Stelle nelle cellule staminali! Ricerca clinica e applicazione delle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale

Negli ultimi anni la ricerca sulle cellule staminali mesenchimali è andata costantemente aumentando e finora sono stati recuperati su Pubmed più di 47.000 articoli relativi alle cellule staminali mesenchimali.

Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale sono sempre state considerate un tesoro dagli scienziati e dimostrano costantemente il loro potenziale per il trattamento delle malattie e l'anti-invecchiamento.

Oggi l'editore vi spiegherà cosa sono le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale e dimostrerà il fascino delle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale in campo medico presentando casi applicativi di ricerca clinica sulle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale.

Cosa sono le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale?

Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale (hUC MSC) provengono dal cordone ombelicale dei neonati e sono più sicure e più primitive rispetto alle cellule staminali mesenchimali adulte. Hanno una maggiore proliferazione, differenziazione e capacità di regolamentazione immunitaria; Inoltre, rispetto ad altre fonti di cellule staminali mesenchimali, le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale vengono ottenute dal tessuto del cordone ombelicale staccato senza alcun danno per il corpo umano. Pertanto, le MSC del cordone ombelicale sono adatte per la ricerca e l’applicazione clinica e rappresentano la scelta preferita per la terapia cellulare e la medicina rigenerativa.

Le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale hanno mostrato un'elevata capacità di differenziazione in vitro, inclusi condrociti, adipociti, osteoblasti, cellule scheletriche, cardiomiociti, cellule epatiche, oltre a produrre cellule di glucagone, cellule secernenti somatostatina, cellule gliali (oligodendrociti) e neuroni dopaminergici. Pertanto, le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale sono molto adatte per applicazioni cliniche e ricerca scientifica.

Le cellule staminali mesenchimali sono diventate un hotspot di ricerca

Negli ultimi anni, la ricerca sulle cellule staminali mesenchimali è aumentata e i ClinicalTrials del NIH negli Stati Uniti sono il più grande database di ricerca clinica al mondo. Secondo i risultati della ricerca del database, al 13 maggio 2019, erano registrati nel database 753 studi clinici riguardanti le cellule staminali mesenchimali. Tra questi, il numero di studi clinici condotti in Cina, Europa e Stati Uniti è tra i primi tre al mondo.

Dal punto di vista delle tipologie di patologie trattate, la ricerca clinica sulle cellule staminali mesenchimali coinvolge centinaia di patologie. Tra questi, le malattie neurologiche, cardiovascolari e ortopediche sono le tre principali aree di ricerca, rappresentando oltre il 15% e il totale supera la metà. Inoltre, la percentuale di diabete, fegato, polmoni, tratto gastrointestinale, pelle, malattie autoimmuni e malattia del trapianto contro l’ospite (GVHD) è di circa il 5%, che è un’importante direzione della ricerca clinica sulle cellule staminali mesenchimali.

Caso di ricerca applicativa clinica delle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale

01.Malattie metaboliche

1.1 Diabete

Al momento, dal punto di vista clinico non esiste una cura radicale per il diabete e possiamo fare affidamento solo sull’insulina o sui farmaci in vitro per ridurre lo zucchero nel sangue e allo stesso tempo cooperare con la dieta e l’esercizio fisico. Le cellule staminali mesenchimali hanno la capacità di stimolare le isole pancreatiche β La funzione di rigenerazione cellulare.

In Cina sono tre i migliori ospedali che hanno condotto ricerche cliniche sul trapianto di cellule staminali mesenchimali nel trattamento del diabete di tipo II. La maggior parte dei pazienti ha ottenuto l’effetto di ridurre lo zucchero nel sangue e l’insulina e alcuni addirittura hanno smesso di assumere farmaci. Allo stesso tempo, le condizioni fisiche del paziente sono migliorate e il suo stato di salute è stato in una certa misura corretto.

Il Fuzhou General Hospital della regione militare di Nanchino ha esplorato la sicurezza e l'efficacia delle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale combinate con cellule staminali mesenchimali autologhe del midollo osseo nel trattamento del diabete di tipo I senza immunoterapia. I risultati hanno mostrato che l’effetto del trattamento su 42 pazienti era buono. La C-Pep è aumentata del 105,7%, l'insulina del 49,3%, l'HbA1c è diminuita del 12,6%, la glicemia rapida è diminuita del 24,4% e la richiesta di insulina è diminuita del 29,2%.

1.2 Complicanze del diabete

Le cellule staminali mesenchimali hanno una prospettiva di applicazione più ampia nelle complicanze del diabete.

1.2.1 Piede diabetico

Presso l'Ospedale popolare provinciale dello Shaanxi, in condizioni sterili, una sospensione di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale è stata iniettata nei muscoli ad intervalli di 3 cm x 3 cm nelle lesioni di 5 pazienti ricoverati con diabete di tipo II complicato da piede diabetico. Per i soggetti con lesioni gravi, le iniezioni sono state distanziate di 1 cm x 1 cm l'una dall'altra nel piede, concentrandosi sull'iniezione attorno all'ulcera. Dopo il trattamento, il grado di dolore e intorpidimento del piede è stato significativamente ridotto, la claudicatio intermittente è notevolmente migliorata e le ulcere sono completamente guarite.

Presso l'ospedale provinciale affiliato dell'Anhui Medical University, cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale sono state iniettate nei siti dell'ulcera degli arti colpiti di 53 pazienti con piede diabetico di grado II-IV. Dopo tre mesi di trattamento, rispetto al gruppo di controllo, il gruppo di trattamento ha mostrato un miglioramento significativo della temperatura cutanea, dell’indice di pressione caviglia-braccio, della tensione dell’ossigeno cutaneo e della distanza percorsa a piedi.

1.2.2 Nefropatia diabetica

Il Clinical Medical College dell'Ospedale Generale di Fuzhou, la Seconda Università di Medicina Militare e l'Ospedale affiliato di Changzheng della Seconda Università di Medicina Militare hanno trattato 15 pazienti con cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale mediante intervento nell'arteria dorsale pancreatica, nelle arterie renali bilaterali e infusione di vene periferiche . Dopo il trattamento, i pazienti hanno mostrato miglioramenti nella pressione sanguigna, nella glicemia, nei livelli di peptide C e negli indicatori di funzionalità renale. In termini di efficacia clinica nel migliorare la pressione arteriosa diastolica e la funzione renale, il gruppo di trattamento ha sovraperformato il gruppo di controllo trattato con telmisartan orale più iniezione sottocutanea di insulina.

02.Disturbi neurologici

2.1 Malattia di Parkinson

Il primo caso di trapianto di cellule staminali per la malattia di Parkinson in Cina è stato completato in un ospedale di Shijiazhuang. Xie Xiyun, un indonesiano di 76 anni, soffriva del morbo di Parkinson da oltre un decennio, accusando rigidità e contrazione in tre dita della mano destra, rigidità del corpo, difficoltà di deglutizione e perdita della capacità di prendersi cura di sé. Nel giro di poche ore dal trapianto di cellule staminali mesenchimali, quella sera era in grado di mangiare senza problemi e di guardare comodamente la televisione, con un miglioramento significativo di altri sintomi.

Il dottor Sun Li della China Medical University ha infuso una sospensione contenente cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale nelle arterie del collo di 10 pazienti affetti da morbo di Parkinson. Dopo il trapianto, i pazienti hanno mostrato miglioramenti nella postura nel camminare, nella gravità del tremore, nei movimenti volontari e nella capacità di sedersi e stare in piedi. Non solo ha controllato efficacemente la progressione della malattia di Parkinson, ma ha anche migliorato significativamente la funzione del tessuto cerebrale danneggiato, migliorando così la qualità della vita dei pazienti.

2.2 demenza senile

Il team guidato da Zhou Qiang dell’ospedale Jinyang nella città di Guiyang ha trattato quattro pazienti anziani affetti da demenza utilizzando cellule staminali autologhe del midollo osseo. Il primo paziente, un maschio di 75 anni, non riconosceva i membri della famiglia al momento del ricovero e presentava perdita di controllo della vescica e dell'intestino. Dopo il trattamento del trapianto, questi sintomi sono migliorati rapidamente e, una volta dimesso, non solo ha riconosciuto i suoi familiari, ma ha anche riacquistato la normale funzione della vescica e dell'intestino.

2.3 Insonnia

Il dottor Wang Yali dell'ospedale armato della polizia di Zhejiang ha trattato 19 pazienti affetti da insonnia mediante infusione endovenosa di cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale. Tutti questi pazienti hanno riscontrato difficoltà ad addormentarsi, diminuzione della qualità del sonno e durata del sonno totale inferiore a 6 ore. Dopo un mese di trattamento, il miglioramento della qualità del sonno nei pazienti era paragonabile a quello dei farmaci orali. Dopo due mesi di trattamento, i punteggi della qualità del sonno dei pazienti erano significativamente migliori rispetto a quelli dei farmaci orali. Dopo tre mesi di trattamento, anche la qualità del sonno dei pazienti era significativamente migliore rispetto a quella dei farmaci orali e gli effetti di un singolo trattamento potevano durare fino a un anno, migliorando significativamente la qualità del sonno nei pazienti.

03.Disturbi muscoloscheletrici

3.1 Malattia degenerativa delle articolazioni

Negli anni '90, Brittberg e altri iniziarono a ottenere alcuni risultati nella riparazione delle lesioni della cartilagine utilizzando condrociti autologhi. Pertanto, sempre più studi iniziarono a concentrarsi sulle cellule staminali mesenchimali. Le cellule staminali mesenchimali possono differenziarsi in vari tessuti e riparare le lesioni della cartilagine della superficie articolare e dell'osso subcondrale.

In uno studio condotto da Akgun et al. del Dipartimento di Ortopedia e Traumatologia dell’Università di Istanbul in Turchia, hanno confrontato gli effetti terapeutici delle cellule staminali mesenchimali autologhe del midollo osseo e dei condrociti in 14 pazienti con osteoartrite. Hanno scoperto che i pazienti sottoposti a trattamento con cellule staminali mesenchimali hanno mostrato miglioramenti più significativi nei punteggi degli esiti degli infortuni al ginocchio e dell’osteoartrosi (KOOS) e nei punteggi della scala analogica visiva (VAS).

Wakitani et al. della Feinberg School of Medicine della Northwestern University e del Cleveland Clinic Hospital dell’Ohio University hanno condotto uno studio clinico utilizzando cellule staminali mesenchimali. Nel gruppo sperimentale, un gel di collagene mescolato con cellule staminali mesenchimali autologhe derivate dal midollo osseo è stato impiantato nelle lesioni della cartilagine articolare dei pazienti, mentre il gruppo di controllo ha ricevuto solo una uguale quantità di gel di collagene. Entrambi i gruppi hanno mostrato miglioramenti nella funzione articolare, ma solo il gruppo sperimentale ha mostrato la rigenerazione della cartilagine trasparente nel sito della lesione. Hanno seguito 41 pazienti che hanno ricevuto terapia con cellule staminali mesenchimali per un massimo di 11 anni e non hanno riscontrato complicazioni gravi.

04.Malattie dell'apparato riproduttivo

4.1 Infertilità

Riparare i gravi danni all'endometrio, che è l'incubo di molte donne infertili, è ora possibile grazie alla tecnologia rigenerativa delle cellule staminali mesenchimali, che dà speranza di realizzare i sogni di maternità delle donne.

Il team del Professor Hu Yali del Dipartimento di Ostetricia e Ginecologia dell'Ospedale Gulou di Nanchino, in collaborazione con il team del Professor Dai Jianwu dell'Istituto di Genetica e Biologia dello Sviluppo dell'Accademia Cinese delle Scienze, ha sviluppato con successo, per la prima volta a livello internazionale, un metodo per combinare scaffold di collagene con cellule staminali mesenchimali. Integrando le tradizionali tecniche isteroscopiche, hanno ottenuto la riparazione funzionale dell’endometrio danneggiato, aiutando tre pazienti a realizzare il loro sogno di diventare madri.

La signora Hu di Yancheng, Jiangsu, ha subito tre aborti naturali di età compresa tra 31 e 34 anni, che hanno portato a gravi aderenze nella sua cavità uterina a causa di interventi chirurgici di curettage uterino post-aborto. Utilizzando cellule staminali mesenchimali, l'ospedale Gulou di Nanchino ha riparato con successo il suo endometrio nel corso di otto mesi. Ciò le ha permesso di concepire con successo e il 17 luglio 2014 ha dato alla luce il primo "bambino di medicina rigenerativa" in Cina.

La "chirurgia di rigenerazione endometriale" con cellule staminali mesenchimali dell'ospedale di Nanchino Gulou ha consentito con successo a 13 pazienti sterili con gravi aderenze della cavità uterina di concepire e partorire, per un totale di 14 "bambini di medicina rigenerativa" sani.

4.2 Insufficienza ovarica prematura

L’insufficienza ovarica prematura si riferisce al fenomeno in cui le donne sperimentano atrofia ovarica e interrompono l’ovulazione prima dei 40 anni. Attualmente, circa l’1% delle donne in età riproduttiva in tutto il mondo sperimenta un’insufficienza ovarica prematura, rendendola una causa significativa di infertilità femminile.

Il professor Wu Ji e il suo team dell'Università Jiao Tong di Shanghai in Cina hanno isolato cellule staminali riproduttive femminili da topi transgenici con proteina fluorescente verde di una o due settimane di età. Dopo la purificazione, la coltura e altri processi, queste cellule sono state trapiantate in topi con insufficienza ovarica prematura. I risultati della ricerca hanno mostrato che le cellule staminali riproduttive femminili, come altre cellule staminali, hanno proprietà di homing. Dopo l’homing, alcune cellule si sono differenziate e si sono sviluppate gradualmente in ovociti maturi, ripristinando così la funzione ovarica.

4.3 Disfunzione erettile (DE)

L’uso della terapia con cellule staminali per la disfunzione erettile può sia sostituire le cellule del tessuto penieno danneggiate o morte, sia secernere fattori per riparare le cellule del tessuto penieno funzionalmente compromesse.

Quindici pazienti con disfunzione erettile in Danimarca hanno ricevuto infusioni di cellule staminali mesenchimali senza farmaci o trapianto di pene. Dopo sei mesi, otto uomini erano in grado di avere rapporti sessuali normalmente.

05.Malattie autoimmuni

Nel 2007, il professor Sun Lingyun in Cina ha trattato con successo due casi di lupus eritematoso sistemico refrattario utilizzando cellule staminali mesenchimali e l’anno successivo ha trattato altri nove casi. Dopo il trattamento, i sintomi dei pazienti erano significativamente alleviati e non si è verificata alcuna recidiva durante un follow-up di 6 mesi.

Nel 2012, il Dipartimento di Reumatologia e Immunologia dell'Ospedale Affiliato dell'Università di Jiangsu ha infuso per via endovenosa cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale per 21 pazienti affetti da lupus eritematoso sistemico, riducendo significativamente i livelli di proteine ​​urinarie in questi pazienti, diminuendo l'attività della malattia e abbassando il lupus eritematoso sistemico. Punteggio dell'indice di attività della malattia.

L’impatto del trapianto di cellule staminali mesenchimali sull’attività della malattia e sulle proteine ​​urinarie nei pazienti con lupus eritematoso sistemico (LES)

Nel 2013, il Dipartimento di Reumatologia e Immunologia del Primo Ospedale Affiliato dell'Università di Yangtze e del Primo Ospedale Popolare di Jingzhou hanno somministrato cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale attraverso la vena cubitale anteriore a 18 pazienti affetti da lupus eritematoso sistemico. Un mese dopo, la maggior parte dei pazienti ha mostrato un miglioramento significativo dei sintomi e dei segni clinici come febbre, affaticamento e debolezza rispetto a prima del trapianto.

06.anti-invecchiamento

L'invecchiamento del corpo umano è legato alla quantità insufficiente o inattiva di cellule staminali. Con l’aumentare dell’età, c’è una tendenza al ribasso sia nella quantità che nella qualità delle cellule staminali nel corpo. Questa tendenza porta al declino e all’invecchiamento delle cellule danneggiate e degli organi e dei tessuti composti da cellule, con conseguente salute e invecchiamento non ottimali. Le cellule staminali mesenchimali hanno il potenziale per la differenziazione multipotente, in grado di differenziarsi in vari tipi di cellule staminali necessarie nel corpo. Integrando le cellule staminali insufficienti nel corpo e riparando organi e tessuti danneggiati, le cellule staminali mesenchimali svolgono un ruolo anti-invecchiamento.

Con il crescente interesse e l’applicazione della ricerca sulle cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale, si ritiene che nel prossimo futuro queste saranno ampiamente applicate in contesti clinici, fornendo così un maggiore valore alla salute umana.