Tag: midollo osseo
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
Recupero immunologico più rapido e tasso ridotto di infezioni virali post-trapianto nei pazienti trapiantati con Omisirge rispetto al trapianto standard di sangue cordonale
Nell’aprile 2023, la FDA ha approvato l’uso di omidubicel (noto anche come Omisirge), un prodotto a base di cellule staminali del sangue cordonale espanso ex vivo da utilizzare in pazienti adulti e pediatrici (di età pari o superiore a 12 anni) con tumori ematologici (sangue e midollo osseo).
L’uso di omidubicel, che contiene un numero significativamente maggiore di cellule staminali CD34+ rispetto al sangue cordonale standard, determina un recupero più rapido della funzionalità del midollo osseo nei pazienti sottoposti a chemioterapia ad alte dosi. La chemioterapia viene utilizzata per trattare la condizione maligna di base, ma inevitabilmente danneggia il midollo osseo portando a una produzione gravemente compromessa di globuli rossi, piastrine e cellule immunitarie. Poiché i pazienti trattati con omidubicel hanno un recupero ematopoietico significativamente più rapido, ciò si traduce in ricoveri post-trapianto più brevi rispetto a quelli trattati con metodi convenzionali di trapianto di sangue cordonale. Un motivo importante per il migliore recupero è legato ai tassi più bassi di gravi infezioni batteriche e fungine invasive riscontrate dopo il trapianto. I pazienti sono più vulnerabili alle infezioni quando mancano di un sistema immunitario funzionante nell’immediato periodo post-trapianto.
Un sotto studio che ha preso in esame le potenziali ragioni del migliorato recupero del sistema immunitario dopo il trapianto di omidubicel è stato messo a punto da un team di ricercatori clinici di tutto rispetto che hanno esaminato attentamente il modello di ricostituzione delle cellule immunitarie dopo il trapianto. Hanno evidenziato che il recupero immunologico, già 7 giorni dopo aver ricevuto le cellule staminali, era correlato a una ridotta incidenza di infezioni virali gravi in tutte le età trattate. Nello specifico, hanno dimostrato che la rapida ricostituzione delle cellule natural killer in stadio iniziale, delle cellule T helper e di altre cellule critiche del sistema immunitario, ha comportato una riduzione significativa del rischio di complicanze virali post-trapianto, offrendo così potenzialmente ai destinatari di omidubicel un’immunità protettiva precoce e potenziata.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666636723012563?via%3Dihub
La FDA approva un prodotto a base di sangue del cordone espanso per i trapianti di cellule staminali.
L’ americana Food and Drug Administration (FDA) approva una terapia cellulare per pazienti con tumori del sangue per ridurre i rischi d’infezione in seguito a trapianti con cellule staminali.
Dal nostro Direttore Scientifico, D.ssa Ann Smith
Il sangue del cordone ombelicale è una risorsa preziosa in quanto contiene una gamma di cellule staminali con potenti capacità terapeutiche. Per sangue del cordone si intende un’unità di sangue cordonale, debitamente processata (trattata) e crioconservata che nel linguaggio scientifico internazionale diventa UCB (NDT).
Negli ultimi tre decenni, il trapianto di UCB è stato utilizzato principalmente per trattare condizioni ematologiche (sangue e midollo osseo). Questi disturbi possono essere maligni come le leucemie o non maligni come l’anemia falciforme o la talassemia. È noto da tempo che le unità di sangue cordonale possono essere limitate da un punto di vista della cellularità, specialmente quando sono richieste alte dosi di cellule staminali nel trattamento dei tumori del midollo osseo. Con le attuali tecniche di trapianto, le cellule staminali del sangue del cordone ombelicale vengono tipicamente trapiantate nel paziente in seguito a trattamenti con alte dosi di chemioterapia +/- radioterapia che mira a distruggere il maggior numero possibile di cellule malate. Tuttavia, queste metodiche possono dar luogo a complicazioni in quanto la chemioterapia / radioterapia danneggia gravemente la normale funzione del midollo osseo nel paziente lasciandolo vulnerabile a infezioni potenzialmente letali, sanguinamento e anemia. Malgrado ciò, le cellule staminali del sangue del cordone ombelicale hanno la straordinaria capacità di riattivare il midollo osseo del paziente in modo che il numero di cellule ematiche e immunitarie torni alla normalità. Inoltre, le cellule trapiantate sono in grado di cercare e distruggere qualsiasi forma di cancro residuo o cellule anormali nel paziente.
Chiaramente, avere cellule staminali sufficienti per svolgere queste straordinarie funzioni in pazienti critici è vitale, ma come accennato in precedenza, a volte le unità di sangue del cordone ombelicale non hanno cellule sufficienti e, per questo motivo, si sono moltiplicati negli anni gli sforzi e i tentativi per giungere a una tecnologia che consentisse l’espansione in laboratorio delle unità di sangue cordonale in modo da aumentare il numero di cellule staminali.
Negli ultimi anni, i dati accumulati dagli studi clinici hanno dimostrato che l’uso di unità espanse è sicuro ed efficace e il 17aprile 2023, la Federal Drug Association (FDA) ha approvato un prodotto a base di sangue cordonale espanso, generato da singole unità UCB della società farmaceutica Gamida Cell. Il prodotto espanso si chiama Omisirge (precedentemente noto come Omidubicel, e prima ancora come NiCord). Questa è la prima approvazione da parte della FDA di un prodotto a base di sangue cordonale espanso ed è un incoraggiante passo avanti in quanto rappresenta un riconoscimento formale e accettazione della sicurezza e dell’efficacia delle cellule staminali provenienti da unità di sangue cordonale espanse. “L’approvazione di Omisirge da parte della FDA rappresenta di fatto un importante progresso nel trattamento dei pazienti con neoplasie ematologiche. Riteniamo quindi che questo nuovo sviluppo possa incrementare l’accesso al trapianto di cellule staminali e contribuendo così a migliorare i risultati nei pazienti”, ha affermato Abbey Jenkins, Presidente e CEO di Gamida Cell.
Omisirge, che viene somministrato per via endovenosa, è una terapia monodose prodotta da un’unità di sangue cordonale preselezionato per il paziente. È costituito da cellule staminali di donatori che vengono elaborate con nicotinamide, una forma di vitamina B3. L’efficacia di Omisirge è stata valutata sulla base dei dati di un percorso di fase 3 che comprendeva 117 pazienti randomizzati a ricevere il nuovo prodotto o il trapianto standard di UCB. In coloro che hanno ricevuto Omisirge, la quantità di tempo necessaria per il recupero delle cellule immunitarie chiave dei pazienti e l’incidenza delle infezioni dopo il trapianto è stata drasticamente e significativamente ridotta. Ciò a sua volta ha portato a una riduzione delle complicanze e dei giorni di ospedalizzazione rispetto al trapianto standard di UCB.
Omisirge è prodotto nello stabilimento di produzione all’avanguardia di Gamida Cell a Kiryat Gat, in Israele. Omisirge dovrebbe essere consegnato ai centri di trapianto entro 30 giorni dall’inizio della produzione. Inoltre, si è istituito Gamida Cell Assist per coordinare la produzione di Omisirge e fornire supporto ai pazienti, a chi li assisterà e ai medici che si occuperanno del trapianto in ogni fase del processo.
Questa nuova tecnologia è stata sviluppata e lanciata nel settore sanitario pubblico in collaborazione con una grande azienda farmaceutica; quindi, potrebbe essere necessario del tempo prima che il metodo possa essere esteso alle unità bancate privatamente. Le innovazioni nelle terapie cellulari hanno sempre inizio nel settore pubblico e devono essere sottoposte a prove e ad approvazione da parte degli enti regolatori prima di essere incorporate nella pratica privata.
Si spera che anche altri enti regolatori come il National Institute for Clinical Excellence (NICE) nel Regno Unito e nell’Unione Europea approvino Omisirge, così come hanno approvato la terapia CAR-T, che è un altro trattamento innovativo basato su cellule che è ora di aiuto a molti pazienti con tumori ematologici a livello globale. Leggi il nostro Blog precedente su come le cellule staminali del cordone possono attaccare il cancro.
Comprendendo e sfruttando la complessa biologia delle cellule staminali e spingendo i confini della conoscenza e della tecnologia, è possibile sviluppare terapie innovative che avranno un impatto significativo sulla medicina del 21 ° secolo. Omisirge rappresenta un importante progresso terapeutico e stabilisce formalmente la fattibilità di fornire prodotti UCB personalizzati e ampliati in laboratorio ai destinatari di tutto il mondo.
Referenze:
- https://investors.gamida-cell.com/news-events/press-releases/news-release-details/gamida-cells-allogeneic-cell-therapy-omisirger
- https://parentsguidecordblood.org/en/news/omidubicel-gamida-cell-leads-way-cord-blood-transplant-version-20
- https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6368416/pdf/JCO.18.00053.pdf
L’immunoterapia, a volte nota come “medicina di precisione” ha il potenziale per aiutare a trattare alcuni tumori. Storicamente, i tumori del sangue e del midollo osseo sono stati trattati con chemioterapia e talvolta radioterapia. Il trattamento chemioterapico non è specifico nella sua azione in quanto non solo attacca le cellule tumorali, ma può anche danneggiare i tessuti sani nel processo. L’immunoterapia è di particolare beneficio per i malati di cancro in quanto può potenziare l’efficacia della chemio e ridurre così le dosi di farmaci tossici.
La medicina di precisione è fondamentale per l’immunoterapia ed è attualmente uno dei progressi più entusiasmanti nel trattamento del cancro. Grande successo è stato raggiunto negli ultimi anni utilizzando un preparato immunoterapeutico chiamato CAR-T per il trattamento di pazienti con determinate leucemie e linfomi. La tecnologia di solito prevede l’utilizzo dei linfociti T di un paziente, un tipo di globuli bianchi, e la manipolazione in un laboratorio specializzato per aggiungere una proteina chiamata CAR (recettore dell’antigene chimerico) per produrre cellule CAR-T.
Spesso, le cellule T dei pazienti non sono in grado di riconoscere e attaccare il cancro, ma quando vengono convertite in cellule CAR-T, riescono a rilevare e montare un attacco immunitario contro le cellule maligne. La terapia cellulare CAR-T è diventata un nuovo pilastro rivoluzionario nel trattamento del cancro; tuttavia, possono verificarsi alcuni effetti collaterali neurologici e immunitari indesiderati.
Più recentemente le cellule natural killer (NK), un altro tipo di globuli bianchi, sono diventate fondamentali e di fatto costituiscono un significativo passo avanti nel trattamento del cancro con meno effetti collaterali rispetto alle CAR-T. Il sangue del cordone ombelicale è un’ottima fonte di cellule NK che attaccano le cellule maligne, prima agganciandosi a loro, e poi rilasciando granuli contenenti una proteina chiamata perforina che perfora la membrana cellulare bersaglio. Le cellule NK scaricano quindi un carico mortale di granuli contenenti un enzima chiamato granzima nelle cellule tumorali per distruggerle.
I ricercatori hanno ora esteso le tecniche sviluppate con le cellule CAR-T alle cellule NK provenienti dal sangue del cordone ombelicale per ingegnerizzare le cellule CAR-NK specifiche del cancro. Queste potenti cellule CAR-NK possono essere moltiplicate in laboratorio e conservate congelate per essere utilizzate come prodotto pronto all’uso quando necessario. È stato dimostrato che hanno un buon profilo di sicurezza negli studi clinici con un minor rischio di effetti collaterali rispetto alle cellule CAR-T (1).
Inizialmente è stata osservata una durata più breve dell’effetto terapeutico rispetto alle cellule CAR-T. Per risolvere questo problema, gli scienziati hanno ora trovato un modo per pretrattare le cellule CAR-NK da sangue cordonale prima dell’infusione nei pazienti, in modo da aumentare la loro durata nella circolazione. Ciò aumenta il lasso di tempo in cui le cellule NK possono pattugliare il corpo del paziente per cercare e distruggere le cellule tumorali.
In uno studio condotto presso l’MD Anderson Cancer Center negli Stati Uniti, 8 su 11 pazienti con leucemia o linfoma hanno risposto alla terapia con sangue cordonale, e sette di loro non mostravano più evidenza di malattia dopo 13,8 mesi. Le cellule CAR-NK erano ancora presenti nei pazienti un anno dopo il loro trattamento. Ciò suggerisce che le cellule CAR-NK continuavano a cercare cellule tumorali e a lavorare a lungo termine (2). La terapia CAR-NK ha inoltre dato risultati promettenti nel trattamento del mieloma e del glioblastoma (un tipo aggressivo di tumore cerebrale) e ci sono speranze che questo tipo di medicina di precisione possa essere rilevante per altri tumori come quelli della mammella e dell’ovaio.
Ad oggi, il sangue cordonale utilizzato in questa strategia potenzialmente rivoluzionaria, proviene da donazioni pubbliche. Tuttavia, man mano che vengono raccolti più dati da studi clinici controllati, la possibilità di utilizzare unità di sangue cordonale provenienti da banche private nella terapia CAR-NK può diventare un’opzione realistica (3).
Referenze
1) https://www.nature.com/articles/d43747-020-00830-w
3) https://parentsguidecordblood.org/en/news/immune-cell-banking
L’anemia falciforme e la talassemia appartengono a un gruppo di patologie denominate emoglobinopatie. Alla base di queste malattie ereditarie, ci sono dei problemi di emoglobina, una proteina che contiene ferro e che si trova nei globuli rossi e ha il compito di trasportare l’ossigeno dai polmoni al resto del corpo. (1,2)
(altro…)
Informativa per i clienti | Privacy Policy | Cookie Policy