Le cellule staminali del sangue del cordone ombelicale per il trattamento dell’asfissia perinatale

Pic by Allan Ajifo

Si è recentemente completato presso l’Ospedale di Marsiglia (Francia) uno studio finalizzato a valutare l’utilizzo delle cellule staminali del cordone ombelicale per il trattamento dei danni cerebrali provocati da asfissia perinatale (vedi Clinical Trials NCT01284673)
L’asfissia perinatale è una condizione che si può verificare contestualmente al parto o nelle ore successive e che è determinata da una ridotta ossigenazione dei tessuti e da uno stato di acidosi che coinvolge diversi organi ed apparati (cervello, cuore, polmoni, intestino e reni).
Nel caso in cui sia coinvolto il sistema nervoso si verificano danni permanenti quali paralisi cerebrale, ritardo mentale, epilessia, disturbi della vista e dell’udito, disturbi del linguaggio e dell’apprendimento e, talvolta, morte neonatale.
Attualmente non esiste una terapia efficace per curare questa condizione, ma solo un trattamento ipotermico, definito baby-cooling, che attraverso il raffreddamento della temperatura corporea del neonato riesce a limitare il danno cerebrale prodotto.
Lo studio del gruppo francese, di cui aspettiamo a breve i risultati, ha tentato di andare oltre, valutando la capacità delle cellule staminali del cordone ombelicale di ripristinare la funzione biologica che il danno ipossico ha compromesso in modo irreversibile.
Nell’arco di 4 anni sono state raccolte 10 unità di sangue cordonale provenienti da parti in situazione di asfissia neonatale, le quali sono state attentamente analizzate e confrontate con altrettante unità provenienti da parti avvenuti in assenza di complicazioni.
Uno degli obiettivi principali dello studio era infatti capire se le condizioni che si instaurano nel corso di un parto con ridotta ossigenazione possono alterare le caratteristiche biologiche delle cellule staminali contenute all’interno del sangue cordonale.
Una particolare attenzione è stata rivolta all’analisi di quelle popolazioni cellulari che, avendo una intrinseca capacità di differenziarsi in cellule nervose, sono direttamente coinvolte nella riparazione dei danni tissutali e potrebbero pertanto modificare radicalmente la storia clinica dei bambini coinvolti in episodi di asfissia perinatale.
Se i risultati dello studio saranno promettenti sarà possibile intraprendere, a livello sperimentale, i primi trapianti autologhi con cellule staminali da cordone ombelicale per questo tipo di problematica.
Non è la prima volta che questo prezioso materiale, che solo in occasione del parto può essere raccolto, viene utilizzato per il trattamento sperimentale di diversi disturbi che riguardano il sistema nervoso come la paralisi cerebrale, l’autismo, l’ischemia cerebrale.
Si stanno ampliando, quindi, le prospettive di utilizzo delle cellule staminali di origine ombelicale, il cui valore terapeutico è oggi ufficialmente riconosciuto per il trattamento di oltre 80 patologie.

Sindrome di Down

Molte mamme in attesa decidono di sottoporsi a metodiche di diagnosi prenatale di diversa natura e invasività per conoscere lo stato di salute del proprio bambino.
Queste indagini consentono di verificare la presenza di diverse anomalie dell’assetto cromosomico e del materiale genetico; tra queste le più frequenti sono le trisomie del cromosoma 21 (Sindrome di Down), del cromosoma 18 (Sindrome di Edwards) e del cromosoma 13 (Sindrome di Patau).

SINDROME DI DOWN (TRISOMIA 21)
La Sindrome di Down (definita anche Trisomia 21) è una condizione genetica causata da un difetto del corredo cromosomico: la presenza di una terza copia del cromosoma 21, e quindi un pannello cromosomico formato complessivamente da 47 elementi anziché dai 46 costituenti il normale assetto di un individuo sano, è alla base di questa condizione.
La sindrome di Down è la più comune anomalia cromosomica nell’uomo: in Italia la sua incidenza è pari a un caso ogni 700-1.000 nati vivi ma questo valore si abbassa a circa 1 caso su 200 se si considera la complessità dei concepimenti che portano questa alterazione; non esistono distinzioni legate all’etnia di appartenenza o al sesso e, in generale, la sua incidenza si mantiene costante nelle diverse popolazioni, nel tempo e nello spazio.
Non sono note le cause che determinano l’insorgenza di questa malattia: è comunque universalmente riconosciuto che un’età materna avanzata rappresenti un importante fattore predisponente.
Gli individui con Sindrome di Down mostrano anomalie anatomiche caratteristiche e una disabilità caratterizzata da un grado variabile di ritardo nello sviluppo mentale, fisico e motorio.
Da un punto di vista fisico i principali caratteri distintivi sono gli occhi a mandorla, il viso piatto, la bocca e le orecchie piccole, il collo ampio e corto, la lingua grossa e sporgente, la statura bassa, le mani e i piedi piccoli.
A questo si aggiunge la disfunzione di molti organi e apparati: la vista e l’udito sono compromessi, il tono muscolare è scarso, il metabolismo è rallentato, sono frequenti problemi cardiaci, dentari e di ipotiroidismo.
La disabilità intellettiva del soggetto con Sindrome di Down si esprime a livello cognitivo, comunicativo e linguistico (problemi di apprendimento, memoria, comunicazione verbale) con un livello di gravità che nella maggior parte dei casi risulta lieve o moderato.
In genere il bambino con Sindrome di Down riesce a recuperare in parte il ritardo che lo caratterizza attraverso un percorso di riabilitazione specifico che deve attivarsi il prima possibile.
Oggi le aspettative di vita sono aumentate in maniera significativa rispetto al passato: un individuo con Sindrome di Down può vivere fino a 60 anni, anche se manifesta un invecchiamento precoce e un elevato rischio di sviluppare demenza senile.
Oggi una mamma in attesa che ha intenzione di conoscere lo stato di salute del proprio bambino può scegliere di sottoporsi a una metodica di analisi prenatale non invasiva come il G-test, che offre elevata attendibilità e totale assenza di rischio per la salute propria e del feto.
Il G-test, test di analisi prenatale di ultima generazione, permette di valutare il rischio che il feto presenti le principali anomalie cromosomiche attraverso un semplice prelievo di sangue materno.
Nel caso della Trisomia 21 il livello di affidabilità che questo esame possiede supera il 99%.

Lo screening neonatale allargato: la prevenzione fa sempre la differenza

Quando si parla di screening neonatale si parla di diagnosi preventiva.
E’ sufficiente un piccolo forellino, che l’ostetrica pratica sul tallone del neonato dalle 48 alle 72 ore dopo il parto, per diagnosticare precocemente malattie metaboliche ereditarie che possano causare gravi disabilità (fisiche e neurologiche) al bambino e che in alcuni casi possono determinarne la morte precoce.
La diagnosi di queste malattie è spesso tardiva perché alla nascita non compare una sintomatologia specifica, ma solo segnali generici, attribuibili a patologie molto più comuni (es. ittero).
Lo screening neonatale permette di attuare una prevenzione secondaria: non impedisce l’instaurarsi della malattia ma è in grado di evitare che questa manifesti i propri sintomi; l’analisi del sangue dei neonati rileva, laddove presenti, valori anomali di alcuni metaboliti, che sono indicativi di reazioni metaboliche alterate. L’accumulo nel tempo di sostanze tossiche porta all’instaurarsi di gravi danni a carico di dìversi organi, in primo luogo del sistema nervoso centrale.
Lo screening neonatale consente di modificare l’evoluzione naturale della malattia: i bambini che presentano valori anomali di alcuni metaboliti sono individuati precocemente e possono iniziare, con un notevole anticipo rispetto alla fisiologica comparsa dei sintomi, una terapia mirata, di tipo alimentare e/o farmacologico.
Nel nostro paese da oltre vent’anni esiste l’obbligo di praticare lo screening allargato a tutti i neonati relativamente a 3 malattie: fibrosi cistica, fenilchetonuria, ipotiroidismo congenito (vedi legge quadro 5 febbraio 1992, n. 104); solo alcune regioni (Toscana, Liguria, Sardegna) sono riuscite ad allargare l’indagine a un numero più ampio di patologie.
Recentemente il Governo ha disposto, a partire dal 2015, un finanziamento di 10 milioni di euro all’anno per uniformare a livello nazionale questo servizio di diagnosi precoce, allo scopo di garantire a tutti i neonati uno screening allargato a circa 40 malattie metaboliche ereditarie. In questo senso è in corso la definizione di un decreto che regolamenti queste intenzioni.
Bioscience Institute, azienda che si occupa di conservazione autologa del sangue cordonale e di diagnostica prenatale non invasiva, da anni offre un servizio di screening neonatale allargato che contempla l’individuazione di un numero di malattie metaboliche ereditarie ancora maggiore, circa 60.
Grazie alla collaborazione con la ditta Perkinelmer Genetics, azienda leader nel settore, Bioscience Institute garantisce un servizio rapido ed efficiente, che avvalendosi delle più sofisticate tecnologie diagnostiche è in grado di effettuare le analisi in tempi brevissimi.

 

Il trattamento del morbo di Crohn con il trapianto di cellule staminali ematopoietiche

Il Morbo di Chron è una malattia autoimmune infiammatoria dell’apparato digerente che può colpire diverse parti del canale alimentare portando allo sviluppo di regioni infiammate, che presentano ulcere e lesioni a livello dell’intero spessore della parete intestinale e che provocano diversi sintomi: febbre, dolori addominali, diarrea, vomito, eruzioni cutanee, perdita di peso, ritardo di crescita.
Nel nostro paese il Morbo di Crohn, determinato sia da cause genetiche che da fattori ambientali, coinvolge oltre 30.000 persone nelle quali la malattia compare prevalentemente in età giovanile senza portare a una guarigione ma manifestandosi ciclicamente nel corso della vita.
Da circa dieci anni diversi gruppi di ricerca stanno tentando di curare in modo efficace questa malattia nelle sue forme resistenti ai trattamenti convenzionali (trattamenti farmacologici o chirurgici) attraverso il trapianto di cellule staminali ematopoietiche autologhe: l’obiettivo di questa procedura è di ricreare ex-novo il sistema immunitario del paziente, eliminando quella componente autoimmune costituita da linfociti autoreattivi “impazziti” che è direttamente coinvolta nell’insorgenza della malattia.
In Italia, già nell’anno 2007 è stato compiuto con successo presso il Centro Trapianti di Midollo della Fondazione Policlinico Mangiagalli di Milano, un primo tentativo di trapianto autologo su quattro pazienti affetti da Morbo di Crohn refrattari alle terapie convenzionali; questo trattamento ha determinato la remissione completa nell’80% dei casi e ha portato numerose altre strutture ospedaliere a seguire lo stesso protocollo.
A livello europeo fino ad oggi sono stati effettuati circa 1500 trapianti di cellule staminali ematopoietiche, prevalentemente di tipo autologo, finalizzati a trattare non solo il Morbo di Crohn ma anche malattie autoimmuni di natura neurologica come la sclerosi multipla e malattie reumatologiche come la sclerodermia e il lupus.
Alla luce di questi risultati è verosimile sperare che anche le cellule staminali ematopoietiche derivate dal sangue del cordone ombelicale possano essere utilizzate allo stesso scopo, se pensiamo che questa preziosa fonte di cellule staminali è attualmente utilizzata al pari delle cellule staminali midollari per il trattamento di oltre 80 patologie di varia natura (leucemie, linfomi, mielomi, insufficienze midollari, disordini del sistema immunitario, errori congeniti del metabolismo) (vedi Gazzetta Ufficiale della Repubblica Italiana, Serie Generale, numero 303).

Cellule staminali autologhe per riparare la cornea: il successo è tutto italiano.

Pic by Belzie

Si chiama Holoclar ed è il primo farmaco al mondo a base di cellule staminali autologhe in grado di curare gravi lesioni della cornea.
E’ stato sviluppato a Modena dal team di ricercatori coordinato dalla Dott.ssa Graziella Pellegrini e dal Dott. Michele De Luca, docenti presso l’Università di Modena e Reggio Emilia, che da anni condividono l’impegno e la passione per la medicina rigenerativa.
Il punto di partenza è una popolazione di cellule staminali che i ricercatori hanno scoperto risiedere nel limbus, una sottile regione localizzata tra la cornea, la membrana trasparente collocata al centro dell’occhio, e la congiuntiva, la membrana che riveste il bulbo oculare e la parte interna delle palpebre.
Queste cellule, opportunamente isolate dall’occhio del paziente, vengono coltivate in laboratorio e, nell’arco di alcune settimane, viene prodotto un tessuto che, trapiantato sulla superficie corneale danneggiata, è in grado di ricostituire le strutture lesionate da agenti chimici o fisici (ustioni, incidenti sul lavoro..) e di restituire la capacità visiva.
Sono sufficienti poche cellule per ottenere un risultato che non è altrimenti riproducibile in modo spontaneo nel paziente.
Oggi l’utilizzo clinico di Holoclar è stato approvato a livello europeo dall’Emea (Agenzia Europea del Farmaco) che lo ha riconosciuto come prodotto medicinale di terapia avanzata (ATMP) indicato per il trattamento della condizione definita limbal stem cell deficiency (LSCD), ovvero il deficit di cellule staminali corneali dovuto a precedenti episodi traumatici.
Si stima che in Europa il farmaco a base di cellule staminali possa essere somministrato annualmente a circa un migliaio di pazienti, con una percentuale di successo che è superiore all’80% e con la possibilità di trattare anche coloro che da diversi anni riportano i danni corneali.
Holoclar sarà prodotto nei laboratori di Holostem Terapie Avanzate, società di biotecnologie spin-off dell’Università di Modena e Reggio Emilia, di cui fa parte anche l’azienda farmaceutica Chiesi Farmaceutici.
I laboratori di produzione del farmaco sono localizzati presso il Centro di Medicina Rigenerativa “Stefano Ferrari” finanziato dalla Fondazione Cassa di Risparmio di Modena.

Sviluppato in laboratorio il tessuto cerebrale a partire da cellule staminali

Pic by wellcome images.

Da oggi sembra più vicina la possibilità di curare gravi malattie neurologiche: in Giappone, presso il centro di ricerca Riken per la Biologia Evolutiva, è stato creato tessuto cerebrale a partire da cellule staminali embrionali.
Si tratta di una tappa storica per il mondo della ricerca scientifica, poiché per la prima volta è stato possibile produrre un tessuto complesso, di tipo tridimensionale, costituito da cellule nervose mature tra loro connesse attraverso una fitta rete di interazioni.
Il risultato è stato ottenuto inducendo le cellule staminali embrionali a differenziare in cellule nervose del cervelletto, attraverso la somministrazione del fattore di crescita FGF2 (fibroblast growth factor II).
Dopo il differenziamento in elementi maturi, le cellule si sono organizzate in una struttura tridimensionale che, dopo solo 15 settimane dall’inizio della sperimentazione, ha dimostrato di possedere un’ attività propria, documentata dalle registrazioni elettrofisiologiche della sua funzione.
Questa rete nervosa è dunque in grado di funzionare.
Il lavoro, pubblicato sulla rivista scientifica Cell Reports, dà un importante impulso alla medicina rigenerativa, che ha l’obiettivo di riparare organi o tessuti danneggiati attraverso l’utilizzo delle cellule staminali, portando al recupero anatomico e funzionale della regione lesionata. (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/?term=Keiko+Muguruma%2C+Ayaka+Nishiyama%2C2015)
La speranza dei ricercatori è di applicare questi risultati alla cura di gravi malattie neurologiche come il morbo di Parkinson, che presentando un’incidenza pari all’1-2% della popolazione di età superiore ai 60 anni, ha un impatto sociale molto elevato.

Dalle cellule staminali ematopoietiche del midollo osseo nasce la speranza per la cura della sclerosi multipla

Pic by taylortotz101

Dagli Stati Uniti, in particolare dall’Istituto St. Luke’s Medical Center di Denver, arriva la speranza di trovare una cura per la sclerosi multipla (SM), una malattia neurodegenerativa cronica che coinvolge solo nel nostro paese circa 72.000 persone.
Ad oggi non esiste una cura efficace per la sclerosi multipla, ma solo trattamenti di tipo farmacologico che riescono a contenere la malattia riducendone la progressione e l’aggressività.
Lo studio sperimentale di fase 2 che è stato realizzato presso il St. Luke’s Medical Center ha trattato 24 pazienti affetti dalla forma più diffusa della malattia, la forma recidivante-remittente (SM-RR).
I pazienti sono stati sottoposti a trapianto di cellule staminali ematopoietiche autologhe, prelevate dal loro stesso midollo osseo, dopo essere stati sottoposti a un ciclo intensivo di chemioterapia e radioterapia.
Il trapianto di cellule staminali, che ha lo scopo di ricreare ex-novo l’ambiente midollare da cui prendono origine tutte le cellule mature del sangue, è finalizzato a sostituire gli elementi del sistema immunitario che nei soggetti con SM sono alterati e attaccano i tessuti dei pazienti stessi.
In questi pazienti infatti il sistema immunitario, che nel soggetto sano difende l’organismo da sostanze patogene, attacca i componenti del sistema nervoso centrale, in particolare le fibre di mielina che rivestono le cellule nervose, provocando lesioni che portano alla comparsa dei sintomi caratteristici (perdita di sensibilità, debolezza muscolare, difficoltà di movimento e di equilibrio, disturbi visivi..)
Il Dott. Richard Nash, primo autore dello studio, ha riportato con entusiasmo i risultati ottenuti e pubblicati online sulla rivista scientifica Jama Neurology  non sono stati osservati effetti tossici legati al trapianto, e a distanza di 3 anni dal trattamento la maggior parte dei pazienti arruolati non ha avuto ricadute e mostra un importante miglioramento delle funzioni neurologiche.
Questi risultati, seppur preliminari, rappresentano un ottimo punto di partenza per il trattamento non solo della sclerosi multipla, ma di diverse patologie determinate da un’alterata funzionalità del sistema immunitario.
Un augurio che Bioscience Institute si fa è che anche le cellule staminali ematopoietiche provenienti dal sangue del cordone ombelicale vengano utilizzate all’interno di studi sperimentali di questo tipo, se pensiamo che recentemente diversi gruppi di ricerca internazionali hanno sviluppato protocolli sperimentali che sfruttano le loro proprietà biologiche per il trattamento di malattie neurologiche quali la paralisi cerebrale, l’ictus, l’autismo.

Ftalati e gravidanza: un binomio pericoloso

Ftalati e gravidanza. Pic by Paolo Margari

Ftalati e gravidanza: da alcuni anni sono in corso studi volti a individuare in che misura l’esposizione agli ftalati durante la dolce attesa possa essere nociva per il feto.
E’ già stato dimostrato che questa esposizione, valutata quantificando la concentrazione di ftalati nelle urine delle gestanti, provoca un ritardo nello sviluppo motorio e neurologico di bambini di 3 anni di età.
Ma cosa sono gli ftalati?
Sono composti chimici utilizzati come agenti plastificanti e come additivi in ambito cosmetico, e per questo motivo sono ampiamente diffusi nelle nostre case: i giocattoli per bambini, gli articoli per l’infanzia, gli shampoo, gli smalti per unghie, sono alcuni tra gli oggetti di uso comune che contengono ftalati.
E’ ampiamente dimostrato che gli ftalati hanno un effetto negativo sul nostro sistema endocrino, poiché alterano la normale produzione di alcuni ormoni, in particolare gli ormoni tiroidei e il testosterone, e risultano essere sostanze tossiche per la funzione riproduttiva.
Per questo motivo, a partire dall’anno 2005, è stato imposto a livello europeo il rigoroso controllo della presenza di ftalati nei giocattoli attraverso il sistema RAPEX (sistema comunitario di informazione rapida sui prodotti non alimentari) e il ritiro dal commercio di tutti gli articoli che hanno un contenuto di ftalati superiore allo 0.1%.
Recentemente, uno studio pubblicato sulla rivista scientifica PlosOne, ha ampliato le conoscenze su questo argomento valutando l’associazione tra l’esposizione agli ftalati nella vita prenatale e il quoziente intellettivo di bambini in età scolare.
Lo studio, realizzato presso il Columbia Center for Children’s Environmental Health (CCCEH) e coordinato dal Dott Robin Whyatt, ha analizzato un campione di oltre 300 bambini verificando che gli effetti negativi degli ftalati sono ancora riconoscibili all’età di 7 anni, ma con un impatto sullo sviluppo neurologico che è differente tra maschi e femmine.
Le bambine mostrano principalmente un deficit nelle facoltà legate alla memoria e al ragionamento, mentre i maschi risultano maggiormente compromessi nei processi di elaborazione mentale e nella comprensione verbale.

La terapia genica: una speranza concreta per la cura di molte malattie pediatriche

Terapia Genica – Pic by Kevin Dooley

Si chiama terapia genica: è una delle scommesse più importanti della medicina che ha creato un nuovo approccio al trattamento di molte malattie di natura genetica.
La terapia genica si basa sulla correzione di un’informazione anomala presente nel nostro DNA che determina la comparsa di diverse patologie, di gravità variabile.
La sostituzione del gene alterato con un “gene terapeutico”, ossia con lo stesso precedentemente modificato e correttamente funzionante promette di trattare numerose malattie per le quali ad oggi non esisteva alcuna possibilità di cura.
Con questo obiettivo prosegue presso l’Istituto Tiget di Milano (Istituto San Raffaele-Telethon per la terapia genica) la sperimentazione clinica coordinata dal Dott. Luigi Naldini, che con il suo gruppo di ricerca sta vincendo una scommessa iniziata qualche anno fa e finalizzata a sconfiggere due rare malattie genetiche dell’infanzia: la sindrome di Wiscott-Aldrich e la leucodistrofia metacromatica.
Il Dott. Luca Biasco, giovane medico ricercatore che lavora nel gruppo di ricerca coordinato dal Dott. Naldini, proprio ieri, in occasione del 56°Congresso della Società Americana di Ematologia (ASH), ha annunciato i progressi della ricerca scientifica in relazione al trattamento di bambini affetti da leucodistrofia metacromatica: la terapia sperimentale, basata sull’infusione di cellule staminali autologhe geneticamente modificate, ha portato non solo all’arresto della malattia ma addirittura alla regressione delle lesioni cerebrali che la malattia sviluppa nel tempo.
In questi pazienti si è osservato che le cellule staminali, dopo il trapianto, migrano nel cervello dove svolgono la propria funzione riparatrice.
Nel corso del suo intervento il Dott. Biasco ha sottolineato il valore delle sperimentazioni che si fondano sulla terapia genica ricordando il traguardo a cui si è approdati per il trattamento di pazienti pediatrici affetti da Ada-Scid, attraverso un percorso iniziato circa vent’ anni fa.
Grazie alla recente definizione di un accordo con la casa farmaceutica Glaxo Smith Kline sarà possibile correggere le cellule staminali dei cosiddetti “bambini bolla” (bambini che possedendo un sistema immunitario particolarmente compromesso sono costretti a vivere in ambienti completamente sterili che li isolano dal mondo circostante, per evitare il contatto con agenti infettivi), utilizzando un vettore virale che contiene una copia sana, correttamente funzionante, del gene ADA responsabile della malattia di Ada-Scid.
Mettendo a contatto le cellule staminali autologhe prelevate dal midollo osseo dei piccoli pazienti affetti da Ada-Scid con il vettore virale, queste cellule correggeranno l’informazione errata di cui sono portatrici e saranno successivamente trapiantate nei bambini.
Lo stesso tipo di “farmaco” viene applicato per il trattamento di bambini affetti dalla malattia di Wiscott-Aldrich, una forma di immunodeficienza che predispone a sviluppare emorragie, infezioni ricorrenti e che induce un aumentato rischio di tumori.
Il numero di pazienti arruolati nel protocollo sperimentale è in progressivo aumento.