Cellule staminali. emopoietiche

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2 At t ua l i tà Cellule staminali Una speranza di vita Le cellule staminali sono le madri di tutte le cellule e sono in grado di produrre cellule figlie uguali a se stesse, ma anche di dare origine a cellule mature di uno o più tessuti ed organi. A seconda dello stadio di sviluppo si distinguono in cellule staminali embrionali e adulte. Le cellule staminali embrionali sono rappresentate dall ovocita fecondato e dalle cellule che ne derivano durante le successive duplicazioni, nei primi giorni della vita embrionale. Le cellule staminali adulte sono state ritrovate in alcuni organi e tessuti (ad esempio midollo osseo, sistema nervoso, fegato, tessuto adiposo). Delle cellule staminali adulte fanno parte le cosiddette cellule staminali emopoietiche, presenti nel midollo osseo e nel sangue periferico, oltre che nel sangue presente nel cordone ombelicale. Cellule staminali emopoietiche Sono le cellule madri dei globuli bianchi, rossi e delle piastrine, e sono in grado quindi di produrre questi elementi del sangue. Queste cellule possono essere ricavate ad oggi da tre fonti differenti: dal midollo osseo, in particolare a livello delle ossa piatte del bacino, attraverso un intervento; dal sangue periferico, dopo che L esportazione di sangue cordonale L Ordinanza 26 Febbraio 2009 del Ministero della Salute, permette di esportare a proprie spese e presso una struttura privata all estero il sangue di cordone ombelicale prelevato al momento della nascita del proprio figlio e conservarlo per uso personale previo rilascio di un nulla osta, da richiedere attraverso un apposito modulo. Il nulla osta all esportazione viene rilasciato dopo lo svolgimento di procedure previste dalla stessa Ordinanza: eseguire entro l ultimo mese di gestazione gli esami infettivologici previsti; richiedere il rilascio della certificazione prevista alla Direzione Sanitaria della struttura dove è avvenuto il parto; prendere visione del modulo informativo predisposto dal Centro Nazionale Trapianti. Delle suddette procedure di norma si occupa la banca a cui ci si affida. il donatore è stato sottoposto ad un trattamento farmacologico per aumentare il numero delle cellule staminali in circolo; dal sangue placentare prelevato dal cordone ombelicale al momento del parto. Il trapianto di cellule staminali emopoietiche è una terapia salvavita ormai consolidata e di successo per la cura di molte gravi malattie del sangue. Per poter eseguire un trapianto è necessario reperire un donatore compatibile e questo si verifica 1 volta ogni 100 mila persone. Per questo la ricerca del donatore compatibile è effettuata prima all interno del nucleo familiare (un fratello o una sorella), dove la compatibilità e molto elevata e può aumentare il successo del trapianto a un anno dallo stesso, dal 29% al 63%. Non sempre però si ha un familiare compatibile, quindi per molti pazienti è necessaria una ricerca nel registro nazionale dei donatori di midollo osseo. Le cellule staminali da cordone ombelicale La difficoltà che si presenta per alcuni pazienti nel reperire un donatore compatibile al di fuori del nucleo familiare, associata alla necessità che si manifesta frequentemente di un intervento d urgenza, ha spinto la co- 44

3 La possibilità di trapianto con sangue cordonale ha portato alla costituzione di banche dove vengono conservate le unità di sangue cordonale raccolte. munità scientifica a ricercare fonti alternative di prelievo delle cellule staminali. Studi e sperimentazioni eseguite prima sugli animali e poi sull uomo hanno evidenziato che le cellule staminali presenti nel sangue placentare sono perfettamente in grado di generare globuli bianchi, globuli rossi e piastrine, esattamente come il midollo osseo. Inoltre la donazione di midollo prevede un intervento, con tutti i rischi che può comportare per il donatore, e quindi si tratta di una procedura un po più impegnativa rispetto alla donazione di sangue cordonale, che non comporta nessun rischio né per il bambino né per la madre. Le cellule staminali cordonali, se trapiantate, possono curare bambini e adulti affetti da gravi malattie ematologiche come leucemie, linfomi, aplasie midollari, talassemie e gravi carenze del sistema immunitario. I trapianti effettuati finora con questo tipo di cellule hanno ottenuto gli stessi risultati avuti con cellule staminali da midollo o da sangue Il sangue cordonale RaCCOLTa e CONServazIONe allogenica Il sangue da cordone ombelicale viene donato dalla neomamma volontariamente, e in forma anonima, per essere messo a disposizione della collettività. Le banche presso le quali sono conservate le cellule sono strutture pubbliche e fanno parte del Servizio Sanitario Nazionale. Devono garantire la conformità a requisiti di qualità e sicurezza molto rigorosi. La raccolta e la conservazione non comportano alcun onere per la donatrice e per la famiglia. Per effettuare la donazione la mamma può trovare delle informazioni utili attraverso l A.D.I.S.C.O. (Associazione Italiana Sangue Cordone Ombelicale). RaCCOLTa e CONServazIONe dedicata Il sangue da cordone ombelicale è dedicato ad un familiare compatibile, generalmente un fratello o una sorella, affetto da una patologia per la quale è indicato un trattamento terapeutico che prevede l utilizzo di cellule staminali emopoietiche (trapianto allogenico). La raccolta e la conservazione non comportano alcun onere per la donatrice e per la famiglia. Le banche presso le quali sono conservate hanno le stesse caratteristiche di quelle deputate alla conservazione allogenica. RaCCOLTa e CONServazIONe autologa La conservazione autologa del sangue cordonale può essere effettuata da banche private che conservano il campione in laboratori situati in altri Paesi europei ed extraeuropei, dove è possibile esportare e conservare il sangue cordonale ad uso familiare. Le spese della raccolta e quelle relative alla conservazione sono a carico della famiglia. 45

4 At t ua l i tà periferico. Il sangue cordonale tra l altro, data la sua immaturità immunologica, permette di eseguire trapianti anche tra soggetti non perfettamente compatibili. La possibilità di trapianto con sangue cordonale ha portato alla necessità di avere tali cellule a disposizione immediata per gli interventi, e di conseguenza alla costituzione di banche dove vengono conservate le cellule staminali cordonali. Il sangue cordonale, raccolto immediatamente dopo il parto, viene inviato al laboratorio e sottoposto a controlli e trattamenti specifici per verificare se è idoneo alla conservazione (sterilità e numero di cellule) e definirne poi le caratteristiche. In Italia le banche per la conservazione del sangue cordonale sono istituite esclusivamente all interno di strutture pubbliche. 46 Le banche per la conservazione di sangue cordonale In Italia le banche per la conservazione del sangue cordonale sono istituite per legge esclusivamente all interno di strutture pubbliche. La loro attività si svolge in base a standard di qualità e sicurezza definiti a livello nazionale ed internazionale. Attualmente nel nostro Paese sono presenti 18 banche, coordinate a livello centrale dal Centro Nazionale Sangue, in collaborazione con il Centro Nazionale Trapianti, per i rispettivi ambiti di competenza. Dal report 2009 sulle unità di sangue placentare raccolto emerge che delle donate in modo solidaristico ne sono state messe in banca solo 4.376, che rappresentano il 27% del prelevato. Inoltre bisogna tener presente che la raccolta e le procedure per la conservazione molto spesso non si effettuano il sabato e la domenica, né durante i giorni festivi. Le unità di sangue cordonale conservate presso le banche italiane ad oggi sono circa e di queste, al 31 dicembre 2008, circa 800 sono state utilizzate per trapianti sia in Italia che all estero. Normalmente dopo la nascita del bambino il cordone ombelicale viene smaltito come ogni altro rifiuto biologico, quando invece potrebbe essere utilizzato per altri scopi. Considerate le nascite che ogni anno avvengono in Italia, se tutte le madri donassero il sangue cordonale si arriverebbe ad avere a disposizione una quantità di cellule staminali superiore a quelle effettivamente necessarie, con un alta probabilità di coprire la maggior parte dei trapianti. Il prelievo La raccolta di sangue cordonale viene fatta mediante sistema chiuso con sacche sterili: il cordone viene clampato alle due estremità, mentre la placenta è ancora nell utero della partoriente. Il cordone viene poi tagliato e l ostetrica procede alla raccolta del sangue del cordone ombelicale (il sangue è quello appartenente al gruppo sanguigno del neonato e non della madre): dopo aver disinfettato dal basso verso l alto la zona del cordone da cui sarà effettuata la raccolta, l ostetrica punge in una sola sede la vena ombelicale con l ago sterile collegato alla sacca di raccolta; per facilitare il deflusso di sangue si procede con una leggera spremitura del cordone; quando il flusso di sangue è terminato, si chiude il tubo di raccordo della sacca. La raccolta può avvenire anche in corso di taglio cesareo programmato, ad opera del medico ginecologo che lo esegue. La sacca viene quindi inviata presso la banca entro 24 ore, accompagnata dalla relativa documentazione, per essere trattata e criocongelata

5 Il prelievo per la conservazione autologa La sacca di raccolta del sangue cordonale, le provette della mamma e la relativa documentazione vengono etichettate con un codice identificativo univoco e anonimo. La struttura presso cui verrà conservato il sangue cordonale fornisce alla futura madre un kit certificato e omologato per il prelievo e il trasporto. Al momento del travaglio il kit verrà affidato dai genitori al personale medico dell ospedale in cui avverrà il parto. L ostetrica e/o il ginecologo raccolgono il sangue cordonale direttamente in sala parto e preparano il kit per la spedizione. Il campione prelevato viene consegnato dai genitori ad un corriere certificato che ritira il campione direttamente in ospedale e lo trasporta al laboratorio, dove verrà trattato e analizzato da un equipe di biologi. In laboratorio il campione viene registrato e vengono eseguiti esami per stabilirne la sterilità e il numero di cellule contenute. Se il campione è idoneo vengono avviate le procedure per il trattamento e il congelamento (crioconservazione). entro 72 ore dal momento del parto. La sacca di raccolta del sangue cordonale, le provette della mamma e la relativa documentazione vengono etichettate con un codice identificativo univoco e anonimo. La banca e il relativo laboratorio procederanno ad eseguire i controlli per verificare l idoneità alla conservazione del campione prelevato. Una volta raccolto il sangue cordonale si procede al calcolo del volume e dei globuli bianchi, che non devono essere inferiori a 800 milioni. Dai dati disponibili relativi alle banche pubbliche, si stima che solo il 20 per cento dei campioni raccolti sia idoneo: la maggior parte delle volte, infatti, questi risultano non adatti a causa di un numero insufficiente di staminali contenute (100 mila è il numero minimo di cellule staminali previste per definire come idoneo il campione raccolto) o per il fatto di non essere sterili. Tuttavia i campioni che non risultano idonei alla conservazione vengono comunque utilizzati a scopo di ricerca. Se il sangue cordonale raccolto risulta idoneo, la banca avvia il procedimento necessario alla conservazione. Le cellule vengono congelate in azoto liquido a -196 C per garantirne al massimo la sopravvivenza. Non c è un limite prestabilito per l utilizzo delle cellule conservate, ma molte banche ritengono opportuno effettuare delle verifiche dopo circa anni, per accertare che siano ancora perfettamente idonee al trapianto. Scopi della conservazione La raccolta e la conservazione di sangue cordonale da parte delle banche avviene principalmente per scopi solidaristici: il sangue cordonale viene donato e messo a disposizione della collettività (a scopo allogenico). È consentita però anche la conservazione per uso dedicato, ovvero per il neonato stesso o per un suo familiare (in genere un fratello o una sorella) che presenti una patologia per la quale risulti scientificamente fondato e clinicamente appropriato l utilizzo di cellule staminali da sangue cordonale. In questi casi deve essere presentata una documentazione clinico-sanitaria (Ordinanza 26 febbraio 2009, art. 1, comma 3 del Ministero della Salute). È consentita la conservazione anche nel caso di famiglie ad alto rischio di concepire altri figli affetti da particolari malattie genetiche. Anche in questo caso è necessario presentare una documentazione clinico- 47

6 At t ua l i tà sanitaria rilasciata da un medico specialista (Ordinanza 26 febbraio 2009, art. 1, comma 4). In tutti questi casi la conservazione avviene presso banche pubbliche che fanno parte del Servizio Sanitario Nazionale. La legge italiana, al fine di garantire le stesse opportunità a tutti i cittadini, non permette l istituzione di banche private su suolo italiano, ma la conservazione autologa è comunque consentita presso strutture private estere, previo rilascio di un nulla osta all esportazione da parte del Ministero della Salute. Questo per consentire, a chi lo desidera e a proprio onere, di conservare le staminali cordonali del proprio bambino ed averle sicuramente a disposizione qualora se ne presenti la necessità. La futura madre deve accettare di sottoporsi all anamnesi, agli esami di laboratorio e ai test previsti per accertarne l idoneità. 48 Il percorso da seguire Le donne che vogliono donare il sangue cordonale devono manifestare la propria intenzione presso il reparto di ostetricia e ginecologia dell ospedale in cui partoriranno. La futura madre deve accettare di sottoporsi all anamnesi, agli esami di laboratorio e ai test previsti per accertarne l idoneità. Anche per il padre è necessario escludere la presenza di eventuali malattie genetiche. Il percorso prevede un colloquio con un medico o con il personale ostetrico, formato dalla Banca del Sangue Cordonale, per la compilazione del questionario sulle condizioni di salute generali; un prelievo di sangue per l esecuzione dei test virologici previsti; controllo tra i 6 e i 12 mesi dal parto dello stato di salute generale della madre e del piccolo donatore e ripetizione degli esami di legge obbligatori sulla mamma per confermare definitivamente l idoneità del campione di sangue prelevato per fini allogenici. In alcuni casi, dopo questo lasso di tempo potrebbe risultare che il campione prelevato non sia effettivamente idoneo al trapianto. A quel punto verrà destinato ad altri scopi, ad esempio per la ricerca. Si ringraziano per la consulenza: Dott.ssa Laura Salvaneschi, Direttore del Servizio di Immunoematologia e Medicina Trasfusionale-Banca del Sangue Placentare, Fondazione IRCCS, Policlinico San Matteo di Pavia Dott.ssa Marina Buzzi, Biologo, dirigente Responsabile Struttura semplice Banca dei Tessuti, del Sangue Cordonale e Biobanca. Servizio di Immunoematologia e Trasfusionale, Policlinico S. Orsola- Malpighi di Bologna Dott. Paolo Strada, Responsabile Banca del Sangue Cordonale Regione Liguria, presso A.O.U., San Martino di Genova

7 Abbiamo intervistato l Ing. Stefania Mariani, Responsabile Marketing BiotechSol, un azienda attiva nel settore delle biotecnologie e della diagnostica che, oltre ad essere al servizio di importanti strutture sanitarie pubbliche, si occupa anche di raccolta e conservazione autologa di sangue cordonale. Quali sono i vantaggi della conservazione di sangue da cordone ombelicale per uso autologo? I vantaggi sono molteplici dal punto di vista terapeutico. Iniziamo a considerare in primo luogo che nel caso sia necessario effettuare un trapianto, il campione è già disponibile senza dover cercare un donatore compatibile. Inoltre le cellule staminali sono disponibili in maniera immediata: bastano poche ore per lo scongelamento e il trasporto. In ultimo, ma non per questo meno importante, va tenuto conto che la possibilità di rigetto è minimizzata dal fatto che l Htl (Human Leucocyte Antigens) è lo stesso. Vanno tenuti presente anche i vantaggi della conservazione a livello familiare, in quanto la compatibilità all interno dello stesso nucleo è molto elevata. Quali malattie si possono attualmente curare e guarire impiegando le cellule staminali? Le malattie che ad oggi si possono curare sono principalmente le malattie del sangue, ovvero anemie e linfomi. Va poi considerato che ci sono protocolli sperimentali a livello molto avanzato per la cura del diabete, del lupus, dei danni al tessuto cardiaco. La ricerca si sta muovendo molto in questo settore, basti pensare che è recente la notizia dell avvio di un protocollo sperimentale per la cura della paralisi cerebrale nei bambini. Il protocollo prevede il reclutamento di 40 bambini tra i 2 e 12 anni e si svolgerà negli USA (Università della Georgia). Inoltre già sono in atto altri protocolli di ricerca per la cura del morbo di Alzheimer, di Parkinson e della sclerosi multipla, ma in questo caso si tratta di fasi sperimentali. Qual è il costo della raccolta e della conservazione presso la vostra banca? Si parla di un costo una tantum al momento del prelievo oppure occorre pagare nel corso del tempo anche per la conservazione? Il costo dell intera procedura per la conservazione autologa è di euro + IVA. Tale corrispettivo viene però versato solo a conservazione avvenuta ed è possibile effettuare una rateizzazione triennale del pagamento. Nel costo la BiotechSol include gratuitamente anche uno screening metabolico neonatale su più di 50 patologie, da effettuare a poche ore dalla nascita. Per il mantenimento del campione crioconservato a partire dal secondo anno è richiesto un canone annuo di 38,00 euro + IVA per tutta la durata della conservazione. Se il campione prelevato non dovesse essere idoneo alla conservazione, la famiglia deve comunque sostenere delle spese? Se il campione non dovesse essere idoneo la famiglia non è tenuta a sostenere alcuna spesa e lo screening metabolico viene comunque effettuato. Nel caso in cui in futuro ci sia bisogno delle cellule staminali conservate per uso autologo, in che modo se ne rientra in possesso? In caso di necessità del campione conservato, documentata da certificazione medica che motivi l impiego terapeutico, il campione sarà restituito ai genitori entro 96 ore dal ricevimento da parte di BiotechSol della opportuna modulistica firmata dai genitori. I costi del trasporto del campione in Italia in questo caso sono a carico di BiotechSol e il campione, se necessario, può comunque essere consegnato anche all estero. Quali garanzie ha la donatrice che il sangue prelevato dal suo cordone ombelicale venga effettivamente conservato per il proprio figlio e non venga invece messo a disposizione di terzi? La garanzia è data dalla completa tracciabilità del campione dal momento del prelievo in sala parto, durante il trasporto, all arrivo in laboratorio, durante il trattamento e la conservazione. Il campione viene identificato con un codice personale e univoco che riporta i dati dei genitori e del bambino. Tale codice segue il campione in tutto il suo ciclo di vita e i dati sono salvati su sistemi elettronici protetti per poter essere conservati con assoluta sicurezza. È giusto pensare che la conservazione autologa sia una forma di assicurazione sulla vita del bambino? Questo tipo di conservazione viene considerata come un assicurazione sulla vita non solo del bambino, ma di tutta la famiglia, visto che la percentuale dei trapianti effettuati tra fratelli è maggiore di quelli autologhi. A testimoniare ciò va considerato che il primo trapianto effettuato con cellule staminali cordonali conservate per uso autologo è stato realizzato nel 1988 in Francia per curare il fratellino della donatrice che era affetto da anemia Falconi. Che cos è la crioconservazione? La crioconservazione è un procedimento che prevede un graduale abbassamento della temperatura, ovvero le cellule vengono addormentate dolcemente per non danneggiarne la struttura cellulare e far sì che le stesse siano ancora attive al loro graduale risveglio. Per quanto tempo si mantengono le cellule staminali da cordone ombelicale? E per quanto tempo vengono comunque conservate? Non esiste ad oggi una data di scadenza per le cellule staminali. Poiché i primi dati scientifici relativamente a campioni conservati e utilizzati risalgono a 20 anni fa, la BiotechSol propone un contratto di conservazione per 20 anni, ma questo non vuol dire che con il passare degli anni non sia possibile aumentare la durata della conservazione. 49