In-utero-Stammzelltransplantationen können risikoreichere Kindertransplantationen für mehrere Erkrankungen ersetzen

In-utero-Stammzelltransplantationen können risikoreichere Kindertransplantationen für mehrere Erkrankungen ersetzen

Anonim

UCSF Benioff Kinderkrankenhäuser in San Francisco und Oakland werden Stammzelltransplantationen für eine einzigartig herausfordernde Patientenpopulation vorantreiben: Feten im zweiten Trimester, die an einer potenziell tödlichen Krankheit leiden.

Die beiden Krankenhäuser nehmen in der ersten Phase einer klinischen Studie 10 schwangere Frauen auf, um Feten mit einer Erbkrankheit zu behandeln, die die Fähigkeit des Bluts einschränkt, Sauerstoff zu lebenswichtigen Organen zu transportieren. Die Studie, die erste ihrer Art auf der Welt, wird durch ein Stipendium des California Institute for Regenerative Medicine in Höhe von 12, 1 Millionen Dollar finanziert.

Die Alpha-Thalassämie (ATM) betrifft 5 Prozent der Weltbevölkerung, ist aber in China, Südostasien, Indien und dem Nahen Osten - Teilen des Globus, wo viele Bewohner der San Francisco Bay Area ihre Ursprünge beanspruchen - deutlich häufiger. In ihrer extremsten Form, Alpha Thalassämie major (ATM), führt die Erkrankung zu einer progressiven Anämie und Herzversagen vor der Geburt. Die Standardbehandlung in den Vereinigten Staaten umfasst lebenslange Bluttransfusionen.

Stammzelltransplantationen von einem passenden Spender in der Kindheit haben sich in einigen Fällen als kurativ erwiesen, aber die Patienten sind Risiken ausgesetzt, einschließlich der Graft-versus-Host-Krankheit und schwerwiegenden Nebenwirkungen von Immunsuppressiva.

Die Studie basiert auf der Prämisse, dass Risiken minimiert werden könnten, indem die "Toleranz" zwischen der schwangeren Frau und dem Fötus vor der Geburt genutzt wird, sagte der Chefarzt Tippi MacKenzie, MD, ein Kinder- und Fetalchirurg am UCSF Benioff Children's Hospital San Francisco.

Hoffnung, dass das Verfahren weltweit angenommen werden könnte

"Wenn wir das Verfahren in utero durchführen, wenn das Immunsystem des Fötus unterentwickelt ist, können wir die aggressiven Behandlungen vermeiden, die für postnatale Transplantationen bei Kindern mit Alpha-Thalassämie erforderlich sind", sagte MacKenzie. "Letztendlich könnte das Verfahren in Teilen der Welt, wo ATM am häufigsten ist, zu einer Behandlungsoption werden. Aufgrund fehlender Behandlungsmöglichkeiten in vielen Ländern werden die meisten Schwangerschaften entweder aufgrund einer Diagnose beendet oder führen zum Tod des Kindes", sagte sie.

Der Versuch folgt einer jahrzehntelangen Odyssee, die von Triumphe und Schwierigkeiten für Forscher auf diesem Gebiet geprägt ist. Fetale Transplantationen unter Verwendung von Stammzellen von anderen Föten zur Behandlung von Blutkrankheiten wurden in den 1980er Jahren durchgeführt, waren jedoch aufgrund von Versagen der Transplantation nur marginal erfolgreich. Forscher auf der ganzen Welt suchten nach Antworten, indem sie sich Tierstudien zuwandten.

'Eureka Moment' Sporned Sea Change

"Der Fötus kann, im Gegensatz zu einem voll entwickelten Menschen, fremde Zellen aufnehmen, weil sein Immunsystem noch nicht für die Bekämpfung von Bakterien und Viren vorbereitet ist", sagte MacKenzie. "Dieses unentwickelte Immunsystem kommt dem Fötus während der gesamten Schwangerschaft zugute, weil es verhindert, dass es eine Immunantwort auf die Zellen seiner Mutter ausübt, die natürlicherweise im Blut zirkulieren."

Weitere Forschungen führten zu Mackenzies "Eureka-Moment", als entdeckt wurde, dass das Immunsystem der Mutter tatsächlich für die Abstoßung anderer Zellen verantwortlich ist, die in den Fötus transplantiert werden. Wenn die Zellen der Mutter transplantiert werden, können sie sich verpflanzen, ohne zurückgewiesen zu werden. "Dies führte zu einem grundlegenden Wandel in unserer Strategie, mütterliche Zellen für die Transplantation zu verwenden", sagte sie.

In der Studie wird Knochenmark von Frauen, die zwischen 18 und 25 Wochen schwanger sind, mit einer fötalen Diagnose von ATM gesammelt. Die Knochenmarkzellen werden verarbeitet und hämatopoetische Zellen - unreife Stammzellen, die sich in alle Arten von Blutzellen entwickeln können - werden aus der Mischung herausgelöst. Sie werden dann durch den Bauch der Frau in die Nabelvene des Fötus injiziert, wo sie durch den Blutkreislauf zirkulieren und sich zu gesunden reifen Blutzellen entwickeln können.

Das Verfahren ist nicht ohne Risiken für den Fötus und die schwangere Frau. Um Risiken zu minimieren, beschränkten die Forscher die Studie auf ATM, da der Fötus bereits Bluttransfusionen durchläuft. "Ein zusätzliches Verfahren für die Transplantation ist nicht notwendig, da die mütterlichen Stammzellen gleichzeitig mit einer In-utero-Bluttransfusion infundiert werden", sagte Elliott Vichinsky, MD, Direktor für Hämatologie / Onkologie am UCSF Benioff Children's Hospital in Oakland Kopf das hämatologische Management des Fötus und Neugeborenen. "Dies sollte zusätzliche Risiken für den Fötus reduzieren." Da die zugrunde liegende Krankheit Komplikationen verursacht, wird die Frau während ihrer Schwangerschaft überwacht und der Fetus wird weiterhin Bluttransfusionen bis zur Geburt erhalten.

UCSF ist ein Pionier in der Thalassämieforschung und der Geburtsort der fetalen Chirurgie. UCSF Benioff Children's Hospital In Oakland befindet sich das Northern California Comprehensive Thalassemia Center, das 1991 gegründet wurde und heute das landesweit größte Programm mit Schwerpunkt auf der Patientenversorgung und der Erforschung neuer Behandlungsmethoden ist.

"Wir freuen uns über den Start dieser Studie, die die Expertise der UCSF Benioff Kinderkrankenhäuser in San Francisco und Oakland kombiniert. Diese Studie bietet Familien mit einer normalerweise tödlichen ATM-Schwangerschaft die Chance zu überleben und zu heilen", sagte Vichinsky, der das Nordkalifornien gründete Umfassendes Thalassämiezentrum.

Behandlung kann für Sichelzellenanämie getestet werden

Die Patientenrekrutierung wird für fünf Jahre fortgesetzt, während derer schwangere Frauen und ihre Babys nach der Geburt für 30 Tage bzw. ein Jahr nachbeobachtet werden. Falls erfolgreich, wird das Verfahren für Feten mit Beta-Thalassämie, einer häufigeren und weniger schwerwiegenden Variante der Erkrankung, sowie für die Sichelzellenanämie in Zusammenarbeit mit dem Children's Hospital of Philadelphia durchgeführt. Andere Bedingungen, die Stammzelltransplantationen nach der Geburt erfordern, können in Betracht gezogen werden, sagte MacKenzie.

Die Inzidenz von ATM ist unbekannt, da die meisten Feten mit der Störung vor der Geburt sterben. Der Zustand tritt auf, wenn beide Eltern Träger von Thalassämie sind. An Orten, an denen Frauen Zugang zu Schwangerschaftsvorsorge haben, wird ATM üblicherweise im Ultraschallverdacht vermutet und im zweiten Trimester durch DNA-Analysen bestätigt.