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Convegno UniSalute

Venerdì 30 Settembre 2011

P.za della Costituzione, 2 - Bologna

Dott. Antonio Farina MD, PhD

Ricercatore Universitario e Dirigente Medico

Divisione di Medicina Prenatale

Ospedale Sant’Orsola

epiblasto

endoderma

ectodermaapparato

respiratorio

creste

neurali

endoderma

mesodermatubo digerente,

fegato, pancreas

parassiale

(somiti)intermedio

laterale

muscoli

scheletrici

scheletro

derma

sistema

urogenitale

• connettivo

• sierose

• cuore primitivo

• sangue e linfa

• milza

• corteccia surrenale

neuroectoderma

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

� La raccolta di SCO (Sangue Cordonale Ombelicale) puó essere

effettuata solo dopo aver ottenuto il consenso informato della madre e

ove applicabile di entrambi i genitori, in conformitá alle normative

vigenti

� Il consenso deve chiaramente esprimere la rinuncia della

madre/genitori alla conservazione del SCO ad esclusivo beneficio del

neonato in qualsiasi momento della sua vita. (Decreto 3 Marzo 2005,

Protocolli per l'accertamento dell'idoneitá del donatore di sangue ed

emocomponenti articolo 9, comma 4).

«Linee guida per l'accreditamento delle Banche di sangue da cordone ombelicale». (Rep. Atti n. 75/CSR del 20 aprile 2011)

vigenti

� Il consenso informato non puó essere raccolto durante il travaglio.

Secondo il Decreto del 3 marzo 2005 (Protocolli per l'accertamento dell'idoneità del

donatore di sangue ed emocomponenti - e successive modificazioni e integrazioni,

Decreto legislativo 16/2010, allegato I) si deve procedere alla raccolta di:

a) Anamnesi fisiologica materna

b) Anamnesi patologica remota e prossima materna

c) Anamnesi ostetrica materna

d) Anamnesi patologica della famiglia materna

e) Anamnesi paterna e della famiglia del padre (possibilmente ottenuta con un

colloquio riservato)

Non è possibile procedere alla raccolta dell'unità cordonale in assenza di

informazioni relative ad entrambi i genitori e alle rispettive famiglie.

«Linee guida per l'accreditamento delle Banche di sangue da cordone ombelicale». (Rep. Atti n. 75/CSR del 20 aprile 2011

a) Gestazione inferiore a 34 settimane in caso di donazionea) Gestazione inferiore a 34 settimane in caso di donazione

dedicata, inferiore a 37 settimane in caso di raccolta

allogenica;

b) PROM superiore a 12 ore;

c) Febbre della madre >38°°°° al momento del parto;

d) Malformazioni fetali;

e) Sofferenza fetale acuta

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

Il cordone ombelicale è l’organo di scambio ematico tra madre e fetoIl cordone ombelicale è l’organo di scambio ematico tra madre e feto

� contiene 60-80 cc di sangue (CB) ricco in cellule staminali

� è composto da 1 vena e 2 arterie racchiuse da tessuto connettivo

mucoso (Gelatina di Wharton)

Francese RM and Fiorina P. Clin Immunol (2010)

Pierre Moretti et Al. Adv Biochem. (2009)

V

A

AWJ

Il CB viene raccolto in una sacca sterile:Il CB viene raccolto in una sacca sterile:

� dotata di un ago retrattile di grosso

calibro

� contenente un anticoagulante

(generalmente una soluzione citrato-

fosfato-destrosio, CPD)

www.sorgente.com

Moise KJ. Obstet Gynecol (2005)

1. Il prelievo subito dopo il taglio del cordone (che non deve essere clampato prima di 60

secondi dalla nascita), prima del secondamento

2. Non è influente la modalità di parto (parto spontaneo, parto cesareo elettivo) né la2. Non è influente la modalità di parto (parto spontaneo, parto cesareo elettivo) né la

somministrazione di analgesia peridurale

3. il punto di prelievo del cordone ombelicale deve essere accuratamente disinfettato

4. sangue viene raccolto per gravità

5. Quantitá minima utile ai fini del trapianto= 50 mL

Moise KJ. Obstet Gynecol (2005)

www.sorgente.com

Al termine del prelievo, la sacca ematica contenente il CB viene inviata alla struttura

scelta per la sua crioconservazione

In particolare la sacca ematica viene collocata in appositi contenitori a chiusura

ermetica progettati per contrastare:

-stress meccanici

-variazioni termiche e pressorie

-possibili contaminazioni

-possibili infiltrazioni di acqua o altri liquidi

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

� L'unità ad uso allogenico deve essere trasferita alla Banca in tempi che

consentano l'inizio del congelamento entro 48 ore dalla raccolta.

� Per le unità ad uso dedicato l'intervallo di tempo può essere esteso fino ad un� Per le unità ad uso dedicato l'intervallo di tempo può essere esteso fino ad un

massimo di 72 ore.

� Una criopreservazione corretta consente di mantenere efficaci le cellule

staminali, senza significative differenze ad oltre 24 anni dalla conservazione

(Broxmeyer, H.E., Cooper, S., Hangoc, G. unpublished observations)

«Linee guida per l'accreditamento delle Banche di sangue da cordone ombelicale». (Rep. Atti n. 75/CSR del 20 aprile 2011

In studi recenti si è dimostrato che le cellule staminali del sangue cordonali e altre

popolazioni di cellule, in generale, erano influenzate dalla storia ostetrica e da altri

fattori materni:

a. sesso del neonato

b. peso alla nascita

c. età della madre al momento del parto

d.storia ostetrica

e.epoca gestazionale al parto.

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne,

United Kingdom

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne, United Kingdom

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne, United Kingdom

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne, United Kingdom

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne, United Kingdom

C.P. McGuckin⁎, C. Basford, K. Hanger, S. Habibollah, N. Forraz

Newcastle Centre for Cord Blood, Institute of Human Genetics, Newcastle University, NE1 3BZ Newcastle upon Tyne, United Kingdom

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

�Uno dei pochi fattori che limitano l’uso delle cellule staminali in applicazioni�Uno dei pochi fattori che limitano l’uso delle cellule staminali in applicazioni

terapeutiche, è la dose cellulare “disponibile” in una singola unità .

�Poiché è stato dimostrato che l’esito di un trapianto è strettamente correlato

alla quantità di cellule staminali somministrate, sono stati sviluppati diversi

protocolli per espandere ex vivo le cellule staminali cordonali.

www.conservazionecellulestaminali.it

1) interleuchina 3, fattore delle cellule staminali (SCF)

2) e fattore stimolante la crescita delle colonie di granulociti e macrofagi

3) FMS-simile tirosin chinasi 3 ligando e

4) fattore di crescita e sviluppo dei megacariociti

5) prostaglandine (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00890500). @ Dana Farber Cancer5) prostaglandine (ClinicalTrials.gov Identifier: NCT00890500). @ Dana Farber Cancer

Institute (Boston, U.S.)

aumento da 20 a 350 volte di cellule CD34+,

aumento di circa 130 volte di cellule formanti colonie (4).

vitalità media delle cellule pari al 87.9%

il processo di espansione non altera l’attività ematopoietica delle cellule

www.conservazionecellulestaminali.it

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

1. Requisiti per la donazione

2. Raccolta

3. Conservazione3. Conservazione

4. Espansione

5. Alcuni successi terapeutici

Probabilità di sopravvivenza leukemia-free in pz sottoposti a

trapianto di cellule di cordone vs. trapianto di midollo osseo

�Analisi dei diversi gruppi di cellule presenti nel sangue cordonale per distinguere

fra cellule staminali e progenitori e fra cellule ematopoietiche e non -

ematopoietiche

�Nel 2004, è stata riportata per la prima volta la scoperta di cellule staminali

embrione-simili non-ematopoietiche pluripotenti dal cordone ombelicale, chiamate

cord blood embryonic-like stem cells (CBEs) con un potenziale di espansione e di

differenziazione verso precursori epatobiliari e pancreatico-simili.

Embryonic-like stem cells from umbilical cord blood and potential for neural modeling

Colin McGuckin1, Nicolas Forraz1, Marc-Olivier Baradez1, Christina Basford1, Anne M.

Dickinson1, Steve Navran2, and Jeffrey D. Hartgerink3

Terapia del Diabete di Tipo I

Produzione di Insulina

Abbassamento della risposta immunitaria

Figure 1. Umbilical cord Wharton’s jelly as asource of mesenchymal stem cells. (a) Sagittalsection of a 1 cm diameter umbilical cord withWharton’s jelly (WJ) surrounding two arteries(A) and one vein (V). (b) 10 mm3 biopsy piecesof Wharton’s jelly. (c) Wharton’s jelly piece (WJ)in serum-free culture growing-out mesenchymalstem cells. (d) Mesenchymal stem cells fromumbilical cord at 80% confluence in serum-freeculture.

E’ stata dimostrata la possibilità di derivare cellule staminali mesenchimali

anche dalla matrice del cordone ombelicale, la gelatina di Wharton

The umbilical cord: a rich and ethical stem cell source to advance regenerative medicine

N. Forraz and C. P. McGuckin

CTI-LYON, Cell Therapy Research Institute, Parc Technologique de Lyon St Priest, St Priest-Lyon, France

1. Le cellule staminali mesenchimali (MSC) della gelatina di Wharton sono più resistenti

rispetto a quelle derivate dal sangue cordonale e meno invasive rispetto a quelle derivate

dal midollo osseo.dal midollo osseo.

2. Possibile differenziazione in osso, pelle, endotelio, epatociti e nella linea neurale con

potenziale immenso per le applicazioni di medicina rigenerativa.

3. Nel 2003 Saraguser e colleghi hanno proposto che la vena ombelicale e le HUVEC sono

risorse di cellule perivascolari (periciti), che sarebbero antentati delle cellule staminali

mesenchimali ritrovate nella gelatina di Wharton.

The umbilical cord: a rich and ethical stem cell source to advance regenerative medicine

N. Forraz and C. P. McGuckin

CTI-LYON, Cell Therapy Research Institute, Parc Technologique de Lyon St Priest, St Priest-Lyon, France

A Marzo 2010, più di 419 000 campioni di sangue cordonale erano

depositati in registri pubblici a livello mondiale

Bone Marrow Donor Worldwide http://ww.bmdw.org, March 2010

Dipartimento di Ginecologia ed Ostetricia fa parte del :

Progetto Regionale per le cellule staminali da liquido amniotico

Collaborazione col Prof Paolo Fiorina Transplantation Research Center

Nephrology Division, Children’s Hospital, Harvard Medical

School, Boston, MA,