Autor:Prof. dr. Irinel Popescu
Publicat: 2 decembrie 2005
In Romania, o echipa coordonata de catre profesor dr. Irinel Popescu, a realizat, in 16 noiembrie 2005, la Institutul Clinic Fundeni, primul transplant de celule stem pentru o afectiune hepa-tica. Celulele introduse in artera hepatica a pacientei au fost preparate la Universitatea Cambridge din Marea Britanie din sangele bolnavei. Aceasta operatie este a 6-a dintr-o serie de 25, in cadrul unui studiu realizat de Spitalul Hammersmith din Londra, impreuna cu Universitatea Cambridge. Dar, mai multe detalii tehnice va ofera chiar prof.dr. Irinel Popescu.
Introducere
In prezent, transplantul ortotopic de ficat reprezinta singura terapie eficienta pentru insuficienta hepatica. In multe afectiuni ce necesita transplant de ficat, principalul obiectiv terapeutic este reprezentat de corectarea deficientelor functionale hepatocitare, de aceea o alternativa a transplantului ortotopic de ficat este reprezentata de transplantul de hepatocite izolate de la donor cadavru. Existenta unui numar mic de donori limiteaza implementarea clinica a acestei terapii celulare, transplantul alogen de celule hepatice izolate fiind folosit ca o “punte” spre transplantul ortotopic de ficat, urmarind mentinerea functiilor metabolice ale ficatului afectat pana la momentul realizarii transplantului ortotopic.(1) Prima afectiune metabo-lica in care s-a realizat clinic transplantul de hepatocite a fost hipercolesterolemia familiala homozigota, afectiune genetica autosomal dominanta, in care defectul metabolic este dat de absenta sau disfunctia receptorilor pentru lipoproteinele cu densitate joasa (LDL-R).(2)
Multe din cercetarile recente in domeniul hepatologiei sunt orientate spre gasirea de surse alternative pentru transplantul de hepatocite adulte primare, cum ar fi folosirea de: celule stem progenitoare hepatice, maduva osoasa, celule din cordonul ombilical si hepatocite imortalizate, hepatoblasti fetali, embrioni.
Existenta datelor ce demonstreaza ca celulele stem pot da nastere celulelor hepatice adulte, in special in prezenta leziunilor hepatice a stimulat atat transplantul experimental pe mo-dele animale cu afectiuni hepatice, cat si studii in vitro ce urmaresc definirea subpopulatiilor celulare ce vor genera celule hepatice. Astfel de studii urmaresc:
(a) eficacitatea inlocuirii celulelor hepatice in afectiunile metabolice congenitale, dar si in insuficienta hepatica acuta si cronica;
(b) sursa de celule pentru transplant;
(c) distributia si monitorizarea celulelor posttransplant;
(d) imunologia celulelor transplantate.(3)
Celulele stem responsabile de regenerarea hepatocitara pot proveni din doua surse: celule stem embrionare si celule stem adulte.
Celule stem adulte prezinta abilitatea de a se transdiferentia (de a gene-ra progenitori apartinand unei linii celulare diferite de cea de origine), ceea ce a constituit o descoperire importanta, initial fiind greu de demonstrat ca celulele prezente la nivelul unui individ adult poseda o plasticitate impresionanta. Generarea de hepatocite din celulele stem adulte apartinad altei linii celulare poate rezolva o problema etica asociata cu folosirea de celule stem embrionare.(4)
Celule stem din maduva osoasa
Celulele stem pluripotente din maduva osoasa au capacitatea de reinnoire si se pot diferentia in linii celulare hematopoietice sau mezenchimale.
Maduva osoasa a fost identificata ca o potentiala sursa de celule proge-nitoare hepatice (celule ovale), dar si de hepatocite.(5)
La nivelul maduvei osoase pot fi identificate trei tipuri de celule stem multipotente: celule stem hematopo-ietice, celule stem mezenchimale (MSCs) si celule progenitoare adulte multipotente (MAPCs). Nu s-a identificat, la nivelul maduvei osoase, subpopulatia celulara specifica ce poate sa exprime potential hepatopoietic, dar atat celulele mezenchimale, cat si HSC pot conduce la aparitia celulelor “hepatocyte-like”.
Important este si faptul ca s-a demonstrat existenta de celule proge-nitoare hepatice in sangele periferic, celule ce sunt, macar o parte din ele, derivate din maduva osoasa. De asemenea, s-a dovedit ca celulele progenitoare intrahepatice, ce polife-reaza ca raspuns la prezenta leziunilor hepatice, prin reactia ductulara la om, exprima, uneori markeri, care se presupune ca sunt markeri ai celulelor stem hematopoietice: Thy 1, CD34, c-kit.
Diferentierea celulelor medulare in celule hepatice a fost demonstrata in vivo la o varietate de modele animale, dar si in experientele ex vivo.
Celule stem hematopoietice (HSC)
HSC produc nu doar linii celulare sangvine, ci si celule musculare, neuroni, celule miocardice, celule epiteliale hepatice. S-a demonstrat ca transplantul de HSC poate suplini transplantul de hepatocite primare la modelul animal de tirozinemie, fiind urmat de coretarea acestei afectiuni metabolice.(6)
Celulele stem hematopoietice sunt avantajoase in regenerarea hepatica, deoarece pot fi obsinute de la donori vii, folosind o procedura minim invaziva, dar si din cordonul ombilical sau din celulele stem hematopoietice mobilizate periferic, cunoscut fiind faptul ca in multe tari exista deja banci de celule obtinute din cordonul ombi-lical, dar si din maduva osoasa.
Celule stem adulte de la nivelul circulatiei sangvine periferice
Acest tip de celule prezinta un interes deosebit ele fiind usor accesibile. S-a demonstrat ca in sangele pe-riferic exista mai multe subpopulatii celulare ce pot participa la formarea de celule hepatice, incluzand celule stem monocitare, dar si celulele stem denumite “side population”.
Aplicatii clinice ale transplantului de celule stem in afectiunile hepatice
Referitor la aplicatiile clinice ale transplantului de celule stem, este de precizat ca o echipa de la Hammersmith Hospital din Londra si Imperial College London, coordonata de catre profesorul Nagy Habib a realizat un studiu clinic, in care a fost inclus si Centrul de Chirurgie si Transplant Hepatic din Institutul Clinic Fundeni. Acest studiu a urmarit realizarea terapiei cu celule stem la pacienti cu afectiuni hepatice. Rezultatele obtinute la cei cinci pacienti transplantati la Londra arata ca la trei dintre acestia functia ficatului s-a imbunatatit semnificativ dupa doua luni de la realizarea transplantului (normalizarea testelor hepatice functionale).
Rezultetele partiale obtinute au fost prezentate la Londra in cadrul unui seminar organizat de catre London Regenerative Medicine Network. Unul dintre pacienti, in varsta de 60 de ani, diagnosticat cu colangita scleroasa primitiva, prezenta o simptomatologie dominata de prezenta icterului, a ascitei. La doua luni de la realizarea transplantului de celule stem s-a obtinut remisia icterului, disparitia ascitei si normalizarea albuminemiei. Profesor Habib considera ca rezultatele preliminare obtinute reprezinta un pas important in demonstrarea eficientei noii te-rapii in insuficienta hepatica cronica.
In Romania, s-a realizat in 16 noiembrie 2005, la Institutul Clinic Fundeni, primul transplant de celule stem pentru o afectiune hepatica.
Pacienta T.L., in varsta de 46 de ani, a fost diagnosticata in 2001 cu ciroza hepatica HVB Child B, cu asci-ta moderata si episoade repetate de encefalopatie, investigatiile suplimentare relevand prezenta unui nodul de hepatom de 5 cm ce a fost ulterior chimioembolizat. In conditiile crizei de donatori cadavru si a afectiunii neoplazice i s-a propus pacientei varianta realizarii unui transplant “domino”, de la o pacienta B.M. diagnosticata cu hipercolesterolemie familiala. In cadrul transplantului “domino”, pacientul cu boala metabolica ereditara primeste ficat de la donator cadavru, intreg sau impartit, sau de la un donator viu, pacientul cu boala metabolica ereditara devenind, la randul lui, donator pentru un primitor marginal.(7)
Pacienta a dezvoltat o forma mode-rata de hipercolesterolemie, fiind tratata cu HMG-CoA inhibitor (Simvastatin).
Investigatiile efectuate pentru includerea pacientei in studiu au demonstrat ca nu exista semne de recidiva a afectiunii neoplazice (alfa fetoproteina si testele imagistice fiind negative).
Spre deosebire de celelalte cinci cazuri transplantate la Londra, indicatia de transplant a fost cea de corectare a deficitului metabolic, restul testelor hepatice fiind cuprinse in limite normale.
Pregatirea recoltarii de celule stem hematolopietice la pacienta T.L. s-a derulat dupa protocolul de mobilizare a donatorului de HSC, iar terapia de mobilizare s-a realizat prin administrarea de factori de crestere hematopoietica G-CSP (Neupogen) in doza zilnica de 10 microg/Kg, in doua prize la 12 ore subcutanat. Recoltarea periferica s-a realizat in ziua 5 de la debutarea mobilizarii, de la o valoare de celule CD34+ periferice de 17×106/Kg.
Afereza de celule stem s-a realizat cu separatorul celular Haemonetics MCS Plus in flux discontinuu, folosindu-se un abord venos central prin cateter de dializa cu dubla cale 12 Fr, propunand tratarea unui volum sanguin mare (large-volume leukapheresis LVL), reprezentand peste 3 volume sanguine totale (VST), intrucat litera-tura de specialitate si experienta Departamentului de Transplant Medular Fundeni a evidentiat bene-ficiile in termen de calitate a grefonului de celule stem periferice utilizand proceduri LVL.
S-au tratat 14.583 ml sange total, reprezentand 3,7xVST, pe o perioada de 544 minute. Anticoagularea s-a realizat in ratio de 1:9 cu solutie ACDA, prevenirea hipocalcemiei induse de citrat fiind facuta cu PEV cu 50 ml gluconat de calciu si NaCl 0,9% pe toata perioada de afereza. Procedurile LVL sunt recunoscute prin toxicitatea hematologica indusa, pierderea trombocitara fiind de 40.000 trombocite/mL.
Produsul recoltat cu volum de 130 mL, reprezinta un concentrat de celule mononucleate cu hematocrit de 5,2%, viabilitate de 97%, procentul de celule stem CD34+ fiind de 0,454, obtinandu-se un total de 91,86×106 celule CD34+.
Concentratul de celule stem a fost transportat la +4oC si prelucrat in Laboratorul de Terapie Celulara din Cambridge, realizandu-se selectia imuno-magnetica si expansionarea ex-vivo a celulelor stem CD34+. Produsul grefat avea un hematocrit de 0,1%, cu 58% celule CD34+ CD45-, reprezentand 103,95×106 celule stem CD34+.
Infuzarea celulelor stem in ficat s-a realizat prin cateterizarea arterei hepatice, folosind tehnica Seldinger in Laboratorul de Angiografie al Institutului de Boli Cardiovasculare “C. C. Iliescu”.
O particularitate a celor 6 cazuri realizate in cadrul acestui studiu este data de obtinerea celulelor stem din sangele periferic si de faptul ca injectarea acestora in artera hepatica urmareste grefarea rapida a celulelor stem si repopularea ficatului.
Pacienta va fi monitorizata timp de 2 luni, pentru a evalua efectul grefarii celulelor stem la nivel hepatic.
Obtinerea unor rezultate bune la pacientii transplantati ar putea duce la extinderea indicatiilor si a numarului de pacienti ce ar putea beneficia de acest tip de terapie regenerativa.
1. Nowak G, Ericzon BG, Nava S, Jaksch M, Westgren M, Sumitran- Holgersson. Identification of expandable human hepatic progenitors which differentiate into mature hepatic cells in vivo. Gut 2005; 54: 972-979.
2. Burlina AB. Hepatocye transplantation for inborn errors of metabolism. Journal Inherit. Metab. Disease 2004; 7: 373-383.
3. Walker J P; Bumgardner GL. Hepatocyte immunology and transplantation: current status and future potential. Current Opinion in organ transplantation. 2005; 10(2): 67-76.
4. Guettier C. Which stem cells for adult liver? Ann Pathol 2005; 25(1): 33-44.
5. Theise ND, Nimmakayalu M, Gardner R, Illei PB, Morgan G, Teperman L, Henegariu O, Krause DS. Liver from bone marrow in humans. Hepatology. 2000 Jul; 32(1): 11-6.
6. Lagasse, E. et al. Purified hematopoietic stem cells can differentiate into hepatocytes in vivo. Nat. Med 2000; 6: 1229-1234.
7. Irinel Popescu, Silviu Ciurea. Transplantul hepatic “domino”. 1089-1113. In Chirurgia ficatului – I. Popescu (sub redactia), Editura Universitara Carol Davila – Bucuresti 2004
Observatorul Medical 