Una IgM - Gruppo RUEH

Nature Communications volume 14, numero articolo: 5191 (2023) Citare questo articolo

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Molti dei vaccini e delle terapie contro il COVID-19 attualmente disponibili non sono efficaci contro le varianti SARS-CoV-2 appena emerse. Qui, abbiamo sviluppato il dominio metallo-enzimatico dell’enzima di conversione dell’angiotensina 2 (ACE2), il recettore cellulare della SARS-CoV-2, in una molecola inalabile simile a IgM (HH-120). HH-120 si lega alla proteina SARS-CoV-2 Spike (S) con elevata avidità e conferisce un’attività di neutralizzazione potente e ad ampio spettro contro tutte le varianti di SARS-CoV-2 note. HH-120 è stato sviluppato come una formulazione inalatoria che raggiunge proprietà aerodinamiche appropriate per la somministrazione al sistema respiratorio di roditori e scimmie, e abbiamo scoperto che la somministrazione precoce di HH-120 mediante inalazione di aerosol ha ridotto significativamente le cariche virali e i punteggi di patologia polmonare nei criceti siriani dorati maschi infetti da il ceppo ancestrale SARS-CoV-2 (GDPCC-nCoV27) e la variante Delta. Il nostro studio presenta un progresso significativo nella somministrazione per inalazione di farmaci biologici di grandi dimensioni come HH-120 (peso molecolare (MW) ~ 1000 kDa) e dimostra che HH-120 può fungere da agente efficace, sicuro e conveniente contro SARS-CoV-2 varianti. Infine, dato il ruolo noto di ACE2 nella ricezione virale, è concepibile che HH-120 abbia il potenziale per essere efficace contro ulteriori coronavirus emergenti.

La vasta scala della malattia da coronavirus 2019 (COVID-19) causata dalla sindrome respiratoria acuta grave coronavirus-2 (SARS-CoV-2) e l’efficacia protettiva non ottimale per l’infezione virale dopo la vaccinazione hanno fornito un terreno fertile per l’emergere di varianti con vantaggi adattativi, tra cui una maggiore trasmissibilità e la capacità di sfuggire agli anticorpi neutralizzanti che prendono di mira il dominio di legame del recettore (RBD)1 di SARS-CoV-2. Le varianti Omicron attualmente prevalenti contengono più di trenta mutazioni nella proteina S2,3 e sono marcatamente resistenti alla neutralizzazione mediante siero di pazienti convalescenti o individui vaccinati2,3,4. Queste varianti sfuggono anche alla maggior parte degli anticorpi neutralizzanti la SARS-CoV-2 di diversi epitopi2,3,4. In particolare, tre regimi anticorpali (Bamlanivimab più Etesevimab, Casirivimab più Imdevimab e Sotrovimab) a cui è stata concessa l'autorizzazione all'uso di emergenza (EUA) dalla FDA per il trattamento del COVID-19 da lieve a moderato nel 2021 sono stati ora limitati nell'uso per il trattamento di infezioni causate da varianti SARS-CoV-2 sensibili (ovvero, non per la variante Omicron)5. Due antivirali orali di piccole molecole (Molnupiravir e Paxlovid) concessi dall'EUA dalla FDA nel dicembre 2021 hanno mostrato un beneficio clinico nei pazienti con infezione da variante Omicron e nei pazienti ospedalizzati che non necessitavano di ossigenoterapia al momento del ricovero6. Tuttavia, ognuno ha i propri limiti: molnupiravir presenta un potenziale rischio mutageno sull’ospite e può potenzialmente aumentare le frequenze di mutazione del SARS-CoV-27,8. Paxlovid (nirmatrelvir potenziato con ritonavir) è controindicato con farmaci per interazioni farmacologiche a causa dell'effetto di induzione del CYP3A di ritonavir, che ne limita l'uso diffuso9. Inoltre, uno studio recente ha riportato che l’effetto del Paxlovid nei pazienti sotto i 65 anni è limitato10.

Insieme alla mutazione del virus e allo sviluppo dell’immunità della popolazione, si stanno evolvendo anche i principali sintomi di COVID-19, dalla grave sindrome respiratoria acuta causata dai ceppi ancestrali attraverso la variante Delta alla più recente forma lieve-moderata. sintomi respiratori causati dalla variante Omicron11,12. Tuttavia, il sistema respiratorio rimane il principale bersaglio del virus. Sebbene la SARS-CoV-2 possa infettare anche altri organi, ciò si verifica in genere solo in casi relativamente gravi o nella fase avanzata del COVID-1913. Pertanto, gli agenti anti-COVID-19 che conferiscono il loro beneficio direttamente nel tratto respiratorio superiore e nei polmoni, idealmente attraverso l'inalazione, potrebbero consentire un'efficacia clinica superiore rispetto alla via di somministrazione sistemica (ad esempio, somministrazione endovenosa) generalmente utilizzata per la somministrazione di anticorpi monoclonali o altri farmaci. composti biologici di grandi dimensioni, che vengono trasportati in modo piuttosto inefficiente dalla circolazione ai polmoni (la concentrazione nei polmoni è 500-10.000 volte inferiore a quella in circolazione14).

1 × 10−12 M) and confers ~88–265 fold higher neutralization activity than a human IgG1 Fc-tagged bi-valent ACE2 (hACE2-hIgG1) against ancestral strain (IVDC-QD-11-2P2) infection of Vero cells, with an IC50 (half maximal inhibitory concentrations) of 20–60 ng/mL (IC90 of 180–540 ng/mL). HH-120 confers broad-spectrum and potent neutralization activity against all tested (more than 30) pseudotyped SARS-CoV-2 variants, including the Omicron variants. Importantly, HH-120 can be formulated as an aerosol inhalation for direct pulmonary delivery, thus allowing rapid action, high local concentration in respiratory tract (especially in lungs), and minimal adverse systemic effects. In golden Syrian hamster infection models with the ancestral strain (GDPCC-nCoV27) and Delta variant SARS-CoV-2 virus, inhalation of aerosolized HH-120 for early treatment resulted in potent antiviral effects, reducing lung pathology scores and leading to ~3 log reductions in viral loads (assessed as genomic RNA (gRNA), subgenomic RNA (sgRNA), and infectious viral titers). Preclinical toxicological studies in rats and cynomolgus monkeys demonstrate that HH-120 can be safely inhaled, supporting further clinical development of HH-120 into a safe, convenient, and efficacious agent fighting against variants of SARS-CoV-2 that cause COVID-19, and potential threats caused by additional ACE2-utilizing coronaviruses that may emerge in the future./p>

96% as determined by size exclusion high performance liquid chromatography (SEC-HPLC) analysis and size-exclusion chromatography coupled with multi-angle light scattering (SEC-MALS). The purified HH-120 showed as one major band with an apparent MW of around 150 kDa on reducing SDS-PAGE (Fig. 1b). Native-PAGE revealed three adjacent bands with an apparent MW of around 1000 kDa, likely representing hexamers, pentamers, and tetramers, respectively, collectively referred to as “Oligomer”; Native-PAGE also revealed two bands with sizes corresponding to theoretical MW of trimers and dimers, probably formed owing to the heating procedure caused oligomeric disassembly (Fig. 1b). The purity of HH-120 oligomer ranged from 96.2% to 99.5% with different batches when analyzed using SEC-HPLC. One batch showed a 97.39% purity represented by a main peak in SEC-HPLC; the impurities were <3% and included two small peaks for high molecular weight proteins (HMWPs) and a small peak for low molecular weight proteins (LMWPs) (Fig. 1c)./p>90% neutralization of viral infection at a fourfold dilution (Fig. 4g). These results are consistent with the prediction based on in vitro IC90 values and PK results in rats and hamsters, further support that aerosolized HH-120 can be effectively deposited and exert neutralizing activity in the lungs of hamsters. Choosing a treatment regime of 15 min inhalation of HH-120 (nebulized from 5 mg/mL HH-120 solution) at a dosing frequency of twice daily (BID, every 12 h) should be suitable for in vivo efficacy studies./p>

5 indicates a large number of cells infiltrated into the alveolar cavity; the alveolar cavity disappeared; the septum fused, and a transparent membrane was formed on the alveolar wall. Five fields of each section were randomly chosen for evaluation of histopathological changes according to the scoring system above. Histopathological changes of the lung from every hamster were graded based on thickening or consolidation of pulmonary septum, bleeding of pulmonary septum, infiltration of inflammatory cells, vascular thrombosis and distribution area of dust cells. The total score of each index is the final score of histopathological changes for each hamster./p>