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Trapianto di cellule staminali

Di

Martin Hertl

, MD, PhD, Rush University Medical Center

Ultima revisione/verifica completa dic 2018| Ultima modifica dei contenuti dic 2018
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Il trapianto di cellule staminali consiste nella rimozione di cellule staminali (cellule indifferenziate) da un soggetto sano e nella loro iniezione in un soggetto con un grave disturbo del sangue.

(Vedere anche Panoramica sui trapianti)

Le cellule staminali sono cellule non specializzate da cui derivano altre cellule più specializzate. Le cellule staminali possono essere ottenute da:

  • Sangue del cordone ombelicale di un bambino dopo la nascita (donato dalla madre)

  • Midollo osseo (trapianto di midollo osseo)

  • Sangue

Si preferisce il sangue al midollo spinale come fonte perché la procedura è meno invasiva e il numero (conta) delle cellule del sangue ritorna al livello normale più velocemente. Le cellule staminali derivanti dal cordone ombelicale sono generalmente usate solo nei bambini, perché il sangue cordonale non contiene abbastanza cellule per gli adulti.

Cosa sono le cellule staminali?

Le cellule staminali sono cellule indifferenziate che possono potenzialmente trasformarsi in 200 tipi di cellule organiche, tra cui quelle del sangue, nervose, muscolari, cardiache, ghiandolari e cutanee.

Alcune cellule staminali possono essere stimolate a diventare qualsiasi tipo di cellula presente nell’organismo. Altre sono già parzialmente differenziate e possono trasformarsi, ad esempio, solo in alcuni tipi di cellule nervose.

Le cellule staminali si dividono, producendo più cellule staminali, fino al momento in cui sono stimolate a specializzarsi. Successivamente, nel dividersi, diventano sempre più specializzate, finché non perdono le loro caratteristiche originarie diventando per sempre cellule specializzate.

I ricercatori ritengono che le cellule staminali potranno essere utilizzate per rinnovare o sostituire tessuti danneggiati o distrutti da patologie quali morbo di Parkinson, diabete e lesioni spinali. Stimolando alcuni geni, i ricercatori potrebbero essere in grado di far specializzare le cellule staminali per farle diventare le cellule che devono essere sostituite.

A oggi, i ricercatori sono in grado di ottenere cellule staminali dalle seguenti fonti:

  • Embrioni

  • Feti

  • Sangue del cordone ombelicale

  • Midollo osseo di bambini o adulti

  • Cellule staminali pluripotenti indotte (certe cellule degli adulti che possono essere modificate per farle agire come le cellule staminali)

Embrioni: durante la fecondazione in vitro, gli spermatozoi dell’uomo e diversi ovuli della donna vengono posti in una piastra per coltura. Lo spermatozoo feconda l’ovulo e la cellula che ne deriva si divide formando un embrione. Diversi fra gli embrioni dall’aspetto più sano sono posti nell’utero della donna. Quelli restanti vengono scartati o congelati per essere utilizzati successivamente, se necessario.

Le cellule staminali possono essere ottenute dagli embrioni che non vengono utilizzati. Dato che in seguito gli embrioni perdono la capacità di crescere e formare un essere umano completo, l’uso delle cellule staminali provenienti da embrioni è oggetto di controversie. Tuttavia, i ricercatori ritengono che queste cellule staminali possiedano la massima potenzialità in termini di produzione dei diversi tipi di cellule differenziate e di sopravvivenza dopo il trapianto.

Feti: dopo 8 settimane di sviluppo, l’embrione è definito feto. Le cellule staminali possono essere prelevate da feti abortiti spontaneamente o intenzionalmente.

Cordone ombelicale: le cellule staminali possono essere prelevate dopo la nascita, dal sangue presente nel cordone ombelicale o nella placenta. Queste cellule staminali possono produrre solo cellule del sangue e sono state usate per il trapianto solo negli ultimi anni.

Bambini e adulti: il midollo osseo e il sangue dei bambini e degli adulti contengono cellule staminali. Queste cellule staminali possono produrre solo cellule del sangue e sono frequentemente usate per i trapianti.

Cellule staminali pluripotenti indotte: gli scienziati stanno sviluppando metodi per indurre altre cellule (come le cellule del sangue o della pelle) a comportarsi come cellule staminali. Queste cellule vengono prelevate dagli adulti. Uno dei modi per attivare queste cellule è iniettarle di un materiale che ne modifichi i geni, un processo chiamato riprogrammazione.

Lo sviluppo e l’uso di cellule staminali indotte è considerato ancora sperimentale.

Il trapianto di cellule staminali può essere usato nell’ambito del trattamento per disturbi del sangue come la leucemia, alcuni tipi di linfoma (incluso il linfoma di Hodgkin), l’anemia aplastica, la talassemia, l’anemia falciforme e alcune malattie congenite metaboliche o da immunodeficienza (come la malattia granulomatosa cronica).

I trapianti di cellule staminali possono essere eseguiti anche su soggetti trattati con dosi elevate di chemioterapia o radioterapia per alcuni tipi di tumore. Tali trattamenti distruggono il midollo osseo, che produce cellule staminali. Occasionalmente, il trapianto di cellule staminali può essere usato per sostituire le cellule del midollo osseo che vengono distrutte durante il trattamento contro tumori solidi, come il cancro della mammella o il neuroblastoma (un tumore tipico dell’infanzia che si sviluppa dai tessuti nervosi). I medici stanno studiando come utilizzare il trapianto di cellule staminali per il trattamento di alcune malattie autoimmuni, come la sclerosi multipla.

Circa il 30-40% dei pazienti con linfoma e il 20-50% di quelli con leucemia guarisce dal tumore dopo i trattamenti, incluso il trapianto di cellule staminali. Questa procedura allunga la vita delle persone affette da mieloma multiplo. È meno efficace per il cancro della mammella.

Procedura

Le cellule staminali possono essere:

  • Cellule proprie della persona (trapianto autologo)

  • Cellule di un donatore (trapianto allogenico)

Se a una persona affetta da tumore vengono somministrate cellule staminali proprie, queste vengono raccolte prima della chemioterapia o radioterapia, in quanto queste terapie possono danneggiarle. Dopo il trattamento, vengono reimmesse nell’organismo.

Se le cellule staminali provengono da un donatore, prima del trapianto il ricevente deve assumere farmaci per sopprimere il sistema immunitario (immunosoppressori).

Dal sangue

Le cellule staminali degli adulti possono essere prelevate dal sangue in regime ambulatoriale. Innanzitutto, alcuni giorni prima del prelievo delle cellule staminali si somministrano al donatore dei farmaci che inducono il midollo osseo a rilasciare una maggiore quantità di cellule staminali nel flusso sanguigno (questi farmaci sono chiamati fattori di stimolazione delle colonie). Successivamente, il sangue viene prelevato attraverso un catetere che viene introdotto in un braccio e fatto circolare in un dispositivo che estrae le cellule staminali. Il resto del sangue viene reintrodotto attraverso un catetere inserito nell’altro braccio. Generalmente sono necessarie sei sessioni di 2-4 ore nell’arco di più giorni, fino a ottenere cellule staminali sufficienti. Le cellule staminali possono essere conservate mediante il congelamento.

Dal midollo osseo

Per il trapianto di midollo osseo, di solito si somministra al donatore l’anestesia locale. Successivamente, il medico aspira il midollo dall’osso dell’anca del donatore mediante una siringa. L’asportazione del midollo osseo richiede circa un’ora.

Infusione nel ricevente

Le cellule staminali vengono iniettate nella vena del ricevente nell’arco di 1-2 ore. Una volta iniettate, migrano e iniziano a moltiplicarsi nel midollo osseo del ricevente e producono cellule del sangue.

Dopo il trapianto di cellule staminali

Dopo il trapianto vengono somministrati farmaci per prevenire le complicanze (vedere più avanti).

Solitamente, per i soggetti con cellule staminali trapiantate, il periodo di degenza varia da 1 a 2 mesi.

Dopo la dimissione dall’ospedale, vengono programmate visite di controllo a intervalli regolari. La maggior parte delle persone necessita di almeno 1 anno per guarire.

Complicanze

Infezioni

Il trapianto di cellule staminali è a rischio, data la distruzione e riduzione dei leucociti del ricevente, dopo la chemioterapia o la radioterapia. Di conseguenza, il rischio di infezione rimane elevato per circa 2-3 settimane, finché le cellule staminali trapiantate non producono una quantità di leucociti tale da proteggere dalle infezioni.

Il rischio di infezione può essere ridotto tenendo il ricevente in isolamento per un periodo di tempo (finché le cellule trapiantate non cominciano a produrre leucociti). Durante questo periodo, tutte le persone che entrano nella stanza devono indossare mascherine e camici e lavarsi le mani attentamente.

Al ricevente vengono somministrati:

  • Fattori stimolanti la crescita delle colonie, che stimolano la produzione di cellule ematiche (tra cui i globuli bianchi che aiutano a combattere le infezioni)

  • Farmaci antimicrobici per contribuire a ridurre il rischio di infezioni

Malattia del trapianto contro l’ospite

Il midollo osseo nuovo ricevuto da un’altra persona può produrre cellule che attaccano quelle del ricevente, causando la malattia del trapianto contro l’ospite. Questa malattia porta alla morte nel 20-40% dei casi.

Pertanto, in caso di midollo osseo donato da un’altra persona, al ricevente vengono somministrati immunosoppressori per prevenire la malattia del trapianto contro l’ospite e il rigetto.

Recidiva della patologia originaria

L’eventuale recidiva della malattia originaria dipende da:

  • Il tipo di malattia

  • La gravità della malattia

  • Il tipo di trapianto utilizzato

La malattia originaria si ripresenta:

  • Nel 40-75% delle persone che hanno ricevuto cellule staminali proprie

  • Nel 10-40% delle persone che hanno ricevuto cellule staminali da donatore

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