Ce ar trebui sa stie parintii despre cele 5 etape ale bankingului de celule stem? (II)

A 4-a etapa, procesarea 

Procesarea este o etapa esentiala in determinarea calitatii grefei si a potentialului de utilizare terapeutica ulterioara a acesteia. 

Acest aspect a fost evidentiat inca din etapa cercetarilor de laborator care au prefigurat efectuarea cu succes a primului transplant cu o grefa de sange ombilical. Echipa condusa de dr. Hal E. Broxmeyer  a constatat ca separarea celulelor utilizabile pentru transplant de restul componentelor din sange este insotita de o pierdere inaccceptabil de mare a celulelor progenitoare si consecutiv o reducere a gradului de utilizare a grefei1.

Ca urmare, s-a decis ca primul transplant sa fie efectuat cu o grefa procesata integral (care sa pastreze toate componentele sangelui) astfel incat sa se asigure cele mai bune sanse de succes si de evolutie favorabila posttransplant (grefare rapida a celulelor transplantate la nivelul maduvei osoase). 

Administrarea grefei nu a fost insotita de efecte secundare sau incidente de nedorit. Primele semne ale grefarii au aparut in ziua a 22 a posttransplant, pentru ca ulterior formarea celulelor din sange  si mentinerea unui sistem imunitar competent sa fie constant sustinute de celulele transplantate chiar si la 27 de ani dupa administrare. 

Implementarea sistemului de banking public in 1992, in SUA a fost urmata de dezvoltarea si implementarea de catre dr. Pablo Rubinstein a metodei de procesare prin reducerea de volum a grefei de sange ombilical (denumita si procesarea prin separare celulara) avand ca avantaj  o diminuare consecutiva de pana la 5 ori a spatiului si costurilor de stocare ale acesteia. 

Pe parcursul urmatorilor ani, odata cu confirmarea importantei celularitatii pentru calificarea grefei de sange ombilical in vederea utilizarii terapeutica si a evolutiei favorabile posttransplant, au fost propuse diverse metode manuale sau automatizate de reducere a volumului. Fiecare metoda nou propusa avea ca scop imbunatatirea gradului de recuperare a pierderilor celulare rezultate in urma procesarii grefelor de sange ombilical, cele mai frecvent utilizate fiind platformele automate sau semiautomate Sepax.  

Spre deosebire de metodele anterioare de procesare aplicate in banci publice si familiale prin care pierderile celulare postprocesare erau de pana  la 40 %2 , in acest caz pierderile celulare  sunt de 15 – 20 %3.

Daca in cazul bancilor publice se pot selecta doar probele avand volum mare de sange astfel incat impactul acestor pierderi sa fie mai redus, situatia este diferita in cazul bancilor familiale. 

In acest ultim caz, fiecare proba este unica, neexistand o alternativa mai buna. Ca urmare, procesarea trebuie facuta cu maxima eficienta, impactul pierderilor celulare postprocesare asupra posibilitatii de utilizare sau nu, a grefei pentru transplant, fiind cu atat mai evident in cazul probelor de sange ombilical cu un volum mediu sau mai redus. 

Prin procesarea integrala a sangelui ombilical pierderile celulare sunt nesemnificative. Pastrarea componentei eritrocitare asigura prezervarea celor 15 – 40% din celulele utilizabile pentru transplant, care ramanand captive intre hematii ar fi eliminate prin diversele metode de separare.

De asemenea, prin procesarea integrala este importanta si pastrarea celor peste 50 % din celulele VSLEs, o subcategorie de celule stem foarte mici similare celor embrionare si a factorilor umorali de crestere cu rol important in promovarea proceselor de regenerare si reparare tisulara. Acestea prin separarea celulara s-ar pierde. 

Procesarea integrala a sangelui ombilical este denumita astfel ca urmare a faptului ca in cursul procesarii se pastreaza toate cele 3 componente ale sangelui si NU datorita faptului ca sangele recoltat  este doar inghetat.

Importanta pastrarii tuturor categoriilor de celule prezente in proportii diferite in sangele ombilical (celule stem hematoformatoare si progenitori, celule stem mezenchimale;  progenitori endoteliali, VSELs very small embryonic like stem cells; USSCs unrestricted somatic stem cells) este evidentiata  de noua directie care se prefigureaza in domeniul medicinei regenerative. Pana recent numeroase studii erau directionate spre a evalua rolul terapeutic al unei anumite subcategorii de celule (ex. celule stem si progenitori apartinand linie sangvine, celule stem mezenchimale, celule mononucleate). 

Insa, in conditiile in care este extrem de dificil de identificat subcategoria de celule cu cea mai eficacitate in promovarea proceselor regenerative si de reparare tisulara, noua directie de cercetare este utilizarea integrala a sangelui ombilical cu toate populatiilor celulare prezente nativ in acesta. in acest sens un exemplu este noul studiu clinic propus de prof. Dr. Joanne Kurtzberg, de la Duke University Hospital  in colaborare cu Dr. J.Volpi, de la Houston Methodist Eddy Scurlock Stroke Center.  

In comunicatul de presa anuntand lansarea acestui nou studiu Dr. J.Volpi, investigatorul principal de la Houston Methodist afirma: "In timp ce studiile anterioare au evaluat siguranta utilizarii anumitor tipuri de celule stem din sangele ombilical pentru recuperarea post accident vascular ischemic, acesta este primul studiu care va folosi  in totalitate sangele ombilical la pacientii cu AVC. Noi credem ca celulele stem primitive din sangele ombilical pot sa ajute la reducerea rapida a congestiei cerebrale si la salvarea celulelor nervoase aflate in pragul mortii celulare".

Alaturi de asigurarea grefelor avand prezervate celularitatea maximala din fiecare proba de sange ombilical recoltata, un obiectiv la fel de important este siguranta terapeutica a utilizarii acestora. 

Cea mai valoroasa confirmare a sigurantei administrarii grefelor procesate integral este prin utilizarea terapeutica la pacienti cu indicatie de transplant si feedback-ul centrelor de transplant. 

Din acest punct de vedere expertii grupului Cord Blood Center au pregatit si eliberat pana in prezent 66 de grefe. Acestea au fost utilizate la copii, adolescenti si adulti, pentru transplanturi autologe (transplant cu grefa proprie), alogeneice inrudite sau neinrudite (transplanturi cu grefe de la donator inrudit sau neinrudit) sau ca terapie celulara regenerativa. 

Grefele utilizate au indeplinit criteriilor riguroase de calificare stabilite de protocoalele terapeutice ale unor centre de transplant de renume din  Europa, SUA, Canada , America de Sud si au fost utilizate terapeutic in aceste centre. 

Calitatea grefelor procesate de expertii grupului a fost recunoscuta pe plan mondial, prin clasarea pe locul intai, 7 ani consecutiv (2007-2013) conform rapoartelor anuale publicate BMDW (Bone marrow donor worldwide), grefele de sange ombilical listate avand cea mai mare celularitate medie. 

A 5-a etapa, stocarea

Conditiile de stocare a grefelor reprezinta un demers foarte important avand in vedere ca perioada de depozitare a grefei vizeaza o durata indelungata (tot timpul vieţii copilului).

Spatiile de depozitare ale Cord Blood Center se afla in Romania (Cluj, Bucuresti). Pentru un maxim de siguranta, acestea sunt amplasate si construite in asa fel incat sa nu existe nici un pericol de deteriorare prin inundaţii, cutremure, etc. Tot din motive de securitate, pentru amplasarea depozitelor, s-a optat pentru zone cu o rata scazuta a infractionalitatii, fiind supravegheate video permanent si asigurate prin sisteme de alarma.

Grefele de sange sunt depozitate in stocatoare speciale pentru probe biologice cu rezerva de azot lichid. Aburii degajati de azot mentin in container, o temperature de aproximativ -196°C. Cantitatea de azot din container si temperatura sunt monitorizate permanent de sistemul electronic de control care semnaleaza imediat orice deviatii de temperatura si controlate la intervale regulate de catre personalul specializat, astfel incat sa fie excluse variatiile termice. 

Sistemul este absolut independent de orice sursa de curent electric sau de alta forma de energie deoarece are la dispozitie o sursa de energie electrica de rezerva. Aceasta inseamna ca intreruperile de curent electric nu influenteaza temperatura din containere si nici siguranta sistemelor de monitorizare. 

La fel de important este accesul la grefa  in cazul in care, la un moment dat, pe durata vietii ar putea interveni necesitatea utilizarii acesteia. Eliberarea grefei se face dupa un protocol procedural standardizat, la fel ca si comunicarea cu echipa medicala care efectueaza transplantul. Specialistii din Romania au parcurs acesti pasi procedurali cu ocazia eliberarii  celor 9 grefe utilizate pentru transplanturi la copii cu varste cuprinse intre 11 luni si 6 ani. 

Utilizarile terapeutice actuale si de perspectiva ale grefelor de sange ombilical vor fi prezentate detaliat in articolele urmatoare.  

Surse

1. Karen K. Ballen, Eliane Gluckman and Hal E. Broxmeyer "Umbilical cord blood transplantation: the first 25 years and beyond", BLOOD, 25 JULY 2013 x VOLUME 122, NUMBER 4

2. Takahashi T, Rebulla P, Armitage S, van Beckhoven J, Eichler H, Kekomaki R, Letowska M, Wahab F, Moroff G, “Multi-laboratory evaluation of procedures for reducing the volume of cord blood: influence on cell recoveries.” For The Biomedical Excellence For Safer Transfusion Collaborative. Cytotherapy. 2006;8:254-64.

3. http://www.biosafe.ch/wp-content/uploads/2014/04/Sepax_technology_brochure.pdf

Dr. Speranta Arciudean