NUOVE STRATEGIE PER LA TERAPIA DELLO STROKE: IL TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI
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- Samuele Pace
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1 NUOVE STRATEGIE PER LA TERAPIA DELLO STROKE: IL TRAPIANTO DI CELLULE STAMINALI L. Stuppia, Genetica Medica Università G. d Annunzio, Chieti - Pescara
2 Le patologie del nuovo millenio Ictus Neoplasie 10-12% di tutti i decessi per anno Cardiopatia ischemica Un uomo su 2 e una donna su 3 si ammalerà di cancro La morte cardiaca improvvisa rappresenta oltre il 50% dei decessi
3 La medicina del XXI secolo patologie cronicodegenerative
4 Medicina Rigenerativa Definizione La medicina rigenerativa è un nuovo approccio multidisciplinare di ricerca e di terapia basato sulla sostituzione o rigenerazione di cellule, tessuti o organi umani e finalizzato al loro recupero funzionale in caso di patologie traumatiche o degenerative (Mason and Dunill, Regenerative Medicine, 2008)
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6 Le finalità della medicina rigenerativa: il paradigma delle 3 R Clin TranslSci Regeneration: ripristino della normale funzione di un organo danneggiato mediante trapianto di cellule staminali: - Replacement: sostituzione di un organo irrimediabilmente compromesso mediante trapianto di tessuti costruiti in laboratorio - Rejuvenation: ripristino delle attività di un organo mediante la attivazione di cellule endogene ancora funzionalmente attive
7 Le fasi del passaggio dalla sperimentazione all uso clinico Analisi di laboratorio Esperimenti preclinici Trials clinici Market adoption
8 Il laboratorio Guest star: la cellula staminale
9 Le cellule staminali
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11 Applicazioni potenziali vs applicazioni dimostrate
12 Le cellule staminali nella terapia dell ictus
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14 Nuovo approccio terapeutico: la neurorigenerazione Sostituzione delle cellule danneggiate Stimolazione del riparo endogeno Neuroprotezione:preservazione della funzionalità neuronale Modificazione del microambiente infiammatorio
15 L effetto paracrino
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17 Nel cervello adulto ci sono regioni di persistente neurogenesi RMS=Via Migratoria rostrale Kernie et al. 2010
18 Le strategie di riparazione delle cellule staminali Sostituzione cellulare ( Cell Replacement ) Effetto paracrino Biobridge Borlongan et al. 2014
19 I meccanismi dell effetto terapeutico delle cellule staminali Neurogenesi Angiogenesi Effetto antiapoptotico Effetto antinfiammatorio Neuroprotezione
20 E importante per la terapia cellulare considerare a) Timing: Nella fase acuta si ha un aumento della citotossicità, dei radicali liberi e dei processi infiammatori che potrebbero lesionare la zona di penombra b) Vascolarizzazione : trapianto avrà esito negativo in presenza di una occlusione arteriosa grave e in assenza di circoli collaterali. Uzun et al. 2010
21 E importante per la terapia cellulare considerare a) Timing: Nella fase acuta si ha un aumento della citotossicità, dei radicali liberi e dei processi infiammatori che potrebbero lesionare la zona di penombra b) Vascolarizzazione : trapianto avrà esito negativo in presenza di una occlusione arteriosa grave e in assenza di circoli collaterali. Uzun et al. 2010
22 c) Sito dell'impianto: Diversi studi hanno riportato il recupero funzionale in modelli animali di ictus e nell'uomo, utilizzando diverse vie di somministrazione (intracerebrale o per via endovenosa). d) Dose : Il numero di cellule da trapiantare deve essere proporzionale al peso dell animale e dell uomo Uzun et al. 2010
23 Gli animali nella ricerca e nella sperimentazione preclinica
24 Modello roditore di ischemia cerebrale: occlusione dell arteria cerebrale media (MCAO)
25 Trapianto di cellule staminali Valutazione delle funzioni motorie Valutazione delle funzioni neurologiche
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27 Trapianto intravenoso cellule AFS di 1 millione
28 Risultati AFS trapiantate migliorano i deficits motori causati dal MCAo. Tajiri et al; 2012
29 AFS trapiantate migliorano i deficits cognitivi indotti dal MCAo. Tajiri et al; 2012
30 Riduzione del volume infartuato in ratti post trapianto Intact striatum Vehicle-infused stroke animals AFSs transplanted stroke animals Tajiri et al; 2012
31 Aumento nei ratti trapiantati della proliferazione e differenziamento neuronale nel SVZ e nel Giro Dentato Tajiri et al; 2012
32 Possibile meccasismo di azione delle AFS Tajiri et al; 2012
33 I trials clinici
34 La legislazionein meritoall uso terapeuticodellecellule staminali La direttiva europea considera l uso delle cellule staminali assimilabile a quello di un trattamento farmacologico, e non ad un trapianto. La legislazione americana considera le cellule staminali come prodotto biologico e non come farmaco di sintesi, regolando il loro uso in base alle legislazioni precedenti in materia.
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39 Studi clinici del Bersano et al; 2010
40 2016: primo trapianto intracerebrale di cellule staminali SB623 1) Campione studiato : 18 pazienti. 2) Eventi avversi successivamente risolti, legati probabilmente al tipo di somministrazione
41 3) Nessun effetto di tossicità cellulare dose-dipendente 4) Outcome >12 mesi: miglioramento delle funzioni neurologiche
42 Limiti dei trials clinici: potenziali rischi del trapianto non sono ancora completamente noti Alcuni tipi di cellule staminali potrebbe formare tumori dopo trapianto Le vie di somministrazione possono comportare rischi aggiuntivi: a) trapianto endovenoso può indurre tossicità polmonare b) somministrazione intracarotidea aumenta il rischio di formazione di emboli E necessario definire prima del trapianto: la massima dose tollerata di cellule ; le manipolazioni (cioè i trattamenti effettuati sulle cellule prima dell iniezione) la finestra terapeutica.
43 Cosaabbiamoimparato.. Trapianto autologo più efficace per recupero deficit strutturali, trapianto eterologo più efficace per recupero deficit funzionali Efficaciasimile con l usodi cellule embrionali e adulte, con le seconde preferibili per motivi etici La manipolazione farmacologica o genetica delle cellule prima del trapianto può migliorare l efficacia della terapia cellulare Migliore efficacia dei trapianti operati poco dopo l insorgenza dello stroke (1 giorno)
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