LA DONAZIONE DI CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE IL VALORE DEL DONO LA DONAZIONE DI CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE Vincenzo Saturni Casalpusterlengo, 18 novembre 2009

Dare origine a cellule diverse Per cellula staminale si intende una cellula non differenziata che può: Riprodursi Dare origine a cellule diverse

Totipotente Il termine “staminale” indica una cellula capace di riprodursi e di dare origine a generazioni di altre cellule. La cellula staminale per eccellenza è la cellula – uovo fertilizzata dal gamete maschile, da cui originerà l’intero organismo. Totipotente La “staminalità” totipotente si mantiene per non più di 3 divisioni simmetriche, nelle quali cioè una cellula “madre” dà origine a due cellule figlie dotate delle stesse proprietà biologiche.

Multipotente Quindi si perviene alle cellule capaci di generare elementi appartenenti ai 3 foglietti embrionali principali: Ectodermico Mesodermico Endodermico Multipotente

Pluripotenti Unipotenti

Quando parliamo di cellula staminale ematopoietica o emopoietica (CSE) intendiamo una cellula che genera gli elementi corpuscolati del sangue Quindi esistono cellule staminali per ciascuno dei tessuti del nostro organismo: tessuto epatico, nervoso, muscolare ecc Qui parleremo quindi in particolare degli elementi che danno origine a quelle cellule che sono presenti nel circolo sanguigno

CELLULE STAMINALI EMOPOIETICHE NK cell T cell CLP B cell Dendritic cell LT-HSC ST-HSC Monocyte Granulocyte GMP CMP Megakaryocyte Erythrocyte MEP

deve essere in grado di: quindi la CSE deve essere in grado di: Riprodursi. Differenziarsi. Rigenerare la produzione delle cellule ematiche dopo la distruzione totale del midollo seguita da trapianto.

… PLASTICITÀ DELLE CELLULE STAMINALI EMATOPOIETICHE • Dal midollo al fegato (cellule ovali) • Dal midollo al cuore (cardiomiociti) • Dal midollo ai muscoli scheletrici • Dal midollo al sistema nervoso centrale (neuroni, oligodendrociti) • Dal midollo al rene (cellule epiteliali tubulari) … Da Alberto Marmont modificata

Da Alberto Marmont modificata … • Dal midollo al pancreas (cellule beta insulari) • Dal midollo al polmone (cellule Clara) • Dal midollo alla cute • Dal midollo al tubo gastroenterico Herzog – Krause, BLOOD 15.11.2003 Da Alberto Marmont modificata

Applicazioni delle cellule staminali in ematologia e oncoematologia Leucemie e linfomi Mielodisplasia Mieloma Aplasia midollare Insufficienze del midollo Patologie congenite (es. ematologiche,emoglobinopatie, immunodeficienze gravi)

Il trapianto di CSE nelle malattie ematologiche permette di trattare il paziente con dosi adeguate di chemioterapia e radioterapia prevedendo al termine l’infusione o di cellule staminali dello stesso paziente (autotrapianto) o da donatore compatibile familiare o non consanguineo (allotrapianto) Molte di queste malattie delle cellule del sangue l’anemia congenita,la leucemia, il linfoma, il mieloma, più tardi ve ne parlerà il dott morandi, hanno proprio origine da una cellula staminale malata che non è più in grado di produrre globuli bianche, globuli rossi o piatrine normali nè per loro funzione nè per il loro numero. Infatti non vanno più incontro alla morte cellulare programmata quando una cellula ha raggiunto il termine del suo normale ciclo vitale( si chiama apoptosi in termini biologici) , ma invade dapprima il midollo osseo e poi altri organi o tessuti. Queste malattie rispondono bene ai farmaci chemioterapici ma questi farmaci non distinguono la cellula staminale malata da quella sana e quindi alla fine della terapia il paziente si troverà libero da malattia ma non più in grado di produrre globuli bianchi, rossi e piastrine normalmente funzionanti

identificata la cellula staminale ematopoietica umana marcata Nel 1984 è stata identificata la cellula staminale ematopoietica umana marcata come CD34+

In generale in tutti i tessuti DOVE SI TROVANO LE CELLULE STAMINALI? In generale in tutti i tessuti che si rinnovano nella blastocisti embrionale (cellula staminale embrionale)

DOVE SI TROVANO LE CELLULE STAMINALI? nel cordone ombelicale (cellula staminale cordonale) 15

DOVE SI TROVANO LE CELLULE STAMINALI? 3) nel midollo osseo (e nel sangue periferico) dell’organismo sviluppato

nel midollo osseo le cellule CD 34+ sono il 3-5% nel sangue periferico invece lo 0,03-0,05% la procedura per aumentare le CSE nel sangue periferico si chiama mobilizzazione e si ottiene con maggior efficacia utilizzando sia chemioterapia sia fattori di crescita ematopoietici (fino a 100 – 160 volte) rispetto alla sola chemioterapia o ai soli fattori di crescita (20 – 25 volte)

I fattori di crescita emopoietici Sono prodotti da diverse cellule (linfociti, monociti, macrofagi, cellule endoteliali e fibroblasti) Determinano la moltiplicazione e la differenziazione delle CSE in cellule mature

AUTOTRAPIANTO mobilizzazione conta CD34+ chemioterapici G - CSF conta CD34+ citofluorimetria

AUTOTRAPIANTO conta CD34+ raccolta per GB >1500/mm3 raccolta leucoaferesi per CD34+ >20x103/ml

AUTOTRAPIANTO raccolta congelamento (DMSO) e conservazione (test) leucoaferesi CD34+ >2 x 106/Kg congelamento (DMSO) e conservazione (test) -196 °C in azoto liquido

scongelamento (tempi rapidi) reinfusione (<30 minuti) AUTOTRAPIANTO condizionamento scongelamento (tempi rapidi) e reinfusione (<30 minuti)

ALLOTRAPIANTO DA FAMILIARE DA NON CONSANGUINEO

Iter per il donatore La prima cosa che il donatore deve pretendere è una informazione adeguata ed esaustiva, solo così la sua adesione potrà essere consapevole e consolidata nel tempo Il sanitario deve chiarire gli aspetti principali e più importanti di questo tipo di donazione illustrando anche quali possono essere gli effetti indesiderati e le relative complicanze. Devono anche essere chiariti quali sono gli stili di vita e le situazioni a rischio x trasmissione di mal. infettive che sono inconciliabili con l’essere donatore di materiale biologico. Per quanto riguarda questo aspetto tengo a sottolineare che la maggior parte delle persone che danno la disponibilità a donare cellule staminali sono già donatori di sangue. Questo da un lato la loro sensibilità sicuramente particolare e dall’altro consente di iscrivere persone che hanno nei confronti della donazione un approccio particolarmente equilibrato e che matura sempre più nel tempo, anche per la periodicità con cui frequentano i centri per la donazione di sangue.

DECRETO MINISTERIALE 3 MARZO 2005 “Protocolli per l’accertamento dell’idoneità del donatore di sangue e di emocomponenti TITOLO IV , ART. 12 Donazione di cellule staminali emopoietiche periferiche

Iter per il donatore Adeguate informazioni Colloquio con un medico Compilazione domanda di iscrizione e questionario Prelievo per tipizzazione HLA La prima cosa che il donatore deve pretendere è una informazione adeguata ed esaustiva, solo così la sua adesione potrà essere consapevole e consolidata nel tempo Il sanitario deve chiarire gli aspetti principali e più importanti di questo tipo di donazione illustrando anche quali possono essere gli effetti indesiderati e le relative complicanze. Devono anche essere chiariti quali sono gli stili di vita e le situazioni a rischio x trasmissione di mal. infettive che sono inconciliabili con l’essere donatore di materiale biologico. Per quanto riguarda questo aspetto tengo a sottolineare che la maggior parte delle persone che danno la disponibilità a donare cellule staminali sono già donatori di sangue. Questo da un lato la loro sensibilità sicuramente particolare e dall’altro consente di iscrivere persone che hanno nei confronti della donazione un approccio particolarmente equilibrato e che matura sempre più nel tempo, anche per la periodicità con cui frequentano i centri per la donazione di sangue.

Iter per il donatore Difficoltà: compatibilità Iscrizione registro locale/regionale/GE Richiami per conferma Se compatibilità, idoneità La prima cosa che il donatore deve pretendere è una informazione adeguata ed esaustiva, solo così la sua adesione potrà essere consapevole e consolidata nel tempo Il sanitario deve chiarire gli aspetti principali e più importanti di questo tipo di donazione illustrando anche quali possono essere gli effetti indesiderati e le relative complicanze. Devono anche essere chiariti quali sono gli stili di vita e le situazioni a rischio x trasmissione di mal. infettive che sono inconciliabili con l’essere donatore di materiale biologico. Per quanto riguarda questo aspetto tengo a sottolineare che la maggior parte delle persone che danno la disponibilità a donare cellule staminali sono già donatori di sangue. Questo da un lato la loro sensibilità sicuramente particolare e dall’altro consente di iscrivere persone che hanno nei confronti della donazione un approccio particolarmente equilibrato e che matura sempre più nel tempo, anche per la periodicità con cui frequentano i centri per la donazione di sangue.

IDONEITA’ ANAMNESI + VISITA MEDICA ESAME OBIETTIVO ESAMI DI LABORATORIO RX TORACE – ECO ADDOME VISITA CARDIOLOGICA CON ECO VISITA ANESTESIOLOGICA SE PRELIEVO MIDOLLARE

riunione collegiale Richiesta del Centro Trapianti Scelta tipologia, modalità del prelievo, rischi ed effetti collaterali Consenso informato

Prelievo midollo osseo dalla cresta iliaca Iter lungo.…. Prelievo midollo osseo dalla cresta iliaca Prelievo cellule staminali emopoietiche da sangue periferico (stem cell apheresis)

Prelievo midollo osseo dalla cresta iliaca Iter lungo.…. Prelievo midollo osseo dalla cresta iliaca Prelievo cellule staminali emopoietiche da sangue periferico (stem cell apheresis) Anestesia Ricovero Fattori di crescita 1 o 2 raccolte

Somministrazione fattore di crescita responsabilità del medico della unità di Aferesi sottocute: 2 al giorno da - 4 fino alla raccolta. La 9a dose il 5°giorno dell’aferesi almeno 1 ora prima della procedura possibilità di autosomministrazione controllo clinico quotidiano al 4° giorno emocromo e CD34

effetti collaterali febbricola, cefalea, dolori ossei, astenia, ecc se reazioni gravi si interrompe la somministrazione

Trasporto anche a distanza

Le cellule vengono infuse come una trasfusione di sangue senza preventivo congelamento Successivo “accasamento” (homing) delle cellule circolanti all’interno dell’osso ..il cerchio si chiude!!!!!!!!!!!!!!!!

grazie