Objectives. To determine whether skin-to-skin contact between mothers and their newborns will reduce the pain experienced by the infant during heel lance. Design. A prospective, randomized, controlled trial. Setting. Boston Medical Center, Boston, Massachusetts. Participants. A total of 30 newborn infants were studied. Interventions. Infants were assigned randomly to either being held by their mothers in whole body, skin-to-skin contact or to no intervention (swaddled in crib) during a standard heel lance procedure. Outcome Measures. The effectiveness of the intervention was determined by comparing crying, grimacing, and heart rate differences between contact and control infants during and after blood collection. Results. Crying and grimacing were reduced by 82% and 65%, respectively, from control infant levels during the heel lance procedure. Heart rate also was reduced substantially by contact. Conclusion. Skin-to-skin contact is a remarkably potent intervention against the pain experienced during heel stick in newborns.

Antibodies are a highly successful class of biological drugs, with over 50 such molecules approved for therapeutic use and hundreds more currently in clinical development. Improvements in technology for the discovery and optimization of high-potency antibodies have greatly increased the chances for finding binding molecules with desired biological properties; however, achieving drug-like properties at the same time is an additional requirement that is receiving increased attention. In this work, we attempt to quantify the historical limits of acceptability for multiple biophysical metrics of "developability." Amino acid sequences from 137 antibodies in advanced clinical stages, including 48 approved for therapeutic use, were collected and used to construct isotype-matched IgG1 antibodies, which were then expressed in mammalian cells. The resulting material for each source antibody was evaluated in a dozen biophysical property assays. The distributions of the observed metrics are used to empirically define boundaries of drug-like behavior that can represent practical guidelines for future antibody drug candidates.

ABSTRACT A diverse portfolio of SARS-CoV-2 vaccine candidates is needed to combat the evolving COVID-19 pandemic. Here, we developed a subunit nanovaccine by conjugating SARS-CoV-2 Spike protein receptor binding domain (RBD) to the surface of oxidation-sensitive polymersomes. We evaluated the humoral and cellular responses of mice immunized with these surface-decorated polymersomes (RBD surf ) compared to RBD-encapsulated polymersomes (RBD encap ) and unformulated RBD (RBD free ), using monophosphoryl lipid A-encapsulated polymersomes (MPLA PS) as an adjuvant. While all three groups produced high titers of RBD-specific IgG, only RBD surf elicited a neutralizing antibody response to SARS-CoV-2 comparable to that of human convalescent plasma. Moreover, RBD surf was the only group to significantly increase the proportion of RBD-specific germinal center B cells in the vaccination-site draining lymph nodes. Both RBD surf and RBD encap drove similarly robust CD4 + and CD8 + T cell responses that produced multiple Th1-type cytokines. We conclude that multivalent surface display of Spike RBD on polymersomes promotes a potent neutralizing antibody response to SARS-CoV-2, while both antigen formulations promote robust T cell immunity.

ABSTRACT The SARS-CoV-2 virus has caused an unprecedented global crisis, and curtailing its spread requires an effective vaccine which elicits a diverse and robust immune response. We have previously shown that vaccines made of a polymeric glyco-adjuvant conjugated to an antigen were effective in triggering such a response in other disease models and hypothesized that the technology could be adapted to create an effective vaccine against SARS-CoV-2. The core of the vaccine platform is the copolymer p(Man-TLR7), composed of monomers with pendant mannose or a toll-like receptor 7 (TLR7) agonist. Thus, p(Man-TLR7) is designed to target relevant antigen-presenting cells (APCs) via mannose-binding receptors and then activate TLR7 upon endocytosis. The p(Man-TLR7) construct is amenable to conjugation to protein antigens such as the Spike protein of SARS-CoV-2, yielding Spike-p(Man-TLR7). Here, we demonstrate Spike-p(Man-TLR7) vaccination elicits robust antigen-specific cellular and humoral responses in mice. In adult and elderly wild-type mice, vaccination with Spike-p(Man-TLR7) generates high and long-lasting titers of anti-Spike IgGs, with neutralizing titers exceeding levels in convalescent human serum. Interestingly, adsorbing Spike-p(Man-TLR7) to the depot-forming adjuvant alum, amplified the broadly neutralizing humoral responses to levels matching those in mice vaccinated with formulations based off of clinically-approved adjuvants. Additionally, we observed an increase in germinal center B cells, antigen-specific antibody secreting cells, activated T follicular helper cells, and polyfunctional Th1-cytokine producing CD4 + and CD8 + T cells. We conclude that Spike-p(Man-TLR7) is an attractive, next-generation subunit vaccine candidate, capable of inducing durable and robust antibody and T cell responses.

Abstract Fibrotic diseases are involved in 45% of deaths in the United States. In particular, fibrosis of the kidney and lung are major public health concerns due to their high prevalence and lack of existing treatment options. Here, we harness the pathophysiological features of fibrotic diseases, namely leaky vasculature and aberrant extracellular matrix (ECM) protein deposition (i.e. collagen), to target an anti-fibrotic biologic and a small molecule drug to disease sites of fibrosis, thus improving their therapeutic potential in mouse models of lung and kidney fibrosis. First, we identify and validate collagen-targeting drug delivery systems that preferentially accumulate in the diseased organs: von Willebrand Factor’s A3 domain (VWF-A3) and decorin-derived collagen-binding peptide-conjugated micelles (CBP-micelles). We then engineer and recombinantly express novel candidate biologic therapies based on the anti-inflammatory cytokine IL-10: A3-IL-10 and A3-Serum Albumin-IL-10 (A3-SA-IL-10). Simultaneously, we stably encapsulate the potential anti-fibrotic water-insoluble drug, rapamycin, in CBP-micelles. We show that these novel formulations of therapeutics bind to collagen in vitro and that their efficacy in mouse models of lung and kidney fibrosis is improved, compared to free, untargeted drugs. Our results demonstrate that collagen-targeted anti-fibrotic drugs may be next generation therapies of high clinical potential.

Concurrent

Abstract Immune reactions to protein drugs present substantial challenges to protein replacement for treating congenital diseases and metabolic deficiencies, due to the lack of endogenous tolerance or the protein drug’s partial or total non-human origin. We sought to transiently modify the immune environment when the adaptive response to the drug antigen is mounted to lessen future reactions upon continued therapeutic treatment, without modifying the drug itself. Herein, we characterize a recombinant fusion of the cytokine Flt3L to serum albumin and describe a novel pathway of Flt3L-mediated immune regulation. We highlight reduced activation of dendritic cells (DC) as well as an increased frequency of DCs expressing LAP, a TGF-β precursor. These effects in combination with low doses of the exogenous antigen led to less TH2 differentiation. This enabled a tolerance-biasing induction regimen to significantly decrease anti-drug antibodies upon repeated exposure to a clinically used, immunogenic fungal enzyme, rasburicase. This induction regimen reduced the Tfh compartment and increased Tfh cells expressing Foxp3 and PD-L1, suggesting a regulatory response. Overall, we introduce the use of a Flt3L variant as an induction therapeutic to modulate the innate immune response, thereby attenuating the adaptive reaction to antigenic protein drugs and addressing an unmet clinical need.