Inhalatie van laagmoleculaire heparine als profylaxe om SARS-CoV-2 infectie te voorkomen

De huidige Corona (COVID-19) pandemie heeft een grote, en negatieve, impact op
onze samenleving gehad, economisch, sociaal en medisch, in mensenlevens direct
verloren aan COVID-19 als in een verhoogde belasting op zorgmedewerkers en
verminderde beschikbaarheid van (electieve) zorg. Zodoende is er een noodzaak
om profylactische middelen te ontdekken welk de verspreiding van het
coronavirus (SARS-CoV-2) kunnen tegengaan. In eerder onderzoek in het AMC
werden laagmoleculairgewicht heparinen (LWMH's) geidentificeerd als een sterke
remmer van infectie met SARS-CoV-2. Omdat de luchtwegen een (van de)
belangrijkste besmettingsroutes voor SARS-CoV-2 zijn zullen we in deze studie
uitzoeken of intranasale applicatie van LMWH's de binding van SARS-CoV-2 aan
menselijk epitheel ex-vivo kan blokkeren. Om dit te bewerkstelligen hebben we
een studie opgezet waarin gezonde vrijwilligers intranasaal LMWH toegediend
zullen krijgen, vervolgens zal neusepitheel worden geisoleerd om vervolgens in
een laboratorium dit epitheel bloot te stellen aan SARS-CoV-2 om de remming van
virusbinding door LMWH's te objectiveren.

Primair doel: Verschil in SARS-CoV-2 binding (uitgedrukt in pg/mL gebonden
virus (gepseudotypeerd virus)) aan epitheelcellen geisoleerd uit de neusholte
tussen groepen behandeld met LMWH en die niet behandeld met LMWH.
(Vrijwilligers vormen een interne controle, waarbij eerst een brush zonder LMWH
(enkel NaCl) wordt afgenomen, hierna met LMWH. Er zal een extra controlegroep
worden geincludeerd van patiënten welk subcutaan therapeutische doseringen
LMWHs krijgen voor thrombotische events, waarbij tevens wordt gekeken naar
verschil in virusbinding in pg/mL gebonden virus.

Tweede doel: Descriptieve analyse van immuunactivatie en cytokine productie van
nasale epitheelcellen na blootstelling aan SARS-CoV-2 tussen LMWH en niet LMWH
groepen.
Verschil in SARS-CoV-2 binding (uitgedrukt in pg/mL gebonden virus (Wild-type
SARS-CoV-2) aan epitheelcellen geisoleerd uit de neusholte tussen groepen
behandeld met LMWH en die niet behandeld met LMWH

Een single-center, open label interventiestudie. 24 gezonde vrijwilligers
zullen als primaire onderzoeksgroep dienen en dienen als hun eigen interne
controle waarbij in een neusgat 370uL NaCl oplossing wordt aangebracht (in 3
dosissen van 100uL elke 10 minuten om verlies van medicatie door condensatie te
voorkomen) via een neusspuit (MAD Nasal* Intranasal Mucosal Atomization
Device), deze spuit heeft 70uL dode ruimte, wat als gevolg heeft dat 300uL NaCl
aan het neusepitheel zal worden aangebracht. Hierna zal met een nasal brush
epitheelcellen worden afgenomen.
Vervolgens wordt in het andere neusgat enoxaparine aangebracht met dezelfde
spuit (370uL Clexane forte, enoxaparine in 150mg/ml concentratie, met 70uL dode
ruimte in de spuit wordt 300uL (45mg enoxaparine, in 3 dosissen van 100uL elke
tien minuten) aangebracht aan het neusepitheel). Na 30minuten incubatietijd
opnieuw met een brush cellen worden afgenomen.

'Om het effect van LMWH's welk niet topicaal maar intraveneus/ subcutaan worden
aangebracht in systemische dosering zal een extra controlegroep van 4 klinische
vrijwilligers worden geincludeerd. Deze zullen voor een medische reden
(thrombotisch event) LWMH's krijgen. Hier zullen we met een neusbrush
epitheelcellen afnemen om deze vervolgens in het lab te analyseren. Cellen
zullen worden afgenomen op Tmax van enoxaparine (4u na het toedienen van een
subcutane dosis).'
- Amendement mei 2021: 5 maanden na starten met de trial is er geen succes
geweest voor het includeren van klinische vrijwilligers. Zodoende wordt het
protocol uitgebreid.
Deze onderzoeksgroep (cohort 2) wordt teruggebracht tot 4 personen, dit omdat
er geen effect van subcutane heparinen wordt verwacht, zodoende is dezelfde
mate van statistische power niet nodig. De vier personen zijn gezonde
vrijwilligers, vergelijkbaar met de populatie van cohort 1, welk de
studiemedicatie nasaal krijgt.

Alle epitheelcellen zullen worden geincubeerd met SARS-CoV-2 en de binding van
virus aan epitheelcellen zal worden onderzocht.

370uL enoxaparine (150mg/ml, dosis van 45mg met 70uL dode ruimte in de spuit), en 370uL fysiologisch zout (NaCl 0,9% in water). Aangebracht in linker en rechter neusgat in vrijwilligers van cohort 1. 100IE/kg enoxaparine subcutaan toegediend in de abdominale regio in vrijwilligers van cohort 2.

Intranasale applicatie van LMWH's, en enoxaparine, in de dosis waarin wij dit
voorstellen zien we als veilig omdat de voorgestelde dosis vele malen lager
licht dan huidige therapeutische doseringen. De dosis is vergelijkbaar met
subcutaan ingebrachte profylactische dosering. Het verwachte systemische effect
van de neusdruppels zal verwaarloosbaar zijn, aangezien de LMWHs op het
epitheel blijven en niet door de mucosa heen kunnen.
Bronchiale applicatie van LMWHs is reeds onderzocht in eerdere studies waarbij
bij dosissen van 2mg/kg er geen verandering van de serum anti factor Xa werd
gezien. Daarbij liet het de hemostase onveranderd.

Risico's van de neusbrush worden ook als minimaal geacht, gezien er geen
invasieve handeling wordt verricht en enkel oppervlakkig epitheel wordt
geisoleerd.

Cohort 2 zal een enkele dosis therapeutische enoxaparine krijgen.
Gerapporteerde risico's hiervan zijn verhoogd bloedingsrisico en tijdelijke
stijging van leverenzymen (met name transaminasen). De meeste van deze risico's
nemen toe namate behandeling met bloedverdunners langer doorgaat, met een
halfwaardetijd van 5uur is na 24uur vrijwel alle enoxaparine uit het lichaam
verdwenen. Ook kan enoxaparine met protamine worden gecoupeerd. Er is in het
AMC zeer veel ervaring met enoxaparine, aangezien dit op grote schaal als
bloedverdunner wordt ingezet.