Il sangue del cordone ombelicale e le cellule staminali come trattamento per l’anemia

Le persone affette da anemia hanno una ridotta capacità di trasportare ossigeno a causa di anomalie o della bassa quantità di emoglobina nel sangue. I principali trattamenti per questa condizione consistono nei cambiamenti delle abitudini alimentari, ma nei casi più gravi sono necessarie trasfusioni e altre misure aggressive; la terapia finale è il trapianto di […]

Le persone affette da anemia hanno una ridotta capacità di trasportare ossigeno a causa di anomalie o della bassa quantità di emoglobina nel sangue. I principali trattamenti per questa condizione consistono nei cambiamenti delle abitudini alimentari, ma nei casi più gravi sono necessarie trasfusioni e altre misure aggressive; la terapia finale è il trapianto di midollo osseo. Questa procedura è l’unica soluzione a lungo termine in grado di ripristinare la normale emopoiesi nell’anemia di Fanconi, nella anemia falciforme e in altre forme di anemia caratterizzate da disturbi ereditari.

È interessante notare che il sangue del cordone ombelicale (SCO) e la placenta sono stati utilizzati per la prima volta nel 1998 per un trapianto allogenico per il trattamento di un bambino di cinque anni affetto da anemia di Fanconi: il sangue del cordone ombelicale crioconservato derivato dalla sorellina neonata del paziente con identico HLA (antigene leucocitario umano) è stato scongelato e infuso. Prima del trapianto il midollo conteneva poche o nessuna cellula progenitrice rilevabile e 120 giorni dopo il trapianto le cellule progenitrici avevano frequenze normali o sovranormali.

Il ripopolamento cellulare è stato ritardato rispetto ai pazienti sottoposti a trapianto con midollo osseo allogenico HLA-compatibile, probabilmente a causa dell’immaturità e della minore differenziazione delle cellule progenitrici e staminali ematopoietiche. Cinque mesi dopo il trapianto il paziente è stato dimesso in condizioni cliniche normali e nove mesi dopo l’infusione conduceva una vita normale senza segni di GVHD (dall’inglese Graft versus Host Disease, in italiano “malattia del trapianto contro l’ospite”).

Questo articolo ha permesso di estendere l’uso del sangue del cordone ombelicale come fonte per trapianti di midollo osseo nei due decenni successivi.

Il sangue del cordone ombelicale è attualmente utilizzato anche per trapianti in casi di anemia falciforme a causa del minor rischio di GVHD, che consente di trapiantare un prodotto con HLA parzialmente non corrispondente.

Inoltre, recenti studi supportano il potenziale di espansione ex-vivo delle cellule staminali cordonali utilizzando fattori di crescita, prostaglandine o nicotinamide prima dell’infusione, sebbene la migliore combinazione, la concentrazione ottimale dei reagenti e le migliori condizioni di laboratorio non siano ancora chiare.

Ad esempio, è stato dimostrato che la co-coltura di unità di SCO con MSC e citochine stimolatorie promuove l’espansione totale delle cellule nucleate e delle cellule progenitrici ematopoietiche (HPC) rispetto allo stesso cocktail contenente solo citochine. Infatti, si ritiene che il contatto cellula-cellula favorisca la crescita delle cellule staminali oltre alla presenza di fattori di crescita solubili.

Altre strategie di miglioramento comportano la manipolazione delle vie di segnalazione che promuovono l’espansione cellulare: in particolare la via di Notch sembra avere un importante ruolo regolatore nell’espansione e differenziazione delle HPC umane. Questi miglioramenti ex-vivo possono migliorare significativamente l’esito dei trapianti di cordone ombelicale poiché uno dei principali ostacoli nell’utilizzo di questa fonte di cellule staminali è il numero limitato di HPC in una singola unità di SCO.

In futuro, la ricerca dovrebbe definire numerose condizioni di laboratorio per migliorare i trapianti, prima di tutto definendo le migliori sottopopolazioni di cellule del SCO e le migliori vie molecolari per la loro espansione, manutenzione e il loro auto-rinnovamento. Tuttavia, se consideriamo gli straordinari miglioramenti che sono stati realizzati dal 1998, quando l’anemia è stata trattata per la prima volta con questa terapia innovativa, possiamo solo immaginare dove il futuro può condurci.

 

Q.-S. Zhang, Stem Cell Therapy for Fanconi Anemia, Boston, MA: Springer US, pp. 1–10.

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