Arriva lo studio per il plasma convalescente ed il suo utilizzo anche sulla prestigiosa rivista “Nature”.
Un gruppo di ricercatori accademici statunitensi ha avviato uno sforzo a livello nazionale per incoraggiare le persone che si sono riprese da COVID-19 a donare plasma, che sarà utilizzato per trattare i pazienti in tutto il paese (USA).
Il programma sul plasma convalescente è stato avviato da medici e investigatori di 40 istituzioni, tra cui la Mayo Clinic, la Johns Hopkins University, la Washington University, l’Einstein Medical Center e la Icahn School of Medicine a Mount Sinai, tra cui molti altri che lavorano a stretto contatto con gli Stati Uniti Food and Drug Amministrazione (FDA) e partner del settore.
Il servizio sanitario nazionale del Regno Unito ha lanciato ad aprile un programma attraverso i suoi 23 principali centri ematici per raccogliere plasma convalescente per test in studi clinici pianificati. Allo stesso tempo, un consorzio di attori del settore – Takeda, CSL Behring, Biotest, Bio Products Laboratory, LFB, Octapharma e Microsoft – si è unito per sviluppare un prodotto anticorpale policlonale senza marchio: la globulina iperimmune (H-Ig) purificata dal pool plasma di donatori che si sono ripresi da COVID-19.
Altrove, il trattamento al plasma convalescente sta ottenendo un restyling del ventunesimo secolo, con due sforzi che tentano di catturare l’intero repertorio di anticorpi umani contro SARS-CoV-2 in piattaforme ricombinanti: una collaborazione tra SAb Biotherapeutics, CSL Behring e la US Biomedical Advanced Research and Development Authority (BARDA) che lavorano per introdurre cromosomi artificiali nei bovini per produrre anticorpi umani e uno sforzo di GigaGen per introdurre una libreria di anticorpi contro SARS-CoV-2 in una linea cellulare di mammiferi.
L’obiettivo è aumentare la produzione di anticorpi policlonali per produrre cocktail di trattamento diretti contro il betacoronavirus che causa COVID-19. Ma, come ogni altra risposta alla pandemia, ridimensionare questi sforzi al punto da poter avere un impatto significativo e immediato presenta una serie complessa di problemi.
I primi rapporti sull’uso delle trasfusioni di plasma convalescente per il trattamento di COVID-19 provenivano da un paio di serie di casi piuttosto che da studi adeguatamente controllati, ma i loro risultati erano incoraggianti.
Cinque pazienti dell’Ospedale Terzo Popolare di Shenzhen, in Cina, sono stati trattati con plasma convalescente. Di questi, tre sono stati dimessi e gli altri due erano stabili al 25 marzo, nonostante fossero stati in insufficienza respiratoria prima della trasfusione.
Un secondo studio ha seguito dieci pazienti con malattia grave, reclutati da tre ospedali a Wuhan, in Cina. A causa del taglio dei dati, tre erano stati dimessi e gli altri sette erano pronti per la dimissione. Al contrario, tra dieci controlli storici abbinati con caratteristiche di base simili, tre sono morti, uno migliorato e sei stabilizzato, il che significa che le loro condizioni non sono migliorate né peggiorate.
Dati provenienti da ulteriori studi in Cina e Corea del Sud stanno lentamente iniziando a scorrere, ma molti centri clinici non attendono ulteriori prove, data l’urgenza della crisi e la mancanza di comprovate alternative terapeutiche.
“Questa opzione è diventata rapidamente l’opzione migliore senza dimostrare davvero che avrebbe funzionato”, afferma Arturo Casadevall, presidente di microbiologia molecolare e immunologia presso la Johns Hopkins University, che ha dato il via agli sforzi degli Stati Uniti per distribuire plasma convalescente. “La probabilità di danno è molto bassa rispetto alla possibilità di beneficio”, afferma.
È, tuttavia, importante capire come distribuire al meglio il plasma convalescente per il trattamento di COVID-19. “Il mondo avrà a che fare con questo per un po ‘di più”, afferma Casadevall. “Dobbiamo davvero capire come usare le terapie anticorpali”.
Finora, l’enfasi è stata comprensibilmente rivolta ai pazienti con malattia grave che hanno esaurito le opzioni di trattamento. Johns Hopkins è uno dei pochi centri che intendono intraprendere un possibile processo di prevenzione, condotto dal professore associato di medicina Shmuel Shoham, per valutare se il plasma convalescente può conferire immunità passiva ai destinatari. “Gli anticorpi funzionano sempre in modo profilattico o precoce”, afferma Casadevall.
In modo incoraggiante, i primi rapporti dalla Cina suggeriscono che la terapia potrebbe funzionare anche durante le fasi successive della malattia, quando è già stata stabilita la sindrome da distress respiratorio acuto. Nello studio di Shenzhen, i pazienti hanno ricevuto plasma convalescente tra 10 e 22 giorni dopo il ricovero e quelli nello studio di Wuhan hanno ricevuto una mediana di 16,5 giorni dopo l’insorgenza dei sintomi.
Durante l’epidemia di SARS 2002-2004, i pazienti che hanno ricevuto plasma convalescente entro due settimane hanno avuto risultati significativamente migliori rispetto a quelli che l’hanno ricevuto dopo quel punto.
Ulteriori prove sulla sicurezza e l’efficacia del plasma convalescente in COVID-19 verranno fornite dal programma di accesso esteso degli Stati Uniti. Questo studio aperto su larga scala utilizzerà gruppi di controllo sintetici per confrontare i risultati tra i pazienti che ricevono plasma convalescente e quelli che non lo fanno.
L’iniziativa si sta rapidamente ridimensionando: al 30 aprile erano stati registrati 2.004 siti, erano stati arruolati 7.774 pazienti e 3.809 di loro erano stati sottoposti a trasfusione. Tutti i siti partecipanti aderiranno a un unico protocollo ad accesso esteso concordato dalla FDA degli Stati Uniti e la Mayo Clinic fornirà un unico comitato di revisione istituzionale, eliminando l’obbligo per ciascun sito partecipante di istituire un proprio comitato per garantire standard adeguati per il trattamento e i dati collezione.
Una domanda è se ci sarà abbastanza plasma convalescente per andare in giro, in particolare nei primi mesi della pandemia quando il rapporto tra pazienti guariti e individui non infetti è basso.
Tra i lati positivi, il rapporto tra donatori e riceventi è favorevole: i pazienti in genere ottengono solo una o due unità di plasma convalescente abbinato ai gruppi sanguigni, mentre i donatori in genere donano da due a tre unità. “La matematica geometrica è a tuo favore su questo”, afferma Michael Joyner, professore di anestesia alla Mayo Clinic e responsabile clinico nazionale del programma. “C’è un effetto di amplificazione.” Circa il 70% del pubblico è considerato idoneo a donare sangue. Applicare la stessa regola empirica alla crisi attuale suggerisce che il 70% di coloro che si riprendono possono essere donatori idonei, ma ciò rappresenta al massimo un limite massimo.
La guida recentemente pubblicata dalla FDA raccomanda un titolo anticorpale minimo neutralizzante di 1: 160 (il che significa che una diluizione 1 su 160 di una data unità di plasma ha attività contro il virus); la recente guida della Commissione europea raccomanda un titolo 1: 320. I titoli di anticorpi sono generalmente testati con test immunosoassorbenti enzimatici (ELISA) ad alto rendimento, ma la maggior parte dei siti non ha ancora eseguito test SARS-CoV-2 basati su ELISA. “In questo momento, stiamo solo lavorando partendo dal presupposto che funzioni”, afferma Joyner. Nel tempo, lo studio analizzerà la relazione tra risultati clinici e titoli anticorpali neutralizzanti presenti nel plasma donato.
Se il plasma convalescente può essere considerato la prima gamba in una staffetta terapeutica, la seconda è l’H-Ig. Considerando che il plasma convalescente richiede una manipolazione minima: lo screening dei patogeni trasmissibili e l’inattivazione dei patogeni sono i processi principaliimpiegato – H-Ig è un prodotto farmaceutico standardizzato, ottenuto dalla frazione di anticorpo purificata. Come tale, richiede uno sviluppo clinico completo prima dell’approvazione. “Un modo di pensare a questo è il plasma convalescente è il materiale di partenza”, afferma Julie Kim, presidente della business unit Takeda per le terapie derivate dal plasma.
Ma il prodotto finale differisce dal plasma convalescente per purezza e composizione: l’H-Ig contiene principalmente la frazione anticorpale G immunoglobulinica del plasma donato, mentre il plasma convalescente contiene tutto il fluido sanguigno meno la frazione cellulare. Pertanto, l’H-Ig è più concentrata e più potente del plasma convalescente. “È coerente, scalabile, affidabile; può essere spedito in tutto il mondo “, afferma Kim.
Takeda e CSL Behring, con sede a Tokyo, hanno istituito la CoVIg-19 Plasma Alliance per accelerare lo sviluppo di un singolo prodotto H-Ig senza marchio per COVID-19. A loro si sono aggiunte altre quattro aziende produttrici di prodotti sanguigni: Biotest, con sede a Dreieich, Germania; Bio Products Laboratory, di Elstree, Regno Unito; Les Ulis, LFB con sede in Francia; e Lachen, Octapharma con sede in Svizzera. Microsoft supporta anche l’iniziativa e ha sviluppato ilCoVIg-19 Bot , uno strumento di auto-screening per potenziali donatori per valutare la loro ammissibilità e individuare il centro di raccolta del plasma più vicino.
Altre aziende stanno sviluppando altri prodotti, tra cui Grifols con sede a Barcellona, che produrrà un prodotto H-Ig nella sua struttura di Clayton, nella Carolina del Nord e Emergent BioSolutions, che sta sviluppando sia un prodotto H-Ig umano, COVID-HIG, sia un prodotto a base di anticorpi equini, sviluppato dal plasma di cavalli immunizzati con SARS-CoV-2.
Naturalmente, non esiste un “cambio di testimone” pulito – per estendere la metafora del relè – tra plasma convalescente e H-Ig; il loro uso si sovrapporrà inevitabilmente, anche se diventeranno disponibili in tempi diversi. “Crediamo assolutamente che ci sia spazio per entrambi. Il plasma convalescente ha più immediatezza. Ci vorrà del tempo per produrre “, afferma Bill Mezzanotte, responsabile della ricerca e sviluppo di CSL Behring. Prima della formazione dell’alleanza, Takeda aveva mirato a rendere disponibile l’H-Ig in 9-18 mesi, afferma Kim. “Con l’alleanza, speriamo di batterlo.”
Sono inoltre in corso sforzi per sviluppare prodotti simili a H-Ig ricombinanti. Il più avanzato è SAb Biotherapeutics, che sta collaborando con CSL Behring e BARDA per sviluppare SAB-185, un cocktail policlonale di anticorpi umani ottenuto dal plasma di bovini transgenici immunizzati con la proteina del picco SARS-CoV-2.
La piattaforma, che prevede l’introduzione del completo complemento dei geni dell’anticorpo umano su un cromosoma artificiale, ha trascorso due decenni nello sviluppo. “Abbiamo” bovinizzato “parti dei geni degli anticorpi umani”, afferma il CEO e cofondatore di SAB Eddie Sullivan. La sequenza aminoacidica degli anticorpi risultanti è ancora completamente umana, ma i geni contengono elementi regolatori bovini che ottimizzano la loro espressione nelle plasmacellule bovine.
La società sta seguendo un percorso normativo ibrido originariamente aperto più di un decennio fa da Revo Biologics (precedentemente GTC Biotherapeutics) per la produzione di Atryn (antitrombina umana ricombinante) nel latte di capre transgeniche. Coinvolge il Centro per la medicina veterinaria (CVM) della FDA e il suo Centro per la valutazione e la ricerca biologica. “CVM esamina la piattaforma animale; CBER regola il prodotto anticorpale stesso “, afferma Sullivan.
SAb ha già dimostrato la fattibilità dell’approccio con un diverso cocktail di anticorpi, SAB-301, diretto contro la proteina spike di un altro coronavirus letale, la sindrome respiratoria mediorientale coronavirus (MERS-CoV). In uno studio di fase 1 controllato con placebo su 38 volontari sani,SAB-301 ha dimostrato un profilo di sicurezza simile al placebo e, soprattutto, coloro che hanno ricevuto il cocktail non hanno sviluppato una risposta anticorpale contro nessuno dei suoi componenti, afferma Sullivan.
La preparazione finale dell’anticorpo è altamente purificata per ridurre al minimo la presenza di qualsiasi materiale bovino. Quando è completamente attivo e funzionante, il processo di produzione è altamente efficiente. “Stiamo iperimmunizzando gli animali, quindi sviluppiamo titoli anticorpali molto elevati per il virus”, afferma Sullivan. Gli animali completamente cresciuti – che sono tutti cloni dello stesso genotipo – producono fino a 45 litri al mese e una produzione di anticorpi fino a 25 grammi al litro. “Questo è un sistema molto scalabile”, afferma Sullivan. Quest’anno SAb produce “poche centinaia” di animali. Una volta che sono cresciuti sufficientemente, sarà in grado di iniziare a ridimensionare la produzione SAB-185, supponendo che si dimostri sicuro ed efficace.
GigaGen, che è supportato da Grifols, è un arrivo più recente e il suo sistema di produzione di immunoglobuline policlonali ricombinanti basate su cellule è in una fase iniziale di sviluppo. Implica l’acquisizione su una piattaforma di microfluidica delle popolazioni di cellule B complete da cinque a dieci persone che hanno recuperato COVID-19 e montato una solida risposta immunitaria al virus. I geni associati alla codifica dell’anticorpo vengono quindi trasferiti in una linea cellulare di mammifero. Il pool policlonale risultante di cellule produttrici di anticorpi viene coltivato in massa, dando origine a un prodotto altamente diversificato e potente contenente molte migliaia di immunoglobuline policlonali. “Stiamo ricreando il loro intero repertorio”, afferma David Johnson, CEO e cofondatore di GigaGen. “Non scommettiamo su quale sia il miglior epitopo – o il miglior meccanismo d’azione”, afferma.
La pandemia di COVID-19 ha accelerato i piani di GigaGen per passare alle sperimentazioni cliniche, ma deve iniziare a produrre lotti in condizioni di buone pratiche di fabbricazione (GMP) prima di poter presentare una domanda di indagine per nuovi farmaci. “Il nostro più grande collo di bottiglia è trovare un sito produttivo”, afferma Johnson. Spera di assicurarsi uno slot durante l’estate e mira a raggiungere la clinica alla fine di quest’anno o all’inizio del prossimo.
Per la stragrande maggioranza delle molte migliaia di persone che sono già morte per COVID-19 o che hanno sofferto di gravi malattie che avranno conseguenze a lungo termine, tutti questi interventi arrivano troppo tardi. Esiste un inevitabile ritardo tra l’inizio di una pandemia e la capacità della comunità clinica e delle aziende farmaceutiche e biotecnologiche di rispondere. Ma lo sforzo globale per respingere SARS-CoV-2 dovrà continuare per qualche tempo a venire.
“Le persone devono riconoscere quando è finita la prima ondata, probabilmente siamo riusciti a raggiungere solo metà delle morti”, afferma Joyner. I medici che trattano i pazienti non hanno altra scelta che utilizzare i migliori interventi disponibili in un determinato momento. “In questo tipo di situazioni, il nemico del bene è migliore”, dice. Ma man mano che ci spostiamo ulteriormente nella pandemia, la base di prove a sostegno dell’utilità clinica di tali interventi migliorerà costantemente – e così, si spera, saranno i risultati.