Dal 1988 (anno del primo trapianto di staminali da cordone ombelicale) a oggi, il cordone ombelicale, insieme al midollo osseo e al sangue periferico, è diventato una delle fonti principali di cellule staminali per i trapianti.
Le motivazioni che hanno portato a un crescente interesse per il cordone come fonte di staminali sono diverse: nessun rischio per il donatore al momento della raccolta; nessun problema etico nella raccolta e conservazione; facilità di stoccaggio e conservazione del campione; immediata disponibilità nel momento del bisogno; rischio più basso di possibili infezioni da parte di virus latenti; minor rischio di Gvhd (effetto collaterale che si riscontra nei trapianti); cellule più immature di quelle contenute nei tessuti adulti (midollo osseo e sangue periferico).
Grazie alla minore maturità queste cellule presentano una plasticità tale da renderle utilizzabili in diversi casi, che esulano anche dal contesto delle malattie ematologiche. Quest’ultima caratteristica, definita pluripotenza, rende le cellule staminali derivanti dal sangue del cordone ombelicale in grado di formare non solo tessuti ematopoietici (tessuti del sangue), ma anche epiteliali, endoteliali, neuronali, ecc., facendo sì che queste cellule possano essere utilizzate anche nella medicina rigenerativa. Per quanto riguarda i trapianti di cellule staminali utilizzando sangue del cordone ombelicale, il trapianto allogenico (dove ricevente e donatore sono persone distinte che possono avere o no grado di parentela) è ormai considerato un’ operazione di routine nella cura delle malattie del sangue come linfomi e mielomi sia in campo pediatrico sia nel trattamento degli adulti. Diversamente il trapianto autologo, dove il ricevente è anche il donatore di sangue del cordone, è una sfida appena iniziata anche perché fino ad ora i campioni autologhi conservati dai pazienti sono stati pochi. In futuro ci si aspetta un aumento di questo tipo di trattamento dovuto all’aumento del numero di campioni conservati.
L’USO EMATOLOGICO. Fra le principali applicazioni del sangue cordonale c’è il trapianto per la cura di malattie ematologiche. Fruchtman e i suoi collaboratori del Dipartimento di Medicina e Pediatria del Mount Sinai Medical Center di New York, nel 2004 riportarono il primo caso di un bambino di venti mesi affetto da anemia aplastica severa (Saa) cui già era stato effettuato un trapianto di fegato da un donatore vivente correlato (il fratello compatibile). In seguito al fallimento di questo trapianto avvenuto tre mesi dopo, si decise di tentare per la prima volta il trattamento autologo can te cellule staminali del cordone ombelicale che i genitori del bambino avevano deciso di conservare al momento della nascita. A tre anni dal trapianto il paziente presentava una remissione ematologica completa della malattia con parametri del sangue normali (Fruchtinan SM et al, 2004).
Un altro importante studio è stato pubblicato nel 2007 dal gruppo di Ammar Hayani dell’Advocate Hope Children’s Hospital and Christ Medical Center di Oak Lawn, Illinois. Il caso in discussione riguardava una bambina di tre anni cui venne diagnosticata la leucemia linfoblastica acuta. In seguito a trattamento farmacologico che portò alla remissione della malattia e alla successiva ricaduta si pensò di trattare la paziente con un trapianto di cellule staminali; in mancanza di un familiare che avesse una compatibilità Hla con la bambina, si decise di eseguire un trapianto autologo di cellule staminali del cordone che i genitori avevano deciso di conservare in una banca privata. Temendo la possibilità che nel campione congelato fossero presenti cellule malate questo è stato testato con analisi genetiche che hanno dimostrato l’assenza della malattia. Il trapianto autologo di cellule staminali non ha presentato complicazioni legate all’attecchimento (come la Gvhd) né infezioni. Le cellule trapiantate attecchirono dopo quindici giorni, mentre dopo quattro mesi la bambina iniziò a presentare valori ematologici normali. Al momento della pubblicazione dei dati, ventiquattro mesi dopo il trapianto, la paziente presentava una remissione completa della malattia. Questi due casi rappresentano la possibilità di utilizzare i campioni di sangue cordonale anche nei trapianti autologhi; le applicazioni di questa fonte di cellule staminali, soprattutto nel caso di malattie del sangue, si potranno ulteriormente testare e comprendere con l’aumento di questi trapianti che avverrà sicuramente in futuro come effetto del maggior numero di campioni conservati in modo autologo.
IL DIABETE DI TIPO 1. La possibilità del trapianto autologo ha trovato applicazione anche nel trattamento del diabete tipo 1(TID). Questa malattia autoimmune comporta la distruzione delle cellule beta che producono insulina da parte dei linfociti T; l’insulino-deficienza che ne deriva comporta la dipendenza dalla somministrazione di forme esogene di insulina per tutta la vita. Nonostante tutti i progressi scientifici che hanno portato questa patologia a diventare una malattia cronica e non più letale, la sua incidenza continua a essere estremamente alta. Fra le nuove strategie per il trattamento di malattie autoimmuni c’è anche l’utilizzo autologo del sangue cordonale; questo è possibile data la potenzialità delle cellule staminali del cordone di differenziarsi in tessuti non solo ematologici ma anche di diversa natura. In questa direzione si muove lo studio pilota, condotto dal gruppo del dottor Haller del Dipartimento di Pediatria della University of Florida di Gainesville, iniziato alla fine del 2005.
Le ipotesi che sono all’origine di questo studio si basano sulla possibilità che il trapianto autologo di cellule staminali derivanti dal cordone ombelicale possa attenuare il processo autoimmune seguendo diversi meccanismi: le cellule staminali migrano nel pancreas danneggiato dove possono differenziarsi in cellule beta che producono insulina; possono agire per fare aumentare la proliferazione delle isole pancreatiche da parte del tessuto sano; alcune cellule del cordone ombelicale sono in grado di mediare il recupero dell’immuno-tolleranza. Nel giugno del 2007 sono stati presentati i dati preliminari riferiti a otto pazienti sei mesi dopo l’infusione di sangue cordonale autologo per il trattamento del diabete di tipo 1; questi hanno descritto risultati molto incoraggianti come la mancanza di significativi eventi avversi associati a questo studio e i benefici ottenuti in seguito al trattamento collegati ad una maggior immuno-tolleranza. In questo studio, ad oggi, i soggetti sottoposti ad infusione di cellule staminali cordonali per uso autologo sono quindici. Nonostante gli interessanti esiti di questo trial clinico, ulteriori dati e conclusione sono in attesa di essere pubblicati.
LA MEDICINA RIGENERATIVA. È una nuova frontiera della medicina che si sta sviluppando di pari passo all’uso delle cellule staminali. che cura, ripara o addirittura rimpiazza tessuti e organi malati o danneggiati con tessuti nuovi di natura biologica, derivanti appunto dalle cellule staminali, che siano in grado di ristabilire le funzionalità perdute. Le cellule staminali del cordone ombelicale, per la loro caratteristica pluripotenza, hanno la capacità di differenziarsi in tessuti ematopoietici ma anche in numerosi altri tessuti quali quello epiteliale, endoteliale, neuronale, cardiaco ecc. Questa peculiarità rende tali cellule utilizzabili per la cura di svariate malattie di diversa natura quali malattie cardiovascolari, oftalmiche, ortopediche, neurologiche, oltre al già citato diabete di tipo 1(Harris D. T., 2009). Le condizioni in cui si utilizzano in un trapianto di cellule staminali nella medicina rigenerativa sono diverse da quelle normalmente utilizzate negli altri trapianti. Per questi motivi nella medicina rigenerativa è preferibile utilizzare il trapianto autologo soprattutto per eliminare il rischio di reazioni immuni di rigetto presenti invece nei trapianti allogenici (Harris D. T., 2009). 1 dati dimostrano come il trapianto autologo, nella medicina rigenerativa, abbia superato in numero il trapianto allogenico (Fig. 1).
Per quanto riguarda le applicazioni nel campo delle malattie cerebrali o cerebrovascolari interessanti studi su modelli sono stati effettuati nell’ambito della cura per l’ictus che hanno dimostrato come la somministrazione di cellule staminali derivanti dal cordone portino alcuni benefici terapeutici senza l’insorgere di eventi avversi (Nanet al, 2005; Vendrame ci al, 2005, 2006; Xiao et al, 2005; Ch.en et al, 2006; Meier et al, 2006; Newcornb et al, 2006; Nystedt cial, 2006). La cosa interessante è che pare che queste cellule abbiano sia un effetto riparatore che un’azione neuro protettiva. Alcuni studi clinici che coinvolgono l’uso di trapianti autologhi di cellule staminali con risultati non ancora pubblicati sono in corso alla Duke University (Harris D. T., 2009). Altre aree neurologiche affette da danni sono terreno di studio per questo tipo di trapianti. Alcuni studi su modelli animali hanno dimostrato come il trapianto di cellule staminali cordonali nel midollo spinale danneggiato porti alla differenziazione di queste cellule in cellule neuronali che possono aiutare la rigenerazione degli assoni e aumentare le capacità motorie (Kuh et al, 2005). L’utilizzo delle cellule staminali derivanti dal sangue cordonale si applica anche a tessuti epiteliali come pelle e cornea. Soprattutto nel caso della cornea sono già stati ottenuti risultati con trapianti autologhi di cellule staminali dell’epitelio corneale utilizzando cellule dell’occhio sano; questa procedura, oltre a produrre un rischio per l’occhio donatore di cellule staminali, non si può applicare nel caso di malattia ad entrambi gli occhi.
Altre possibili soluzioni comportano terapie croniche anti rigetto che portano ad avere effetti collaterali. Una buona alternativa risiede quindi nell’uso delle cellule staminali cordonali e i primi studi in laboratorio su modelli animali hanno dimostrato la capacità di queste cellule di differenziarsi in cellule con le caratteristiche tipiche dell’epitelio corneale (Harris et al, 2008). Anche le cellule epiteliali della pelle sono oggetto di studio perla riparazione con le cellule staminali del cordone (dati non ancora pubblicati). La potenzialità delle cellule staminali cordonali di generare ossa è in fase iniziale di studio. Si è dimostrato, con studi in laboratorio, che alcuni tipi cellulari contenuti nel sangue cordonale hanno la capacità di differenziarsi sia in tessuto osseo che cartilagineo (Wang et al, 2004). Sono solo alcuni esempi dell’ampia varietà di malattie che si sta cercando di curare utilizzando il trapianto di cellule staminali derivanti dal sangue del cordone ombelicale. Il fermento che circonda queste cellule e la sempre maggiore attenzione che gli viene attribuita dal mondo scientifico dimostrano il grande interesse e le enormi potenzialità di queste nuove terapie. Già enormi passi avantisono stati fatti nei venti anni che ci separano dal primo trapianto di cellule staminali del cordone, ma ci si aspetta molto da queste cellule che stanno dimostrando di avere effettive applicazioni terapeutiche.
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