The use of immunoglobulins and monoclonal antibodies against COVID-19

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Introduction. When a new disease occurs, one of the most affordable remedies is drugs containing specific antibodies to this infectious agent. The use of such drugs is aimed at reducing the amount of the pathogen in the macroorganism and the associated reduction in the severity of the symptoms of the disease or recovery.

The purpose of this review is to analyze the experience of using immunoglobulins and monoclonal antibodies in the treatment of COVID-19 patients during the pandemic.

Results and conclusion. The two main groups of medical protective agents that block the penetration of the SARS-CoV-2 virus into permissive cells are drugs obtained from blood plasma of convalescents (immunoglobulin) and human monoclonal antibodies. The first group of drugs in the treatment of COVID-19 includes blood plasma of convalescents, which can be successfully used for emergency prevention. The main disadvantage of using blood plasma convalescents is the difficulty of standardization due to the different content of specific antibodies in donors. Another disadvantage is the undesirable side effects in recipients that occur after plasma administration. An alternative approach to COVID-19 therapy is the use of humanized and genetically engineered human monoclonal antibodies against certain epitopes of the SARS-CoV-2 virus. For example, monoclonal antibodies against receptor-binding domain of the S-protein, which prevents the virus from entering permissive cells and interrupts the development of infection. The advantages of these drugs are their safety, high specific activity, and the possibility of standardization. However, the complexity of their production and high cost make them inaccessible for mass use in practical medicine.

About the authors

Elena E. Popadyuk

48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: 48cnii@mil.ru
ORCID iD: 0009-0008-1667-7485

Researcher at the Research Department

Russian Federation, 141306, 6-Sergiev Posad

Tatyana E. Sizikova

48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: sizikovate@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1817-0126

Ph.D. (Biol.), Senior Researcher at the Research Department of the Federal State Budgetary Institution

Russian Federation, 141306, 6-Sergiev Posad

Aleksey L. Khmelev

48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: hmeleval@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-6686-320X

Ph.D. (Med.) Researcher at the Research Department of the Federal State Budgetary Institution

Russian Federation, 141306, 6-Sergiev Posad

Mikhail A. Timofeev

Directorate of the Chief of the Radiation, Chemical and Biological Protection Troops of the Armed Forces of the Russian Federation

Email: 48cnii@mil.ru
ORCID iD: 0009-0004-6103-5984

Chief expert of the Department of Biological protection of the Department of the Chief of the Armed Forces of the Russian Armed Forces

Russian Federation, 119160, Moscow

Vitaliy N. Lebedev

48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: 48cnii@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-6552-4599

Dr. Sci. (Biol.), Leading Researcher at the Research Department of the Federal State Budgetary Institution

Russian Federation, 141306, 6-Sergiev Posad

Sergey V. Borisevich

48 Central Research Institute of the Ministry of Defense of the Russian Federation

Email: 48cnii@mil.ru
ORCID iD: 0000-0002-6742-3919

DSc, professor, academician of RAS, head of the institute

Russian Federation, 141306, 6-Sergiev Posad

References

  1. WHO. Coronavirus disease (COVID-19). Situation reports. Available at: https://www.who.int/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/situation-reports
  2. Huang X., Wei F., Hu L., Wen L., Chen K. Epidemiology and clinical characteristics of COVID-19. Arch. Iran. Med. 2020; 23(4): 268–71. https://doi.org/10.34172/aim.2020.09
  3. Yin S., Huang M., Li D., Tang N. Difference of coagulation features between severe pneumonia induced by SARS-CoV2 and non-SARS-CoV2. J. Thromb. Thrombolysis. 2021; 51(4): 1107–10. https://doi.org/10.1007/s11239-020-02105-8
  4. Zhang W., Zhao Y., Zhang F., Wang Q., Li T., Liu Z., et al. The use of anti-inflammatory drugs in the treatment of people with severe coronavirus disease 2019 (COVID-19): The Perspectives of clinical immunologists from China. Clin. Immunol. 2020; 214: 108393. https://doi.org/10.1016/j.clim.2020.108393
  5. Liu L., Wei Q., Nishiura K., Peng J., Wang H., Midkiff C., et al. Spatiotemporal interplay of severe acute respiratory syndrome coronavirus and respiratory mucosal cells drives viral dissemination in rhesus macaques. Mucosal Immunol. 2016; 9(4): 1089–101. https://doi.org/10.1038/mi.2015.127
  6. Mair-Jenkins J., Saavedra-Campos M., Baillie J.K., Cleary P., Khaw F.M., Lim W.S., et al. The effectiveness of convalescent plasma and hyperimmune immunoglobulin for the treatment of severe acute respiratory infections of viral etiology: a systematic review and exploratory meta-analysis. J. Infect. Dis. 2015; 211(1): 80–90. https://doi.org/10.1093/infdis/jiu396
  7. Chai K.L., Valk S.J., Piechotta V., Kimber C., Monsef I., Doree C., et al. Convalescent plasma or hyperimmune immunoglobulin for people with COVID-19: a living systematic review. Cochrane Database Syst. Rev. 2020; 10: CD013600. https://doi.org/10.1002/14651858.CD013600.pub3
  8. Smolyanova T.I., Bagaeva N.S., Kolganova M.A., Shokhin I.E., Nikolaeva A.M., Vyaznikova T.V., et al. Phase I pharmacokinetics study of drug «COVID-Globulin» (specific human immunoglobulin against COVID-19). Razrabotka i registratsiya lekarstvennykh sredstv. 2022; 11(2): 180–6. https://doi.org/10.33380/2305-2066-2022-11-2-180-186 https://elibrary.ru/eetors (in Russian)
  9. Casadevall A., Pirofski L.A. The convalescent sera option for containing COVID-19. J. Clin. Invest. 2020; 130(4): 1545–8. https://doi.org/10.1172/JCI138003
  10. Tu Y.F., Chien C.S., Yarmishyn A.A., Lin Y.Y., Luo Y.H., Lin Y.T., et al. A review of SARS-CoV-2 and the ongoing clinical trials. Int. J. Mol. Sci. 2020; 21(7): 2657. https://doi.org/10.3390/ijms21072657
  11. Liu C., Zhou Q., Li Y., Garner L.V., Watkins S.P., Carter L.J., et al. Research and development on therapeutic agents and vaccines for COVID-19 and related human coronavirus diseases. ACS Cent. Sci. 2020; 6(3): 315–31. https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c00272
  12. The State Register of Medicines. Available at: https://grls.pharm-portal.ru/ (in Russian)
  13. Tetro J.A. Is COVID-19 receiving ADE from other coronaviruses? Microbes Infect. 2020; 22(2): 72–3. https://doi.org/10.1016/j.micinf.2020.02.006
  14. Zhou G., Zhao Q. Perspectives on therapeutic neutralizing antibodies against the Novel Coronavirus SARS-CoV-2. Int. J. Biol. Sci. 2020; 16(10): 1718–23. https://doi.org/10.7150/ijbs.45123
  15. Walls A.C., Park Y.J., Tortorici M.A., Wall A., McGuire A.T., Veesler D. Structure, function, and antigenicity of the SARS-CoV-2 spike glycoprotein. Cell. 2020; 181(2): 281–92.e6. https://doi.org/10.1016/j.cell.2020.02.058
  16. Wong S.K., Li W., Moore M.J., Choe H., Farzan M. A 193-amino acid fragment of the SARS coronavirus S protein efficiently binds angiotensin-converting enzyme 2. J. Biol. Chem. 2004; 279(5): 3197–201. https://doi.org/10.1074/jbc.C300520200
  17. Winkler E.S., Gilchuk P., Yu J., Bailey A.L., Chen R.E., Chong Z., et al. Human neutralizing antibodies against SARS-CoV-2 require intact Fc effector functions for optimal therapeutic protection. Cell. 2021; 184(7): 1804–20.e16. https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.02.026
  18. Lempp F.A., Soriaga L.B., Montiel-Ruiz M., Benigni F., Noack J., Park Y.J., et al. Lectins enhance SARS-CoV-2 infection and influence neutralizing antibodies. Nature. 2021; 598(7880): 342–7. https://doi.org/10.1038/s41586-021-03925-1
  19. Coronavirus infection COVID-19: Clinical recommendations of the Russian Federation; 2022. Available at: https://diseases.medelement.com/disease/коронавирусная-инфекция-covid-19-версия-16-кр-рф-2022/17264 (in Russian)
  20. FDA. Fact sheet for health care providers emergency use authorization (EUA) of Bamlanivimab and Etesevimab (Revoked). Available at: https://fda.gov/media/145802/download
  21. AstraZeneca. AZD7442 request for emergency use authorization for COVID-19 prophylaxis filed in US. Available at: https://www.astrazeneca.com/media-centre/press-releases/2021/azd7442-request-for-emergency-use-authorization-for-covid-19-prophylaxis-filed-in-us.html
  22. Weinreich D.M., Sivapalasingam S., Norton T., Ali S., Gao H., Bhore R., et al. REGN-COV2, a neutralizing antibody cocktail, in outpatients with COVID-19. N. Engl. J. Med. 2021; 384(3): 238–51. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2035002
  23. McMahan K., Yu J., Mercado N.B., Loos C., Tostanoski L.H., Chandrashekar A., et al. Correlates of protection against SARS-CoV-2 in rhesus macaques. Nature. 2021; 590(7847): 630–4. https://doi.org/10.1038/s41586-020-03041-6
  24. Gottlieb R.L., Nirula A., Chen P., Boscia J., Heller B., Morris J., et al. Effect of Bamlanivimab as monotherapy or in combination with Etesevimab on viral load in patients with mild to moderate COVID-19: A randomized clinical trial. JAMA. 2021; 325(7): 632–44. https://doi.org/10.1001/jama.2021.0202
  25. ACTIV-3/Therapeutics for Inpatients with COVID-19 (TICO) Study Group. Efficacy and safety of two neutralising monoclonal antibody therapies, sotrovimab and BRII-196 plus BRII-198, for adults hospitalised with COVID-19 (TICO): a randomised controlled trial. Lancet Infect. Dis. 2022; 22(5): 622–35. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(21)00751-9
  26. Gupta A., Gonzalez-Rojas Y., Juarez E., Crespo Casal M., Moya J., Falci D.R., et al. Early treatment for COVID-19 with SARS-CoV-2 neutralizing antibody Sotrovimab. N. Engl. J. Med. 2021; 385(21): 1941–50. https://doi.org/10.1056/NEJMoa2107934
  27. ACTIV-3/Therapeutics for Inpatients with COVID-19 (TICO) Study Group. Efficacy and safety of two neutralising monoclonal antibody therapies, sotrovimab and BRII-196 plus BRII-198, for adults hospitalised with COVID-19 (TICO): a randomised controlled trial. Lancet Infect Dis. 2022; 22 (5): 622-35. DOI: https://doi.org/10.1016/S1473-3099(21)00751-9
  28. Medum. Bebtelovimab. Available at: https://medum.ru/bebtelovimab (in Russian)
  29. Markina U.A., Fomina D.S., Lebedkina M.S., Kruglova T.S., Chernov A.A., Zagrebneva A.I., et al. Efficacy and safety of Regdanvimab in patients with mild/moderate covid-19 and high risk of progression of the disease: a retrospective study in a short-term stay unit. Terapevticheskii arkhiv. 2022; 94(5): 675–82. https://doi.org/10.26442/00403660.2022.05.201690 https://elibrary.ru/zxhuje (in Russian)
  30. Deeks E.D. Casirivimab/Imdevimab: First Approval. Drugs. 2021; 81(17): 2047–55. https://doi.org/10.1007/s40265-021-01620-z
  31. Zhou W.K., Wang A.L., Xia F., Xiao Y.N., Tang S.Y. Effects of media reporting on mitigating spread of COVID-19 in the early phase of the outbreak. Math. Biosci. Eng. 2020; 17(3): 2693–707. https://doi.org/10.3934/mbe.2020147
  32. Chen L., Xiong J., Bao L., Shi Y. Convalescent plasma as a potential therapy for COVID-19. Lancet Infect. Dis. 2020; 20(4): 398–400. https://doi.org/10.1016/S1473-3099(20)30141-9
  33. Pelegrin M., Naranjo-Gomez M., Piechaczyk M. Antiviral monoclonal antibodies: can they be more than simple neutralizing agents? Trends Microbiol. 2015; 23(10): 653–65. https://doi.org/10.1016/j.tim.2015.07.005

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Popadyuk E.E., Sizikova T.E., Khmelev A.L., Timofeev M.A., Lebedev V.N., Borisevich S.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».