La donazione delle cellule staminali da cordone ombelicale: un gesto che salva la vita

Le cellule staminali sono al centro della ricerca medica e scientifica da circa trent'anni e sono molteplici i benefici terapeutici per la guarigione di diverse malattie. Nello specifico le staminali cordonali rappresentano la terza fonte di cellule emopoietiche, dopo il midollo osseo e il sangue periferico (sangue dei vasi sanguigni) (17).

Le cellule staminali prelevate dal cordone ombelicale, data la loro caratteristica di essere cellule staminali emopoietiche, aumentano le possibilità di cura di tutte le patologie curabili attraverso trapianto di cellule emopoietiche e di trovare un donatore compatibile, allorquando nel Registro Internazionale dei Donatori di Midollo Osseo non fosse disponibile o presente. La donazione di questa classe di cellule staminali è in grado di curare solo i pazienti pediatrici (peso uguale o inferiore a sei chilogrammi) in quanto il numero di cellule staminali presenti nel campione prelevato, e successivamente trapiantato, non è sufficiente per curare le patologie in pazienti avente peso corporeo superiore a sei chilogrammi (17).

Nella medicina odierna, il principale metodo impiegato nel trattamento di malattie ematiche, come ad esempio le leucemie, è senza dubbio il trapianto di cellule emopoietiche. Nei pazienti affetti da queste patologie viene, in un primo momento, annichilito il sistema immunitario attraverso radioterapia o chemioterapia e in seguito vengono sottoposti al trapianto. Le cellule staminali cordonali, in confronto a quelle reperite dal midollo osseo o sangue periferico, hanno il vantaggio di essere dotate di immaturità immunologica e di avere un elevato ripopolamento midollare e immunologico (18). Il primo trapianto di staminali cordonali fu effettuato nel 1988 a Parigi ad un paziente di pochi anni di età, colpito da un’anemia, l'anemia di Fanconi, una rara malattia del sangue in cui gli elementi corpuscolati del sangue (leucociti, eritrociti e piastrine) non vengono prodotti dal midollo osseo.

In quell'occasione le cellule staminali furono donate dalla sorella sana ottenendo la maggiore istocompatibilità. Dopo il primo trapianto e la guarigione del piccolo colpito dall'anemia di Fanconi, lo scetticismo iniziale riguardante l'uso terapeutico di queste staminali fu superato e il loro utilizzo nella medicina crebbe con gli anni in modo esponenziale. Ad oggi, grazie alle donazioni, sono stati eseguiti più di trentamila trapianti, di cui più di millequattrocento in Italia, ottenendo considerevoli risultati (19). Le principali patologie che attualmente vengono curate con i trapianti di staminali cordonali sono molteplici tra le quali: la leucemia cronica mieloide, la leucemia acuta mieloide e linfoide, la leucemia aplastica severa, la sindrome da immunodeficienza severa (SCID = Severe Immunodefinciency Disease), la talassemia, l'anemia di Fanconi, l'anemia di Blackfan-Diamond, linfomi di Hodgkin, linfomi non Hodgkin, il mieloma multiplo, le sindromi mielodisplastiche, l'anemia emolitica falciforme, errori congeniti del metabolismo (20).

In medicina le cellule maggiormente trapiantate sono rappresentate dalle staminali emopoietiche (chiamate anche con l 'acronimo HSC = Hematopoietic Stem Cells) dotate dell'effetto immuno-mediato del sistema immunitario di chi dona, nei confronti della neoplasia del ricevente, ed inoltre hanno il vantaggio di essere subito disponibili e facili da isolare. Molti trapianti di staminali emopoietiche in pazienti affetti da emopatia maligna infantile, avvenuti nei primi anni novanta, andarono incontro a diversi insuccessi, in quanto le cellule emopoietiche del donatore venivano rigettate dal sistema immunitario del ricevente. Per impedire il rigetto oggi viene infusa un'alta dose di cellule staminali emopoietiche, con selezione delle cellule staminali CD34+ (20).

A circa cinque giorni dal trapianto viene somministrata al ricevente una dose di ATG (AntiThymocyte Globuline-Anti linfociti T) con lo scopo di ridurre i casi di rigetto attraverso l'effetto citotossico contro i linfociti T del donatore. L'efficacia delle staminali cordonali non dipende solo dalle proprietà intrinseche cui sono dotate ma anche dalla compatibilità del ricevente, che risulta essere certa con i consanguinei, mentre è soggetta a controlli specifici nei casi in cui il donatore e il ricevente non sono familiari. Il trapianto è caratterizzato da tre specifici aspetti: la donazione deve derivare da un soggetto vivente, il donatore può essere una terza persona o il paziente stesso, e i trapianti curaro malattie (nella maggior parte dei casi leucemie) dopo chemioterapia e/o radioterapia ad alti dosaggi. Esattamente come le donazioni, anche i trapianti si classificano in trapianti allogenici e trapianti autologhi.

Il trapianto allogenico implica la presenza di due soggetti: il donatore (soggetto sano) e il ricevente (soggetto malato). Affinché il trapianto abbia esiti positivi e non insorgano eventuali complicanze inerenti al rigetto, il donatore deve essere compatibile con il ricevente. La compatibilità viene accertata attraverso la tipizzazione tissutale, in cui si verifica se il donatore e il ricevente sono HLA-compatibili. Lo Human leukocyte antigen (HLA), o comunemente chiamato antigene leucocitario umano, è un antigene responsabile della regolazione della risposta immunitaria.

I geni HLA sono i geni del complesso maggiore di istocompatibilità il quale, venendo a contatto con il sistema immunitario di un soggetto, genera una risposta immunitaria poiché lo riconosce estraneo. Nel caso in cui le cellule trapiantate non hanno gli stessi antigeni HLA del ricevente, le cellule vengono riconosciute come estranee e di conseguenza rigettate, pertanto, per ovviare il problema del rigetto, il donatore e il ricevente devono essere HLA-compatibili. I donatori più idonei risultano essere il fratello del paziente (il quale possiede un HLA simile), il gemello omozigote, il quale possiede un HLA identico e i parenti intimi (figli o genitori). Il trapianto autologo non implica la presenza e la compatibilità di un altro soggetto in quanto il paziente viene curato attraverso il trapianto delle sue stesse cellule staminali. I genitori che decidono di conservare il sangue cordonale per uso autologo, quindi per uso del neonato stesso qualora si ammalasse, effettueranno il trapianto autologo. Questo tipo di trapianto non è consentito in Italia in quanto non vi sono evidenze scientifiche che ne giustificano l'utilizzo.

Le staminali trapiantate, in molti casi, non riconoscono come estranee le cellule malate dato che provengono dallo stesso soggetto ma, nel peggiore dei casi, potrebbero essere presenti, tra le staminali trapiantate, cellule malate residue che causerebbero un'eventuale ricomparsa della malattia. Non sono da escludere però gli studi e i risultati ottenuti da dei ricercatori statunitensi, i quali hanno trapiantato le staminali cordonali (trapianto autologo) in pazienti pediatrici affetti da paralisi cerebrale infantile. Dopo il trapianto le loro capacità cognitive hanno subito dei miglioramenti. Nonostante ciò, l'effettiva efficacia di questa cura deve essere confermata dal tempo.

La ricerca scientifica sta muovendo numerosi passi importanti per l'utilizzo delle staminali cordonali, cercando nuove applicazioni in differenti ambiti: la terapia cellulare che si avvale della sofisticata ingegneria tissutale, con lo scopo di ricostruire gli organi o i tessuti della cornea o della trachea; la medicina rigenerativa per rigenerare tessuti o organi malati; la cura delle patologie neurodegenerative, come il morbo di Parkinson, la sclerosi multipla (SM) e la sclerosi laterale amiotrofica ( SMA). L'attività clinica che utilizza le cellule del sangue del cordone sta aumentando rapidamente e mira a fornire un aggiornamento importante sul potenziale di questo campo in rapido movimento.