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Trasplante de células madre

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Durante el autotrasplante de células madre de la médula ósea para producir nuevas células sanguíneas, ¿por qué se destruyen todas las demás células madre distintas de la obtenida?


Los autotrasplantes de células madre se utilizan para tratar a personas cuya médula ósea ha sido destruida o dañada por enfermedades como linfomas o por irradiación o tratamientos contra el cáncer. Como están dañados y potencialmente cancerosos, se eliminan. Luego se reemplazan en el trasplante. La idea es destruir todas las células antes de trasplantar la médula ósea.


Trasplante de células madre: biología, procesos y terapia

Anthony D. Ho recibió su formación en medicina interna y hematología-oncología en la Universidad de Heidelberg de 1974 a 1982. Fue nombrado "profesor titular" en la Universidad de Ottawa, Canadá, de 1990 a 1992 y en la Universidad de California, San Diego (USCD), de 1992 a 1998. En abril de 1998 aceptó el cargo actual como presidente del Departamento de Medicina V en Heidelberg. Su foco de investigación ha sido el comportamiento y la biología de las células madre derivadas de la médula y sus aplicaciones en el trasplante clínico. Es miembro de la Comisión Nacional de Ética para la Investigación con Células Madre del Instituto Robert-Koch, Berlín. Recibió el título de Profesor Honorario de la Universidad Médica de Tongji en Wuhan, China, en octubre de 2003.

Ronald Hoffman recibió su formación de posgrado en la Universidad McGill en Montreal, Quebec y la Universidad de Stanford en Palo Alto, California. De 1997 a 1982 fue miembro de la facultad de la Facultad de Medicina de la Universidad de Yale. Después de dos años en la industria como vicepresidente de investigación en Systemix, Inc., regresó a la academia para trabajar en su puesto actual como director del Centro de Cáncer de la Universidad de Illinois. El Dr. Hoffman ha publicado más de 240 artículos científicos y es el editor en jefe de uno de los libros más populares en hematología: Hematología: Principios básicos y práctica. El Dr. Hoffman ha sido elegido recientemente para el prestigioso cargo de Presidente de la Sociedad Estadounidense de Hematología (ASH).


Revista de biología y trasplante de células madre

Journal of Stem Cell Biology and Transplantation da la bienvenida a la presentación de manuscritos que cumplan con los criterios generales de importancia y excelencia científica. Los artículos se publicarán aproximadamente 7 días después de la aceptación.
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Journal of Stem Cell Biology and Transplantation publica artículos de investigación originales de destacada importancia médica. Consideraremos manuscritos de cualquier extensión; alentamos la presentación tanto de trabajos sustanciales de larga duración como de manuscritos más breves que informen sobre hallazgos novedosos que podrían basarse en una gama más limitada de experimentos.
El estilo de redacción debe ser conciso y accesible, evitando la jerga para que el artículo sea comprensible para lectores ajenos a una especialidad o para aquellos cuya lengua materna no es el inglés. Los editores harán sugerencias sobre cómo lograr esto, así como sugerencias de recortes o adiciones que podrían hacerse al artículo para fortalecer el argumento. Nuestro objetivo es hacer que el proceso editorial sea riguroso y coherente, pero no intrusivo ni autoritario. Se anima a los autores a que utilicen su propia voz y decidan cuál es la mejor forma de presentar sus ideas, resultados y conclusiones. Aunque alentamos las presentaciones de todo el mundo, requerimos que los manuscritos se envíen en inglés. Los autores que no utilicen el inglés como primer idioma pueden comunicarse con nosotros para obtener información adicional. Como un paso hacia la superación de las barreras del idioma para la aceptación del artículo, animamos a los autores que dominen otros idiomas a que proporcionen copias de sus artículos completos o resúmenes en otros idiomas. Publicaremos estas traducciones como información de apoyo y las enumeraremos, junto con otros archivos de información de apoyo, al final del texto del artículo.

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Directrices para artículos de investigación
Los artículos de investigación son artículos escritos en base a los datos empíricos / secundarios recopilados utilizando una metodología de investigación claramente definida, donde las conclusiones se extraen del análisis de los datos recopilados. La información debe basarse en investigaciones originales que se sumen al cuerpo de conocimientos de Journal of Stem Cell Biology y trasplantes. Los artículos deben proporcionar una descripción crítica o un análisis de los datos presentados al tiempo que agregan áreas nuevas y en rápida evolución en el campo. Incluya un resumen de un máximo de 300 palabras con 7 a 10 palabras clave importantes. El resumen debe dividirse en Objetivo, Métodos, Resultados y Conclusión. Los artículos de investigación deben adherirse a un formato que constituya la introducción seguida de una breve revisión de la literatura relevante, metodología aplicada (para recopilar los datos), discusión y referencias, tablas y leyendas de figuras.

Revisar articulos
Los artículos de revisión se escriben principalmente en base a datos secundarios que están en consonancia con el tema de la revista. Son discusiones breves pero críticas sobre un aspecto específico del tema en cuestión. Las revisiones generalmente comienzan con el enunciado del problema con un breve resumen de 300 palabras y pocas palabras clave. La introducción generalmente presenta el tema a los lectores seguido de una discusión analítica con la ayuda de tablas, gráficos, imágenes e ilustraciones necesarias cuando sea necesario. Resume el tema con una conclusión. Todas las declaraciones u observaciones en los artículos de revisión deben basarse en las citas necesarias, proporcionando una referencia completa al final del artículo.

Comentarios
Los comentarios son artículos de opinión escritos en su mayoría por escritores veteranos y experimentados sobre un desarrollo específico, una innovación reciente o hallazgos de investigación que coinciden con el tema de la revista. Son artículos muy breves con el título y el resumen que brindan la esencia del tema a discutir, con pocas palabras clave. Inmediatamente establece los problemas y proporciona un análisis completo con la ayuda de ilustraciones, gráficos y tablas si es necesario. Resume el tema con una breve conclusión, citando las referencias al final.

Caso de estudio
Se aceptan estudios de casos con el fin de agregar información adicional relacionada con la investigación de investigación que avanza en el campo de Journal of Stem Cell Biology and Transplantation. Debe agregar valor al contenido / artículo principal enviado, proporcionando información clave sobre el área central. Los informes de casos deben ser breves y seguir un formato claro como la Sección de Casos y Métodos (que describen la naturaleza del problema clínico y la metodología adoptada para abordarlo), la sección de discusión que analiza el caso y una sección de Conclusión que resume todo el caso. .

Editoriales
Los editoriales son comentarios concisos sobre un artículo / número publicado actualmente en Journal of Stem Cell Biology and transplantation. La oficina editorial puede acercarse para cualquiera de estos trabajos y los autores deben enviarlo dentro de las tres semanas posteriores a la fecha de recepción de la invitación.

Cartas al editor / Comunicaciones concisas
Las cartas al editor deben limitarse a comentarios sobre artículos anteriores publicados con referencia específica a cuestiones y causas relacionadas con él. Debe ser informes concisos, completos y breves de casos o hallazgos de investigación. No sigue un formato como resumen, subtítulos o agradecimientos. Es más una respuesta o la opinión del lector sobre un artículo en particular publicado y debe llegar al editor dentro de los 6 meses posteriores a la publicación del artículo.

Reconocimiento: Esta sección incluye reconocimiento de personas, detalles de la subvención, fondos, etc.

Nota: Si un autor no envía su trabajo de acuerdo con las instrucciones anteriores, se le solicita que mantenga títulos claros, es decir, encabezados y subtítulos.

Referencias: Solo los manuscritos publicados o aceptados deben incluirse en la lista de referencias. No se deben citar resúmenes de reuniones, discursos de conferencias o artículos que se hayan enviado pero que aún no se hayan aceptado. Todas las comunicaciones personales deben estar respaldadas por una carta de los autores relevantes.
iMedPub utiliza el método de citas numeradas (secuencia de citas). Las referencias se enumeran y numeran en el orden en que aparecen en el texto. En el texto, las citas deben indicarse con el número de referencia entre paréntesis. Las citas múltiples dentro de un solo juego de corchetes deben estar separadas por comas. Cuando hay tres o más citas secuenciales, deben darse como un rango. Ejemplo: & quot. ahora permiten a los biólogos monitorear simultáneamente la expresión de miles de genes en un solo experimento [1,5-7,28] & quot. Asegúrese de que las partes del manuscrito estén en el orden correcto para la revista relevante antes de ordenar las citas. Las leyendas de las figuras y las tablas deben estar al final del manuscrito.

Estilo para la lista de referencias:
Ejemplos de

  • Laemmli Reino Unido (1970) Escisión de proteínas estructurales durante el ensamblaje de la cabeza del bacteriófago T4. Nature 227: 680-685.
  • Brusic V, Rudy G, Honeyman G, Hammer J, Harrison L (1998) Predicción de péptidos de unión a MHC de clase II mediante un algoritmo evolutivo y una red neuronal artificial. Bioinformática 14: 121-130.
  • Doroshenko V, Airich L, Vitushkina M, Kolokolova A, Livshits V, et al. (2007) YddG de Escherichia coli promueve la exportación de aminoácidos aromáticos. FEMS Microbiol Lett 275: 312-318.

Nota: Enumere los primeros cinco autores y luego agregue & citar & quot si hay autores adicionales.

Artículos de revistas electrónicas Utilidades de programación de Entrez
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK25500/

  • Baggot JD (1999) Principios de disposición de fármacos en animales domésticos: la base de la farmacología clínica veterinaria. (1stedn), W.B. Saunders Company, Filadelfia, Londres, Toranto.
  • Zhang Z (2006) Herramientas bioinformáticas para el análisis diferencial de datos de perfiles de expresión proteómica de muestras clínicas. Taylor y Francis CRC Press.

Conferencias
Hofmann T (1999) The Cluster-Abstraction Model: aprendizaje no supervisado de jerarquías de temas a partir de datos de texto. Actas de la Conferencia conjunta internacional sobre inteligencia artificial.

Mesas
Estos deben usarse como mínimo y diseñarse de la manera más simple posible. Recomendamos encarecidamente a los autores que envíen tablas en formato .doc. Las tablas deben escribirse a doble espacio en todas partes, incluidos los títulos y las notas al pie de página. Cada tabla debe estar en una página separada, numerada consecutivamente en números arábigos y provista de un encabezado y una leyenda. Las tablas deben ser autoexplicativas sin hacer referencia al texto. Preferiblemente, los detalles de los métodos utilizados en los experimentos deben describirse en la leyenda en lugar del texto. Los mismos datos no deben presentarse tanto en forma de tabla como de gráfico ni repetirse en el texto. Las celdas se pueden copiar de una hoja de cálculo de Excel y pegar en un documento de Word, pero los archivos de Excel no se deben incrustar como objetos.

Nota: Si el envío está en formato PDF, se solicita al autor que lo conserve en formato .doc para ayudar a completar el proceso con éxito.

Cifras
Los formatos de archivo preferidos para imágenes fotográficas son .doc, TIFF y JPEG. Si ha creado imágenes con componentes separados en diferentes capas, envíenos los archivos de Photoshop.
Todas las imágenes deben ser iguales o superiores al tamaño de pantalla previsto, con las siguientes resoluciones de imagen: Line Art 800 dpi, Combinación (Line Art + Halftone) 600 dpi, Halftone 300 dpi. Consulte la tabla de especificaciones de calidad de imagen para obtener más detalles. Los archivos de imagen también deben recortarse lo más cerca posible de la imagen real.
Utilice números arábigos para designar figuras y letras mayúsculas para sus partes (Figura 1). Comience cada leyenda con un título e incluya una descripción suficiente para que la figura sea comprensible sin leer el texto del manuscrito. La información proporcionada en leyendas no debe repetirse en el texto.
Figuras legendarias: Estos deben escribirse en orden numérico en una hoja separada.

Tablas y ecuaciones como gráficos
Si las ecuaciones no se pueden codificar en MathML, envíelas en formato TIFF o EPS como archivos discretos (es decir, un archivo que contiene solo los datos de una ecuación). Solo cuando las tablas no se pueden codificar como XML / SGML pueden enviarse como gráficos. Si se utiliza este método, es fundamental que el tamaño de fuente en todas las ecuaciones y tablas sea coherente y legible en todas las presentaciones.

Información suplementaria
Toda la información complementaria (figuras, tablas y diagrama de resumen, etc.) se proporciona como un único archivo PDF, cuando es posible. Tamaño de archivo dentro de los límites permitidos para información complementaria. Las imágenes deben tener un tamaño máximo de 640 x 480 píxeles (9 x 6,8 pulgadas a 72 píxeles por pulgada).

Pruebas y reimpresiones
Las pruebas electrónicas se enviarán como un archivo adjunto de correo electrónico al autor correspondiente como un archivo PDF. Las pruebas de página se consideran la versión final del manuscrito y no se realizarán cambios en el manuscrito en la etapa de prueba. Los autores pueden descargar libremente el archivo PDF. Las copias impresas de los documentos están disponibles a pedido. Haga clic en el enlace para ver los cargos.

Derechos de autor
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Condiciones tratadas con trasplante de médula ósea

Enfermedades hereditarias y de células inmunitarias
Algunos niños nacen con una incapacidad para producir ciertos tipos de células sanguíneas (linfocitos), dejándolos susceptibles a infecciones potencialmente mortales. Estos niños pueden recibir tratamiento con trasplantes de células madre. Tienen buenas posibilidades de un trasplante exitoso porque su sistema inmunológico ya es deficiente. Esto reduce la necesidad de un tratamiento previo intensivo y la posibilidad de rechazo y de la enfermedad de injerto contra huésped (EICH, obtenga más información) es mucho menor.

Los niños que nacen con trastornos sanguíneos hereditarios, como la anemia de células falciformes y la talasemia, ahora se consideran para trasplantes. Por lo general, estas afecciones no ponen en peligro la vida y, en el pasado, el trasplante de médula ósea se consideraba demasiado riesgoso. Debido a los avances y al aumento de la tasa de éxito de los trasplantes, esta opción ahora está disponible para estos pacientes.

Leucemia, linfoma, mieloma
La leucemia, el linfoma y el mieloma son los cánceres que se tratan con mayor frecuencia con trasplantes de médula ósea y de células madre. La siguiente es una lista de los subtipos de estos cánceres que se tratan con BMT / HSCT:

  • leucemia mielógena aguda3
  • leucemia linfocítica aguda en adultos3
  • leucemia linfocítica aguda infantil (riesgo muy alto, sin remisión o recaída) 3
  • leucemia linfocítica crónica3
  • leucemia mielógena crónica3
  • Linfoma de Hodgkin (si ya no responde al tratamiento o regresa) 3
  • mielofibrosis idiopática (metaplasia mieloide agnogénica)
  • linfoma (si es refractario al tratamiento o recurrente) 3
  • síndrome mielodisplásico (leucemia mielógena oligoblástica) 3
  • mieloma3

Investigación científica

Los científicos pueden utilizar células madre para comprender mejor el desarrollo y las enfermedades humanas. Al estudiar las células madre embrionarias, los investigadores esperan aprender cómo se diferencian para formar tejidos y órganos, cómo se desarrollan las enfermedades y afecciones en estos tejidos y cómo la edad afecta su función.

Los científicos también pueden usar los ESC para probar y desarrollar nuevos medicamentos y ayudarlos a identificar nuevos tratamientos potenciales para enfermedades como la enfermedad de Parkinson, la insuficiencia cardíaca y las lesiones de la médula espinal.

Tratamiento de enfermedades

Los CES tienen un enorme potencial en el desarrollo de restaurativo o regenerador medicina, en la que los tejidos dañados son reemplazados por tejidos sanos. Actualmente, varias terapias con células madre son posibles y podrían usarse para tratar una variedad de lesiones y enfermedades. Estos incluyen lesiones de la médula espinal, degeneración retiniana y macular, insuficiencia cardíaca, diabetes tipo 1 y rotura de tendones.

Sin embargo, la investigación sobre el uso de los ESC para la medicina regenerativa está en curso y se requiere una mejor comprensión antes de que la medicina moderna pueda aprovechar todo su potencial. En el futuro, los científicos esperan que las terapias con células madre se puedan usar para tratar afecciones actualmente incurables o difíciles de tratar, como el SIDA o ciertos tipos de cáncer.

Actualmente, la terapia con células madre más común es el trasplante de células madre hematopoyéticas (HSC) multipotente. Este tratamiento implica el trasplante de hematopoyético (o sangre) células madre y generalmente se usa para tratar enfermedades que afectan a las células sanguíneas, como leucemia y anemia.

Desarrollo de fármacos

Los ESC también se pueden utilizar en el desarrollo de nuevos fármacos, que deben probarse en tejidos vivos para determinar su eficacia y los posibles efectos secundarios.

Las células madre cultivadas en el laboratorio se pueden estimular para que se diferencien en cualquier tipo de tejido humano, por lo que se utilizan comúnmente en los ensayos preclínicos de fármacos. Una vez que se han determinado el potencial y los riesgos del nuevo fármaco mediante el uso de células madre, el tratamiento se puede utilizar en pruebas con animales y, eventualmente, en ensayos clínicos en humanos.


¿Cuál es la relevancia de las poblaciones trasplantables de linaje inmortal limitado para el debate de las células madre del cáncer?

Existe una literatura científica masiva que identifica y caracteriza la presencia de lesiones epiteliales mamarias premalignas en roedores. Estas lesiones se pueden trasplantar a almohadillas de grasa mamaria sin epitelio, como en el epitelio mamario normal, y crecen manteniendo su fenotipo hiperplásico [19,20]. A diferencia de las excrecencias mamarias normales, estas poblaciones no presentan senescencia de crecimiento tras el trasplante en serie. De forma similar a las excrecencias mamarias normales, no crecen en los sitios ectópicos, no crecen demasiado a las excrecencias mamarias normales dentro de la misma almohadilla de grasa y dejan de crecer cuando se alcanzan los límites de la almohadilla de grasa mamaria. Estas poblaciones muestran una mayor tendencia a desarrollar tumores mamarios focales que las excrecencias mamarias normales.

Se han aislado dos poblaciones inmortales premalignas fenotípicas importantes, aquellas que mantienen una morfología lobular y alveolar y un patrón de crecimiento en ausencia de embarazo y las que crecen con una morfología ductal. Es tentador atribuir los orígenes de estas poblaciones premalignas a progenitores inmortalizados limitados por lóbulos y progenitores limitados por conductos, respectivamente, lo que significaría que estos progenitores limitados por linaje son objetivos para la transformación maligna. Ambas poblaciones comprenden tipos de células luminales y mioepiteliales de acuerdo con la naturaleza pluripotente de los progenitores limitados por linaje. Muchas de las líneas de hiperplasia ductal (es decir, EL-12) pueden inducirse con estimulación hormonal para formar alvéolos secretores. Otros (es decir, EL-11) son refractarios al desarrollo alveolar con tratamiento hormonal o incluso en huéspedes embarazadas a término [26,27]. Es muy probable que estas últimas poblaciones contengan solo tallos / progenitores de conductos limitados. Las excrecencias hiperplásicas alveolares son incapaces de producir yemas terminales terminales con sus células capilares características y, por lo tanto, no pueden producir conductos, sino que se expanden radialmente de una manera que actualmente no se comprende bien. La hipótesis es que estas poblaciones están totalmente sustentadas por progenitores / tallo transformados con lóbulos limitados. Esto aún no se ha probado definitivamente.

los en el lugar Las lesiones, los nódulos alveolares hiperplásicos y las lesiones ductales hiperplásicas que dan lugar a las excrecencias inmortalizadas descritas anteriormente pueden considerarse análogas a las lesiones hiperplásicas en etapa temprana descritas en la mama humana (por ejemplo, unidades lobulillares hiperplásicas agrandadas y enfermedad proliferativa sin atipia), y como esto puede revelar pistas importantes sobre la etiología de estas lesiones mamarias humanas en un estudio adicional. Sugerimos que estos modelos indican que las células mamarias pluripotentes autorrenovables distintas de la célula madre mamaria primordial pueden ser objetivos para la transformación neoplásica.


¿Qué son las células madre?

Las células madre productoras de sangre también se denominan células de la médula ósea o células madre hematopoyéticas. Son células inmaduras que pueden convertirse en cualquier tipo de célula sanguínea, entre las que se incluyen:

  • glóbulos blancos, que ayudan al cuerpo a combatir las infecciones
  • glóbulos rojos, que transportan oxígeno por todo el cuerpo
  • plaquetas, que son importantes en la coagulación de la sangre y ayudan a controlar el sangrado

Las células madre se producen en la médula ósea. Este es un tejido similar a una esponja que se encuentra principalmente dentro de huesos grandes como el esternón, la pelvis, las costillas y la columna. Antes de un trasplante, las células madre se pueden recolectar de la médula ósea de una persona o de su torrente sanguíneo.


IPSC

Aunque la pluripotencia puede ocurrir naturalmente solo en las células madre embrionarias, es posible inducir a las células diferenciadas terminalmente a volverse pluripotentes nuevamente. El proceso de reprogramación directa convierte las células somáticas diferenciadas en líneas iPSC que pueden formar todos los tipos de células de un organismo. La reprogramación se centra en la expresión de oncogenes como Myc y Klf4 (factor 4 similar a Kruppel). Este proceso se ve reforzado por una regulación a la baja de genes que promueven la estabilidad del genoma, como p53. Además, la reprogramación celular implica la alteración de las histonas. Todos estos procesos pueden causar un riesgo potencial mutagénico y luego conducir a un mayor número de mutaciones. Quinlan y col. [40] verificó las iPSC de ratón completamente pluripotentes utilizando algoritmos de detección de variación estructural (SV) y secuenciación del ADN del genoma completo. Con base en esos estudios, se confirmó que aunque había mutaciones únicas en la región no genética, había inserciones sin retrotransposón. Esto llevó a la conclusión de que los métodos de reprogramación actuales pueden producir iPSC totalmente pluripotentes sin alteraciones genómicas graves.

Durante el curso del desarrollo de hESC pluripotentes a células somáticas diferenciadas, aparecen cambios cruciales en la estructura epigenética de estas células. Existe una restricción o permiso para la transcripción de genes relevantes para cada tipo de célula. Cuando las células somáticas se reprograman utilizando factores de transcripción, toda la arquitectura epigenética debe reacondicionarse para lograr iPSC con pluripotencia [41]. Sin embargo, las células de cada tejido se someten a una metilación genómica somática específica. Esto influye en la transcripción, que puede causar además alteraciones en la pluripotencia inducida [42].

Fuente de iPSC

Debido a que las células pluripotentes pueden propagarse indefinidamente y diferenciarse en cualquier tipo de célula, pueden ser una fuente ilimitada, ya sea para reemplazar tejidos perdidos o enfermos. Las iPSC evitan la necesidad de embriones en la terapia con células madre. Debido a que están hechos de las propias células del paciente, son autólogos y ya no generan ningún riesgo de rechazo inmunológico.

Al principio, los fibroblastos se utilizaron como fuente de iPSC. Debido a que se necesitaba una biopsia para lograr este tipo de células, la técnica se sometió a más investigaciones. Los investigadores investigaron si se podrían usar células más accesibles en el método. Además, se utilizaron otras células en el proceso: células de sangre periférica, queratinocitos y células epiteliales renales que se encuentran en la orina. Una estrategia alternativa al trasplante de células madre puede ser estimular las células madre endógenas de un paciente para que se dividan o se diferencien, lo que ocurre naturalmente cuando las heridas de la piel están cicatrizando. En 2008, se demostró que las células exocrinas del páncreas se reprogramaban a células beta funcionales productoras de insulina [43].

La mejor fuente de células madre parecen ser los fibroblastos, lo que resulta más tentador en el caso de la logística, ya que su estimulación puede ser rápida y mejor controlada [44].

Ensayo de formación de teratoma

Las capacidades de autorenovación y diferenciación de las iPSC han ganado un gran interés y atención en las ciencias de la medicina regenerativa. Para estudiar sus capacidades, se necesita un ensayo de control de calidad, de los cuales uno de los más importantes es el ensayo de formación de teratomas. Los teratomas son tumores benignos. Los teratomas son capaces de crecer rápidamente in vivo y son característicos debido a su capacidad para convertirse en tejidos de las tres capas germinales simultáneamente. Debido a la alta pluripotencia de los teratomas, este ensayo de formación se considera una evaluación de las capacidades de iPSC [45].

Se observó, por ejemplo, que la tasa de formación de teratomas estaba elevada en las iPSC humanas en comparación con la de las hESC [46]. Esta diferencia puede estar relacionada con diferentes métodos de diferenciación y orígenes celulares. Más comúnmente, el ensayo de teratoma implica una inyección de iPSC examinadas por vía subcutánea o debajo del testículo o la cápsula renal en ratones, que son inmunodeficientes [47]. Después de la inyección, se puede observar un tejido inmaduro pero reconocible, como los túbulos renales, el hueso, el cartílago o el neuroepitelio [30]. El lugar de la inyección puede influir en la eficacia de la formación del teratoma [48].

En este ensayo se utilizan tres grupos de marcadores para diferenciar las células de las capas germinales. Para el tejido endodérmico, hay insulina / péptido C y alfa-1 antitripsina [49]. Para el mesodermo, se pueden usar derivados, p. Ej. proteína de la matriz del cartílago para el hueso y azul alcián para el cartílago. Como marcadores ectodérmicos, la botulina o queratina de clase III B se puede utilizar para los queratinocitos.

Los ensayos de formación de teratomas se consideran el estándar de oro para demostrar la pluripotencia de las iPSC humanas, demostrando sus posibilidades en condiciones fisiológicas. Debido a su formación de tejido real, podrían utilizarse para la caracterización de muchos linajes celulares [50].


Facultad

Los miembros de la facultad del Centro de Biología de Células Madre (CSCB) trabajan en una amplia gama de temas en la investigación de células madre que incluye estudios de desarrollo en organismos modelo, la diferenciación dirigida de células madre, mecanismos de autorrenovación, pluripotencia y reprogramación, la relación de células madre y cáncer, enfoques de moléculas pequeñas y el uso de células madre como modelo de enfermedad humana. Además, una estrecha colaboración entre el CSCB y el Centro de Ingeniería Celular del Memorial Sloan Kettering tiene como objetivo aprovechar el potencial de las células madre para la próxima generación de terapias basadas en células.

Seleccione de la lista a continuación para obtener más información sobre nuestros miembros.

Lorenz P. Studer, MD
Director, Centro de Biología de Células Madre
Programa de biología del desarrollo

Research interests: Stem cell self-renewal and differentiation, stem cells as a model of development and disease, stem cell transplantation in neural disease, ALS, Parkinson’s disease, development of HTS assays in stem cell biology

Robert Benezra, PhD
Cancer Biology and Genetics Program

Research interests: Study of the role of Id proteins in the maintenance of embryonic and adult stem cells

Research interests: Morphogenesis of the early mammalian embryo, embryonic stem and progenitor cells, tools and methods for in vivo imaging

Michel Sadelain, MD, PhD
Director, Center for Cell Engineering
Molecular Pharmacology Program

Research interests: Genetic engineering, lentiviral-mediated gene transfer, transgene regulation, beta-thalassemia, investigating control of transgene expression in vivo in hematopoietic stem cells and how to augment immune responses against tumor cells

Robert Benezra, PhD
Cancer Biology and Genetics Program

Research interests: Study of the role of Id proteins in the maintenance of embryonic and adult stem cells

Bayard D. Clarkson, MD
Departamento de Medicina
Molecular Pharmacology Program

Research interests: Genetic abnormalities responsible for clinical manifestations of CML, Ph+ALL, chronic neutrophilic leukemia

Research interests: Role of stem cells in the development of cancer, the potential role of stem cells derived from bone marrow in the development of epithelial cancers

Research interests: The reciprocal regulation of metabolic pathways and stem cell fate decisions

Karuna Ganesh, MD, PhD
Molecular Pharmacology Program
Departamento de Medicina

Research interests: Metastatic stem cells and regenerative plasticity in cancer

Research interests: Morphogenesis of the early mammalian embryo, embryonic stem and progenitor cells, tools and methods for in vivo imaging

Research interests: Genetic and epigenetic mechanisms affecting transcription, stem cell identity and cell-fate decisions

Danwei Huangfu, PhD
Developmental Biology Program

Research interests: Directed differentiation of pluripotent stem cells, induced pluripotent stem cells, genetic lineage programming and reprogramming, pancreatic development and precursor cell biology

Maria Jasin, PhD
Developmental Biology Program

Research Interests: Mechanisms of DNA repair and homologous recombination, genetic engineering of somatic and stem cell populations, germ-line recombination in mouse

Research interests: Mechanisms of cerebellar development, SHH signaling, adult neural stem cell biology

Michael Kharas, PhD
Molecular Pharmacology Program

Role of RNA regulatory molecules such as Musashi-2 in normal and leukemic hematopoietic stem cells (HSCs), identification of factors that control HSC self-renewal and differentiation

Eric Lai, PhD
Developmental Biology Program

Research Interests: MicroRNA biology, the role of notch and miRNAs in developmental patterning and in neural stem cell populations

Joan Massagué, PhD
Director, Sloan Kettering Institute
Howard Hughes Medical Institute Investigator

Research interests: Role of TGF-beta signaling, cancer stem cells, metastatic behavior

Christine Mayr, MD, PhD
Cancer Biology and Genetics Program

Research interests: Functional role and regulation of alternative polyadenylation during ES cell differentiation into different cell types

Richard J. O’Reilly, MD
Department of Pediatrics
Immunology Program

Research interests: Bone marrow transplantation, hematopoietic stem cells and transplantation therapy with particular focus on pediatric patients

Mark Ptashne, PhD
Molecular Biology Program

Research interests: Basic mechanisms of gene regulation, primarily in yeast, but with an eye to understanding many basic aspects of biological regulation including cell fate specification and cell reprogramming towards pluripotency

Michel Sadelain, MD, PhD
Director, Center for Cell Engineering
Molecular Pharmacology Program

Research interests: Genetic engineering, lentiviral-mediated gene transfer, transgene regulation, beta-thalessemia, investigating control of transgene expression in vivo in hematopoietic stem cells and how to augment immune responses against tumor cells

Agnel Sfeir, PhD
Molecular Biology Program

Research interests: Investigating telomere maintenance and telomerase regulation in pluripotent cells

Lorenz P. Studer, MD
Director, Center for Stem Cell Biology
Developmental Biology Program

Research interests: Stem cell self-renewal and differentiation, stem cells as a model of development and disease, stem cell transplantation in neural disease, ALS, Parkinson’s disease, development of HTS assays in stem cell biology

Research interests: Neural and embryonic stem cells in brain repair following injury or disease, disease areas, Parkinson’s disease and ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis), radiation injury to the brain, cancer stem cells, glioma biology and tumor angiogenesis

Research interests: Understanding and manipulating tumor cell heterogeneity. Defining the pathways that maintain stem-like behaviors in tumors

Marcel R. M. van den Brink, MD, PhD
Chief, Adult Bone Marrow Transplantation Service
Immunology Program

Research interests: Hematopoietic stem cells transplantation, transplantation immunology including graft versus host disease, engineering of lymphoid precursors for adaptive immunotherapies

Research interests: Modeling neural development using directed differentiation of mouse and human pluripotent stem cells, functional dissection of gene regulatory networks controlling neural tube patterning and neuronal differentiation, developing new in vitro models to understand pathogenesis of human neurological disorders

Hans-Guido Wendel, MD
Cancer Biology and Genetics Program

Research interests: Stem cell based tumor models, iPSC-derived tissue and the risk of cancer, generation of safe iPSC cells

Richard Mark White, MD, PhD
Cancer Biology and Genetics Program

Research interests: Modeling specification of neural crest lineages and melanoma biology in the zebrafish

Ting Zhou, PhD
Developmental Biology Program

Research interests: Human pluripotent stem cell biology and technology. Derivation, directed differentiation and genetic manipulation of human pluripotent stem cells. Cell based chemical and genetic screen and human pluripotent based disease modeling


Khalid Ahmed Al-Anazi | Editor en jefe

Consultant and Chairman of Department, King Fahad Specialist Hospital, Dammam, Saudi Arabia, Email: [email protected] Tel: 00966506444738

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Contenido

Indications Edit

Indications for stem-cell transplantation are:

Malignant (cancerous) Edit

Nonmalignant (noncancerous) Edit

Many recipients of HSCTs are multiple myeloma [10] or leukemia patients [11] who would not benefit from prolonged treatment with, or are already resistant to, chemotherapy. Candidates for HSCTs include pediatric cases where the patient has an inborn defect such as severe combined immunodeficiency or congenital neutropenia with defective stem cells, and also children or adults with aplastic anemia [12] who have lost their stem cells after birth. Other conditions [13] treated with stem cell transplants include sickle-cell disease, myelodysplastic syndrome, neuroblastoma, lymphoma, Ewing's sarcoma, desmoplastic small round cell tumor, chronic granulomatous disease, Hodgkin's disease and Wiskott–Aldrich syndrome. More recently non-myeloablative, ""mini transplant (microtransplantation)," procedures have been developed that require smaller doses of preparative chemotherapy and radiation. This has allowed HSCT to be conducted in the elderly and other patients who would otherwise be considered too weak to withstand a conventional treatment regimen.

Number of procedures Edit

In 2006, 50,417 first HSCTs were recorded worldwide, according to a global survey of 1,327 centers in 71 countries conducted by the Worldwide Network for Blood and Marrow Transplantation. Of these, 28,901 (57%) were autologous and 21,516 (43%) were allogeneic (11,928 from family donors and 9,588 from unrelated donors). The main indications for transplant were lymphoproliferative disorders (55%) and leukemias (34%), and many took place in either Europe (48%) or the Americas (36%). [14]

The Worldwide Network for Blood and Marrow Transplantation reported the millionth transplant to have been undertaken in December 2012. [15]

In 2014, according to the World Marrow Donor Association, stem-cell products provided for unrelated transplantation worldwide had increased to 20,604 (4,149 bone-marrow donations, 12,506 peripheral blood stem-cell donations, and 3,949 cord-blood units). [dieciséis]

Autologous Edit

Autologous HSCT requires the extraction (apheresis) of hematopoietic stem cells (HSCs) from the patient and storage of the harvested cells in a freezer. The patient is then treated with high-dose chemotherapy with or without radiotherapy with the intention of eradicating the patient's malignant cell population at the cost of partial or complete bone marrow ablation (destruction of patient's bone marrow's ability to grow new blood cells). The patient's own stored stem cells are then transfused into his/her bloodstream, where they replace destroyed tissue and resume the patient's normal blood-cell production. Autologous transplants have the advantage of lower risk of infection during the immune-compromised portion of the treatment, since the recovery of immune function is rapid. Also, the incidence of patients experiencing rejection is very rare (and graft-versus-host disease impossible) due to the donor and recipient being the same individual. These advantages have established autologous HSCT as one of the standard second-line treatments for such diseases as lymphoma. [17]

For other cancers such as acute myeloid leukemia, though, the reduced mortality of the autogenous relative to allogeneic HSCT may be outweighed by an increased likelihood of cancer relapse and related mortality, so the allogeneic treatment may be preferred for those conditions. [18]

Researchers have conducted small studies using nonmyeloablative HSCT as a possible treatment for type I (insulin dependent) diabetes in children and adults. Results have been promising, but as of 2019 [update] , speculating whether these experiments will lead to effective treatments for diabetes is premature. [19] [20] [21]

Allogeneic Edit

Allogeneic HSCT involves two people - the (healthy) donor and the (patient) recipient. Allogeneic HSC donors must have a tissue (human leukocyte antigen, HLA) type that matches the recipient. Matching is performed on the basis of variability at three or more loci of the HLA gene, and a perfect match at these loci is preferred. Even if a good match exists at these critical alleles, the recipient will require immunosuppressive medications to mitigate graft-versus-host disease. Allogeneic transplant donors may be related (usually a closely HLA-matched sibling), syngeneic (a monozygotic or identical twin of the patient – necessarily extremely rare since few patients have an identical twin, but offering a source of perfectly HLA-matched stem cells) or unrelated (donor who is not related and found to have very close degree of HLA matching). Unrelated donors may be found through a registry of bone-marrow donors, such as the National Marrow Donor Program in the U.S. People who would like to be tested for a specific family member or friend without joining any of the bone-marrow registry data banks may contact a private HLA testing laboratory and be tested with a blood test or mouth swab to see if they are a potential match. [22] A "savior sibling" may be intentionally selected by preimplantation genetic diagnosis to match a child both regarding HLA type and being free of any obvious inheritable disorder. Allogeneic transplants are also performed using umbilical cord blood as the source of stem cells. In general, by transfusing healthy stem cells to the recipient's bloodstream to reform a healthy immune system, allogeneic HSCTs appear to improve chances for cure or long-term remission once the immediate transplant-related complications are resolved. [23] [24] [25]

A compatible donor is found by doing additional HLA testing from the blood of potential donors. The HLA genes fall in two categories (types I and II). In general, mismatches of the type-I genes (i.e. HLA-A, HLA-B, o HLA-C) increase the risk of graft rejection. A mismatch of an HLA type II gene (i.e. HLA-DR o HLA-DQB1) increases the risk of graft-versus-host disease. In addition, a genetic mismatch as small as a single DNA base pair is significant, so perfect matches require knowledge of the exact DNA sequence of these genes for both donor and recipient. Leading transplant centers currently perform testing for all five of these HLA genes before declaring that a donor and recipient are HLA-identical.

Race and ethnicity are known to play a major role in donor recruitment drives, as members of the same ethnic group are more likely to have matching genes, including the genes for HLA. [26]

As of 2013 [update] , at least two commercialized allogeneic cell therapies have been developed, Prochymal and Cartistem. [27]

To limit the risks of transplanted stem-cell rejection or of severe graft-versus-host disease in allogeneic HSCT, the donor should preferably have the same HLA-typing as the recipient. About 25 to 30% of allogeneic HSCT recipients have an HLA-identical sibling. Even so-called "perfect matches" may have mismatched minor alleles that contribute to graft-versus-host disease.

Médula ósea editar

In the case of a bone-marrow transplant, the HSCs are removed from a large bone of the donor, typically the pelvis, through a large needle that reaches the center of the bone. The technique is referred to as a bone-marrow harvest and is performed under local or general anesthesia.

Peripheral blood stem cells Edit

Peripheral blood stem cells [28] are now the most common source of stem cells for HSCT. They are collected from the blood through a process known as apheresis. The donor's blood is withdrawn through a sterile needle in one arm and passed through a machine that removes white blood cells. The red blood cells are returned to the donor. The peripheral stem cell yield is boosted with daily subcutaneous injections of granulocyte-colony stimulating factor, serving to mobilize stem cells from the donor's bone marrow into the peripheral circulation.

Líquido amniótico Editar

Extracting stem cells from amniotic fluid is possible for both autologous and heterologous uses at the time of childbirth.

Umbilical cord blood Edit

Umbilical cord blood is obtained when a mother donates her infant's umbilical cord and placenta after birth. Cord blood has a higher concentration of HSCs than is normally found in adult blood, but the small quantity of blood obtained from an umbilical cord (typically about 50 ml) makes it more suitable for transplantation into small children than into adults. Newer techniques using ex vivo expansion of cord blood units or the use of two cord blood units from different donors allow cord blood transplants to be used in adults.

Cord blood can be harvested from the umbilical cord of a child being born after preimplantation genetic diagnosis for HLA matching (see PGD for HLA matching) to donate to an ill sibling requiring HSCT.

Storage of HSC Edit

Unlike other organs, bone-marrow cells can be frozen (cryopreserved) for prolonged periods without damaging too many cells. This is a necessity with autologous HSCs because the cells must be harvested from the recipient months in advance of the transplant treatment. In the case of allogeneic transplants, fresh HSCs are preferred to avoid cell loss that might occur during the freezing and thawing process. Allogeneic cord blood is stored frozen at a cord blood bank because it is only obtainable at the time of childbirth. To cryopreserve HSCs, a preservative, dimethyl sulfoxide, must be added, and the cells must be cooled very slowly in a controlled-rate freezer to prevent osmotic cellular injury during ice-crystal formation. HSCs may be stored for years in a cryofreezer, which typically uses liquid nitrogen.

Myeloablative Edit

The chemotherapy or irradiation given immediately prior to a transplant is called the conditioning regimen, the purpose of which is to help eradicate the patient's disease prior to the infusion of HSCs and to suppress immune reactions. The bone marrow can be ablated (destroyed) with dose-levels that cause minimal injury to other tissues. In allogeneic transplants, a combination of cyclophosphamide with total body irradiation is conventionally employed. This treatment also has an immunosuppressive effect that prevents rejection of the HSCs by the recipient's immune system. The post-transplant prognosis often includes acute and chronic graft-versus-host disease that may be life-threatening. In certain leukemias, though, this can coincide with protection against cancer relapse owing to the graft-versus-tumor effect. [29] Autologous transplants may also use similar conditioning regimens, but many other chemotherapy combinations can be used depending on the type of disease.

Nonmyeloablative Edit

A newer treatment approach, nonmyeloablative allogeneic transplantation, also termed reduced-intensity conditioning (RIC), uses doses of chemotherapy and radiation too low to eradicate all the bone-marrow cells of the recipient. [30] : 320–21 Instead, nonmyeloablative transplants run lower risks of serious infections and transplant-related mortality while relying upon the graft versus tumor effect to resist the inherent increased risk of cancer relapse. [31] [32] Also significantly, while requiring high doses of immunosuppressive agents in the early stages of treatment, these doses are less than for conventional transplants. [33] This leads to a state of mixed chimerism early after transplant where both recipient and donor HSC coexist in the bone marrow space.

Decreasing doses of immunosuppressive therapy then allow donor T-cells to eradicate the remaining recipient HSCs and to induce the graft-versus-tumor effect. This effect is often accompanied by mild graft-versus-host disease, the appearance of which is often a surrogate marker for the emergence of the desirable graft versus tumor effect, and also serves as a signal to establish an appropriate dosage level for sustained treatment with low levels of immunosuppressive agents.

Because of their gentler conditioning regimens, these transplants are associated with a lower risk of transplant-related mortality, so allow patients who are considered too high-risk for conventional allogeneic HSCT to undergo potentially curative therapy for their disease. The optimal conditioning strategy for each disease and recipient has not been fully established, but RIC can be used in elderly patients unfit for myeloablative regimens, for whom a higher risk of cancer relapse may be acceptable. [30] [32]

After several weeks of growth in the bone marrow, expansion of HSCs and their progeny is sufficient to normalize the blood cell counts and reinitiate the immune system. The offspring of donor-derived HSCs have been documented to populate many different organs of the recipient, including the heart, liver, and muscle, and these cells had been suggested to have the abilities of regenerating injured tissue in these organs. However, recent research has shown that such lineage infidelity does not occur as a normal phenomenon. [ cita necesaria ]

Chimerism monitoring is a method to monitor the balance between the patient's own stem cells and the new stem cells from a donor. In cases where the patient's own stem cells are increasing in number after treatment, the treatment may potentially not have worked as intended.

HSCT is associated with a high treatment-related mortality in the recipient, which limits its use to conditions that are themselves life-threatening. (The one-year survival rate has been estimated to be roughly 60%, although this figure includes deaths from the underlying disease, as well as from the transplant procedure.) [34] Major complications include veno-occlusive disease, mucositis, infections (sepsis), graft-versus-host disease, and the development of new malignancies.

Infection Edit

Bone-marrow transplantation usually requires that the recipient's own bone marrow be destroyed (myeloablation). Prior to the administration of new cells (engraftment), patients may go for several weeks without appreciable numbers of white blood cells to help fight infection. This puts a patient at high risk of infections, sepsis, and septic shock, despite prophylactic antibiotics. However, antiviral medications, such as acyclovir and valacyclovir, are quite effective in prevention of HSCT-related outbreak of herpetic infection in seropositive patients. [35] The immunosuppressive agents employed in allogeneic transplants for the prevention or treatment of graft-versus-host disease further increase the risk of opportunistic infection. Immunosuppressive drugs are given for a minimum of 6 months after a transplantation, or much longer if required for the treatment of graft-versus-host disease. Transplant patients lose their acquired immunity, for example immunity to childhood diseases such as measles or polio. So, transplant patients must be retreated with childhood vaccines once they are off immunosuppressive medications.

Veno-occlusive disease Edit

Severe liver injury can result from hepatic veno-occlusive disease (VOD), newly termed sinusoidal obstruction syndrome (SOS). [36] Elevated levels of bilirubin, hepatomegaly, and fluid retention are clinical hallmarks of this condition. The appreciation of the generalized cellular injury and obstruction in hepatic vein sinuses is now greater. Severe cases of SOS are associated with a high mortality rate. Anticoagulants or defibrotide may be effective in reducing the severity of VOD but may also increase bleeding complications. Ursodiol has been shown to help prevent VOD, presumably by facilitating the flow of bile.

Mucositis Edit

The injury of the mucosal lining of the mouth and throat is a common regimen-related toxicity following ablative HSCT regimens. It is usually not life-threatening, but is very painful, and prevents eating and drinking. Mucositis is treated with pain medications plus intravenous infusions to prevent dehydration and malnutrition.

Hemorrhagic cystitis Edit

The mucosal lining of the bladder could also be involved in about 5% of children undergoing HSCT. This causes hematuria (blood in urine), frequent urination, abdominal pain, and thrombocytopenia. [37]

Graft-versus-host disease Edit

Graft-versus-host disease (GVHD) is an inflammatory disease that is unique to allogeneic transplantation. It is an attack by the "new" bone marrow's immune cells against the recipient's tissues. This can occur even if the donor and recipient are HLA-identical because the immune system can still recognize other differences between their tissues. It is aptly named graft-versus-host disease because bone-marrow transplantation is the only transplant procedure in which the transplanted cells must accept the body rather than the body accepting the new cells. [38]

Acute GVHD typically occurs in the first 3 months after transplantation and may involve the skin, intestine, or liver. High-dose corticosteroids, such as prednisone, are a standard treatment, but this immunosuppressive treatment often leads to deadly infections. Chronic GVHD may also develop after allogeneic transplant. It is the major source of late treatment-related complications, although it less often results in death. In addition to inflammation, chronic GVHD may lead to the development of fibrosis, or scar tissue, similar to scleroderma it may cause functional disability and require prolonged immunosuppressive therapy. GVHD is usually mediated by T cells, which react to foreign peptides presented on the major histocompatibility complex of the host. [ cita necesaria ]

Further research is needed to determine whether mesenchymal stromal cells can be use for prophylaxis and treatment of a GVHD. [39]

Graft-versus-tumor effect Edit

Graft-versus-tumor effect (GVT), or "graft versus leukemia", effect is the beneficial aspect of the GVHD phenomenon. For example, HSCT patients with either acute, or in particular chronic, GVHD after an allogeneic transplant tend to have a lower risk of cancer relapse. [40] [41] This is due to a therapeutic immune reaction of the grafted donor T lymphocytes against the diseased bone marrow of the recipient. This lower rate of relapse accounts for the increased success rate of allogeneic transplants, compared to transplants from identical twins, and indicates that allogeneic HSCT is a form of immunotherapy. GVT is the major benefit of transplants that do not employ the highest immunosuppressive regimens.

Graft versus tumor is mainly beneficial in diseases with slow progress, e.g. chronic leukemia, low-grade lymphoma, and in some cases multiple myeloma, but is less effective in rapidly growing acute leukemias. [42]

If cancer relapses after HSCT, another transplant can be performed, infusing the patient with a greater quantity of donor white blood cells (donor lymphocyte infusion). [42]

Malignancies Edit

Patients after HSCT are at a higher risk for oral carcinoma. Post-HSCT oral cancer may have more aggressive behavior with poorer prognosis, when compared to oral cancer in non-HSCT patients. [43]

A meta-analysis showed that the risk of secondary cancers such as bone cancer, head and neck cancers, and melanoma, with standardized incidence ratios of 10.04 (3.48–16.61), 6.35 (4.76–7.93), and 3.52 (2.65–4.39), respectively, was significantly increased after HSCT. So, diagnostic tests for these cancers should be included in the screening program of these patients for the prevention and early detection of these cancers. [44]

Prognosis in HSCT varies widely dependent upon disease type, stage, stem-cell source, HLA-matched status (for allogeneic HSCT), and conditioning regimen. A transplant offers a chance for cure or long-term remission if the inherent complications of graft versus host disease, immunosuppressive treatments and the spectrum of opportunistic infections can be survived. [23] [24] In recent years, survival rates have been gradually improving across almost all populations and subpopulations receiving transplants. [45]

Mortality for allogeneic stem cell transplantation can be estimated using the prediction model created by Sorror et al., [46] using the Hematopoietic Cell Transplantation-Specific Comorbidity Index (HCT-CI). The HCT-CI was derived and validated by investigators at the Fred Hutchinson Cancer Research Center in the U.S. The HCT-CI modifies and adds to a well-validated comorbidity index, the Charlson comorbidity index (CCI) (Charlson, et al.) [47] The CCI was previously applied to patients undergoing allogeneic HCT, but appears to provide less survival prediction and discrimination than the HCT-CI scoring system.

The risks of a complication depend on patient characteristics, health care providers, and the apheresis procedure, and the colony-stimulating factor used (G-CSF). G-CSF drugs include filgrastim (Neupogen, Neulasta), and lenograstim (Graslopin).

Drug risks Edit

Filgrastim is typically dosed in the 10 microgram/kg level for 4–5 days during the harvesting of stem cells. The documented adverse effects of filgrastim include splenic rupture, acute respiratory distress syndrome, alveolar hemorrhage, and allergic reactions (usually experienced in first 30 minutes). [48] [49] [50] In addition, platelet and hemoglobin levels dip postprocedurally, not returning to normal until after a month. [50]

The question of whether geriatrics (patients over 65) react the same as patients under 65 has not been sufficiently examined. Coagulation issues and inflammation of atherosclerotic plaques are known to occur as a result of G-CSF injection. G-CSF has also been described to induce genetic changes in agranulocytes of normal donors. [49] There is no statistically significant evidence either for or against the hypothesis that myelodysplasia (MDS) or acute myeloid leukaemia (AML) can be induced by G-CSF in susceptible individuals. [51]

Access risks Edit

Blood is drawn from a peripheral vein in a majority of patients, but a central line to the jugular, subclavian, and femoral veins may be used. Adverse reactions during apheresis were experienced in 20% of women and 8% of men, these adverse events primarily consisted of numbness/tingling, multiple line attempts, and nausea. [50]

Clinical observations Edit

A study involving 2,408 donors (aged 18–60 years) indicated that bone pain (primarily back and hips) as a result of filgrastim treatment is observed in 80% of donors. [50] Donation is not recommended for those with a history of back pain. [50] Other symptoms observed in more than 40 percent of donors include muscle pain, headache, fatigue, and difficulty sleeping. [50] These symptoms all returned to baseline 1 month after donation in the majority of patients. [50]

In one meta-study that incorporated data from 377 donors, 44% of patients reported having adverse side effects after peripheral blood HSCT. [51] Side effects included pain prior to the collection procedure as a result of G-CSF injections, and postprocedural generalized skeletal pain, fatigue, and reduced energy. [51]

Severe reactions Edit

A study that surveyed 2,408 donors found that serious adverse events (requiring prolonged hospitalization) occurred in 15 donors (at a rate of 0.6%), although none of these events was fatal. [50] Donors were not observed to have higher than normal rates of cancer with up to 4–8 years of follow-up. [50] One study based on a survey of medical teams covered about 24,000 peripheral blood HSCT cases between 1993 and 2005, and found a serious cardiovascular adverse reaction rate of about one in 1,500. [49] This study reported a cardiovascular-related fatality risk within the first 30 days of HSCT of about two in 10,000. [49]

In 1939, a woman with aplastic anaemia received the first human bone marrow transfusion. This patient received regular blood transfusions, and an attempt was made to increase her leukocyte and platelet counts by intravenous bone marrow injection without unexpected reaction. [52]

Stem-cell transplantation was pioneered using bone marrow-derived stem cells by a team at the Fred Hutchinson Cancer Research Center from the 1950s through the 1970s led by E. Donnall Thomas, whose work was later recognized with a Nobel Prize in Physiology or Medicine. Thomas' work showed that bone-marrow cells infused intravenously could repopulate the bone marrow and produce new blood cells. His work also reduced the likelihood of developing a life-threatening graft-versus-host disease. [53] Collaborating with University of Washington Professor Eloise Giblett, he discovered genetic markers that could confirm donor matches.

The first physician to perform a successful human bone-marrow transplant on a disease other than cancer was Robert A. Good at the University of Minnesota in 1968. [54] In 1975, John Kersey, M.D., also of the University of Minnesota, performed the first successful bone-marrow transplant to cure lymphoma. His patient, a 16-year-old-boy, is today the longest-living lymphoma transplant survivor. [55]

At the end of 2012, 20.2 million people had registered their willingness to be a bone-marrow donor with one of the 67 registries from 49 countries participating in Bone Marrow Donors Worldwide. Around 17.9 million of these registered donors had been ABDR typed, allowing easy matching. A further 561,000 cord blood units had been received by one of 46 cord blood banks from 30 countries participating. The highest total number of bone-marrow donors registered were those from the U.S. (8.0 million), and the highest number per capita were those from Cyprus (15.4% of the population). [56]

Within the U.S., racial minority groups are the least likely to be registered, so are the least likely to find a potentially life-saving match. In 1990, only six African Americans were able to find a bone-marrow match, and all six had common European genetic signatures. [57]

Africans are more genetically diverse than people of European descent, which means that more registrations are needed to find a match. Bone marrow and cord blood banks exist in South Africa, and a new program is beginning in Nigeria. [57] Many people belonging to different races are requested to donate as a shortage of donors exists in African, mixed race, Latino, aboriginal, and many other communities.

Two registries in the U.S. recruit unrelated allogeneic donors: NMDP or Be the Match, and the Gift of Life Marrow Registry.

HIV Edit

In 2007, a team of doctors in Berlin, Germany, including Gero Hütter, performed a stem-cell transplant for leukemia patient Timothy Ray Brown, who was also HIV-positive. [58] From 60 matching donors, they selected a [CCR5]-Δ32 homozygous individual with two genetic copies of a rare variant of a cell surface receptor. This genetic trait confers resistance to HIV infection by blocking attachment of HIV to the cell. Roughly one in 1,000 people of European ancestry have this inherited mutation, but it is rarer in other populations. [59] [60] The transplant was repeated a year later after a leukemia relapse. Over three years after the initial transplant, and despite discontinuing antiretroviral therapy, researchers cannot detect HIV in the transplant recipient's blood or in various biopsies of his tissues. [61] Levels of HIV-specific antibodies have also declined, leading to speculation that the patient may have been functionally cured of HIV, but scientists emphasise that this is an unusual case. [62] Potentially fatal transplant complications (the "Berlin patient" suffered from graft-versus-host disease and leukoencephalopathy) mean that the procedure could not be performed in others with HIV, even if sufficient numbers of suitable donors were found. [63] [64]

In 2012, Daniel Kuritzkes reported results of two stem-cell transplants in patients with HIV. They did not, however, use donors with the Δ32 deletion. After their transplant procedures, both were put on antiretroviral therapies, during which neither showed traces of HIV in their blood plasma and purified CD4 + T cells using a sensitive culture method (less than 3 copies/ml). The virus was once again detected in both patients some time after the discontinuation of therapy. [sesenta y cinco]

In 2019, a British man became the second to be cleared of HIV after receiving a bone-marrow transplant from a virus-resistant (Δ32) donor. This patient is being called "the London patient" (a reference to the famous Berlin patient). [66]

Esclerosis múltiple Editar

Since McAllister's 1997 report on a patient with multiple sclerosis (MS) who received a bone-marrow transplant for CML, [67] over 600 reports have been published describing HSCTs performed primarily for MS. [68] These have been shown to "reduce or eliminate ongoing clinical relapses, halt further progression, and reduce the burden of disability in some patients" who have aggressive, highly active MS, "in the absence of chronic treatment with disease-modifying agents". [68] A randomized clinical trial including 110 patients showed that HSCT significantly prolonged time to disease progression compared to disease-modifying therapy. [69] Long-term outcome in patients with severe disease has showed that complete disease remission after HSCT is possible. [70]

HSCT can also be used for treating selected, severe cases of other autoimmune neurological diseases such as neuromyelitis optica, chronic inflammatory demyelinating polyneuropathy, and myasthenia gravis. [71]