Abstract Acute respiratory distress syndrome (ARDS) in COVID-19 is associated with high mortality. Mesenchymal stem cells are known to exert immunomodulatory and anti-inflammatory effects and could yield beneficial effects in COVID-19 ARDS. The objective of this study was to determine safety and explore efficacy of umbilical cord mesenchymal stem cell (UC-MSC) infusions in subjects with COVID-19 ARDS. A double-blind, phase 1/2a, randomized, controlled trial was performed. Randomization and stratification by ARDS severity was used to foster balance among groups. All subjects were analyzed under intention to treat design. Twenty-four subjects were randomized 1:1 to either UC-MSC treatment (n = 12) or the control group (n = 12). Subjects in the UC-MSC treatment group received two intravenous infusions (at day 0 and 3) of 100 ± 20 × 106 UC-MSCs; controls received two infusions of vehicle solution. Both groups received best standard of care. Primary endpoint was safety (adverse events [AEs]) within 6 hours; cardiac arrest or death within 24 hours postinfusion). Secondary endpoints included patient survival at 31 days after the first infusion and time to recovery. No difference was observed between groups in infusion-associated AEs. No serious adverse events (SAEs) were observed related to UC-MSC infusions. UC-MSC infusions in COVID-19 ARDS were found to be safe. Inflammatory cytokines were significantly decreased in UC-MSC-treated subjects at day 6. Treatment was associated with significantly improved patient survival (91% vs 42%, P = .015), SAE-free survival (P = .008), and time to recovery (P = .03). UC-MSC infusions are safe and could be beneficial in treating subjects with COVID-19 ARDS.

Abstract The impairment of neuronal nitric oxide synthase (nNOS) signaling contributes to disease pathology in the muscle wasting disorder Duchenne muscular dystrophy (DMD). nNOS signal propagation occurs through nitric oxide sensitive soluble guanylate cyclase (sGC), a critical source of cyclic guanosine monophosphate (cGMP) in muscle. Although both nNOS and sGC activity are impaired in DMD patients, little is known about sGC as a therapeutic target. In this study, we tested the hypothesis that stimulating sGC activity with the allosteric agonist BAY41-8543 mitigates striated muscle pathology in the mdx4cv mouse model of DMD. In contrast to DMD patients, mdx mice exhibited greater basal sGC activity than wild type controls with preservation of cGMP levels due partly to upregulation of sGC in some muscles. Stimulating sGC activity in mdx mice with BAY41-8543 substantially reduced skeletal muscle damage, macrophage densities and inflammation and significantly increased resistance to contraction-induced fatigue. BAY41-8543 also enhanced in vivo diaphragm function while reducing breathing irregularities suggesting improved respiratory function. BAY41-8543 attenuated cardiac hypertrophic remodeling, fibrosis and diastolic dysfunction including left atrium enlargement in aged mdx mice. Overall, sGC stimulation significantly mitigated skeletal and cardio-respiratory dysfunction in mdx4cv mice. Importantly, this study provides compelling pre-clinical evidence supporting sGC as a novel target in DMD and the repurposing of FDA-approved sGC stimulators, such as riociguat and veraciguat, as a novel therapeutic approach for DMD.