54 1. Introduzione L'emopoiesi ovvero la produzione, lo sviluppo e la differenziazione degli elementi corpuscolati del sangue (globuli bianchi, globuli rossi e piastrine) ha luogo, nell’individuo adulto, principalmente nel midollo osseo, un tessuto semiliquido che occupa gli spazi tra le lacune ossee nelle zone spugnose dell’osso (nell’adulto soprattutto delle ossa piatte: bacino, sterno, colonna vertebrale e cranio. Storicamente, fin dall'inizio degli anni '60, il midollo osseo è stata la prima fonte di cellule staminali emopoietiche considerata utile per l’impiego clinico a scopo di trapianto [21,38,48,55]. Proprio per aver effettuato per la prima volta un trapianto di cellule staminali emopoietiche ottenute da midollo osseo e per aver dedicato tutta la sua carriera a perfezionare la terapia trapiantologica, al Professor Edward Donall Thomas veniva conferito nel 1990 il Premio Nobel per la Medicina. La sua prima pubblicazione in merito, il 12 settembre 1957 sul New England Journal of Medicine, dal titolo “Intravenous Infusion of Bone Marrow in Patients Receiving Radiation and Chemotherapy” ha rappresentato un vero punto di svolta nella cura delle leucemie [21,38,54]. Esistevano in quel momento tentativi paralleli di utilizzare a tale scopo le cellule epatiche fetali, ma senza successo. Ha avuto successo invece il tentativo di effettuare un trapianto di cellule staminali emopoietiche ottenute dal sangue del cordone ombelicale che nel novembre 1988 ha consentito di effettuare il trapianto in un bambino francese di 5 anni affetto da Anemia di Fanconi utilizzando le cellule staminali contenute nel sangue cordonale della sorellina, prelevate al momento della sua nascita [19]. Il successo di questo trapianto effettuato presso l’Hopital Saint Louis di Parigi, ad opera della Professoressa Eliane Gluckman, in stretta collaborazione con il Professor Pablo Rubinstein del National Cord Blood Program di New York, promuoveva come fonte alternativa di cellule staminali emopoietiche proprio il sangue cordonale, che in determinati contesti si dimostrava prezioso [49]. Tra la fine degli anni ’80 e l’inizio degli anni ‘90 con la dimostrazione che le cellule staminali emopoietiche potevano essere rilevate anche nel sangue periferico dopo la somministrazione di chemioterapia o dell’associazione di chemioterapia e fattori di crescita emopoietico con effetto “mobilizzante” (prima GM-CSF e successivamente G-CSF), si è aperta una nuova formidabile opportunità, rappresentata dalla possibilità di ottenere dal sangue periferico la quantità adeguata di cellule staminali emopoietiche utilizzabili a scopo di trapianto [20,50]: da quel momento la percentuale di trapianti eseguiti utilizzando cellule staminali da sangue periferico è aumentata sempre di più, rappresentando attualmente circa il 70-95% di tutti i trapianti di cellule staminali [21]. 2. Fonti di progenitori emopoietici Le fonti di progenitori emopoietici (Cellule Staminali Emopoietiche, CSE) che possono essere ottenute ai fini di un trapianto sono tre : • midollo osseo • sangue periferico • sangue del cordone ombelicale Le CSE sono identificabili grazie alla loro espressione dell’antigene di superficie riconosciuto dall’anticorpo anti-CD34, che consente di rilevarne la presenza e di quantificarle. Questo antigene, identificato per la prima volta nel 1986 sulla superficie di cellule immature midollari con il nome My-10 [53] è una glicoproteina transmembrana del peso molecolare di 105-120 kd (354 aminoacidi). espressa da circa l’1 – 5% delle cellule presenti nel midollo, dallo 0.01 – 0.1% delle cellule circolanti nel sangue periferico e dallo 0.1 – 0.4% delle cellule del sangue cordonale [49], la cui funzione è correlata con i processi di adesione e homing midollare delle cellule staminali [8]. La generazione di anticorpi monoclonali anti-CD34 diretti contro questo antigene di staminalità ha aperto la strada non soltanto all’identificazione immunofenotipica dei progenitori emopoietici, ora noti come cellule CD34+, ma anche alla definizione di sistemi di separazione immunomediata di questa rara frazione cellulare [8] . 2.1. Cellule staminali emopoietiche da sangue midollare Le cellule staminali midollari sono ottenute dal midollo osseo, prelevandole direttamente dalla sede fisiologica in cui si trovano; la sede ottimale è rappresentata dalle ossa del bacino, dove il midollo osseo è molto abbondante, facilmente accessibile e lontano da organi vitali. La tecnica di prelievo prevede l’utilizzo di appositi aghi per prelievo di midollo, (di grosso calibro, variabile da 13G, 11G o 8G) attraverso i quali si effettuano punture ripetute in un’area abbastanza ristretta, che nell’adulto si identifica con le spine iliache posteriori superiori o con le creste iliache posteriori. Nel bambino molto piccolo può essere valutata la necessità di effettuare il prelievo dall’osso tibiale [9,26,27]. Figure 1. MIDOLLO OSSEO: Frequenza CD34+: 1-5% delle cellule mieloidi Per evitare la diluizione del sangue midollare con il sangue periferico, è raccomandato limitare ogni aspirazione a un volume di 2-5 ml (nel bambino molto piccolo 1-2 mL) [9], prima di trasferire l'aspirato nella sacca di raccolta contenente una soluzione anticoagulante a base di eparina o eparina+citrato. La quantità di sangue midollare che viene prelevata varia in rapporto al peso corporeo del donatore e del ricevente, ma non deve superare i 20 ml/kg di peso corporeo del donatore [3,9,29] (ovvero il 28-30% del volume corporeo). Usualmente è compresa fra i 700 e i 1200 mL, comunque non superiore a 1500 mL [3,29].
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