Modalità e sicurezza

della donazione e del trapianto

Prof. P. BernasconiCTMO U.O. Ematologia,

Fondazione IRCCS Policlinico S. Matteo, Università di Pavia

p.bernasconi@smatteo.pv.it

Cosa è il trapianto di cellule staminali

ematopoietiche da un donatore?

E’ una strategia terapeutica che consente di ottenere una

guarigione in molte emopatie maligne (es. Leucemie

mieloidi e linfoidi acute e croniche) o ereditarie

(Thalassemia major) per le quali le terapie convenzionali

offrono nulle o scarse possibilità di cura

E’ la sostituzione del midollo osseo malato o non

funzionante del paziente con cellule staminali sane del

donatore capaci di rigenerare tutte le cellule del sangue con

ricostituzione delle normali funzioni ematologiche ed

immunologiche

Cellule staminale ematopoietica (CSE)

Cellula primitiva multipotente che possiede un’enorme

capacità proliferativa e differenziativa potendo maturare

dando origine a globuli rossi, globuli bianchi e piastrine

Sono contenute nel midollo osseo o dopo stimolazione

con fattori di crescita anche nel sangue periferico

Dividendosi dà origine a cellule identiche a se stessa il cui

numero rimane inalterato per tutta la vita anche nel caso

in cui dovessero essere in parte prelevate ed a cellule con

un maggior grado di differenzazione che proliferano e si

differenziano ultriormente generando tutti gli elementi del

sangue

Quante CSE ci sono nel midollo osseo?

Lo 0.005-0.01% di tutta la popolazione cellulare midollare

Come possono essere identificate?

Da un anticorpo monoclonale per l’antigene CD34,

glicoproteina di membrana espressa dall’1-3% delle cellule

di midollo osseo, dallo 0.01-0.1% delle cellule

mononucleate di sangue periferico e dallo 0.1-0.4% delle

cellule di cordone ombelicale

Trapianto di cellule staminali ematopoietiche

(CSE) da donatore: Razionale

Le neoplasie ematologiche sono malattie chemio-

radiosensibili per cui all’aumento della dose di

chemioradioterapia corrisponde un aumento della

probabilità di ottenere una risposta clinica

Le cellule immuno-competenti del donatore trapiantate

insieme alle CSE hanno la capacità di reagire non solo

contro gli antigeni minori di istocompatibilità del

paziente ma soprattutto contro le sue cellule

neoplastiche

Trapianto di cellule staminali ematopoietiche

(CSE) da donatore: Scopi

Completa eradicazione del tessuto ematopoietico del

paziente che viene sostituito dal tessuto ematopoietico

del donatore (Chimera completa)

Induzione di uno stato di tolleranza che impedisce alle

cellule immunocompetenti dell’ospite di riconoscere

come estranee le CSE del donatore (Rigetto) ed alle

cellule immunocomptenti del donatore di reagire contro

l’ospite (GVHD)

Donatore familiare/da registro

± Deplezione di

linfociti T

Trapianto

allogenico di CSE

Terapia di supporto/

Profilassi GVHD

acuta prima e

cronica poiRicevente

Quante cellule devono essere infuse al

paziente per garantire la ricostituzione delle

ematopoiesi?

Cellule totali: 2x108 pro kilo del ricevente

Cellule CD34 positive: ≥4x106 pro kilo del ricevente

DONATORE PAZIENTE

TRAPIANTO

HLA

Morbidità, GVHD, “Transplant Related Mortality” (TRM),

Sopravvivenza e Sopravvivenza libera da malattia (DFS)

Interazioni nel trapianto allogenico di cellule

staminali ematopoieticheAplotipo

Sacchi IBMDR, Ospedali Galliera, Genova

Probabilità di disporre di

donatori familiari HLA compatibili

Identical twin < 1%

Fam. HLA comp.

1 Ag Mismatch 2%

No don. fam.

Siblings Probability

1 25 %2 44 %3 58 %4 68 %5 76 %

Probabilità = 1- (3/4)n

100% pazienti

67%

30%

Donatori di donatori di cellule staminali e di unità

di sangue da cordone ombelicale nel mondo

Data from BMDW - Bone Marrow Donors Worldwide

27,673,102 stem cell donors 680,895 CBU’s

Totale donatori: 28,353,997

Che tipo di tipizzazione HLA?

Molecolare ad alta risoluzione

In Italia rari donatori con tipizzazione

A, B, C sierologica, DR/DQ molecolare

Attivi 74 registri nazionali in 53

differenti Paesi

17 Registri regionali: collocati presso servizi trasfusionali,

laboratori di immunogenetica e presso alcuni centri regionali

trapianti.

Qual’è la situazione in Italia?

77 Centri donatori: costituiscono una rete territoriale e

ciascuno afferisce al RR di competenza

Centri prelievi per la raccolta di CSE da sangue periferico

(CP-P) o da midollo osseo (CP-M): le prime sono unità operative

che rispondono a strutture complesse di medicina trasfusionale, le

CP-M sono unità operative di divisioni di ematologia con

specifica esperienza negli espianti di sangue midollare per

finalità di trapianto

Ma qual’è la probabilità d’identificare un

donatore VUD?

Varia in funzione della possibile espressione di una

combinazione allelica non frequente, di un aplotipo non

comune, dell’appartenenza ad una minoranza etnica

«Matching program» del BMDW: fornisce una stima

preliminare della possibilità di identificare un donatore

VUD per quel dato paziente

Per i pazienti originari dell’Europa Nord-Occidentale la

probabilità di identificare un VUD con compatibilità

allelica 10/10 loci è del 60%

Con tipizzazione sierologica per HLA-A,-B ed a bassa

risoluzione per DRB1:

Caucasians 84%

Hispanics 71%

Native Americans 68%

Asian 60%

Afro-Americans 58%

Con tipizzazione ad alta risoluzione per DRB1:

Caucasians 40% (HLA10/10) 56% (HLA 9/10)

Tempo medio di ricerca: 4-6 mesi.

Il progressivo allungamento dei tempi di

ricerca si associa ad una costante

riduzione della probabilità di identificare

un donatore VUD compatibile

Probabilità di identificare un donatore VUD

compatibile: oscilla tra 1:1000 e 1:100.000

Selezione dei donatori

Donatore familiare

Identificazione

Valut. compatibilità

Selezione

Donatore VUD

Reclutamento

Valut. Idoneità

Arruol./Iscrizion.

I due processi seguono le normative trasfusionali, quelle relative a

donazioni di cellule/tessuti definite dal CNT e normative di «Good

Manufacturing Practice» definite da JACIE, CNT, SIMTI/GITMO

Processo di selezione del donatore di CSE

Tutela e protezione della salute del donatore,

ma anche protezione della salute del ricevente

Protez. Don.

Età

Peso

Gravidanza

Anamn. Pat. Rem.

Anamn. Pat. Pros.

Condizioni fisiche

Terapie in atto

Non derogabili

all’arruolamento

Protez. Ric.

Comportam. a rischio

Malatt. infett. in atto

Malatt. infett. pregr.

Comport. Sessuali

Partner

Viaggi

Derogabili al «work-up» del

donatore selez.per un pz. in

attesa di trapianto

Risultati esami generali: gruppo sanguigno, funzionalità epatica e

renale, elettroforesi delle sieroproteine, anticorpi anti CMV, EBV,

HTLV 1-2, HBsAg, anticorpi anti-HCV, test Ag/Ac per HIV 1-2,

anticorpi anti-Treponema, HCV, HBv, HIV nativo), screening

trombofilico ed autoimmunità per identificare una possibile malattia

reumatica

Come viene valutata l’idoneità alla donazione?

Esame obiettivo

Anamnesi medica e comportamentale

Risultati indagini strumentali: ECG, esame radiologico del torace,

ecotomografia dell’addome

Esclusione di quei soggetti per i quali la donazione potrebbe

rappresentare un rischio per la propria salute e per quella del ricevente

Condizioni che controindicano la donazione di CSE

Malattie maligne ad eccezione di alcune neoplasie in situ

(basalioma primitivo, carcinoma della cervice uterina ecc)

Rischio di trasmissione di malattie da prioni

Infezioni sistemiche

Rischio di trasmissione di HIV, HBV, HCV, HTLV I-II

Malattie autoimmuni croniche sistemiche

Vaccinazioni recenti con virus vivi o attenuati

Xenotrapianti

Gravidanza ed allattamento

Malattie ad eziologia sconosciuta

Ingestione o esposizione a sostanze tossiche

Possibilità di trasmissione di malattie ereditarie

Controindicazioni assoluteAssolute

A protezione del ric.:

Don. HIV positivo

A protezione del don.:

1. Patologia cardiovasco-

lare, scompenso emo-

dinamico o patologia

respiratoria grave non

reversibili

Assolute ma transitorie

1. Gravid. ed allatt. nel don.

2. Tratt. con ACE-inibit. se

non sostituib. alla

donazione

3. Pat. cardiovasc., scompenso

emodinamico, pat. resp.

revers. e/o in compenso

farmacologico

4. Tratt. con antiaggr., acido

acetilsalicilico, litio se non

sostituibile alla donazione

Possibili deroghe in particolari situazioni di necessità e per specifiche

esigenze che non sussistono al momento dell’arr., ma possono sussistere

alla valutazione finale («work-up») immediatamente pretrapianto

Comportamenti che impediscono la donazione

Per sempre

1. Assunzione di sostanze

stupefacenti, steroidi,

ormoni;

2. Comportamenti sessuali ad

ele-vato rischio infettivo

3. Alcolismo

Transitoriamente (per 4 mesi)

1. Spruzzo delle mucose con

sangue o lesioni da ago;

2. Trasfusioni di emocom. o

emoder.;

3. Tatuaggi, body piercing,

foratura orecc.;

4. Agopuntura se non eseguita da

professionisti con ago usa e

getta

Uno stato di immunità per l’epatite B del donatore se documentato

costituisce un criterio di deroga alla donazione di CSE

Giudizio di idoneità alla donazione

Deve essere multidisciplinare

Viene formulato da un team di esperti che comprende

almeno un Medico trasfusionista responsabile della

valutazione del donatore, un Medico esperto nel trapianto

di CSE ed un Medico responsabile del Centro Prelievi che

effettua la raccolta di CSE

Che età deve avere il donatore VUD?

Deve avere 18-55 anni

Quante volte può donare?

In Italia due volte per lo stesso

paziente; nel mondo due volte

anche per pazienti diversi

Cosa può donare?

CSE midollari

CSE da sangue periferico

Cellule da re-infondere per garantire la

ricostituzione dell’ematopoiesi nel ricevente:

Cellule totali: 2x108/kg

Cellule staminali CD34+: >4x106/kg

CSE di midollo osseo

Il prelievo richiede l’anestesia generale (raramente

epidurale): punture ripetute a livello delle creste iliache

Autodeposito: Venti-dieci giorni prima della donazione

viene prelevata al donatore un’unità di globuli rossi

concentrati che gli verrà re-infusa durante il prelievo di

sangue midollare

Rischi connessi con la procedura:

1. Anestesiologico

2. Infettivo

3. Traumatico

CSE di midollo osseo (I)

Volume del prelievo: 700-1000ml (15-20ml/kilo).

Durata della procedura: 45 minuti/ un’ora

Ospedalizzazione: 48 ore

Dolore nella sede di prelievo: sino a tre-quattro giorni

dopo l’espianto

Disturbi: nessuno; utile però somministrare terapia

marziale a partire dal giorno dell’autodeposito

Il midollo prelevato si ricostituisce

spontaneamente in 7-10 giorni

CSE da sangue periferico

Non è richiesta anestesia generale

E’ necessario somministrare fattore di crescita (G-CSF)

per incrementare il numero di CSE, normalmente assenti

dal sangue periferico

Il valore assoluto di CSE sufficiente per una buona

raccolta: 20/μl, di solito raggiunto dopo otto

somministrazioni di G-CSF

CSE da sangue periferico (I)

Raccolta di CSE: avviene attraverso due accessi venosi

periferici (due braccia) grazie a moderni separatori

cellulari che impiegano circuiti e materiali rigorosamente

sterili e monouso. In assenza di accessi venosi periferici

non deve essere mai impiegato un catetere venoso centrale

Durata della procedura: 2-3 ore

Effetti collaterali della procedura: l’ACD (sodio citrato)

impiegato come anticoagulante può causare ipocalcemia

con comparsa di formicolii periorali, al naso ed alle dita di

lieve entità

Fattore di crescita (G-CSF)

Dose: 10μg/kg in due somministrazioni giornaliere

Effetti collaterali: febbricola, cefalea, dolori ossei e

articolari che scompaiono alla sospensione del farmaco

Mortalità: molto bassa (un caso di rottura di milza,

rarissimi incidenti vascolari e ischemie miocardiche)

Rischio di neoplasie ematologiche: identico a quello della

popolazione generale

Ci sono altre possibilità?

Cordone ombelicale

Donatore familiare aploidentico

Cordone ombelicale

1. Rapidamente disponibile

2. Nessun rischio per madre e

nascituro

3. Basso rischio di trasmettere

infezioni

4. Compatibilità HLA meno

stringente

MA

Nei pz adulti rischio di non

attecchimento del 10-20% e

prolungate riduzioni del valore

dei globuli bianchi con alto

rischio infettivo

Donatore familiare aploidentico

Condivide con il paziente solo metà del proprio HLA

Rapidamente disponibile per quasi tutti i pazienti

Rischio di non attecchimento del trapianto10% circa

Minor costo per il SSN

Decorso clinico dei pz identico a quello dei pazienti che

hanno ricevuto il trapianto da donatori familiari o da

registro

Possibile dopo procedure che eliminano o alterano

l’attività dei linfociti T del donatore

Conclusioni

Massima tutela della salute del donatore e massima

sicurezza oggi perseguibile per il paziente

Omogeneizzazione della gestione del donatore familiare e

da registro su tutto il territorio nazionale garantita da

raccomandazioni SIMTI/GITMO

Garanzia della qualità e sicurezza del prodotto

trapiantologico attraverso la definizione di norme e

standard condivisi e loro regolare verifica