docScarica le slide dell`intervento
download 
Reclamo Transcript
Scarica le slide dell`intervento
PARALISI CEREBRALE INFANTILE. QUALI RISPOSTE DALLE CELLULE STAMINALI? Milano, Circolo della Stampa, 2 Ottobre 2013 Le cellule staminali come approccio terapeutico della paralisi cerebrale infantile Dott. Yvan Torrente Laboratorio Cellule Staminali Dipartimento di Fisiopatologia Medico‐Chirurgica e dei Trapianti Università degli Studi di Milano Fondazione IRCCS Ca’ Granda Ospedale Maggiore Policlinico CELLULE STAMINALI: DEFINIZIONE e POTENZIALITA’ CARATTERISTICHE FONDAMENTALI si definisce staminale una cellula indifferenziata in grado di fare: SELFRENEWAL SELF RENEWAL dividersi dando origine a 2 cellule staminali identiche alla madre DIFFERENZIAMENTO DIFFERENZIARE in tipologie cellulari diverse CELLULE STAMINALI: DEFINIZIONE E POTENZIALITA’ CELLULE STAMINALI PLURIPOTENTI INDOTTE (iPS (iPS)) Derivano da fibroblasti Vengono dede-differenziate a cellule pluripotenti tramite riprogrammazione nucleare Limiti: formazione teratomi in vivo CELLULE STAMINALI EMBRIONALI: Derivano da blastocisti (16 cellule) CELLULE STAMINALI SOMATICHE: Possono differenziare in cellule di tutti i tessuti dell’ dell’organismo (pluripotenti (pluripotenti)) Derivano da tessuti adulti Limiti: - etici - formazione teratomi in vivo Possono differenziare in cellule appartenenti allo stesso foglietto embrionale (multipotenti (multipotenti)) Limiti: difficoltà difficoltà di espansione e differenziamento in vitro CELLULE STAMINALI ADULTE Staminali Neuronali Staminali Mesenchimali Staminali Ematopoietiche LA PARALISI CEREBRALE INFANTILE (PCI) DEFINIZIONE: gruppo eterogeneo di disordini non‐progressivi dello sviluppo, caratterizzato dalla perdita della funzione neuromotoria; spesso la PCI è accompagnata dalla demielinizzazione della sostanza bianca a dalla perdita della componente assonale e della materia grigia, nei distretti cerebrali di corteccia, ippocampo e gangli basali del talamo. EZIOLOGIA: molteplicità di fattori di rischi che possono dare origine alla patologia: EZIOLOGIA: • Parto prematuro • Restrizioni di crescita intrauterina • Infezioni materne (virali, batteriche e da protozoi) • Difficoltà perinatali (danni da ischemia) • Altre infezioni congenite (es. Meningite, encefalite, tetano) PATOFISIOLOGIA: •Emiplagia causata da ischemia ipossica che conduce a perdita del tessuto corticale perfuso dall’arteria occlusa (A) •Ipoperfusione cronica che induce ischemia nelle regioni periventricolari cerebrali in sviluppo (B) Faulkner et al., Semin PediatrNeurol20:146153 2013 TRATTAMENTI ATTUALI per la PCI RIABILITAZIONE/FISIOTERAPIA: ad oggi il trattamento sintomatico più efficace. Obiettivo: i percorsi neuronali, se utilizzati regolarmente, rinforzano la plasticità dei circuiti neuronali, oltre ad aumentare la coordinazione muscolare STIMOLAZIONE MAGNETICA TRANSCRANIALE: Trattamento promettente su modelli animali, ma potrebbe causare convulsioni nell’uomo Obiettivo: stimolazione ed attivazione di specifiche aree corticali e subcorticali POMPE INTRATECALI DI BACLOFEN: Somministrazione di un agonista dell’acido gamma‐aminobutirrico (GABA) per diminuire il rilascio di neurotrasmettitori eccitatori nel midollo spinale. Obiettivo: contrastare i fenomeni spastici e di distonia TERAPIA CELLULARE CON STAMINALI: Risultati promettenti su modelli animali della patologia (Fase pre‐ clinica); alcuni studi clinici in corso e uno già terminato Obiettivo: sostituzione della popolazione neuronale persa, protezione delle cellule presenti, stimolazione della crescita e del differenziamento delle cellule. staminali; modulazione della risposta immune del tessuto ricevente che potrebbe limitare l’efficacia terapeutica LA TERAPIA CELLULARE Espansione e/o trattamento in vitro PARAMETRI DA OTTIMIZZARE: •Dose •Tempi •Via di somministrazione •Marcatura delle cellule per successiva individuazione Prelievo di cellule (autologhe o eterologhe) Infusione nel paziente (via sistemica o locale) Monitoraggio dei progressi del paziente (marcatori biochimici/ analisi funzionali) •Tossicità Necessità di studi preclinici su modelli animali attendibili della patologia TERAPIA con CELLULE STAMINALI POSSIBILI MECCANISMI D’AZIONE nel DANNO NEUROLOGICO: •Supporto strutturale al tessuto danneggiato e circostante •Re‐mielinizzazione degli assoni danneggiati •Secrezione di fattori di crescita e citochine ad azione neurotrofica VANTAGGI dell’USO di CELLULE STAMINALI: •Popolazione cellulare in grado di differenziare in diverse tipologie cellulari •Cellule molto responsive ai fattori rilasciati dai tessuti danneggiati (meccanismo di attivazione fisiologico delle stem) •Possibilità di ricostituire un “reservoir” di cellule staminali nel tessuto danneggiato POTENZIALITA’ delle CELLULE STAMINALI nella PCI CELLULE STAMINALI NEURONALI (o PRECURSORI NEURONALI) CELLULE STAMINALI MESENCHIMALI (Midollo osseo, cordone ombelicale) Vantaggi: Svantaggi: Vantaggi: Svantaggi: •Staminali del compartimento tissutale danneggiato •Difficoltà di isolamento e coltura in vitro •Numerose fonti nell’organismo •Elevata variabilità •Limitata capacità proliferativa ed espansiva •Facilità di prelievo (non invasivo) •Capacità differenziativa in glia che funge da supporto strutturale •Risultati più promettenti in modelli animali (aumento connettività neuronale) •Problemi etici (ottenimento per differenziamento da ES o da cadavere) •Substrato trofico quando trapiantate in vivo •Effetto immunomodulante •Effetto angiogenico •Scaffold fisico per l’elongazione assonale •Limitata capacità differenziativa nel lineage neuronale STUDI PRECLINICI STAMINALI NEURONALI STAMINALI MESENCHIMALI TRIALS CLINICI RISULTATI DEL PRIMO TRIAL CONCLUSO 1° studio clinico completato e con risultati pubblicati: •Cellule staminali da cordone ombelicale •Coassociazione con fattore neurotrofico (EPO) •Valutazione parametri funzionalità motoria e cognitiva DISEGNO SPERIMENTALE DELLO STUDIO Mancanza di un gruppo trattato solo con le cellule UCB RISULTATI DELLO STUDIO E IPOTESI RISULTATI: •Aumento delle funzioni motorie e cognitive nel gruppo di pazienti trattati con le cellule UCB •Risultati riscontrati a 13 mesi e mantenuti a 6 mesi •Migliori risultati su pazienti con età inferiore ai 36 mesi •Miglioramenti motori maggiormente evidenti in pazienti con PCI riconducibile a parto prematuro •Miglioramenti cognitivi maggiormente evidenti in pazienti nati a termine IPOTESI DI AZIONE TERAPEUTICA: Le cellule infuse intravena agiscono come “bioreattori” remoti che aumentano la produzione sistemica di citochine anti‐infiammatorie, dopo essere state sequestrate nella microvascolatura e nel parenchima polmonare e nella milza, attraverso la stimolazione diretta delle cellule T naive nella milza e dei macrofagi nei polmoni. PROBLEMI RISCONTRATI: •Effetti collaterali del trattamento con ciclosporine (polmonite) •Diminuzione della saturazione di ossigeno concomitante alla somministrazione intravenosa delle cellule UCB •Un decesso Azione indiretta delle cellule UCB sulla densità assonale ed aumento della mielinizzazione STUDI CLINICI con CELLULE STAMINALI da CORDONE (UCB) Patologia Cellule utilizzate Fase dello studio Riferimenti Tumori linfoidi pediatrici Staminali da cordone / Texas Children's Hospital Disordini ematopoietici Staminali da cordone Fase 2 St. Justine Hospital, Montreal Ischemia agli arti inferiori Staminali da cordone Infarto ischemico Staminali da cordone Fase 1 Anemia aplastica Staminali da cordone Fase 2 Leucemie/linformi Staminali da cordone Fase 1‐2 Gamida Cell ltd (Israele) Leucemia mieloide acuta Staminali da cordone Fase 2 Hôpitaux de Paris Epidermolisi Bullosa Staminali da cordone Fase 2 Masonic Cancer Center, University of Minnesota Ischemia (pediatrico) Staminali da cordone Fase 1 Memorial Hermann Healthcare System, Huston Malattie ematologiche Staminali da cordone Fase 1 University of Pennsylvania Sindrome del cuore sinistro ipoplastico Staminali da cordone Fase 1 Mayo Clinic, USA Tumori solidi Staminali da cordone Fase 1 National Cancer Institute (NCI) USA Diabete tipo 1 Staminali da cordone Fase 1 Technische Universität München Fase 1 Northwestern University China Medical University Hospital National Heart, Lung, and Blood Institute (USA) CONCLUSIONI L’utilizzo delle cellule staminali nel trattamento della paralisi cerebrale infantile: •Possono indurre un miglioramento della plasticità dei circuiti neuronali •Agiscono tramite un meccanismo di tipo paracrino (rilascio di fattori) •Non è ipotizzabile che sostituiscano la popolazione cellulare neuronale persa •Possono differenziare in un lineage cellulare di supporto trofico alla popolazione neuronale ancora presente Mancanza di studi clinici su larga scala che permettano di avere un’idea della SICUREZZA e dell’EFFICACIA dell’utilizzo di staminali quali terapia cellulare per la paralisi cerebrale infantile
