Il donatore di emocomponenti e di cellule staminali emopoietiche: attualità e prospettive Compatibilità nel trapianto di CSE e sistema HLA

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1 Il donatore di emocomponenti e di cellule staminali emopoietiche: attualità e prospettive Compatibilità nel trapianto di CSE e sistema HLA Nicoletta Sacchi Italian Bone Marrow Donor Registry E.O. Ospedali Galliera - Genova

2 Topics Il sistema HLA

3 Il sistema HLA A*0101 Il sistema HLA è un insieme di geni strettamente collegati fra loro che controllano numerosi determinanti antigenici cellulari e una serie di funzioni biologiche altamente specializzate, correlata con la compatibilità tissutale e la risposta immune. DQB*0201 I geni che codificano le strutture presenti sulla superficie cellulare vengono trasmessi all interno della famiglia dai genitori ai figli.

4 Mappa cromosomica del sistema HLA Il sistema HLA è localizzato sul braccio corto del cromosoma 6 ed è composto da tre classi di geni

5 Il genotipo HLA La composizione genetica di una persona DRB1*0301 A*0302 B*0801 DQB1*0301 B*3501 A*0101 A*0302 DRB1*0401 C*0701 C*0401 DQB1*0201

6 Il fenotipo HLA A*01:01 Un gruppo di antigeni HLA espressi sulla superficie cellulare. DQB*02:01 DRB1*03:01 A*29:01:01:02N

7 Localizzazione del polimorfismo allelico delle molecole HLA Class I m Class II (HLA-DR) Il polimorfismo delle molecole HLA è quasi esclusivamente a carico della tasca di riconoscimento antigenico

8 Caratterizzazione dell allele in tipizzazione molecolare

9 Caratterizzazione dell allele in alta risoluzione: tipizzazione molecolare

10 HLA e ereditarietà Aplotipo Ogni individuo possiede nel proprio patrimonio genetico due copie di geni di ciascun locus HLA, uno di origine paterna e uno di origine materna (il set di geni continui, ereditato in blocco, viene definito aplotipo) Dad Mum A*0101 B*0801 C*0701 DRB1*0301 DQB1*0201 A*0302 B*3501 A*0302 DRB1*0401 C*0401 DQB1*0301

11 Il donatore familiare 25% Probabilità di identificare un fratello HLA compatibile

12 Il donatore non familiare Il sistema HLA proprio perché è deputato al riconoscimento univoco dell organismo, ha una grande variabilità (polimorfismo). E molto difficile, pertanto, reperire fra individui non consanguinei, due soggetti HLA compatibili.

13 Numero alleli HLA

14 Numero alleli HLA Gene A B C E F G Alleles ,884 2, , Proteins ,365 1, , Nulls Gene DRA DRB DQA1 DQB1 DPA1 DPB1 DMA DMB DOA DOB Alleles 7 1, Proteins Nulls HLA Class II - DRB Alleles Gene DRB1 DRB2 DRB3 DRB4 DRB5 DRB6 DRB7 DRB8 DRB9 Alleles , Proteins Nulls Totale: 7.299

15 Le possibili combinazioni (na-1). (na-2) na+ 2 (nb-1). (nb-2) nb+ 2 (ndr-1). (ndr-2) ndr+ 2

16 La geografia dell HLA

17 Frequenze degli alleli HLA nelle diverse etnie Le molecole HLA non sono distribuite in maniera casuale nella popolazione: gli alleli segregano secondo la progenie e la razza Group of alleles HLA-A1 HLA- A2 HLA- A3 HLA- A28 HLA- A36 Frequency (%) CAU AFR ASI

18 Frequenza alleli HLA in Italia Distribuzione della caratteristica HLA A3 in Italia

19 Frequenza alleli HLA in Italia Distribuzione della caratteristica HLA A30 in Italia

20 La funzione delle molecole HLA nel trapianto Nella risposta immunitaria normale, le molecole HLA-self legano i peptidi estranei e presentano questi antigeni ai recettori specifici per l'antigene presenti sulle cellule T. Trapianto d organi Ruolo nei trapianti Trapianto di CSE Rigetto Malattia trapianto contro ospite (GvH)

21 Topics ABC dell HLA Rispetto all HLA, come classifico il donatore?

22 Possibili opzioni nell identificazione del donatore per il trapianto di CSE allogenico Unrelated donor BM PBSC Cord blood Trapianto CSE BM PBSC Cord blood HLA-matched sibling BM PBSC Haplo-identical related donor

23 Il Fratello HLA identico Paz Don HLA-matched sibling Paziente: HLA A* 01,02; B* 08, 14; DRB1 *03 Fratello : HLA A* 01,02; B* 08, 14; DRB1 *03 Studio familiare

24 Il donatore familiare

25 Il Fratello HLA identico Paz Don Fratello HLA genotipicamente identico

26 Possibili opzioni nell identificazione del donatore per il trapianto di CSE allogenico Trapianto CSE BM PBSC Cord blood HLA-matched sibling 25% BM PBSC Haplo-identical related donor

27 Il donatore familiare aploidentico Paz Don Haplo-identical related donor Paziente: HLA A* 02,24; B* 14, 51; DRB1 *03,15 Fratello : HLA A* 01,02; B* 08, 14; DRB1 *03 Studio familiare

28 Il donatore familiare

29 Il donatore familiare

30 Possibili opzioni nell identificazione del donatore per il trapianto di CSE allogenico Unrelated donor BM PBSC Cord blood Trapianto CSE BM PBSC Cord blood HLA-matched sibling BM PBSC Haplo-identical related donor

31 Differenza fra un donatore HLA identico familiare e non familiare Paz Don Unrelated donor Unrelated fenotipicamente identico Studio familiare del paziente

32 Il donatore non familiare

33 Il trapianto da donatore non familiare Europe Unrelated 5000 HLA id sib + twin H S C T Italy Year H S C T * Data elaborated from EBMT and GITMO registries Year

34 Il pool mondiale dei donatori Over 20 million adult volunteer donors units available for unrelated transplantation

35 La selezione del donatore non familiare Factors to be considered in the selection of the unrelated donor as associated with HSCT survival HLA (and other genetic factors) DONOR (Age, gender, CMV, ABO) HSC (source, cell dose) PATIENT (Disease, Stage disease, Age, Status) TRANSPLANT (protocol, procedures, etc.)

36 Topics ABC dell HLA Rispetto all HLA, come classifico il donatore? Ricerca del donatore non familiare

37 Impact of HLA on hematopoietic cell transplantation outcome

38 Caratteristiche dei soggetti IBMDR che hanno donato nel Età mediana: 33 anni Fasce di età 72% 28% F = 44 M = 114

39 Volontari IBMDR giunti alla donazione nel % 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% 40% Donazioni 12% Inventario Donatori reclutati con HLA in intermedia /alta risoluzione

40 Trapianti di CSE nel mondo CSE da Midollo osseo CSE da Sangue periferico Sangue placentare

41 Trapianti di CSE unrelated in Italia CSE da Midollo osseo CSE da Sangue periferico Sangue placentare

42 Protocolli di Compatibilità nel trapianto di CSE