Development of a hyperimmune equine serum therapy for COVID-19 in Argentina

The disease named COVID-19, caused by the SARS-CoV-2 coronavirus, is currently generating a global pandemic. Vaccine development is no doubt the best long-term immunological approach, but in the current epidemiologic and health emergency there is a need for rapid and effective solutions. Convalescent plasma is the only antibody-based therapy available for COVID-19 patients to date. Equine polyclonal antibodies (EpAbs) put forward a sound alternative. The new generation of processed and purified EpAbs containing highly purified F(ab’)2 fragments demonstrated to be safe and well tolerated. EpAbs are easy to manufacture allowing a fast development and scaling up for a treatment. Based on these ideas, we present a new therapeutic product obtained after immunization of horses with the receptor-binding domain of the viral Spike glycoprotein. Our product shows around 50 times more potency in in vitro seroneutralization assays than the average of convalescent plasma. This result may allow us to test the safety and efficacy of this product in a phase 2/3 clinical trial to be conducted in July 2020 in the metropolitan area of Buenos Aires, Argentina.

La enfermedad denominada COVID-19 es causada por el coronavirus SARS-CoV-2 y es actualmente considerada una pandemia a nivel global. El desarrollo de vacunas es sin duda la mejor estrategia a largo plazo, pero debido a la emergencia sanitaria, existe una necesidad urgente de encontrar soluciones rápidas y efectivas para el tratamiento de la enfermedad. Hasta la fecha, el uso de plasma de convalecientes es la única inmunoterapia disponible para pacientes hospitalizados con COVID-19. El uso de anticuerpos policlonales equinos (EpAbs) es otra alternativa terapéutica interesante. La nueva generación de EpAbs incluyen el procesamiento y purificación de los mismos y la obtención de fragmentos F(ab’)2 con alta pureza y un excelente perfil de seguridad en humanos. Los EpAbs son fáciles de producir, lo cual permite el desarrollo rápido y la elaboración a gran escala de un producto terapéutico. En este trabajo mostramos el desarrollo de un suero terapéutico obtenido luego de la inmunización de caballos utilizando el receptor-binding domain de la glicoproteína Spike del virus. Nuestro producto mostró ser alrededor de 50 veces más potente en ensayos de seroneutralización in vitro que el promedio de los plasmas de convalecientes. Estos resultados nos permitirían testear la seguridad y eficacia de nuestro producto en ensayos clínicos de fase 2/3 a realizarse a partir de julio de 2020 en la zona metropolitana de Buenos Aires, Argentina.

Desarrollo de un producto anti-toxina shiga para la prevención del síndrome urémico hemolítico / Development of a product anti-Shiga toxin for prevention of the hemolytic uremic syndrome

El síndrome urémico hemolítico (SUH) típico es una enfermedad huérfana causada por cepas de Escherichia coli productoras de toxina Shiga (Stx) y caracterizada por daño renal agudo, anemia hemolítica microangiopática y plaquetopenia. Es endémico en Argentina, el país con mayor incidencia de SUH en el mundo. Debido al rol fundamental de la Stx en su patogenia, se puede considerar que, como otras toxemias conocidas, el SUH podría ser tratado con anticuerpos. Este trabajo describe el desarrollo de un nuevo tratamiento capaz de neutralizar el efecto tóxico de distintas variantes de la Stx. El tratamiento consiste en fragmentos F(ab')2 provenientes de un antisuero equino cuya eficacia y potencia contra Stx1 y Stx2 se comprobó en diferentes modelos preclínicos. El producto mostró ser seguro en animales, presentó la farmacocinética descripta para compuestos similares y se pudo establecer una posible ventana terapéutica para su adecuada administración. En conjunto, los resultados preclínicos obtenidos validan la realización de un estudio clínico de primer uso en humanos. En dicho estudio, que se realizará en el Hospital Italiano de Buenos Aires, se analizará la seguridad y la farmacocinética del producto en voluntarios adultos sanos. Estos resultados sentarán las bases para la realización del estudio clínico fase II en pacientes pediátricos con infección por cepas de E. coli productoras de Stx.

The typical hemolytic uremic syndrome (HUS) is an orphan disease caused by Shiga toxin(Stx) -producing Escherichia coli strains and characterized by acute kidney damage, microangiopathic hemolytic anemia and low platelet count. It is endemic in Argentina, the country with the highest incidence of HUS in the world. Stx is essential for its development and therefore, HUS is considered a toxemic non-bacteremic disorder, which could be treated with antibodies. Herein we describe the development of a new treatment capable of neutralizing the toxic effect of Stx and its variants. The treatment consists of F(ab')2 fragments from an equine antiserum whose efficacy and potency against Stx1 and Stx2 were proved in different preclinical models. The product was shown to be safe in animals. Furthermore, the anti-Stx F(ab')2 pharmacokinetic was shown to be similar to that of analogous compounds and a therapeutic window for its administration was determined. Altogether, these preclinical results warrant testing in humans. The phase I clinical trial will be performed at the Hospital Italiano in Buenos Aires to evaluate the safety and pharmacokinetics of the product in healthy adult volunteers. Based on the results of this study, a phase II clinical trial will be planned in pediatric patients diagnosed with infection by Stx-producing E. coli strains.