Il trapianto di midollo

Spesso sentiamo parlare di trapianto di midollo osseo. Cerchiamo di capire in modo semplice come funziona, su quali principi si basa e quali sono le difficolta applicative ad oggi di questa tecnica di intervento. A tal fine, prima di addentrarci nell’argomento, ci è utile conoscere brevemente il processo di “rigenerazione” del sangue noto come emopoiesi.

Emopoiesi

 Il sangue è un tessuto “fluido” del nostro organismo e come tale anche gli elementi corpuscolati del sangue (in modo generico globuli bianchi e globuli rossi) vanno incontro a senescenza ovvero “invecchiano” e per tale ragione vengono sostituite da cellule di nuova sintesi attraverso un processo definito emopoiesi.

La chiave di questo processo sono le cellule staminali emopoietiche che alloggiano come componenti del midollo osseo rosso tra le trabecole (strutture ossee) delle ossa spugnose e principalmente collocate nel corpo delle vertebre, nelle ossa brevi, in quelle piatte e nell’epifisi prossimale e distale delle ossa lunghe oltre ad una concentrazione di circa 0,1% nel sangue periferico. Queste cellule staminali seguono uno schema di differenziamento semplice ma essenziale con l’esecuzione di una mitosi asimmetrica (che porta alla formazione di due cellule “figlie” diverse tra loro e dalla cellula “madre” di provenienza).

Si divide quindi in una cellula precursore linfoide e una cellula precursore mieloide. Mentre la pima porta alla formazione di alcuni globuli bianchi (linfociti B, T e cellule natural killer) il precursore mieloide porta attraverso consecutive divisioni cellulari e specializzazioni alla formazione di altri globuli bianchi, del megacariocita dal quale derivano le piastrine e dei globuli rossi.

Preparato istologico delle cellule del sangue

L'intervento step by step

Il trapianto di midollo osseo è reso necessario lì dove una neoplasia (tumore) del midollo conosciuta comunemente come leucemia porta ad una alterazione della produzione dei corpi figurati sanguinei sopra citati. Analizziamo il processo attraverso tre punti principali ovvero la scelta del donatore di midollo, il condizionamento del paziente e infine il trapianto.

Donatore compatibile
La compatibilità tissutale tra il donatore ed il paziente è fondamentale per il successo di un trapianto e viene determinata dalla “somiglianza”, per intenderci, di alcune proteine di superficie delle cellule dei due individui. Si parla nello specifico delle proteine MHC (major histocompatibility complex) codificate dai geni del tessuto maggiore di istocompatibilità a livello del cromosoma 6. In modo più semplice possiamo dire che queste proteine di superficie sono il mezzo attraverso il quale le cellule si presentano al sistema immunitario, quest’ultimo è altamente selettivo e se nota nelle cellule del donatore una differenza troppo elevata rispetto a quelle del ricevente le rifiuta generando il meccanismo del rigetto (presente in tutti i tipi di trapianto). Il rigetto risulta essere attenuato nel caso si usino cellule staminali emopoietiche prelevate dal cordone ombelicale di un neonato, questo poiché tali cellule presentano un’immaturità immunologica che permette di raggirare ma non risolvere del tutto il problema della compatibilità ( motivo per cui esistono delle banche di raccolta delle unità di sangue cordonale). Tuttavia oggi siamo in grado di ricavare delle cellule staminali emopoietiche indotte sane dallo stesso paziente malato attraverso un processo di stimolazione complesso che porta delle cellule mature a fare un “viaggio nel tempo” e tornare ad essere cellule staminali multipotenti (di questo processo parleremo in un altro articolo). Sembrerebbe così del tutto risolto il problema della compatibilità ma in tal caso se ne presenta uno legato al trapianto autogenico che ne deriva e del quale parliamo a breve.

Condizionamento del paziente
Prima di sottoporre il paziente al un trapianto di midollo bisogna “prepararlo” in modo adeguato. Si inizia inducendo un’aplasia midollare massiva (arresto di sviluppo) attraverso radioterapia e chemioterapia, processo irreversibile che comporta il blocco totale per via farmacologica della funzione emopoietica del paziente. Questo processo noto come regime di condizionamento è necessario in quanto assieme alle cellule sane permanenti nel midollo osseo della persona da sottoporre a trapianto sono presenti le cellule neoplastiche le quali, se non vengono distrutte, possono portare a una ricomparsa della malattia in futuro. Il condizionamento presenta il duplice vantaggio di abbassare il sistema immunitario del ricevente e ridurre così il rischio sempre presente di un rigetto possibile anche in casi di alta compatibilità tra donatore e paziente.

Trapianto del midollo
Per effettuare con successo il trapianto vengono infuse un numero minimo di 10^8 cellule staminali emopoietiche per ogni kg di peso corporeo del paziente in modo tale che si abbia un’alta possibilità di attecchimento aumentando così le probabilità di successo. Tali cellule possono provenire da un donatore non famigliare del ricevente e il trapianto in questo caso si dice allogenico oppure da un componente della famiglia del ricevente e il trapianto in tal caso viene definito singenico. Le “nuove” cellule si adattano all’organismo sostituendo quelle distrutte dal processo di condizionamento ed eliminano (individuandole come “estranee”) le eventuali cellule neoplastiche sopravvissute a quest’ultimo. Si nota, in caso di esito positivo, la comparsa nel circolo sanguigno dei globuli bianchi, piastrine e infine dei globuli rossi.

Le cellule staminali per il trattamento potrebbero essere prelevate dallo stesso paziente dopo un primo ciclo di chemioterapici per poi essere infuse nuovamente a termine del processo di condizionamento. Si tratterebbe in quel caso di un trapianto autogenico con due conseguenze che portano a non preferire tale tecnica. La prima è rappresentata dalla possibile permanenza nel midollo inizialmente prelevato di cellule neoplastiche con conseguente ripresentazione della malattia. La seconda causa è dovuta a una assente differenza tra le cellule infuse e quelle che sono sopravvissute al trattamento che precede l’intervento le quali non verrebbero così eliminate (provenendo esse dallo stesso individuo).Per quest’ultimo motivo ad oggi non è ancora possibile utilizzare le cellule staminali indotte e le stesse cellule provenienti dal sangue cordonale del paziente conservato eventualmente in una banca del sangue. Nonostante ciò i ricercatori stanno continuamente cercando una soluzione a tali problematiche nella speranza di poter portare ad un trattamento terapeutico più efficace della leucemia.

Bibliografia

Biologia, microbiologia e tecnologie di controllo sanitario, di Fabio Fanti, 2° edizione di Scienze Zanichelli.