Tag: conservazione cellule staminali
C’è un crescente interesse per l’uso delle cellule staminali nel trattamento dei danni neurologici, comprese le lesioni spinali. Le terapie con cellule staminali possono essere utilizzate in combinazione con applicazioni ortopediche progettate per aiutare a trattare le articolazioni spinali oltre a strategie per affrontare le lesioni del midollo spinale nel sito della lesione.
Le lesioni del midollo spinale e il loro impatto sui pazienti
Il midollo spinale trasmette segnali bioelettrici tra il cervello e gli organi periferici attraverso fibre nervose con eccitabilità elettrica e connettività e questa funzione vitale viene disturbata o interrotta a seguito di lesioni al midollo spinale. Il livello del danno o della lesione al midollo spinale ha un impatto significativo sul paziente e sulla sua funzionalità motoria e/o sensoriale e nei casi più gravi può causare paraplegia o tetraplegia. Secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, ogni anno, in tutto il mondo, tra le 250.000 e le 500.000 persone subiscono una lesione del midollo spinale. La maggior parte delle lesioni del midollo spinale è dovuta a cause prevenibili come incidenti stradali, cadute o violenze (1).
Le terapie con cellule staminali possono essere utilizzate per trattare le lesioni del midollo spinale?
Le lesioni del midollo spinale possono essere molto debilitanti in termini di dolore e perdita di funzionalità per i pazienti e spesso gli approcci clinici standard non raggiungono risultati soddisfacenti. Vengono quindi attivamente esplorate diverse strategie di medicina rigenerativa che si concentrano principalmente sull’utilizzo di cellule staminali derivate dal tessuto adiposo o dal tessuto del cordone ombelicale, ma sono stati utilizzati anche il midollo osseo e il sangue del cordone ombelicale. Questo articolo mira a riassumere alcune delle recenti e più innovative strategie di trattamento che si stanno dimostrando promettenti come valide aggiunte o sostitutive delle terapie convenzionali.
Il ruolo delle cellule staminali mesenchimali
Le cellule staminali mesenchimali (MSC) sono considerate attori chiave nella medicina rigenerativa, comprese le terapie cellulari per le lesioni del midollo spinale. Le MSC hanno un potenziale di differenziazione neuronale particolare e, cosa ancora più importante, hanno proprietà immunomodulatorie e antinfiammatorie nonché la capacità di aumentare la formazione di nuovi vasi sanguigni e quindi promuovere la guarigione. Nel sito della lesione secernono una serie di molecole proteiche come citochine, chemochine, acidi nucleici e altri fattori. Nel complesso, le MSC aiutano a creare un microambiente che promuove la riparazione locale e la rigenerazione dei tessuti.
Utilizzo di scaffold in associazione con cellule staminali mesenchimali
L’introduzione dell’uso di scaffold ingegnerizzati, biologicamente inerti, in associazione con il trapianto di MSC si è dimostrato uno sviluppo importante nel campo delle terapie del midollo spinale. È stato dimostrato che questa strategia migliora il microambiente del sito tissutale danneggiato e promuove la riparazione/guarigione neuronale fornendo un’architettura di supporto e con una struttura dei pori controllata che facilita la crescita e l’organizzazione delle cellule necessarie per la riparazione nervosa (2-3).
È interessante notare che è stato dimostrato che l’uso di scaffold può aiutare a ripristinare la trasmissione del segnale bioelettrico del midollo spinale e può indirizzare gli assoni (fibre nervose) a crescere nella giusta direzione per stabilire le connessioni e i percorsi di informazione necessari per la comunicazione funzionale tra il cervello, gli organi e gli arti periferici (4).
Inoltre, il ripristino della bioelettricità può inibire la formazione di cicatrici fibrose e aiutare a preservare l’integrità del tessuto funzionale del midollo spinale. Pertanto, oltre al supporto fisico, i ricercatori stanno sviluppando scaffold progettati per avere una conduttività elettrica simile al tessuto nervoso sano in modo che possano imitare i microambienti elettrici del midollo spinale e migliorare la trasmissione di segnali bioelettrici da e verso il cervello (5).
Come si inserisce la terapia staminale con altri trattamenti?
La lesione del midollo spinale è in genere una patologia complessa; quindi, una combinazione di approcci piuttosto che la sola terapia con cellule staminali può essere utile. Un piano di trattamento completo che includa l’applicazione combinata di scaffold biologici, trapianto di cellule staminali, farmaci e terapia fisica su misura per i singoli pazienti può essere l’opzione migliore (6-10).
In che modo gli studi clinici stanno contribuendo a far progredire le opzioni terapeutiche?
È stato riportato che il trapianto di MSC per lesioni del midollo spinale porta a risultati migliori rispetto alla riabilitazione, compresi miglioramenti nel movimento, nella sensibilità e nella qualità della vita. Tuttavia, è generalmente accettato che siano necessari ulteriori studi clinici per confermare l’efficacia e la sicurezza di questi interventi (11). L’efficacia delle MSC sul recupero dalle lesioni del midollo spinale è influenzata da una varietà di fattori, tra cui la modalità di trapianto, la dose e la frequenza di somministrazione delle MSC, la tempistica e il tipo di lesione trattata. Attualmente, i metodi comunemente usati per il trapianto di MSC sono nello spazio subaracnoideo (spazio che circonda la colonna vertebrale in cui scorre il liquido cerebrospinale), iniezione endovenosa e iniezione locale nell’area lesa della colonna vertebrale (12).
Attualmente sono in corso diversi studi di Fase II a livello globale, poiché la sicurezza degli interventi basati sulle cellule è stata stabilita da studi di Fase I. Uno studio di Fase II, gestito da StemCyte International Ltd, utilizza un prodotto allogenico (da donatore) proveniente da cellule mononucleate derivate da sangue del cordone ombelicale (MC001) combinato con un intenso allenamento locomotorio. Questo studio, attualmente in fase di raccolta dati per esaminare l’efficacia del trattamento (13-14), prevede l’infusione del preparato cellulare MC001 direttamente nella colonna vertebrale lesa dei pazienti.
La Mayo Clinic è stata attiva in questo campo e, a seguito di un incoraggiante studio clinico di Fase I, è ora passata alla Fase II di uno studio clinico randomizzato sul trattamento con cellule staminali per pazienti con gravi lesioni del midollo spinale. Lo studio clinico, noto come CELLTOP, prevede iniezioni intratecali (nello spazio cerebrospinale) di MSC autologhe (del paziente) di derivazione adiposa (15-15).
Sfruttare il potenziale dei fattori secreti dalle MSC
Oltre al trattamento con cellule staminali utilizzando le MSC di per sé, c’è ora interesse nell’utilizzo del “secrotoma” delle MSC per evitare potenziali limitazioni nella somministrazione cellulare, nella sicurezza e nella variabilità della risposta terapeutica. Il secrotoma comprende la gamma di fattori secreti dalle MSC, tra cui citochine, chemochine, fattori di crescita, proteine regolatorie e vescicole extracellulari (EV). Le vescicole extracellulari, altrimenti note come esosomi, sono un insieme eterogeneo di vescicole sferiche legate alla membrana, contenenti un carico biologicamente attivo di molecole, tra cui, ma non solo, numerose proteine critiche come fattori di crescita, molecole di segnalazione e adesione, antigeni ed enzimi, lipidi e acidi nucleici che possono essere consegnati alle cellule bersaglio. I meccanismi sottostanti attribuiti all’azione terapeutica delle MSC-EV si basano sul trasferimento del loro “carico utile” biologicamente attivo ai tessuti danneggiati, oltre a innescare importanti vie di segnalazione attraverso le interazioni con la superficie cellulare. Le vescicole extracellulari sono recentemente emerse come una potenziale entità terapeutica nel campo della medicina rigenerativa e antinfiammatoria in indagini pre-cliniche in quanto aggirano i rischi associati alle infusioni cellulari (17-19).
Potenziale attuale e futuro delle terapie con cellule staminali
È necessaria una convalida più ampia attraverso studi clinici di coorte di grandi dimensioni, ben controllati, prima che queste terapie possono passare alla pratica clinica di routine, tuttavia i risultati attuali e gli sforzi in corso suggeriscono che gli approcci basati sulle cellule staminali possono svolgere un ruolo importante nel migliorare l’esito della terapia nel campo specifico del midollo spinale. SCI è lieta di sottolineare che il gruppo Vita34/FamiCord a cui siamo affiliati, è attivo in questo campo e ha rilasciato un totale di 63 prodotti a base di cellule staminali derivate dal tessuto del cordone ombelicale del donatore per il trattamento di pazienti che soffrono di danni al midollo spinale. La scienza è in continua evoluzione, quindi lo stato cambierà e senza dubbio emergeranno altre opportunità finora sconosciute con il potenziale per aiutare i pazienti con queste lesioni devastanti.
Referenze
- https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/spinal-cord-injury#:~:text=Key%20facts,traffic%20crashes%2C%20falls%20or%20violence
- https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/neural-tissue-engineering
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC10266534/pdf/fnins-17-1211066.pdf
- https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S2352940720302328
- https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S026412752100037X#bb0495
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6600381/
- https://thejns.org/focus/view/journals/neurosurg-focus/46/3/article-pE10.xml?tab_body=fulltext
- https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-019-1357-z
- https://www.mayoclinic.org/medical-professionals/neurology-neurosurgery/news/stem-cell-treatment-after-spinal-cord-injury-the-next-steps/mac-20488605
- https://stemcellres.biomedcentral.com/articles/10.1186/s13287-019-1357-zhttps://thejns.org/spine/view/journals/j-neurosurg-spine/30/1/article-p1.xml
- https://translational-medicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12967-021-02843-0
- https://www.nature.com/articles/d41586-017-07550-9
- https://clinicaltrials.gov/ct2/show/NCT03979742
- https://ctv.veeva.com/study/umbilical-cord-blood-cell-mc001-transplant-into-injured-spinal-cord-followed-by-the-locomotor-trai
- https://www.mayoclinic.org/medical-professionals/neurology-neurosurgery/news/stem-cell-treatment-after-spinal-cord-injury-the-next-steps/mac-20488605
- https://www.mayoclinicproceedings.org/article/S0025-6196(19)30871-7/fulltext
- https://www.mdpi.com/1422-0067/22/24/13672/htm
- https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/scd.2020.0133
- https://www.mdpi.com/1422-0067/20/18/4597/htm
Smart Cells International è orgogliosa di annunciare l’apertura del nuovo laboratorio di Dubai! E’ un passo importante che ci consente di offrire alle famiglie degli Emirati Arabi Uniti e del Golfo l’opportunità di conservare le cellule staminali provenienti dal sangue cordonale nel nostro nuovo laboratorio, una struttura all’avanguardia che svolgerà la funzione di hub centrale per la conservazione delle cellule staminali in tutta la regione del Golfo.
Smart Cells è negli Emirati Arabi Uniti ormai da oltre 20 anni, di fatto la prima azienda dedicata allo stoccaggio di cellule staminali negli Emirati. Negli ultimi anni abbiamo assistito a un costante aumento d’interesse nei nostri servizi spinto da una notevole richiesta di soluzioni sanitarie avanzate. A tutto ciò si aggiunge il fatto che gli Emirati Arabi Uniti ospitano una fiorente comunità medica e pertanto la scelta di investire di più in quest’area rappresenta un passo nella giusta direzione.
L’apertura di questo nuovo laboratorio rafforza ulteriormente la nostra presenza a livello internazionale e ci aiuta nella missione di portare soluzioni terapeutiche cellulari all’avanguardia più vicine alle famiglie di tutto il mondo. Con questo passo, non solo siamo in grado di rendere la conservazione delle cellule staminali più accessibili, ma abbiamo anche la capacità senza pari di contribuire attivamente allo sviluppo di terapie avanzate e di partecipare a più studi clinici. In breve, il nostro nuovo laboratorio di Dubai sarà in grado di approfondire la ricerca sulle proprietà delle cellule staminali e, si spera, di aiutare a scoprire innovativi trattamenti futuri.
Smart Cells conserva le preziose cellule staminali da oltre 20 anni e, con il supporto della rete globale del Gruppo FamiCord, dispone di conoscenze e competenze senza pari nonché una tecnologia di prim’ordine. Il nostro nuovissimo laboratorio di Dubai è dotato delle tecnologie più recenti e avanzate che consentono un accurato processamento dei campioni unito alla massima sicurezza.
Il laboratorio Smart Cells di Dubai è autorizzato sia dalla Dubai Health Authority che dalla Dubai Healthcare City e si attiene ai più alti standard normativi.
Come per il laboratorio di Londra, l’ubicazione è stata scelta in una posizione strategica, a soli 15 minuti dall’aeroporto internazionale di Dubai.
Smart Cells non si limita a conservare le cellule staminali, ma siamo attivamente coinvolti in ricerche e studi clinici innovativi, ampliando i confini della medicina rigenerativa.
Per saperne di più
Dal nostro Direttore Scientifico, Dr. Ann Smith.
l trapianto di sangue cordonale è considerato un trattamento salvavita per molti pazienti affetti da malattie ematologiche (sangue e midollo osseo) maligne e non maligne.
Sebbene non vi sia consenso definitivo su quanto tempo esattamente possa essere conservato il sangue cordonale congelato, scienziati e medici di tutto il mondo sono dell’opinione che, se crioconservato e conservato correttamente, la conservazione può durare decenni o più. Il lavoro chiave intrapreso dal professor Hal Broxmeyer, un illustre leader mondiale nel campo delle terapie per il sangue cordonale, ha dimostrato un efficiente recupero delle cellule del sangue cordonale umano in laboratorio dopo tempi di conservazione di 5, 10, 15 e 23,5 anni. Più recentemente, da quando il professor Broxmeyer è purtroppo scomparso nel 2021, il suo gruppo ha continuato le indagini e nell’ottobre 2023 ha pubblicato dati che dimostrerebbero che le cellule staminali del sangue cordonale rimangono funzionalmente vitali 27 anni dopo che le cellule sono state crioconservate (1, 2, 3).
La conservazione del sangue cordonale è disponibile da poco più di 3 decenni, anche se nei primi 10 anni le unità congelate e conservate sono poche e, pertanto, la ricerca è necessariamente limitata a tale periodo. Tuttavia, secondo quanto pubblicato dal laboratorio di Broxmeyer, la crioconservazione a lungo termine per almeno 27 anni non altera in modo significativo il numero e la funzionalità delle cellule staminali emopoietiche (per la produzione del sangue) critiche presenti nel sangue cordonale.
Realisticamente, solo negli ultimi 20 anni circa il trapianto con sangue cordonale è diventato un’opzione terapeutica pienamente accettata e gli esperti del settore sono fiduciosi che la conservazione e l’utilizzo del sangue cordonale possano continuare poiché esistono strategie terapeutiche ben definite oltre ad affinamenti e innovazioni in via di sviluppo (4, 5, 6). Ci si augura quindi che con il passare del tempo sia possibile utilizzare, a scopo terapeutico, un numero maggiore di unità di sangue cordonale crioconservate a lungo termine.
Smart Cells utilizza tecnologie all’avanguardia per il processamento, la crioconservazione e il monitoraggio 24/7 dei campioni ottimizzando così la vitalità delle cellule staminali. Tutte le attività metaboliche nelle cellule vengono sospese una volta che queste vengono immerse in vapori di azoto liquido, a -170 gradi C, e quindi, proprio per questo, non dovrebbero deteriorarsi. La maggior parte delle banche pubbliche e private nel mondo utilizza simili tecnologie già collaudate. Per quanto riguarda Smart Cells, l’intervallo più lungo intercorso tra la conservazione e lo scongelamento delle cellule in un’unità di sangue cordonale, poi somministrate a un paziente come trapianto, è di sei anni e il recupero cellulare e l’attecchimento si rivelarono adeguati. Smart Cells ad oggi non ha ancora ricevuto richieste di scongelamento relative a campioni conservati per un periodo superiore a questo.
Nell’ambito dell’Assicurazione Qualità e compliance aziendale, Smart Cells intraprende regolarmente studi di validazione per garantire che il trattamento, il congelamento e la conservazione del sangue cordonale siano efficienti e che i recuperi delle cellule staminali CD34+delle cellule totali nucleate e vitali siano soddisfacenti dopo lo scongelamento.
A condizione che le procedure di lavorazione, congelamento e scongelamento delle cellule staminali siano di alto livello, il fattore principale che potrebbe incidere sul recupero finale dopo lo scongelamento è relativo alla qualità originale del campione di sangue cordonale stesso. Una piccola percentuale di unità di sangue cordonale con vitalità inizialmente bassa potrebbe non resistere al processo di scongelamento allo stesso modo di un prodotto più robusto.
Le unità di sangue cordonale che hanno raggiunto una durata di conservazione di 27 anni (queste sono probabilmente le unità con un periodo di conservazione più lungo attualmente esistenti) sono rare e pertanto il lasso di tempo testato sarà allungato col passare del tempo, mentre studi clinici e di laboratorio serviranno a dimostrare, ci si augura, che le cellule staminali da sangue cordonale potranno mantenere la loro vitalità oltre i trent’anni. Per quanto riguarda invece la prova clinica, sarà necessario effettuare le necessarie verifiche in seguito all’effettivo trattamento in pazienti con unità di sangue cordonale conservate per decenni, ma ad oggi Smart Cells è allineata con l’attuale opinione degli esperti mondiali del settore.
Le principali sperimentazioni cliniche hanno dimostrato, ad oggi, l’efficacia del trattamento con cellule staminali cordonali, utilizzando campioni crio-conservati fino a 16 anni fa.
(1) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3100689/
(3) https://parentsguidecordblood.org/en/news/how-long-can-cord-blood-be-stored
(4) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5442723/
(5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7567024/
(6) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC9985112/
(7) https://www.anthonynolan.org/help-save-a-life/donate-your-umbilical-cord/umbilical-cord-faqs
Questo articolo si riferisce a ricerche i cui esiti sono stati pubblicati nel 2018 e le cui fonti sono citate in fondo.
Le cellule staminali si stanno rivelando un vero alleato nella battaglia contro la sclerosi multipla e la ricerca ad oggi evidenzia la capacità di queste cellule di rallentare gli effetti della malattia andando addirittura, in certi casi, a riparare i danni arrecati. (altro…)
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