Cosa sono le cellule staminali?

Transcript

1 LABORATORY OF CELLULAR THERAPY G. LANZANI Scientific Director: Dr. M Introna USC EMATOLOGIA Ospedali Riuniti Bergamo Director: Prof. A Rambaldi Cosa sono le cellule staminali? Le staminali sono cellule poco o nulla differenziate Ad ogni divisione cellulare producono due cellule figlie : una identica alla cellula madre staminale; un altra che invece si differenzia e si divide molto rapidamente 1

2 Early developement in humans Day 0: Fertilization of the oozyte in the oviduct. Zygote totipotent Day 4-5: (16 cells) morula, solid mass of cells Day 6-7: Blastocyst formation - pluripotent 3rd week: Gastrulation, i.e formation of the three germ layers. Bradley J.A et al Nature Reviews Immunology

3 Uniform (D) and nonuniform (E) localisation of the cell-fate determinants Numb and a-adaptin at one or both poles oh hcsc in mitosis Bearzi C et al, PNAS, 2007 Fuchs E. et al Cell

4 BLOOD IS MADE IN THE BONE MARROW Axial skeleton Inner spongy bone Bone marrow is in the holes Bone marrow is a highly organized / regulated organ 4

5 SOPRAVVIVENZA GLOBALE DEI PAZIENTI PER I QUALI E STATO IDENTIFICATO UN DONATORE DI M.O. NON CONSANGUINEO In attesa di trapianto, N4, 1.00 Trapianto non eseguito per decaduta eleggibilità N11, 0 a 1,5 anni Trapianto non eseguito per buona RC N7, 0.78 a 5 anni Trapianto eseguito N59, 0.46 a 5 anni anni Attivazione ricerca MUD SOPRAVVIVENZA GLOBALE DEI PAZIENTI SOTTOPOSTI A TRAPIANTO DI M.O. (MUD vs Familiare) MUD, N 59, 0.49 a 5 anni Familiare, N 112, 0.48 a 5 anni anni 5

6 Harvest of cord blood Harvest of cord blood No risk for the mother and the baby 6

7 Composition of Hematopoietic Stem Cell grafts Source Amount Stem cells T cells (x 10 6 ) (x 10 6 ) Bone Marrow 1200 cc Peripheral Blood 300 cc Cord Blood 100 cc CB transplant activity in Italy 7

8 ISTITUTO DEI TESSUTI/CNT DL 06/11/2007 n 191 (attua 2004/23/CE) DL 25/01/2010 N 16 (attua 2006/17/CE e 2006/68/CE) Locali Stoccaggio sacche Stoccaggio materiali Area di congelamento e stoccaggio prodotti cellulari Area di manipolazione delle cellule staminali Laboratori per i Controlli di Qualità sui prodotti di Terapia Cellulare Stoccaggio materie prime Sterile storeroom Lab Quality Control Corridor 3 Corridor 1 Cell Therapy 2 Lab CQII Lab standard Changing room OUT Changing room IN Corridor 2 TC4 TC3 Changing room E Changing room D Cell Therapy 1 Filter E Filter D 8

9 Procedure per il Programma Trapianto 1 Manuale della Qualità + SOP aziendali 1 Procedura specifica per la manipolazione delle cellule staminali 17 SOPs per la gestione della struttura e della strumentazione 22 SOPs per la gestione dei processi (manipolazione, congelamento e controlli di qualità sul prodotto) 10 SOPs per la gestione della Qualità (gestione procedure, formazione, non conformità ecc) Tutti gli aspetti del sistema di qualità sono documentati SOPs Convalide Fogli di lavoro Controlli ambientali Reclami Formazione del personale Autoispezioni Non conformità Eventi Avversi Pulizie 9

10 Attività N di processazioni CSE da pazienti autologhi CSE allogeniche da donatore familiare CSE allogeniche da donatore non familiare da sangue periferico (MUD) Espianti midollo osseo CSE allogeniche da cordone ombelic Linfocitoaferesi da donatore sano Totali Qualità del processo 1. Vestizione degli operatori per il processamento delle cellule staminali 1 stadio di vestizione (spogliatoio D) 2 stadio di vestizione (ingresso nell area in classe C) Tuta pulita, guanti, maschera e copricapo Camice e sovrascarpe 10

11 Qualità del processo (2) Uso di SOP e moduli: - Tracciabilità del processo - Riduzione degli errori Documentazione per ogni procedura 3. Controlli di Qualità eseguiti sui prodotti Tipologia di campione Aferesi / Midollo osseo DLI Sangue cordonale allo scongelamento Aferesi allo scongelamento Trapianto autologo Trapianto allogenico Conta CD34+ Test sterilità Test clonogenico CFU-GEMM Conta CD34+ e CD3+ Test sterilità Conta CD3+ Test sterilità Test clonogenico CFU- GEMM Test di vitalità Frequenza Su tutti i prodotti Su tutti i prodotti Su tutti i prodotti 1 su 10 a caso 11

12 Test di sterilità eseguito su tutti i prodotti al termine della manipolazione Bactalert eseguito dalla USC Microbiologia e Virologia, Direttore: Dott. A. Goglio Anno N aferesi N % contaminazione positivi % % % % Totale % 3. Utilizzo di etichette secondo ISBT

13 Published on AIFA site 23/09/2011 Istologia dell epitelio cutaneo Unità proliferativa epidermica In blu il potenziale differenziativo di una singola cellula staminale della pelle 13

14 Pellegrini G et al. Transplant Singola cellula staminale epidermica Cheratinociti cresciuti in laboratorio su uno strato di fibrina a partire da cellule staminali epidermiche Pellegrini G et al. Transplant

15 Junctional epidermolysis bullosa caused by mutations in laminin 5 Skin blistering (yellow arrows), crusts (black arrows), infections (rigth) CFE=colony forming efficiency Mavilio F. etal., 2006 Correction of lam5 deficiency in epidermal cells In b immunofl. Of lam5 exp. In keratinocytes before (left) and (after) transduction Mavilio f., et al.,

16 Regeneration of a genetically corrected functional epidermis. In a clinical follow up, In c biopsy at 4 months, in d exp of lam5 in the patient biopsy (left) in e exp lam5 in Green from patient (rigth) and control (left) at 4 months Mavilio f. et al., 2006 Cellule staminali corneali che risiedono nella zona del limbo 16

17 Rama P. et al. Transplant Strato di epitelio corneale prodotto in laboratorio a partire da cellule staminali limbari Rama p. et al., N Eng J Med,

18 Regeneration of a functional corneal epithelium Rama P. et al., N Engl J Med, 2010 Survival estimates after one graft with partial or total success (68% cases) Rama p. et al., N. Engl:J.Med.,

19 DL 24/4/2006 n 219 Codice comunitario (attua le 2001/83/CE, 2003/94/CE, 2003/63/CE) Regola tutto il ciclo di vita dei prodotti farmaceutici dalla produzione alla commercializzazione. Allegato I. Parte IV: medicinali per terapie avanzate (cellule per terapia somatica e/o terapia genica). Contiene il discusso articolo 28 sulle eccezioni ospedaliere Vedi legge 07/07/2009 n 88, G.U. 161 del 14/07/2009 AIFA Area produzione e controllo Ufficio autorizzazioni officine Il Laboratorio di Terapia Cellulare G.Lanzani è autorizzato a produrre prodotti per terapia cellulare sottoforma di preparazioni liquide di piccolo volume per uso parenterale preparate in asepsi. I autorizzazione n am-189/2008 II autorizzazione n am-155/

20 Published on AIFA site 23/09/

21 External morphology and wound healing during adult digit tip regeneration Nm nail matrix, ct conective tissue, nb nail bed, n nail plate, b bone, mc marrow cavity, Fp fat pad DPA days podst amputation S stump bone, b blastema Fernando WA et al, 2011 K14CreERmtmg En1Cremtmg PrxCremtgm Ectoderm contributes to epidermis, nail, sweat glands. Dash lines is the border epidermis-dermis Ventral ectoderm contributes to ventral epidermis and sweat glands and no contribution To dorsal epidermis of hair follicles Prx shows contribution to bone, tendon, mesenchyme. Here sweat galnds are negative Rinkevich Y et al,

22 Laboratorio di Terapia Cellulare G.Lanzani USC Ematologia, Ospedali Riuniti di Bergamo Alessandro Rambaldi Direttore USC Ematologia Martino Introna Qualified Person QP Josée Golay Quality Assurance QA Gianmaria Borleri Operator Production CIK Chiara Capelli Operator Production MSC Alice Pievani Operator Production CIK Elisa Gotti Operator Production MSC Luca Bologna Operator Quality Control Ariel Amaru PhD, Ricerca e sviluppo Elisabetta Traini Operatore di supporto gestionale Microbiologia OORRBG Ufficio Tecnico OORRBG Ufficio Qualità OORRBG Uffici Amministrativi OORRBG Ufficio Ambientale OORRBG/Impresa pulizie Ricerca donatori: E. Oldani Gestione software: F. Delaini Gestione GCP: ML Ferrari Associazione Italiana Contro le Leucemie Linfomi e Mielomi ONLUS sezione PAOLO BELLI 22