UC San Francisco-forskere har sikkert transplanteret en kvindes stamceller i hendes voksende foster, hvilket har ført til en levende fødsel af et spædbarn med en normalt dødelig fostersygdom. Barnet, som havde været kritisk syg i andet trimester af graviditeten på grund af alfa-thalassæmi, er den første patient, der er indskrevet i verdens første kliniske forsøg med blodstamceller, der er transplanteret før fødslen.
Spædbarnet blev født på UCSF Medical Center at Mission Bay i februar, fire måneder efter at have gennemgået transplantationen til behandling af blodsygdommen, som skyldes et gen, der bæres af næsten 5 procent af verdens befolkning.
Mens det endelige mål vil være at vurdere, om moderens stamceller integreres, eller indgraveres, i fosterets knoglemarv og genererer sunde blodceller gennem hele barnets liv, havde dette fase 1-forsøg først til formål at afgøre, om proceduren – som omfatter infusion af moderens stamceller sammen med flere blodtransfusioner – ville være sikker.
“Vi er opmuntret af, hvor godt hun og hendes mor har tolereret denne komplekse behandling”, sagde Tippi MacKenzie, MD, en børne- og fosterkirurg ved UCSF Benioff Children’s Hospital San Francisco, som foretog den banebrydende transplantation efter et årti af forskning. Normalt får kvinder, hvis fostre diagnosticeres med alfa-thalassæmi, en dyster prognose og afbryder ofte graviditeten på grund af den lave sandsynlighed for en vellykket fødsel.
“Hendes fødsel tyder på, at føtalbehandling, herunder føtale transfusioner, er en levedygtig mulighed at tilbyde familier med denne diagnose,” sagde MacKenzie.
Enestående ekspertise fra UCSF Benioff Children’s Hospitals
Spædbarnet, hvis forældre uden at vide det var bærere af sygdommen, blev født ved 37 ugers graviditet med en vægt på lige under 5 lbs. Hun er blevet udskrevet fra hospitalet og er vendt tilbage med sin familie til deres hjem på Hawaii, selv om hun vil have brug for yderligere blodtransfusioner eller endnu en stamcelletransplantation for at forblive sund.
Under graviditeten behandlede MacKenzies team på UCSF Fetal Treatment Center fosteret med regelmæssige blodtransfusioner in utero, efter at et medicinsk center nær familiens hjemby havde opdaget en livstruende hævelse, eller hydrops, under en ultralydsundersøgelse. Hævelsen, som omfattede et forstørret hjerte, var resultatet af kroppens reaktion på alvorlig anæmi og iltmangel, hvilket er kendetegnende for alfa-thalassemia major, den farligste variant af sygdommen.
“Intrauterine blodtransfusioner var nødvendige for at behandle hydropsen, før stamcelletransplantationen kunne udføres,” sagde Juan Gonzalez Velez, MD, PhD, en obstetriker/gynækolog ved UCSF Division of Maternal-Fetal Medicine, som udførte transfusionerne. “I de sidste 30 år har dette været den foretrukne behandling for patienter, der udvikler alvorlig fosteranæmi, og vi tror, at fostre med alfa-thalassæmi også kan drage fordel af disse transfusioner.”
Fostrets dårlige prognose blev langsomt forbedret med hver transfusion i løbet af graviditeten, sagde Gonzalez Velez. Stamcelletransplantationen fandt sted under en af disse transfusioner.
Det kliniske forsøg, som blev finansieret af et tilskud fra California Institute for Regenerative Medicine, samler den unikke ekspertise fra begge UCSF Benioff Children’s Hospitals. UCSF Fetal Treatment Center i San Francisco er fødestedet for fosterkirurgi og tilbyder fortsat livreddende indgreb for fostre med flere fødselsdefekter. UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland oprettede sit thalassemia-program i 1991 for at yde tværfaglig pleje til det stigende antal thalassemia-patienter. Det er internationalt førende inden for stamcelle- og genterapi for beta thalassæmi.
Sygdom er mere almindelig hos personer fra Sydøstasien, Indien og Mellemøsten
Genen for alfa thalassæmi bæres af en betydeligt højere procentdel af mennesker i Kina, Filippinerne, Thailand, Indien og Mellemøsten – dele af kloden, hvor mange amerikanere, især dem i San Francisco Bay Area, hævder at have deres forfædre. Ved alfa-thalassæmi major udvikles progressiv anæmi og hjertesvigt før fødslen, hvilket medfører udviklingsforstyrrelser, hvis behandlingen forsinkes. Behandlingen omfatter livslange blodtransfusioner, der starter i andet trimester, efterfulgt af yderligere transfusioner efter fødslen, eller en knoglemarvstransplantation med en matchet donor i barndommen. I de fleste tilfælde dør fosteret i livmoderen, eller graviditeten afbrydes på grund af manglende behandlingsmuligheder.
In utero stamcelletransplantation indebærer udtagning af knoglemarv fra den gravide kvinde mellem den 18. og 25. graviditetsuge. Knoglemarvscellerne behandles, og de hæmatopoietiske celler – umodne stamceller, der kan udvikle sig til alle typer blodceller – udvælges fra blandingen. De injiceres derefter gennem kvindens mave i fosterets navleåre, hvor de kan cirkulere gennem blodbanen og udvikle sig til sunde, modne blodceller.
I modsætning til knoglemarvstransplantationer i barndommen er fosterets immunsystem underudviklet og har en højere tolerance over for moderens celler under graviditeten, hvilket gør det muligt at gennemføre transplantationen uden aggressiv immunundertrykkende behandling.
In utero stamcelletransplantationer blev oprindeligt forsøgt i 1990’erne til behandling af fostre med kendte genetiske sygdomme, men havde kun succes med behandling af immundefektlidelser. Med de nuværende fremskridt i forståelsen af fosterets immunsystem var forskerne i stand til at udforme en ny strategi, hvor der infunderes en stor dosis af moderens celler, som de håber vil have større chance for succes. Når holdet har fastslået sikkerheden hos 10 patienter, vil det vurdere, om eller hvordan protokollen skal ændres yderligere for at give en effektiv behandling. Selv hvis kun en lille procentdel af moderens celler grafitere, kan patienten måske få en anden “booster”-transplantation fra moderen i fremtiden.
“Engang var thalassæmi generelt dødelig, men nu kan den håndteres som en kronisk sygdom”, siger Elliott Vichinsky, MD, der fører tilsyn med barnets behandling og er grundlægger af Northern California Comprehensive Thalassemia Center på UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland. “In utero stamcelletransplantation kan tage den et skridt videre: som en sygdom, der kan behandles med succes før fødslen.”
Vichinsky sagde, at fremtidige planer kan omfatte brug af in utero stamceller til behandling af beta thalassæmi, den mere almindelige type af sygdommen, samt seglcelleanæmi og andre alvorlige og livstruende genetiske lidelser.
Redaktørens note: Den oprindelige version af denne meddelelse indeholdt flere fejl. I overskriften stod der fejlagtigt, at dette var det første barn, der havde modtaget en stamcelletransplantation in utero. Faktisk var dette det det første foster, der blev indskrevet i verdens første kliniske forsøg med en blodstamcelleterapi in utero. Udgivelsen var også uklar med hensyn til resultatet: forsøget havde til formål at vurdere sikkerheden ved proceduren, ikke dens effektivitet; barnet overlevede, men blev ikke helbredt.
UC San Francisco (UCSF) er et førende universitet, der er dedikeret til at fremme sundhed på verdensplan gennem avanceret biomedicinsk forskning, uddannelse på kandidatniveau inden for biovidenskab og sundhedsfag og ekspertise inden for patientpleje. Universitetet omfatter top-rangeret graduate schools of dentistry, medicine, nursing and pharmacy; en graduate division med nationalt anerkendte programmer inden for grundlæggende, biomedicinske, overgangs- og befolkningsvidenskab; og en fremtrædende biomedicinsk forskningsvirksomhed. Det omfatter også UCSF Health, som består af tre førsterangerede hospitaler, UCSF Medical Center og UCSF Benioff Children’s Hospitals i San Francisco og Oakland, samt andre partnersygehuse og tilknyttede hospitaler og sundhedsudbydere i hele Bay Area.