Trattamento con cellule staminali per i pazienti con malattia autoimmune per infusione sistemica di tessuto adiposo autologo cultura espanso derivato mesenchimali staminali

 

Prolonged life expectancy, life style and environmental changes have caused a changing disease pattern in developed countries towards an increase of degenerative and autoimmune diseases. Le cellule staminali sono diventate uno strumento promettente per il loro trattamento promuovendo la riparazione dei tessuti e la protezione dai danni associati agli attacchi immunitari. Le cellule staminali autologhe derivate dal paziente rappresentano un'opzione sicura per questo trattamento poiché non inducono rigetto immunitario e quindi sono possibili trattamenti multipli senza alcun rischio di sensibilizzazione allogenica, che può derivare da trapianti di cellule staminali allogeniche. Qui riportiamo il risultato di trattamenti con cultura espansa derivata adiposa umana cellule staminali mesenchimali (hAdMSCs) di 10 pazienti con danno tissutale autoimmune associato e opzioni terapeutiche esaurite, compresa la perdita dell'udito autoimmune, sclerosi multipla, polymyotitis, dermatite atopica e artrite reumatoide. Per la cura, abbiamo sviluppato un protocollo standardizzato di espansione della coltura per hAdMSCs da quantità minime di tessuto adiposo, fornendo un numero sufficiente di cellule per iniezioni ripetitive. Elevate efficienze di espansione sono state raggiunte abitualmente da pazienti autoimmuni e da donatori anziani senza perdita misurabile del profilo di sicurezza, stabilità genetica, vitality and differentiation potency, migration and homing characteristics. Although the conclusions that can be drawn from the compassionate use treatments in terms of therapeutic efficacy are only preliminary, the data provide convincing evidence for safety and therapeutic properties of systemically administered AdMSC in human patients with no other treatment options. The authors believe that ex-vivo-expanded autologous AdMSCs provide a promising alternative for treating autoimmune diseases. Sono necessari ulteriori studi clinici che tengano conto dei risultati ottenuti da casi di studio come quelli presentati qui.

introduzione

Nel 21 ° secolo, l'aspettativa di vita è rapidamente progredita così come il numero di malattie precedentemente non comuni senza trattamento. Si suggerisce che le terapie basate sulle cellule staminali siano in grado di riparare e rigenerare i tessuti nelle malattie associate all'età, ha cambiato lo stile di vita e l'esposizione ambientale, come la malattia autoimmune e l'ictus. In particolare, cellule staminali mesenchimali (MSC) sono stati applicati per trattare queste malattie [1-3]. tuttavia, the lack of optimized culture protocols for achieving sufficient number of cells, safety issues concerning ex-vivo-expanded cells, the possible reduction in potency of stem cells derived from aged people and patients with autoimmune disease has put into question clinical applications of autologous stem cells in these patients.

In order to apply human autologous adipose tissue derived MSC (hAdMSC) in the clinical setting, we developed a standardized protocol to isolate and culture-expand AdMSC from minimal amounts of fat in vitro, achieving sufficient cell numbers for multiple therapeutic inventions [4]. Expanded AdMSCs maintained the potency for effective differentiation independently of donor age and disease status [5]. The confirmed genetic stability and in vivo safety of ex-vivo-expanded hAdMSCs in animal models and patients [4] indicano che gli AdMSC delle persone anziane sono applicabili per la terapia autologa e sono paragonabili a quelli derivati ​​da giovani donatori [5]. inoltre, abbiamo studiato la capacità di migrazione degli hAdMSC e il loro homing in vivo nel modello animale dopo infusione sistemica.

Le MSC includono un numero di cellule staminali con una capacità intrinseca di autorinnovamento e potenziale di differenziazione per lignaggi mesodermici e di altri embrioni, compresi gli adipociti, osteociti, condrociti, epatociti, neuroni, cellule muscolari e cellule epiteliali [6-8], a seconda del microambiente circostante. Numerose prove hanno dimostrato che le MSC hanno comunemente proprietà immunomodulanti e antinfiammatorie [9-12]. Mentre le proprietà di differenziazione di MSC sembrano dipendere da indizi microambientali in vivo, gli effetti immunomodulatori sembrano essere piuttosto intrinseci e quindi rappresentano una base attraente per la terapia delle malattie autoimmuni e infiammatorie mediante infusione sistemica. inoltre, le proprietà intrinseche di MSC hanno dimostrato la secrezione di vari fattori, modulazione dell'ambiente locale e attivazione di cellule progenitrici endogene [13, 14]. Quindi, La terapia MSC ha evocato promesse terapeutiche per la malattia del trapianto contro l'ospite (GVHD), lupus eritematoso sistemico (SLE), artrite reumatoide (RA), sclerosi multipla (SIGNORINA), diabete, infarto miocardico, tiroidite e diversi tipi di disturbi neurologici, tra gli altri [15-23].

Varie vie di somministrazione di MSC, compreso endovenoso (e.v.) [24], intraarteriosa [25] o intracerebrale [26] sono stati segnalati per l'applicazione di cellule staminali. Di questi percorsi, e.v. è una strategia conveniente per fornire cellule ed effetti terapeutici al sito della lesione. L'MSC iniettato per via endovenosa può essere temporaneamente intrappolato nei polmoni, sequestrato nella milza, e sono principalmente eliminati dai reni [27]. L'accumulo iniziale di MSC nei polmoni può indurre la secrezione di effettori antinfiammatori secondari [28].La recente dimostrazione delle proprietà di homing in vivo di MSC e AdMSC derivati ​​dal midollo osseo ha ulteriormente stimolato i.v. applicazione di MSC per la terapia [29]. In questa recensione, descriviamo diversi casi di applicazione di AdMSC autologhi in condizioni autoimmuni, compresa la perdita dell'udito autoimmune, SIGNORINA, polymyotitis (PM), dermatite atopica (ANNO DOMINI) e RA. Suggeriamo che più infusioni di AdMSC possano stabilire l'omeostasi immunitaria per lunghi periodi di tempo.

Fenotipo e potenziali di differenziazione delle MSC

Criteri minimi sono stati proposti per definire le MSC dal Mesenchymal and Tissue Stem Cell Committee della International Society for Cellular Therapy. Questi sono: 1) capacità di aderenza plastica; 2) mancanza di marker ematopoietici, come CD45, CD34, CD14, CD11b, CD79a, CD 19, o HLA-DR; 3) potenza di differenziazione mesodermica tripotenziale in osteoblasti, condrociti, e adipociti; e 4) capacità immunomodulatoria [30]. Oltre alla loro capacità di differenziazione mesodermica, Le MSC hanno anche dimostrato di differenziare in vitro la discendenza ectodermica come i neuroni, ma anche nel lignaggio endodermico come miociti ed epatociti [7, 31]. Le condizioni per la differenziazione delle MSC innestate in vivo potrebbero essere più complesse e regolate da clus microambiente dei tessuti locali. Per esempio, Le MSC innestate nel cuore potrebbero differenziarsi in cardiomiociti, cellule muscolari lisce, e cellule endoteliali vascolari [32-34]. Inoltre, attraverso una serie di segnali dal tessuto locale, le MSC innestate possono essere indotte a secernere diverse citochine che possiedono funzioni trofiche e immunomodulanti e successivamente contribuiscono alla riparazione e alla rigenerazione dei tessuti [11].

Fonti di MSC
I MSC furono inizialmente isolati come unità formanti colonie di fibroblasti (CFU-Fs) o le cellule stromali del midollo dal midollo osseo (BMMSC) di Friedenstein e colleghi [35]. Il loro nome più comune si basa sulla loro proprietà di differenziarsi in una varietà di tessuti mesodermici incluso l'osso, cartilagine e grasso. Le MSC sono state trovate in vari organi e tessuti, compreso grasso, periostio, membrana sinoviale, liquido sinoviale, muscolo, derma, denti decidui, periciti, osso trabecolare, cuscinetto di grasso infrapatellare, cartilagine articolare, cordone ombelicale e sangue cordonale [36, 37], e placenta [38].

I BMMSC sono stati inizialmente applicati per la terapia [39, 40]. tuttavia, aspirare BM dal paziente è una procedura invasiva che produce solo un basso numero di cellule (di 1-10 per 1 × 105 o 0.0001-0.01% di tutte le cellule nucleate BM), che richiede alti tassi di espansione [41]. inoltre, il potenziale terapeutico delle BMMSC può essere ridotto con l'aumentare dell'età dei donatori ed è associato a una riduzione della capacità di differenziazione e una ridotta vitalità in vitro [42]. In ogni caso, per trapianto autologo, BMMSC e AdMSC espansi sono stati applicati in modo sicuro in numerosi studi sull'uomo [4, 39, 40].

Cellule staminali mesenchimali adipose
Il tessuto adiposo è una fonte attraente di MSC per la terapia con cellule staminali autologhe, because adipose tissue is easily obtainable in sufficient quantities using a minimally invasive procedure [23, 43]. Inoltre, adipose tissues contain more MSCs than BM (di 100, 000 MSCs per gram of fat) [44]. inoltre, differentiation and immunomodulatory potencies of AdMSCs are equivalent to those of BMMSCs [23].

The efficacy of AdMSCs in treating various diseases has been reported in vivo [45]. Local or systemic administration of AdMSCs was reported to have repair capacity in myocardial infarction [19] liver injury [24], hypoxia-ischemia-induced brain damage [46], allergic rhinitis [47] and muscular dystrophy [48]. inoltre, AdMSCs are immune regulatory and potentially suitable to treat immune-related diseases including GVHD [15], SIGNORINA [16], rheumatic disease [17, 18] and thyroditis [20].

Establishment of standard culture-expansion procedure of hAdMSCs for clinical applications
Due to the small number of MSC in tissues, l'espansione ex vivo è necessaria per generare le quantità cellulari richieste per ottenere risultati terapeutici con le MSC attraverso la consegna sistemica. In caso di BMMSC, tuttavia, la cultura a lungo termine altera la qualità degli MSC, compresi i cambiamenti morfologici, espressione attenuata di marcatori di superficie specifici, ridotta capacità proliferativa, potenziale di differenziazione [49-52], e attività trofica [53].

Produrre un numero sufficiente di hAdMSC per la terapia con cellule staminali, sono state sviluppate condizioni di coltura ottimizzate [4], che consentono la proliferazione di hAdMSC da quantità minime di grasso poiché grandi quantità di grasso sono raramente ottenibili da pazienti affetti da malattie incurabili. L'uso di uno speciale cannulare massimizza il tasso di sopravvivenza delle cellule staminali nei tessuti adiposi e a 3 volte più elevato del successivo attacco precoce delle cellule staminali rispetto ad altri dispositivi. La raccolta cellulare sviluppata, protocollo di coltivazione ed espansione richiede meno di 5 g grasso per ottenere più di 109 cellule (dopo 3 passaggi). Migliorare la proliferazione e la differenziazione di AdMSC, abbiamo testato più di 15 terreni di coltura disponibili in commercio e infine sviluppati i terreni di coltura hAdMSC, chiamato come RCME (Supporti allegati MSC) e RKCM (Mezzi di proliferazione MSC) [4]. Questi media offrono un'elevata vitalità, tempi di raddoppio ridotti, mantenimento della morfologia e miglioramento della potenza.

Le caratteristiche, stabilità, tossicità, e la tumorigenicità delle hAdMSC espanse nella coltura sono state determinate negli animali e negli studi sull'uomo [4]. Per quanto riguarda la sicurezza delle cellule staminali espanse in coltura in vitro, stabilità geneticamente e coerenza sul morfologico, immunofenotipico, e caratteristiche di differenziazione, così come la tossicità e la tumorigenicità devono essere verificate. Abbiamo dimostrato che gli hAdMSC in coltura hanno mostrato il tipico immunofenotipo e la capacità di differenziazione degli MSC [4]; le cellule hanno espresso marcatori MSC CD90, CD105, CD44 e CD29, ma non esprimeva marcatori ematopoietici o endoteliali (CD31, CD34 e CD45) e differenziato in adipogenico, osteogenic, neurogena, lignaggi miogenici e condrogenici in vitro. Gli hAdMSC espansi in coltura erano almeno geneticamente stabili 12 passaggi determinati dal cariotipo e dal polimorfismo a singolo nucleotide (SNP) saggi.

Le cellule sospese in soluzione fisiologica hanno mantenuto le loro proprietà MSC, fattibilità e potenza in condizioni di conservazione a freddo (2 a 8. C) per almeno 72 h, un periodo di tempo critico per la spedizione delle cellule staminali nella clinica. tuttavia, abbiamo notato che le vibrazioni fisiche durante la spedizione potrebbero influire negativamente sulla vitalità delle cellule. Nessuna evidenza di batteri, fungine, oppure la contaminazione da micoplasma è stata osservata nelle cellule testate prima della spedizione e la vitalità cellulare valutata con esclusione del blu tripan era > 95% prima del trapianto di cellule.

Sicurezza in vivo di hAdMSC espansi
Per testare la tossicità degli hAdMSC, dosi cellulari diverse sono state iniettate per via endovenosa nell'immunodeficienza combinata grave immunodeficiente (SCID) topi, e sono stati osservati topi 13 settimane. Anche alla massima dose cellulare (2.5 × 108 cellule / kg di peso corporeo), i topi non hanno mostrato alcun segno di disagio. Sebbene la sicurezza di i.v. l'iniezione di MSC autologhe e allogeniche espanse in coltura è stata confermata nei pazienti [54] in numerosi studi clinici sull'uomo, inclusa l'osteogenesi imperfetta [55], leucodistrofia metacromatica [56], infarto miocardico acuto [57] e GVHD [58], ci sono stati alcuni rapporti che presentavano che le MSC possono indurre sarcoma [59] o facilitare la crescita dei tumori [60]. Al fine di testare la tumorigenicità degli hAdMSC, abbiamo eseguito un test di tumorigenicità nei topi Balb / c-nude per 26 settimane. Anche alla massima dose cellulare (2 × 108 MSC / kg, iniezione sottocutanea), nessuna evidenza di sviluppo del tumore è stata trovata. La sicurezza degli hAdMSC è stata ulteriormente studiata in uno studio clinico umano di fase I., senza gravi eventi avversi dopo i.v. amministrazione di 4 × 108 hAdMSC entro un periodo di osservazione di 12 settimane [4]. Gli eventi avversi minori riscontrati sono comuni ai pazienti con lesioni al midollo spinale e sono scomparsi spontaneamente o sono stati alleviati con i farmaci. Un caso idiopatico di ipertiroidismo asintomatico che non ha richiesto cure mediche è rimasto sostenuto durante il follow-up. Sulla base di questi studi, concludiamo che la somministrazione sistemica di hAdMSCs è sicura e non induce lo sviluppo del tumore. In linea con questi dati, Vilalta et al. [61] reported that hAdMSCs implanted in mice tended to maintain a steady state, and no detectable chromosomal abnormalities or tumors formed during the 8 months of residence in the host’s tissues. Notably, the development of sarcoma in the study of Tolar et al was due to cytogenetically abnormal culture-expanded MSCs [59]. Inoltre, Izadpanah et al. [62] demonstrated that long-term cultivation of MSC beyond passage 20 may result in their transformation to malignant cells. These results indicate that it is essential to control genetic stability of culture-expanded cells.

Comparison of neural cell differentiation of hAdMSC derived from young and old donors
Because many diseases that are candidates for stem cells therapy are age-associated degenerative diseases, le cellule staminali ottenute dagli anziani per uso autologo devono possedere potenza per avere effetti terapeutici. In termini di BMMSC, ci sono stati risultati controversi riguardo agli effetti dell'invecchiamento. Utilizzo di BMMSC umani di giovani e adulti seminati su impalcature tridimensionali, Mendes et al. [63] hanno dimostrato che l'effettiva formazione ossea è diminuita significativamente con l'aumentare dell'età del paziente. Huibregtse et al. [64] ha dimostrato che è stata osservata una riduzione complessiva dell'efficienza di formazione delle colonie nei BMMSC di coniglio derivati ​​da animali più anziani. Bergman et al. [65] ha dimostrato che sono state osservate differenze nei tassi di proliferazione basale tra BMMSC giovani e vecchi isolati dai topi, mentre la produzione di marcatori precoci di differenziazione osteoblastica in vitro era equivalente. Stenderup et al. [42] hanno dimostrato che la BMMSC umana isolata dai donatori più anziani ha una durata della vita ridotta e un tasso di raddoppio della popolazione, mentre entrambi i BMMSC formavano simili quantità di osso sia in vitro che in vivo [51].

La MSC derivata adiposa sembra non subire lo stesso schema di senescenza della BMMSC [66, 67]. Quando gli hAdMSC erano derivati ​​da anziani (significare 71.4 anni) e giovani donatori (significare 36.4 anni), le cellule di entrambi i gruppi di età hanno mostrato una proliferazione simile, differenziazione osteogena e pattern di marcatori di senescenza, mentre il BMMSC delle stesse coorti mostrava una ridotta proliferazione, diminuzione della differenziazione e aumento della senescenza [66]. In accordo con questi risultati ci sono dati provenienti da AdMSC murino derivati ​​da topi SAMP6 osteoporotici senili, che ha mostrato il mantenimento della lunghezza dei telomeri, attività della telomerasi e differenziamento osteogenico [67]. Al fine di determinare la potenza degli hAdMSC isolati da donatori di trenta anni, quaranta e cinquanta, è stato studiato il loro potenziale di proliferazione e differenziazione in cellule neurali [5]. È stato dimostrato che il numero di cella, vitalità, la morfologia e il potenziale di differenziazione neurale non differivano tra hAdMSC di diversa età e passaggio. I risultati suggeriscono che le cellule staminali autologhe derivate adipose da persone anziane possano essere applicate per la terapia con cellule staminali di malattia neurale dipendente dall'età con la stessa qualità e capacità delle cellule staminali derivate da cellule staminali derivate da pazienti più giovani.

Distribuzione, potenziale di migrazione e homing di MSC trapiantate dopo iniezione endovenosa
Distribuzione di MSC dopo i.v. iniezione
Dopo i.v. consegna, Le MSC si trovano generalmente a frequenze basse o molto basse nella maggior parte degli organi bersaglio, come mostrato dall'istologia, reazione a catena della polimerasi o immunoistochimica [68-70]. Deak et al. [71] ha eseguito valutazioni cinetiche sistematiche in modelli non lesivi utilizzando MSC murine trasfettate con proteine ​​fluorescenti verdi potenziate. Lo hanno dimostrato 24 dopo l'applicazione MSC, gli organi più frequentemente positivi erano i polmoni, fegato, rene, pelle, e intestino tra i tessuti studiati. In babbuini, Devine et al. [69] ha dimostrato che è stata osservata un'alta concentrazione di DNA specifico per trapianto nei tessuti gastrointestinali. Hanno anche mostrato quel rene, polmone, fegato, timo, e la pelle ha quantità relativamente elevate di equivalenti di DNA. Sulla base dei loro studi, sono stati stimati i livelli di attecchimento in questi tessuti, che vanno da 0.1 per 2.7%, con risultati simili con cellule autologhe e allogeniche [69]. Dopo somministrazione sistemica, Lee et al. [28] trovato 80% delle MSC infuse nei polmoni dei topi 15 min dopo l'infusione, mentre dopo 4 giorni il segnale specifico per la presenza di MSC umane è diminuito a 0.01%. Di importanza, studi clinici con MSC umani somministrati per via sistemica non hanno indotto sintomi significativi di intolleranza ai sistemi polmonare o circolatorio, mentre i MSC murini hanno mostrato un comportamento leggermente diverso. Deak et al. [72] hanno dimostrato in un modello di trasfusione di MSCs murini singenici C57BL / 6, che in contrasto con le MSC umane, MSC murine ospitano i polmoni e potrebbero ostruire i polmoni.

Potenziale di migrazione e di riferimento degli MSC dopo i.v. iniezione
Numerosi studi in vivo hanno dimostrato che le MSC con infusione sistemica potrebbero migrare verso i feriti, tessuti infiammati ed esercitare effetti terapeutici [73, 74]. I BMMSC somministrati per via endovenosa ai ratti a seguito di infarto del miocardio si localizzano nella regione dell'infarto e migliorano la funzione ventricolare, mentre i MSC consegnati a ratti non infartati si localizzano nel BM [75]. L'irradiazione dell'addome localizzato migliora in modo significativo l'homing MSC specificamente nei tessuti con radiazioni nei topi [76]. Un recente studio ha dimostrato le proprietà di homing di i.v. somministrato hAdMSCs ad aree danneggiate dalle cellule in un modello animale di rinite allergica [47]. La distribuzione relativa degli organi di hAdMSC marcati con fluorescenza è stata valutata da noi nel cervello, midollo spinale, milza, timo, rene, fegato, polmone, e cuore dopo i.v. iniezione nei ratti di lesioni del midollo spinale mediante microscopia a fluorescenza e Alu PCR specifica per l'uomo. Nella regione lesa del midollo spinale, una percentuale relativamente alta di AdMSC (13%) è stato trovato, mentre la maggior parte delle cellule è rimasta nella milza (40%) e timo (21%) [dati non mostrati].

Numerosi studi hanno mostrato il coinvolgimento di chemochine o fattori di crescita nel traffico di MSC nella regione della lesione. Le interazioni del fattore 1α derivato da cellule stromali (SDF-1α)- e tipo di recettore delle chemochine C-X-C 4 (CXCR4) ha mediato il traffico di BMMSC trapiantate in un modello di ratto di lesione del nervo ipoglosso sinistro. Inoltre, I BMMSC sono stati attratti dalle chemochine che sono presentate nei supernatanti delle colture primarie della coltura di isole pancreatiche umane in vitro e in vivo[77]. Quando abbiamo confrontato i fattori solubili mediante test di migrazione in vitro, fattore di crescita derivato dalle piastrine (PDGF)-AB e trasformazione del fattore di crescita-ß1 (TGF-β1) erano più potenti per l'attività di migrazione degli hAdMSC [78]. hAdMSC pre-stimolati con fattore di necrosi tumorale (TNF-a) ha mostrato la più alta attività di migrazione. Se analizzato mediante citometria a flusso e reazione a catena della trascrittasi-polimerasi inversa, hAdMSC ha espresso il tipo di recettore delle chemochine C-C 1 (CCR1), CCR7, Tipo di recettore delle chemochine C-X-C 4 (CXCR4), CXCR5, CXCR6, EGFR (Recettore EGF), FGFR1 (Recettore FGF 1), TGFBR2 (Recettore TGF 2), TNFRSF1A (Recettore del TNF 1), PDGFRA (Recettore PDGF A) e PDGFRB (Recettore PDGF B) a livello di proteine ​​e mRNA. Questo studio indica che la migrazione di hAdMSC è controllata da vari fattori di crescita o chemochine. Quindi, la modulazione della capacità di homing degli hAdMSC in vivo potrebbe stimolare la sua migrazione verso i siti feriti dopo i.v. amministrazione, e quindi migliorare il loro potenziale terapeutico.

Immunomodulazione ed effetti antinfiammatori da parte delle MSC
Diverse caratteristiche possono svolgere un ruolo per la capacità di regolazione immunitaria e gli effetti anti-infiammatori delle MSC: 1) Le MSC hanno una bassa immunogenicità a causa dei bassi livelli di espressione del maggiore complesso di istocompatibilità-I (MHC-I) e nessuna espressione di molecole MHC-II e molecole costimolatorie incluso B7-1 (CD80), B7-2 (CD86), o CD40 [79], (2) Le MSC secernono fattori solubili come l'interleuchina (IL)-6 e fattore stimolante le colonie di macrofagi [80] e sopprimere l'attivazione e la proliferazione dei linfociti T e B., e interferire con la differenziazione, maturazione e funzione delle cellule dendritiche, (3) Le MSC rilasciano molecole anti-infiammatorie e anti-apoptotiche e quindi possono proteggere i tessuti danneggiati [79, 81].

A causa di queste proprietà, Il trapianto di MSC è stato utilizzato per il trattamento della GVHD, e diverse malattie autoimmuni, compresa la tiroidite autoimmune [20], RA [17, 18] e SM [16] e implicato nel trapianto di cellule staminali allogeniche. Infusione sistemica di GMSV letale controllata da AdMSC nei topi trapiantati con innesti di cellule staminali emopoietiche aploidentiche quando le MSC sono state iniettate all'inizio del trapianto [15] sebbene gli studi clinici in corso con BMMSC allogenico non abbiano avuto successo. L'efficacia terapeutica delle BMMSC è stata riportata nel modello animale di SM [16]. In questa encefalomielite autoimmune sperimentale (EAE) modello, e.v. l'infusione di MSC ha ridotto i sintomi clinici quando le MSC sono state iniettate prima o all'inizio della malattia. In un'artrite sperimentale indotta da collagene (CIA) studia, una singola iniezione intraperitoneale di BMMSC ha prevenuto l'insorgenza di artrite grave, ed è stato associato ad una diminuzione dei livelli sierici di citochine pro-infiammatorie [18]. Gli AdMSC umani hanno dimostrato di migliorare la tiroidite autoimmune sperimentale attraverso la down-regolazione delle citochine Th1 [20]. L'infusione sistemica di hAdMSC ha prevenuto l'infiltrazione dei linfociti nelle ghiandole tiroidee, ha ridotto la produzione di citochine pro-infiammatorie e ha migliorato l'equilibrio Th1 / Th2 [20]. Le MSC hanno soppresso la proliferazione delle cellule T e la produzione di citochine in risposta a alloantigene e antigene non specifico, e prolungare la sopravvivenza dell'innesto cutaneo in vivo [82]. Inoltre, Le MSC inibiscono la funzione delle cellule B. [83], cellule killer naturali [84] e cellule dendritiche [85]. La funzione immunomodulatoria dell'MSC è stata mediata da fattori solubili [86], e dalle interazioni cellula-cellula dirette [87].

Se MSC derivato da pazienti con malattie autoimmuni avrà funzioni terapeutiche dopo il trapianto autologo in una situazione clinica è controverso e non è stato affrontato clinicamente [88]. Papadaki et al. [89] ha mostrato che mentre i BMMSC isolati da pazienti con AR erano risultati compromessi nella loro capacità di supportare l'ematopoiesi, I BMMSC isolati da pazienti con SM hanno mostrato capacità normale [89, 90]. Altri dati hanno dimostrato che i BMMSC derivano da pazienti con AR, SIGNORINA, SLE autoimmune, sclerosi sistemica (SSc) e la sindrome di Sjogren ha mantenuto le sue capacità immunomodulanti in vitro [91, 92].

Applicazione clinica di MSC nelle malattie autoimmuni
Data la loro sicurezza in vivo confermata e la logica che le MSC possiedono proprietà immunomodulanti e antinfiammatorie, i trattamenti di uso compassionevole per le malattie autoimmuni sono stati iniziati nei pazienti dopo l'esaurimento di altre opzioni di trattamento. Tutti i pazienti hanno fornito il consenso informato al trattamento. Qui, descriviamo il trattamento degli AdMSC nella perdita dell'udito autoimmune (AIED), SIGNORINA, PM, AD e RA. Dettagli sulla malattia dei pazienti e storie di trattamento, lo stato e i trattamenti della malattia sono riportati nella tabella 1 e file aggiuntivo 1; Caso clinico, Tabella S1 e figura S1. Ulteriori punteggi clinici per AD prima e dopo il trattamento sono mostrati nella Tabella 2. L'analisi del paziente si basava principalmente su parametri clinici. In alcuni casi, sono stati inoltre misurati i parametri di stato immunologico e ematico (casi 3, 4, 5, 8, 9, 10); tutti i casi hanno mostrato una diminuzione delle risposte infiammatorie e dei conteggi di eosinofili.

tavolo 1 Riepilogo dei trattamenti hAdMSC di 10 pazienti con diverse malattie autoimmuni associate.

tavolo 2 PUNTEGGIO dei risultati dei pazienti con AD.

Per tutti i trattamenti, 5 g di tessuti adiposi sono stati raccolti mediante liposuzione, trasferito immediatamente alla struttura GMP e al centro di ricerca sulle cellule staminali di RNL BIO e ampliato per cultura 3 passaggi che utilizzano il protocollo standard per ottenere gli AdMSC [4]. I pazienti hanno ricevuto tra 1 e 6 e.v. infusi di 200 milioni di AdMSC sospesi in soluzione fisiologica (ogni 100 milioni di cellule / 100 ml) a diversi intervalli (Vedi la tabella 1 e file aggiuntivo 1; Caso clinico). Due pazienti hanno ricevuto ulteriore intratecale (MS-paziente) e intrarticolare (RA-paziente) iniezioni di cellule (tavolo 1 e file aggiuntivo 1; Case report e tabella S1).

conclusioni
L'AdMSC umano può essere isolato da piccole quantità di tessuto adiposo, ampliato in modo efficiente per ottenere di più 109 cellule dopo 3 per 4 passaggi indipendenti dall'età del donatore e dallo stato della malattia. La potenza sostenuta e la stabilità genetica delle cellule rendono il tessuto adiposo una fonte molto attraente per le cellule multipotenti. La loro funzione immunmodulatoria, i modelli di homing e migratori nonché i precedenti studi clinici suggeriscono che queste cellule sono efficaci per il trattamento di diverse classi di malattie autoimmuni e la loro applicazione è sicura. Qui, abbiamo dimostrato notevoli effetti terapeutici di AdMSC autologhi espansi in coltura in una varietà di malattie autoimmuni nell'ambito di un'applicazione di uso compassionevole eticamente giustificata per pazienti con opzioni terapeutiche esaurite. Le infusioni endovenose multiple di cellule hanno comportato benefici clinici in tutti i pazienti trattati nel periodo di follow-up. Non sono stati osservati eventi avversi. I dati forniscono le prime prove del beneficio clinico nelle malattie autoimmuni, è necessario un ulteriore esame negli studi clinici controllati con un numero sufficiente di pazienti per trarre una conclusione definitiva sull'efficacia terapeutica e sui benefici a lungo termine. È importante sottolineare che, i dati mostrano che più infusione di AdMSC fino a 1 × 109 le cellule in un periodo inferiore a un mese sono sicure, dati corroboranti da studi preclinici e clinici usando BMMSC e AdMSC. inoltre, all'interno di questa piccola dimensione del campione, nessuna prova dell'efficacia dipendente dal donatore, oppure è stata trovata la velocità di espansione delle cellule in vitro dipendente dall'età. L'applicazione di cellule staminali autologhe qui descritta si basa sull'attuale stato dell'arte e fornisce una visione dei trattamenti per i pazienti che soffrono di una varietà di malattie autoimmuni incurabili senza restanti opzioni di trattamento.

Mentre è mostrato qui che la tecnologia per il trattamento dell'autoimmune usando AdMSC autologo è in atto e le aspettative derivate da studi preclinici possono essere confermate, c'è ancora una comprensione limitata delle modalità di azione. In conclusione, l'infusione sistemica di cellule staminali autologhe qui descritte offre promesse per una migliore gestione di un ampio spettro di malattie autoimmuni, indipendente dall'età del paziente.

terapia con cellule staminali