Introduzione

Trapianto di midollo

Cellule staminali emopoietiche

Le cellule staminali emopoietiche (CSE) sono cellule staminali adulte; in altre parole, sono cellule immature dotate della capacità di auto-rinnovarsi combinata alla potenzialità di produrre cellule altamente specializzate (differenziate).

Le cellule staminali adulte sono capaci di dare origine a tutti i tipi cellulari del tessuto a cui appartengono, contribuendo così al mantenimento della sua struttura e della sua funzione, mediante la sostituzione delle cellule mature danneggiate o morte.

Nell'adulto, le CSE si trovano nel midollo osseo, in regioni specifiche dette nicchie, dove sono in stretto contatto con altri tipi di cellule (mesenchimali, ossee, dei vasi sanguigni) che, insieme ai fattori da loro prodotti, sono responsabili del mantenimento dell’equilibrio fra autorinnovamento e differenziazione.

Le CSE sono in grado di dare origine a tutti i tipi di cellule del sangue mediante il graduale passaggio dalla cellula staminale indifferenziata alla cellula matura (emopoiesi) appartenente ad una delle seguenti tipologie:

  • globuli rossi, che portano ossigeno a tutti gli organi e tessuti dell’organismo
  • globuli bianchi, che aiutano a combattere le infezioni
  • piastrine, che aiutano a fermare il sanguinamento

Le cellule del sangue mature migrano dal midollo osseo al sangue periferico.

Le CSE sulla loro superficie hanno una molecola, l’antigene CD34, che le caratterizza e ne permette la identificazione e la quantificazione mediante tecniche di citofluorimetria.

Fino ad oggi sono state identificate tre principali sorgenti di cellule staminali emopoietiche:

  • midollo osseo, tessuto spugnoso che si trova all'interno delle ossa lunghe e nella parte centrale delle ossa piatte (bacino, sterno, cranio, vertebre, coste). Produce le cellule del sangue (globuli rossi, globuli bianchi e piastrine), che poi vengono rilasciate nel sangue periferico
  • sangue periferico, il numero delle CSE è generalmente molto basso, ma è possibile aumentare il loro numero stimolando il midollo a produrle e a rilasciarle in circolo con particolari farmaci, chiamati fattori di crescita 
  • sangue del cordone ombelicale, presente nella vena ombelicale del cordone è ricco di CSE con caratteristiche simili a quelle del midollo osseo e del sangue periferico

Il trapianto di cellule staminali emopoietiche (CSE) 

Il trapianto di CSE rappresenta, attualmente, la cura principale per numerose malattie del sangue quali, ad esempio, la leucemia e i linfomi. I buoni risultati ottenuti negli ultimi decenni hanno spinto ad affinare sempre di più le tecniche di trapianto, migliorando continuamente la sopravvivenza dei malati.

Esistono tre principali tipi di trapianto CSE: autologo, allogenico e singenico. Si parla di trapianto autologo quando le cellule sono prelevate dalla persona stessa che lo riceve (donatore e ricevente in questo caso coincidono); di trapianto allogenico quando le cellule sono prelevate da un donatore (quindi un soggetto diverso dal ricevente), un fratello/sorella, un familiare, o un non familiare, compatibili con il malato; di trapianto singenico, molto raro, quando il donatore e il ricevente sono gemelli monovulari. 

I donatori non familiari sono inseriti in Registri nazionali, veri e propri archivi collegati tra di loro, nei quali sono riportate le caratteristiche genetiche dei potenziali donatori a disposizione dei centri trapianto di tutto il mondo. In Italia il Registro dei donatori di midollo, denominato IBMDR (Italian Bone Marrow Donor Registry), ha sede a Genova, presso l’Ospedale Galliera. In base alla tipologia di trapianto e alla sorgente di cellule staminali scelte, il ricevente viene sottoposto ad una chemioterapia e/o radioterapia ad alte dosi, che ha lo scopo di distruggere le cellule malate presenti e di creare “spazio” alle nuove cellule che verranno trapiantate. Questa è una fase molto delicata dal momento che si assiste ad una diminuzione (aplasia) di tutte le cellule del sangue, esponendo il ricevente a rischio di contrarre malattie infettive per la riduzione dei globuli bianchi, di anemia per la riduzione dei globuli rossi e di sanguinamento per la riduzione delle piastrine. Per tale motivo durante questa fase il paziente ricoverato deve essere attentamente monitorato al fine soprattutto di evitare l’esposizione a malattie infettive.

Dopo la fine della chemioterapia/radioterapia, il ricevente viene sottoposto all'infusione delle CSE raccolte attraverso una grande vena, procedimento molto simile ad una trasfusione di sangue. 

Le CSE infuse, dopo un tempo che può variare dalle 2-3 settimane, riescono a ripopolare il midollo osseo distrutto dalla chemioterapia/radioterapia e iniziano a produrre le nuove cellule del sangue, permettendo al paziente un pieno recupero e la dimissione dall'ospedale.

Trattandosi di una cura complessa è necessario per ottenere una guarigione che il ricevente sia in grado di tollerare una chemioterapia/radioterapia ad alte dosi, che la malattia da curare sia sensibile ai farmaci e nel caso di un trapianto allogenico sia disponibile un donatore geneticamente compatibile. 

Donazione di cellule staminali

Fino a pochi anni fa, la possibilità di effettuare un trapianto era vincolata alla disponibilità di un donatore, perfettamente compatibile con il malato, presente nell'ambito familiare, evento che si verifica con una frequenza del 30% circa nei fratelli (Video).

Il continuo avanzamento delle conoscenze e delle tecniche ha progressivamente ampliato la possibilità di applicare questa procedura sia per quanto riguarda le malattie curabili sia per le caratteristiche dei malati. Ciò ha determinato l’esigenza di avere un maggior numero di donatori per soddisfare le richieste.

Per far fronte a questa situazione sono stati creati dei registri internazionali in cui sono inseriti i riferimenti dei donatori volontari che, ad oggi, sono stimati in quasi 30 milioni. Tra i registri, si ricorda il Registro italiano donatori di midollo osseo (noto come Italian Bone Marrow Donor Registry o IBMDR) che contiene i riferimenti di tutti i potenziali donatori adulti e delle unità di sangue del cordone ombelicale donate per solidarietà. Si tratta di un registro importante perché, spesso, chi ha bisogno di un trapianto non riesce a trovare nella propria famiglia un donatore compatibile; la ricerca, in questi casi, si sposta a livello nazionale con il registro IBMDR e, se necessario, a livello internazionale.

Il prelievo di cellule staminali emopoietiche (CSE), in base alla sorgente prescelta dal medico che ha in carico la persona, può avvenire con diverse modalità: in caso di trapianto da sangue midollare si procede all'aspirazione del midollo osseo direttamente dalle ossa dell’anca, in anestesia generale o spinale, in caso di trapianto da sangue periferico si procede alla raccolta di cellule staminali dalle vene del braccio (staminoaferesi), dopo aver stimolato la loro produzione (mobilizzazione) con la somministrazione di fattori di crescita ed infine in caso di trapianto da sangue cordonale, si procede alla raccolta del sangue contenuto nella vena del cordone ombelicale dopo la nascita del bambino. In quest’ultimo caso, una volta raccolto, il sangue viene congelato e conservato presso dei laboratori denominati “banche”. 

A cosa serve il trapianto di cellule staminali

Il trapianto di cellule staminali è effettuato quando il midollo è danneggiato e non è più in grado di produrre cellule del sangue sane (emopoiesi).

Talvolta, è eseguito per sostituire le cellule del sangue danneggiate o distrutte in seguito a terapie contro il cancro.

Il trapianto di CSE può essere impiegato per curare:

  • anemie aplastiche severe (malattie del midollo)
  • leucemie (tipo di cancro che colpisce i globuli bianchi del sangue)
  • linfomi (tipo di cancro che colpisce i globuli bianchi del sangue)
  • emoglobinopatie (anemie falciformi, talassemie)
  • mielomi (cancro che colpisce le cellule del midollo chiamate plasmacellule)
  • disordini del sistema immunitario e del metabolismo come, ad esempio, l’immunodeficienza combinata e la sindrome di Hurler

Il trapianto di cellule staminali si svolge in più fasi:

  • verificare che il malato sia adatto a sottoporsi al trapianto
  • valutare l’idoneità del donatore: test di compatibilità (istocompatibilità), stato generale di salute, test sierologici negativi
  • trattamento del donatore con i fattori di crescita/chemioterapia che inducono la riproduzione (proliferazione) delle cellule staminali emopoietiche e la loro migrazione dal midollo osseo al sangue (fase di mobilizzazione)
  • raccolta delle cellule staminali emopoietiche dal sangue (procedura di aferesi) o dal midollo (procedura di espianto di midollo) del donatore ed eventuale loro crioconservazione
  • preparazione dell’organismo del malato al trapianto con chemioterapia o radioterapia per distruggere tutte le cellule tumorali (regime di condizionamento)
  • infusione delle cellule staminali nel malato
  • ricovero del malato fino all'attecchimento del trapianto

Generalmente, è necessario un ricovero in ospedale per un mese prima che il trapianto inizi ad avere effetto, mentre per il pieno recupero fisico possono essere necessari anche un paio di anni.

Rischi di un trapianto di cellule staminali

Prima di sottoporsi ad un trapianto di cellule staminali è importante che le persone siano consapevoli sia dei rischi sia dei benefici che esso comporta. Il trapianto è la principale cura in molte malattie e ha consentito a molte persone di guarire.

I possibili problemi che possono comparire durante o dopo il trapianto includono:

  • aplasia midollare (una insufficienza funzionale del midollo osseo), che può portare ad anemia, emorragia o ecchimosi e ad un incremento del rischio di infezioni
  • malattia del trapianto contro l’ospite (GvHD , Graft versus Host Disease) che si verifica nel trapianto allogenico quando le cellule trapiantate, in particolare quelle del sistema immunitario, iniziano ad attaccare gli organi del malato che ha ricevuto il trapianto
  • effetti collaterali della chemioterapia quali, ad esempio, perdita dei capelli e infertilità

Bibliografia

NHS Choices. Stem cell and bone marrow transplants (Inglese)

Mayo Clinic. Bone marrow transplant (Inglese)

Prossimo aggiornamento: 05 Febbraio 2022

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