Nebuliserad BromAc hos friska frivilliga

SARS-CoV-2-viruset, med sitt kliniska syndrom känt som COVID-19, har ett spikeprotein (S), nukleokapsidprotein (N) som innehåller RNA, membranprotein (M) och höljeproteinet (E). Spikeproteinet är ansvarigt för att initiera internalisering av virusgenomet i mänskliga lungceller via ACE2-receptorer i nasofarynx- och lungvävnaden, det sticker ut på den yttre ytan och består av ett antal aminosyror och glykoproteiner. Integriteten hos proteinerna (S, N, M & E) är avgörande för virala funktioner, och bildandet av disulfidbindningar mellan dessa har föreslagits spela en viktig roll för proteinets prestanda. Klyvningsstället efter bindning har rapporterats dela spikglykoproteinet, som sedan rapporteras vara uppburet med disulfidbindningar. Bindning utlöser sedan proteolys som bearbetas av transmembranproteas, serin 2 (TMPRSS2), furin och kanske andra proteaser, vilket leder till sammansmältning av virala och cellulära membran och därmed målcellers penetration. Kapning av det cellulära maskineriet tillåter då viral multiplikation.

Covid-19 är en sjukdom som har flera aspekter inklusive cytokinstorm, tromboembolism och nedsatt njurfunktion, men utredarna tror att mucinösa sekret i lungan är av stor betydelse för resultatet. Tidiga rapporter om lungpatologi inkluderade cellulärt fibromyxoid exsudat, proteinhaltigt exsudat, massivt luminalt fibröst exsudat och svår mucoid trakeal bronkit. Obduktioner i en kohort av dödliga fall från norra Italien visade att lumina ofta innehöll tätt mucoid material. Det finns många patologiska förändringar i lungorna, och dessa utvecklas över tiden. Tidig sjukdom kännetecknas av neutrofil exsudativ kapillarit med trombos. Sena förändringar som inträffar i genomsnitt från dag 10 inkluderar diffus alveolär skada, intravaskulär trombos, infektion, disseminerad intravaskulär koagulopati (DIC) och senare intraalveolär fibroblastproliferation. Bronkoskopi utfördes för akut hypoxi på grund av lungkollaps hos en COVID-19-patient, vilket avslöjade en tjock slempropp. Flera andra rapporter om liknande fynd vid bronkoskopier har beskrivits där mukolytisk terapi och sugning har förespråkats. Sputumegenskaper hos patienter med svår covid-19 korrelerar med resultatet. Allt mer klibbig sputum associerades med kritisk sjukdom och avsevärt höjda nivåer av MUC5AC i sputum hos patienter med covid-19. Det finns ett starkt samband mellan virusinfektion och slemproduktion via flera signalvägar inklusive interleukin (IL)6, IL10 och tumörnekrosfaktor (TNF), varvid cytokinstormen orsakar plötslig slemhyperutsöndring.

För närvarande finns det få terapeutiska medel med begränsad effekt för att behandla eller undvika komplikationer av covid-19. Ett australiensiskt läkemedelsföretag har utvecklat BromAc för palliativ behandling av mycket mucinösa tumörer i blindtarm och lunga. Detta läkemedel består av bromelain och acetylcystein. Under preklinisk utveckling fann sponsorn att BromAc® snabbt löste upp och avlägsnade tumörmucin, vilket gjorde det till en potent mukolytikum. BromAc® i kombination har förmågan, som visats i prekliniska studier, att avlägsna mucinskyddet som uttrycks av cancer inklusive mucin MUC1, MUC2, MUC4, MUC5AC och MUC16. Sponsorn har att BromAc bryter peptid- och glykosidbindningar och disulfidbindningar i tumörproducerat och respiratoriskt mucin. Det kombineras också synergistiskt med en mängd olika anticancer- och antibakteriella läkemedel.

I en in vitro-studie med Vero- och CALU-3-celler infekterade med SARS-CoV-2 (MOI 1 till -4) och behandlade med BromAc fann man att läkemedlet kunde minska virusets förmåga att infektera celler, vilket visar en antiviral potential mot SARS-CoV-2. Förutom den antivirala effekten är BromAc ett potent mukolytikum. I laboratoriestudier utförda i Brasilien resulterade BromAc (125 ug eller 250 ug/ml plus 20 mg/ml acetylcystein) i fullständig upplösning av allvarligt covid-19-sputum inom 30 minuter. BromAc visade sig också signifikant nedreglera cytokiner och kemokiner i jämförelse med acetylcystein enbart eller kontroll, särskilt de som är viktiga för COVID-19 cytokinstormen CCL2, CCL3, IL-6, CXCL10. Säkerhetsmodeller in vitro har fått nebuliserat och intranasalt BromAc upp till 500 ug/20 mg/ml tre gånger dagligen under fem dagar, utan tecken på toxicitet.

Inom onkologi stör BromAc effekten av mucin, minskar cancercellernas livsduglighet och förstärker djupt effekterna av vissa kemoterapimedel. MUC1, MUC2 och MUC5AC är mycket uttryckta i gastrointestinala tumörer. Kort sagt, när man undersökte effekterna av BromAc-behandling på specifika mucinisoformer i gastrointestinala karcinomceller, observerade sponsorn en signifikant minskning av uttrycket av MUC2 och MUC5AC i gastrointestinala LS174T-cellinjer. MUC1 och MUC5 är överuttryckta och avvikande glykosylerade i de flesta karcinom, utnyttjade av maligna celler för att inducera transformation och tumörframkallande egenskaper. Sponsorns team har utfört dosupptrappade djursäkerhetsstudier med upprepad injektion i tre olika djurarter i bukhinnan med doser av bromelain upp till 10 mg/kg och acetylcystein 500 mg/kg. Det sågs ingen toxicitet. BromAc visades ta bort mucin från en rad mänskliga tumörer in vivo, medan inget av läkemedlen fungerade ensamt. BromAc har förmågan, som visats i prekliniska studier, att avlägsna den skyddande strukturen hos mucin som uttrycks av cancer, inklusive MUC1, MUC2, MUC4, MUC5B, MUC5AC och MUC16. BromAcs verkningsmekanism för att ta bort peptid- och glykosidbindningar och disulfidbindningar i mucin har också visats. Dessutom kan sekundär infektion hos patienter med COVID-19 också förhindras eller behandlas på grund av effekten av BromAc på biofilm. Sponsorn har beskrivit effektivitet i använda endotrakeala tuber vid upplösning av biofilm via nebulisering av BromAc, förutom omfattande laboratoriearbete på etablerade biofilmer av pseudomonas aeruginosa och Staphylococcus aureus.

Det är känt att syrgasutbyte är huvudproblemet hos patienter med covid-19 och hypoxi är en av de allvarligaste effekterna, där patienter ger efter för akut andnödsyndrom (ARDS). Utvecklingen av mucinösa slemproppar hos individer infekterade med SARS-CoV-2 varierar i de tidiga stadierna av sjukdomen. Dessutom har 30-40 % av patienterna som ligger på sjukhus upphostningsproduktion, och i en nyligen genomförd studie om lungpatologi hos patienter med COVID-19 visade efterföljande tester markant ökade nivåer av MUC1 och MUC5AC i sputum och luftstrupeaspirat.

Denna studie syftar till att undersöka säkerheten och effekten av nebuliserat BromAc i en dosökningsfas I-komponent. En fas I-studie där den säkra och effektiva dosen appliceras på patienter med måttlig till svår covid-19 kommer också att genomföras. Det primära effektmåttet i fas I-studierna är säkerheten och toleransen för de planerade doserna. Hypotesen är att BromAc kommer att tolereras av patienter och kommer att resultera i slemrensning, förbättrad syresättning och följsamhet hos de som ventileras.

Detta är en fas I-studie om säkerheten för BromAc, där 12 friska frivilliga som i övrigt mår bra och stannar i öppenvården kommer att få BromAc som en nebuliserad aerosol i luftvägarna. BromAc är en produkt som kombinerar två befintliga produkter (Bromelain och Acetylcysteine), tillsammans med 0,9 % normal koksaltlösning som ska levereras till luftvägarna via nebuliserad aerosoltillförsel genom en mask. Deltagaren kommer att bedömas för symtom och biverkningar.