A safe and effective vaccine against COVID-19 is urgently needed in quantities that are sufficient to immunize large populations. Here we report the preclinical development of two vaccine candidates (BNT162b1 and BNT162b2) that contain nucleoside-modified messenger RNA that encodes immunogens derived from the spike glycoprotein (S) of SARS-CoV-2, formulated in lipid nanoparticles. BNT162b1 encodes a soluble, secreted trimerized receptor-binding domain (known as the RBD–foldon). BNT162b2 encodes the full-length transmembrane S glycoprotein, locked in its prefusion conformation by the substitution of two residues with proline (S(K986P/V987P); hereafter, S(P2) (also known as P2 S)). The flexibly tethered RBDs of the RBD–foldon bind to human ACE2 with high avidity. Approximately 20% of the S(P2) trimers are in the two-RBD 'down', one-RBD 'up' state. In mice, one intramuscular dose of either candidate vaccine elicits a dose-dependent antibody response with high virus-entry inhibition titres and strong T-helper-1 CD4+ and IFNγ+CD8+ T cell responses. Prime–boost vaccination of rhesus macaques (Macaca mulatta) with the BNT162b candidates elicits SARS-CoV-2-neutralizing geometric mean titres that are 8.2–18.2× that of a panel of SARS-CoV-2-convalescent human sera. The vaccine candidates protect macaques against challenge with SARS-CoV-2; in particular, BNT162b2 protects the lower respiratory tract against the presence of viral RNA and shows no evidence of disease enhancement. Both candidates are being evaluated in phase I trials in Germany and the USA1–3, and BNT162b2 is being evaluated in an ongoing global phase II/III trial (NCT04380701 and NCT04368728). BNT162b1 and BNT162b2 are two candidate mRNA vaccines against COVID-19 that elicit high virus-entry inhibition titres in mice, elicit high virus-neutralizing titres in rhesus macaques and protect macaques from SARS-CoV-2 challenge.

Articular cartilage has a limited capacity for repair. We investigated the effect of rhBMP-2 (recombinant human bone morphogenetic protein-2) on the healing of full-thickness osteochondral defects in adult New Zealand White rabbits. A single defect, three millimeters wide by three millimeters deep, was created in the trochlear groove of the right femur in eighty-nine rabbits. The defect was either left empty, filled with a plain collagen sponge, or filled with a collagen sponge impregnated with five micrograms of rhBMP-2. The animals were killed at four, eight, or twenty-four weeks, and the repair tissue was examined histologically and evaluated with use of a grading scale. The defects also were examined immunohistochemically for the presence of type-II collagen at four and eight weeks. The rate of bone repair was evaluated with fluorescent labeling of bone at two and four weeks and with use of fluorescence microscopy at eight weeks.Treatment with rhBMP-2 greatly accelerated the formation of new subchondral bone and improved the histological appearance of the overlying articular surface. At twenty-four weeks, the thickness of the repair cartilage was 70 per cent that of the normal adjacent cartilage and a new tidemark usually had formed between the repair cartilage and the underlying subchondral bone. The average total scores on the histological grading scale were significantly better (p < 0.01) for the defects treated with rhBMP-2 than for the untreated defects (those left empty or filled with a plain collagen sponge) at all time-points. Immunostaining with an antibody against type-II collagen showed the diffuse presence of this cartilage-specific collagen throughout the repair cartilage in the treated defects. The untreated defects demonstrated minimum staining with this antibody.CLINICAL RELEVANCE: The operative removal of cartilage damaged as a result of trauma or focal osteoarthrosis is of little value because of the limited capability of articular cartilage to repair. If the damaged cartilage were to be removed and the tissue were induced to heal, the self-perpetuating process of osteoarthrosis might be prevented. We describe the capacity of rhBMP-2 to accelerate the healing of full-thickness defects of articular cartilage and to improve the histological appearance and biochemical characteristics of the repair cartilage. These improvements were evident as long as twenty-four weeks postoperatively in adult rabbits. Because of the technical simplicity of delivering a recombinant protein growth factor compared with transplanting cells, and because of the improvement in healing afforded by rhBMP-2, the use of this growth factor and related proteins to influence the healing of defects of articular cartilage should be investigated further.

Abstract A safe and effective vaccine against COVID-19 is urgently needed in quantities sufficient to immunise large populations. We report the preclinical development of two BNT162b vaccine candidates, which contain lipid-nanoparticle (LNP) formulated nucleoside-modified mRNA encoding SARS-CoV-2 spike glycoprotein-derived immunogens. BNT162b1 encodes a soluble, secreted, trimerised receptor-binding domain (RBD-foldon). BNT162b2 encodes the full-length transmembrane spike glycoprotein, locked in its prefusion conformation (P2 S). The flexibly tethered RBDs of the RBD-foldon bind ACE2 with high avidity. Approximately 20% of the P 2S trimers are in the two-RBD ‘down,’ one-RBD ‘up’ state. In mice, one intramuscular dose of either candidate elicits a dose-dependent antibody response with high virus-entry inhibition titres and strong TH1 CD4 + and IFNγ + CD8 + T-cell responses. Prime/boost vaccination of rhesus macaques with BNT162b candidates elicits SARS-CoV-2 neutralising geometric mean titres 8.2 to 18.2 times that of a SARS-CoV-2 convalescent human serum panel. The vaccine candidates protect macaques from SARS-CoV-2 challenge, with BNT162b2 protecting the lower respiratory tract from the presence of viral RNA and with no evidence of disease enhancement. Both candidates are being evaluated in phase 1 trials in Germany and the United States. BNT162b2 is being evaluated in an ongoing global, pivotal Phase 2/3 trial ( NCT04380701 , NCT04368728 ).

Abstract Bioadhesive materials and patches are promising alternatives to surgical sutures and staples. However, many existing bioadhesives do not meet the functional requirements of current surgical procedures and interventions. Here we present a translational patch material that exhibits: (1) instant adhesion to wet tissues (2.5-fold stronger than Tisseel, an FDA-approved fibrin glue), (2) ultra-stretchability (stretching to >300% its original length without losing elasticity), (3) compatibility with rapid photo-projection (<2 min fabrication time/patch), and (4) ability to deliver therapeutics. Using our established procedures for the in silico design and optimization of anisotropic-auxetic patches, we create next generation patches for instant attachment to wet and dry tissues while conforming to a broad range of organ mechanics ex vivo and in vivo . Patches coated with exosomes demonstrate robust wound healing capability in vivo without inducing a foreign body response and without the need for patch removal that can cause pain and bleeding. We further demonstrate a new single material-based, void-filling auxetic patch designed for the treatment of lung puncture wounds. Teaser We demonstrate a sticky and highly elastic patch with conforming designs for dynamic organ repair.

Abstract Bioadhesive materials and patches are promising alternatives to surgical sutures and staples. However, many existing bioadhesives do not meet the functional requirements of current surgical procedures and interventions. Here, we present a translational patch material that exhibits instant adhesion to tissues (2.5-fold stronger than Tisseel, an FDA-approved fibrin glue), ultra-stretchability (stretching to >300% its original length without losing elasticity), compatibility with rapid photo-projection (<2 min fabrication time/patch), and ability to deliver therapeutics. Using our established procedures for the in silico design and optimization of anisotropic-auxetic patches, we created next-generation patches for instant attachment to tissues while conforming to a broad range of organ mechanics ex vivo and in vivo. Patches coated with extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells demonstrate robust wound healing capability in vivo without inducing a foreign body response and without the need for patch removal that can cause pain and bleeding. We further demonstrate a single material-based, void-filling auxetic patch designed for the treatment of lung puncture wounds.

The unprecedented speed of developing vaccines against the severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), responsible for the COVID-19 pandemic, has propelled mRNA technologies into the public eye. The versatility of mRNA technology, often referred to as “plug and play,” offers immense promise for rapidly updating vaccines to address newer variants of respiratory diseases and combat emerging infectious diseases and lethal pathogens, such as the Ebolavirus. However, the potential applications of mRNA technology extend well beyond prophylactic vaccines. This session explored the two primary mRNA platforms: nonreplicating mRNA and self-amplifying mRNA (variably referred to as saRNA, samRNA, or SAM). Presentation topics were on current research efforts aimed at broadening the applications of mRNA modalities beyond vaccines. Topics included opportunities for delivering mRNA via intra-tumoral and inhalational routes, immunological and systemic inflammatory responses elicited by these modalities, and regulatory considerations involved in the development and licensing of these technologies.

Abstract The KRAS proto-oncogene encodes a small GTPase that is crucial for the activation of intracellular signaling pathways that control cell proliferation, survival and differentiation. KRAS is frequently mutated in cancer resulting in its constitutive activation and dysregulation of downstream signaling pathways that drive oncogenic transformation. KRAS G12V is the second most common KRAS mutation in cancer, and occurs frequently in lung, colon and pancreatic cancers. However, while significant advancements have been made in developing KRAS G12C, G12D and pan-KRAS inhibitors, there remain no direct KRAS G12V inhibitors in the clinic. Due to challenges targeting oncogenes with traditional small molecule approaches, RNA interference (RNAi) has become an attractive therapeutic approach for many oncogenes. RNAi has faced many obstacles as an effective cancer therapeutics, including the lack of cancer- specific tissue targeting, rapid oligonucleotide nuclease degradation and clearance from circulation, the need for endosomal escape, and unwanted immune stimulation. However, recently, the use of targetable ligands conjugated to chemically modified siRNAs have shown promise in circumventing these barriers. Here, we describe the development of EFTX-G12V, a fully-modified, mutant-selective siRNA conjugated to an EGFR ligand that shows improved tumor delivery and significant anti-tumor activity in lung and colon cancer models. We used a structure-activity relationship screening approach to identify a highly mutant-selective fully chemically modified siRNA that inhibits KRAS G12V expression at both the mRNA and protein level while completely sparing KRAS WT. Furthermore, this siRNA inhibited cancer cell growth in vitro and showed no off-target effects. To address the issue of tumor-specific delivery, we conjugated a non-mitogenic EGFR ligand to the siRNA and found enhanced delivery to tumors with varying levels of EGFR expression. EFTX-G12V significantly inhibited KRAS G12V mRNA and protein in vivo and showed significant anti-tumor activity in lung and colon xenograft models. Importantly, EFTX-G12V showed no off-target effects on WT KRAS in somatic tissues including kidney, skin and bladder. Unexpectedly, we found that mutant-selective targeting showed improved efficacy in comparison to a pan-KRAS siRNA. EFTX-G12V significantly inhibited tumor angiogenesis while pan-KRAS targeting had inconsistent effects suggesting that mutant-selective targeting has advantages within the tumor microenvironment. Together our findings represent a technologic advance in ligand-directed, mutant-selective oncogene targeting using RNAi and reveal new biologic insights in KRAS targeting that may have broader implications with regards to safety and efficacy. Citation Format: Lyla Stanland, Hayden Huggins, Alessandro Porrello, Yogitha Chareddy, Salma Azam, Jillian Perry, Pradeep Pallan, Kristina Whately, Lincy Edatt, Matthew Fleming, Jonah Im, Christina Gutierrez-Ford, Imani Simmons, Vandanaa Jayaprakash, Rani Sellers, Gabriela de la Cruz, Albert Wielgus, Martin Egli, Albert Bowers, Chad Pecot. A first-in-class EGFR-directed KRAS G12V selective inhibitor [abstract]. In: Proceedings of the AACR Special Conference in Cancer Research: RNAs as Drivers, Targets, and Therapeutics in Cancer; 2024 Nov 14-17; Bellevue, Washington. Philadelphia (PA): AACR; Mol Cancer Ther 2024;23(11_Suppl):Abstract nr PR012.