Le Cellule Stromali Mesenchimali

Le cellule stromali mesenchimali (MSC) sono una popolazione di cellule progenitrici multipotenti non ematopoietiche in grado di auto-rinnovamento e differenziazione in linee cellulari mesodermiche. Le MSC possono essere isolate da vari tessuti umani dove possono essere riconosciute come periciti e funzionare come fonte di cellule per la riparazione e la rigenerazione del tessuto. Anche se il midollo osseo rimane la fonte più ampiamente riconosciuta di MSC per uso clinico, a causa della procedura invasiva per la sua raccolta, altre fonti di MSC hanno ha suscitato l’interesse della comunità scientifica. In questo contesto, il sangue del cordone ombelicale (CB) raccolto in modo non invasivo e senza preoccupazioni etiche maggiori è emerso come alternativa al midollo osseo.
Attualmente, la definizione di MSC si basa su tre criteri definiti dalla International Society for Cellular Therapy (ISCT), vale a dire: aderenza alla plastica in condizioni di coltura standard; espressione dei marcatori CD105, CD73, CD90 e mancanza di espressione di marcatori ematopoietici ed endoteliali quali CD14, CD45, CD34, CD11b, HLA-DR e CD31; capacità di differenziare in vitro in condizioni di coltura adeguate in osteociti, condrociti ed adipociti.
Questi criteri rappresentano ancora gli standard accettati dalla comunità scientifica per caratterizzare le MSC umane, nonostante differenze funzionali e fenotipiche possano esistere tra diverse fonti di tessuto, le condizioni di coltura e l'estensione dell'espansione ex-vivo.
Per quanto detto, attualmente, la citometria a flusso rappresenta il gold standard per studiare l'immunofenotipo delle MSC come parte della valutazione di qualità per il rilascio di MSC prodotto in conformità alle norme GMP.

Il nostro laboratorio si è specializzato sull’isolamento, la caratterizzazione e l’espansione ex-vivo di MSC derivate dal sangue del cordone ombelicale (CB-MSC). Queste cellule si distinguono dalle altre MSC per le elevate capacità proliferative e le peculiari proprietà morfologiche di differenziazione e trofiche. Inoltre le CB-MSC mantengono una bassa immunogenicità che le rende adatte ad un uso allogenico. Purtroppo, la frequenza dei precursori MSC nel sangue del cordone ombelicale è estremamente bassa, ed il loro isolamento richiede delle tecniche particolari. Tuttavia la possibilità di fornire MSC pronte all’uso derivate da questa fonte prodotte da officine GMP autorizzate offre la possibilità di testare le proprietà immunomodulatorie e rigenerative di queste cellule in sperimentazioni cliniche controllate.

Inoltre il laboratorio ha un ottimo background nella capacità di isolare MSC da fonti quali tessuto adiposo, cordone ombelicale “in toto” e il midollo osseo. Quest’ultimo, proviene dal risciacquo delle sacche di midollo osseo destinate al trapianto. Anche il tessuto adiposo da lipoaspiratio e il cordone ombelicale in toto rappresentano delle buone fonti di MSC. Questi tessuti prevedono l’utilizzo di enzimi per permetterne la disgregazione. L’efficienza di isolamento delle MSC da queste fonti è molto alta.

Attualmente, l’utilizzo più consolidato di queste cellule è nella terapia della malattia da trapianto verso ospite (GvHD) acuta o cronica a seguito di trapianto di cellule staminali ematopoietiche. La GvHD è la reazione immunitaria esercitata dall’organo immunocompetente del donatore nei confronti dei tessuti del ricevente. Col trapianto di midollo osseo allogenico, insieme alle cellule staminali emopoietiche si infonde nel ricevente anche il sistema immunitario del donatore. Ne consegue una situazione di competizione tra sistemi immunitari: una reazione dell’organo immunocompetente del ricevente verso il tessuto trapiantato e una reazione dell’organo immunocompetente trapiantato nei confronti dei tessuti del ricevente.
I bersagli della reazione immunitaria che causano GvHD sono prevalentemente lo strato basale dell’epidermide e della mucosa gastrointestinale; l’epitelio duttale biliare; l’ epitelio ghiandolare esocrino e le cellule staminali ematopoietiche midollari.

Esiste una forma acuta ed una forma cronica di GvHD in relazione al momento di manifestazione e alle sue caratteristiche cliniche. La forma acuta della malattia si osserva nei primi 100 giorni dalla data del trapianto. Essa si manifesta con morte delle cellule epiteliali di cute, fegato e tratto gastrointestinale con sintomi correlati come diarrea, emorragia, ittero ed eruzioni cutanee. Se la morte cellulare è molto estesa, questa GvHD può essere mortale per il paziente trapiantato.
La forma cronica invece decorre dopo tale periodo. Essa è caratterizzata da fibrosi e atrofia degli stessi organi colpiti anche dalla GvHD acuta, senza evidente morte cellulare acuta. Può inoltre coinvolgere i polmoni causando obliterazione delle vie aree. Si ipotizza che la GvHD cronica sia la risposta fibrotica dell'organismo che tenta di arginare i danni causati dalla GvHD acuta, ma potrebbe anche rappresentare una risposta all'ischemia causata da danni vascolari. Le distinzioni fra i due tipi comprendono anche altri fattori, non limitandosi ad una semplice tempistica della manifestazione.