losartan, lopinavir och ritonavir, från clinicaltrials.gov), ingen av dessa visade sig signifikant förändra ACE2-uttryck (P>0,1) Dessutom visade en annan studie att isotretinoin är en potentiell papainliknande proteashämmare (PLpro) som är ett protein som kodas av SARS-CoV-2-gener och anses vara ett av de proteiner som bör riktas mot COVID-19-behandling genom att utföra målbaserad virtuell ligandscreening som huvudutredaren diskuterade tidigare (13cRA) är den starkaste nedregulatorn av ACE2. och huvudutredaren förväntar sig att 13cRA kan hämma och nedreglera ACE2-uttryck, vilket tyder på dess terapeutiska potential för att förhindra inträde av COVID 2019 till värdcellen.