Studio del chimerismo delle cellule mesenchimali midollari ottenute da pazienti sottoposti a trapianto di midollo allogenico

Abstract Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) have been defined as primitive, undifferentiated cells, capable of self-renewal and with the ability to give rise to different cell lineages. They are key components of the hematopoietic microenvironment, that is composed of a complex network of cells and extra cellular matrix cooperating to regulate normal hematopoiesis. MSCs can be isolated from bone marrow and they produce growth factors and cytokines that promote hematopoietic cell expansion and differentiation. Several studies have shown that MSCs impact on allograft reaction and graft versus host disease (GvHD), as well as on autoimmune inflammatory disease and other disorders in which immunomodulation and tissue repair are required. Given the different types of hematopoietic transplantation performed in our Bone Marrow Transplant Unit, we evaluated the behavior of MSCs in our setting of transplant, looking at the impact on hematopoiesis and engraftment. In this study we have so far analyzed 10 patients with hematological disease 8 of which received peripheral blood stem cell (PBSC) haploidentical transplantation with T αβ/CD19 depletion, one with CD3/CD19 depletion and Cyclofosfamide post HSCT and one who received bone marrow transplantation from HLA-matching family donor. All patients received grafts from sex mismatched donors. Isolated MSCs were analyzed from sample of bone marrow aspiration at different time point post HSCT by FISH using the CEP X SO/Y SG probe, specific for the alpha satellite centromeric X chromosome region and for the satellite DNA III Y chromosome region. Our results show that MSCs remain of recipient origin in all patients in the early and later stages post transplant confirming that the engraftment of donor MSCs is an extremely rare event, and there is no difference depending on type of transplant or source of hematopoietic stem cells.

Le cellule stromali mesenchimali midollari (MSCs) sono cellule primitive e indifferenziate, capaci di autorinnovarsi e di dare origine a differenti linee cellulari. Sono componenti fondamentali del microambiente ematopoietico, composto da una complessa rete di cellule e da una matrice extracellulare che cooperano al fine di regolare il normale processo emopoietico. Le MSCs possono essere isolate dal midollo osseo e producono fattori di crescita e citochine che promuovono l’espansione e la differenziazione delle cellule ematopoietiche. Molti studi hanno messo in evidenza come le MSCs influenzino la reazione al trapianto allogenico e la malattia del trapianto contro l’ospite (GvHD), così come le malattie infiammatorie autoimmuni e altri disordini in cui intervengono i meccanismi di immunomodulazione e di riparazione dei tessuti. Partendo da questa evidenza e dalla possibilità di poter attuare diverse tipologie di trapianto emopoietico nella nostra Unità, abbiamo valutato l’impatto delle MSCs sull’emopoiesi e sull’attecchimento. In questo studio abbiamo analizzato 10 pazienti con neoplasie ematologiche 8 dei quali sottoposti a trapianto aploidentico di cellule staminali da sangue periferico con deplezione TCRαβ/CD19, uno con deplezione CD3/CD19 e Ciclofosfamide post HSCT e un paziente sottoposto a trapianto di midollo da donatore familiare HLA-compatibile. Tutti I pazienti avevano ricevuto l’inoculo da un donatore di sesso opposto. Le MSCs sono state analizzate da campioni di aspirato midollare a differenti time point dopo il trapianto, mediante FISH, utilizzando la sonda CEP X SO/Y SG, specifica per la regione alfa satellite centromerica del cromosoma X e per la regione del DNA satellite III del cromosoma Y. I nostri risultati mostrano che le MSCs rimangono di origine del ricevente in tutti I pazienti sia nelle prime fasi dopo il trapianto che successivamente. I nostri dati confermano i dati già pubblicati in letteratura che dimostrano come l’attecchimento delle MSCs sia un evento estremamente raro e non esista differenza a seconda del tipo di trapianto o fonte di cellule staminali emopoietiche.