Trapianto di cellule staminali

e Martina Feichter, redattrice medica e biologa Aggiornato il

Dott. med. Philipp Nicol è uno scrittore freelance per il team editoriale medico di

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Martina Feichter ha studiato biologia con una materia elettiva farmacia a Innsbruck e si è anche immersa nel mondo delle piante medicinali. Da lì non era lontano da altri argomenti medici che la affascinano ancora oggi. Si è formata come giornalista presso l'Axel Springer Academy di Amburgo e lavora per dal 2007 - prima come redattrice e dal 2012 come scrittrice freelance.

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Il trapianto di cellule staminali è il termine usato per descrivere il trasferimento di cellule staminali da un organismo all'altro. Per lo più si tratta di cellule staminali che formano il sangue dal midollo osseo (donazione di midollo osseo). Qui puoi leggere tutto ciò che devi sapere su questo tipo di trapianto di cellule staminali, la sua procedura e gli effetti collaterali e cosa devi considerare dopo un trapianto di cellule staminali.

Che cos'è un trapianto di cellule staminali?

Un trapianto si riferisce fondamentalmente al trasferimento di tessuto tra due organismi, il donatore e il ricevente. Il donatore e il ricevente possono essere la stessa persona (trapianto autologo) o due persone diverse (trapianto allogenico). Questo è anche il caso del trapianto di cellule staminali, una forma di terapia che viene utilizzata, ad esempio, per vari tipi di cancro e gravi malattie del sangue e del sistema immunitario.

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che possono dividersi indefinitamente. Quando si dividono, vengono create una nuova cellula staminale e una cellula che è in grado di differenziarsi, cioè può svilupparsi in un determinato tipo di cellula (ad esempio cellula della pelle, cellula del sangue).

Esistono diversi tipi di cellule staminali. Le cellule staminali del sangue (cellule staminali ematopoietiche) sono utilizzate principalmente per il trattamento con cellule staminali - un trapianto di cellule staminali. Queste sono le cellule staminali da cui derivano i tre tipi di cellule del sangue:

• i globuli rossi per il trasporto dell'ossigeno (eritrociti)
• i globuli bianchi per il sistema immunitario (leucociti)
• le piastrine che aiutano il sangue a coagulare (trombociti)

Le cellule staminali ematopoietiche si trovano nel midollo osseo di varie ossa, specialmente nel midollo osseo delle ossa tubolari lunghe, del bacino e dello sterno. La formazione delle cellule del sangue (emopoiesi) è coordinata nel midollo osseo da un gran numero di diversi ormoni. Le cellule finite vengono quindi espulse nel sangue.

Il trattamento con altri tipi di cellule staminali è stato finora per lo più effettuato solo in studi sperimentali.

Trapianto di cellule staminali ematopoietiche

In un trapianto di cellule staminali ematopoietiche, le cellule staminali emopoietiche vengono trasferite a un paziente. Questo è quello che fai con vari tipi di cancro come la leucemia.

Se al paziente vengono (ri)trasferite le proprie cellule staminali, che gli sono state prelevate prima del trattamento del cancro, si parla di trapianto di cellule staminali autologhe. Se, invece, donatore e ricevente sono due persone diverse, si tratta di un trapianto di cellule staminali allogeniche.

I medici di tutto il mondo eseguono ogni anno più di 40.000 trapianti di cellule staminali ematopoietiche. Il trattamento è necessario nei pazienti con malattie del sistema di formazione del sangue, come la leucemia.

Trapianto di cellule staminali autologhe

Con il trapianto di cellule staminali autologhe, il paziente è il donatore di se stesso. La procedura è quindi adatta solo a pazienti con midollo osseo sano.

In primo luogo, il medico preleva cellule staminali sane dal paziente per congelarle fino a quando non vengono trasferite di nuovo.

Nella fase successiva, il paziente viene sottoposto a una cosiddetta mieloablazione: utilizzando la chemioterapia ad alte dosi - a volte combinata con radiazioni su tutto il corpo - l'intero midollo osseo e quindi le cellule tumorali in esso contenute vengono distrutte. Quindi trasferisci le tue cellule staminali del sangue, che hai precedentemente preso, a lui, che quindi costruiscono un nuovo sistema di formazione del sangue.

Trapianto di cellule staminali allogeniche

Nel trapianto di cellule staminali allogeniche, le cellule staminali ematopoietiche da un donatore sano vengono trasferite a un paziente. Come per il trapianto di cellule staminali autologhe, sul paziente viene eseguita una mieloablazione per rimuovere il proprio tessuto di cellule staminali dalla circolazione. Inoltre, il paziente riceve farmaci che sopprimono il suo sistema immunitario (immunosoppressione) - in modo che non possa combattere le cellule staminali estranee che vengono successivamente trasferite troppo fortemente.

Dopo questa preparazione, le cellule staminali del sangue precedentemente prelevate dal donatore vengono trasferite al paziente.

Il trapianto allogenico di cellule staminali ha lo svantaggio che la selezione di un donatore adatto richiede molto tempo, vale a dire che il midollo osseo del paziente deve corrispondere il più possibile a quello del paziente, quindi ci si devono aspettare gravi reazioni di rigetto. Il midollo osseo di ogni essere umano può essere tipizzato in modo più preciso utilizzando il complesso sistema HLA ("antigene leucocitario umano") (simile al sistema del gruppo sanguigno AB0). Ad oggi sono note circa 7000 diverse caratteristiche HLA. Per un trapianto di cellule staminali allogeniche, è importante trovare un donatore il cui midollo osseo abbia il maggior numero possibile di caratteristiche HLA che corrispondano a quelle del ricevente. A tal fine vengono perquisiti i registri nazionali e internazionali dei donatori di midollo osseo.

A causa del gran numero di potenziali donatori (in Germania erano già circa cinque milioni nel 2012), la ricerca ha ora successo in oltre l'80% dei casi.

Mini trapianto

La novità è lo sviluppo di un trapianto di cellule staminali senza terapia ad alte dosi ("mini-trapianto"). Viene eseguita una mieloablazione significativamente più debole (cioè chemioterapia e radioterapia meno intense), che non distrugge completamente il midollo osseo del paziente. Questi metodi sono utilizzati, ad esempio, in pazienti che soffrono di condizioni generali precarie e che quindi difficilmente sopravvivrebbero alla chemioterapia ad alte dosi e alle radiazioni su tutto il corpo. Tuttavia, questa procedura non è ancora uno standard, è riservata agli studi.

Quando fai un trapianto di cellule staminali?

Esistono diverse aree di applicazione (indicazioni) per il trapianto di cellule staminali autologhe e allogeniche. Le indicazioni si sovrappongono parzialmente: quale tipo di trapianto di cellule staminali viene poi utilizzato dipende da vari fattori, ad esempio lo stadio della malattia, l'età, le condizioni generali o la disponibilità di donatori idonei HLA-compatibili.

In generale, ci sono le seguenti aree di applicazione per i trapianti di cellule staminali autologhe e allogeniche:

Applicazione di trapianto di cellule staminali autologhe

• Linfomi di Hodgkin e non Hodgkin
• Mieloma multiplo (plasmocitoma)
• Neuroblastoma
• Leucemia linfocitica acuta (ALL)
• Leucemia mieloide acuta (LMA)

I linfomi e il mieloma multiplo sono gli usi principali per il trapianto di cellule staminali autologhe.

Applicazione di trapianto di cellule staminali allogeniche

• Leucemia linfocitica acuta (ALL)
• Leucemia mieloide acuta (LMA)
• Leucemia linfatica cronica (LLC)
• Leucemia mieloide cronica (LMC)
• Osteomielofibrosi (OMF)
• Linfoma non Hodgkin
• gravi disturbi congeniti del sistema immunitario (immunodeficienze come immunodeficienza combinata grave, SCID)
• malattie del sangue congenite o acquisite come anemia aplastica, talassemia ed emoglobinuria parossistica notturna (EPN)

Cosa fare con un trapianto di cellule staminali?

Un trapianto di cellule staminali avviene durante una degenza ospedaliera, di solito in un centro oncologico specializzato. In primo luogo, le cellule staminali vengono rimosse, o da un donatore idoneo (trapianto allogenico) o dal ricevente stesso (trapianto autologo). Le cellule staminali vengono poi conservate congelate fino al loro trapianto.

Estrazione delle cellule staminali

Le cellule staminali ematopoietiche possono essere ottenute da tre fonti:

>> midollo osseo

Le cellule staminali vengono prelevate direttamente dal midollo osseo (da cui il termine originario "donazione di midollo osseo" o "trapianto di midollo osseo"). L'osso pelvico viene solitamente scelto per aspirare del sangue del midollo osseo attraverso un ago cavo (puntura). Rispetto al sangue periferico (che circola nelle arterie e nelle vene), ha una percentuale maggiore di globuli bianchi (leucociti) e dei loro precursori, comprese le cellule staminali desiderate. I globuli rossi che sono anche contenuti possono essere separati e reimmessi nel corpo del donatore - questo riduce al minimo la perdita di sangue.

Svantaggi: La puntura del midollo osseo è dolorosa, motivo per cui viene eseguita in anestesia generale. Spesso sono necessarie più punture per ottenere cellule staminali sufficienti per un trapianto.

>> sangue

Le cellule staminali sono ottenute qui dal sangue periferico, cioè dal sangue che non si trova nel midollo osseo. Poiché contiene meno cellule staminali del sangue del midollo osseo, al paziente viene iniettato un fattore di crescita sottocutaneo per diversi giorni. Questo stimola le cellule staminali del sangue a migrare sempre più dal midollo osseo al sangue. Segue una sorta di lavaggio del sangue (aferesi delle cellule staminali): le cellule staminali periferiche vengono filtrate dal sangue venoso utilizzando uno speciale dispositivo di centrifuga.

Questa forma di raccolta delle cellule staminali è relativamente semplice e non richiede anestesia. Inoltre, il ricevente di cellule staminali periferiche inizierà a produrre sangue più rapidamente dopo il trapianto rispetto alle cellule staminali ottenute con altri mezzi. Per questi motivi, le cellule staminali periferiche sono preferite per il trapianto.

Svantaggi: La somministrazione del fattore di crescita può aumentare significativamente il numero di globuli bianchi, che possono essere associati a dolore osseo. Inoltre, devono essere realizzati due accessi venosi sufficientemente ampi per ottenere le cellule staminali periferiche - alcuni donatori reagiscono a questo con effetti collaterali come problemi circolatori e mal di testa.

Inoltre, è più probabile che un trapianto di cellule staminali periferiche causi un tipo di reazione di rigetto (malattia del trapianto contro l'ospite, vedi sotto) nel ricevente rispetto a un trapianto di cellule staminali da altre fonti.

>> Cordone ombelicale

Anche il sangue del cordone ombelicale è considerato sangue periferico, ma è una fonte molto speciale per la produzione di cellule staminali. A differenza di altri sangue periferico, contiene un'alta concentrazione di cellule staminali ematopoietiche. Quando nasce un bambino, questo materiale di cellule staminali viene solitamente scartato (così come le cellule staminali nella placenta). Con il consenso dei genitori, il sangue del cordone ombelicale può essere donato in forma anonima a una banca pubblica del cordone ombelicale e lì congelato. Quindi è disponibile per i pazienti idonei per un trapianto di cellule staminali allogeniche.

Non ha senso conservare il sangue del cordone ombelicale del proprio bambino nel caso in cui il bambino in seguito abbia bisogno di un trapianto di cellule staminali. Allo stato attuale delle conoscenze non è adatto al trapianto autologo. Inoltre, la probabilità che un bambino abbia bisogno delle proprie cellule staminali ad un certo punto è molto bassa.

Processo di trapianto di cellule staminali

Il processo di un trapianto di cellule staminali è diviso approssimativamente in tre fasi:

1. Fase di condizionamento
   In primo luogo, il midollo osseo con le cellule tumorali viene distrutto da agenti chemioterapici o irradiazione di tutto il corpo, e l'organismo è quindi "condizionato" per le nuove cellule staminali. Questa fase dura da 2 a 10 giorni.
   
2. Fase di trapianto
   Le cellule staminali vengono trapiantate circa 2 giorni dopo la fine della fase di condizionamento. Questo viene fatto attraverso un normale accesso venoso, simile a una trasfusione di sangue. Il trapianto vero e proprio richiede solo 1 o 2 ore.
   
3. Fase di aplasia
   Poiché occorrono circa 10 giorni per la formazione di nuove cellule del sangue dalle cellule staminali trapiantate, il numero di cellule del sangue (eritrociti, trombociti, leucociti) inizialmente diminuisce bruscamente (= fase di aplasia). Mentre eritrociti e trombociti possono essere forniti da trasfusioni di sangue, bisogna aspettare che i leucociti vengano prodotti di nuovo indipendentemente dal midollo osseo. Durante questo periodo, il sistema immunitario del paziente è gravemente indebolito: qualsiasi infezione può essere pericolosa per la vita. Igiene rigorosa (disinfezione delle mani, maschera facciale), un ambiente il più possibile privo di germi e, se necessario, antibiotici preventivi sono quindi essenziali per la sopravvivenza. Se la formazione del sangue avviene come previsto, il paziente può essere dimesso dall'ospedale dopo tre o quattro settimane.

Quali sono i rischi di un trapianto di cellule staminali?

Complicanze caratteristiche e talvolta gravi possono verificarsi in tutte le fasi del trapianto di cellule staminali.

Effetti collaterali condizionanti

La chemioterapia e/o le radiazioni su tutto il corpo durante la fase di condizionamento possono portare a significativi effetti collaterali. Questo può influenzare il cuore, i polmoni, i reni e il fegato. Sono comuni anche la caduta dei capelli e l'infiammazione delle mucose.

infezioni

La fase di aplasia durante un trapianto di cellule staminali è particolarmente pericolosa. Poiché il midollo osseo non è ancora in grado di produrre cellule immunitarie (leucociti), il paziente è molto suscettibile alle infezioni. Anche infezioni e infiammazioni relativamente innocue possono quindi essere fatali. Anche se la febbre è comune durante il trapianto, deve essere presa sul serio come possibile segno di infezione.

Le infezioni sono possibili anche dopo la dimissione dall'ospedale. Come misura preventiva, ai pazienti vengono quindi spesso somministrati farmaci contro batteri (antibiotici), virus (virostatici) e funghi (antimicotici).

Rigetto del trapianto

Una reazione del sistema immunitario del ricevente contro le cellule staminali trapiantate può portare a una reazione di rigetto. Questa forma classica di rigetto d'organo è anche conosciuta come reazione donatore contro ricevente (malattia ospite contro trapianto). A seconda della compatibilità HLA, ciò si verifica nel 2-20% di tutti i trapianti di cellule staminali allogeniche. Se i risultati di laboratorio indicano un rigetto del trapianto, al paziente vengono somministrati farmaci che sopprimono fortemente il sistema immunitario (immunosoppressione intensiva).

Da questa deve essere distinta una complicanza centrale e importante dopo il trapianto di cellule staminali allogeniche (non autologhe): la malattia del trapianto contro l'ospite (GvHD). Speciali cellule immunitarie (linfociti T) del donatore (innesto) reagiscono al tessuto del ricevente (ospite). C'è un alto rischio di GvDH quando le cellule staminali vengono rimosse dal sangue periferico. Per confermare la diagnosi, il medico preleva un campione di tessuto dagli organi se si sospetta GvDH. Viene fatta una distinzione tra una forma acuta e una cronica di GvHD:

• GvHD acuta (aGvHD): si verifica entro 100 giorni dopo il trapianto di cellule staminali allogeniche e porta principalmente a eruzioni cutanee (esantema) e vesciche, diarrea e aumento dei livelli di bilirubina come segno di danno epatico. Circa il 30-60% di tutti i trapianti di cellule staminali allogeniche provoca aGVHD. Il rischio è maggiore con i donatori non consanguinei rispetto ai donatori consanguinei.
• GvHD cronica (cGvHD): si sviluppa non prima di 100 giorni dopo il trapianto e colpisce principalmente le ghiandole salivari (bocca e occhi secchi = sindrome sicca) e la pelle (ad es. arrossamento, secchezza, prurito, indurimento). Possono essere colpiti anche altri organi (con sintomi quali diarrea, vomito, tosse secca, mancanza di respiro, ittero). Con cGVHD, anche il rischio di tumori della pelle aumenta a lungo termine. La forma cronica di GvHD si verifica in circa il 50% di tutti i casi di trapianti di cellule staminali allogeniche.

La GvHD cronica può svilupparsi dalla GvHD acuta, direttamente o dopo una fase intermedia priva di sintomi. Ma può anche verificarsi completamente senza aGvHD.

Per evitare la GvHD, le cellule staminali vengono filtrate dopo che sono state rimosse per rimuovere il più possibile i linfociti T (deplezione leucocitaria). Per la profilassi e la terapia di entrambe le forme di GvHD, vengono utilizzati vari farmaci per sopprimere il sistema immunitario (inclusi steroidi, ciclosporina A o tacrolimus con metotrexato).

Cosa devo considerare dopo un trapianto di cellule staminali?

Dopo il trapianto di cellule staminali allogeniche, l'immunosoppressione con farmaci deve essere utilizzata per ridurre il più possibile le reazioni di rigetto nel ricevente. Solitamente ciò avviene sotto forma di tripla terapia con tre farmaci (ciclosporina, prednisolone e micofenolato mofentil). La durata dell'assunzione del farmaco sarà determinata dal medico curante.

È importante prestare attenzione ai possibili effetti collaterali: la terapia immunosoppressiva provoca spesso, ad esempio, infiammazione delle mucose, nausea, vomito e diarrea. Questi effetti collaterali possono portare al fatto che mangi di meno (ad esempio con mucosa orale infiammata, nausea) o il tuo corpo non può assorbire abbastanza nutrienti (con vomito e diarrea). Ecco perché devono essere trattati. In casi estremi, la nutrizione artificiale può essere necessaria per garantire un adeguato apporto di nutrienti.

Dopo aver lasciato l'ospedale, ci sono alcune cose che devi fare per proteggerti dall'infezione o dal rigetto del trapianto. Fino a quando il tuo sistema immunitario non si è ripreso:

• Prestare molta attenzione a un'adeguata igiene (lavarsi o disinfettarsi le mani, indossare una maschera facciale). Per fare ciò, segui le raccomandazioni del tuo medico.
• Prendi i farmaci regolarmente.
• Se possibile, evita gli assembramenti di persone (cinema, teatro, mezzi pubblici) e il contatto con i malati della tua zona.
• Stai lontano dai cantieri e astieniti dal giardinaggio, poiché le spore del terreno o delle macerie possono portare a pericolose infezioni in te. Per lo stesso motivo, rimuovi le piante d'appartamento con il terreno ed evita il contatto con gli animali domestici.
• Non vaccinarsi con vaccini vivi.
• Non devi seguire una dieta speciale, ma alcuni alimenti ti sono sfavorevoli a causa del loro aumentato rischio di germi. Ciò è particolarmente vero per i prodotti crudi come formaggio a latte crudo, prosciutto crudo, salame, insalate a foglia, uova crude, maionese, carne cruda e pesce crudo.
• Assicurati di seguire una dieta ipercalorica (cioè molte calorie), perché il tuo corpo ha bisogno dei nutrienti per rigenerarsi!

Inoltre, dovresti partecipare ai regolari appuntamenti di follow-up che vengono offerti: il tuo medico ti esaminerà e ti preleverà il sangue per controllare i valori del sangue e le concentrazioni del farmaco.

Nella maggior parte dei casi, puoi tornare al lavoro da tre a dodici mesi dopo il trapianto di cellule staminali.

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