Forscher der UCSF San Francisco haben die Stammzellen einer Frau sicher in ihren heranwachsenden Fötus transplantiert, was zur Lebendgeburt eines Säuglings mit einer normalerweise tödlichen fötalen Erkrankung führte. Das Kind, das im zweiten Schwangerschaftsdrittel aufgrund von Alpha-Thalassämie schwer erkrankt war, ist der erste Patient, der an der weltweit ersten klinischen Studie teilnimmt, bei der Blutstammzellen vor der Geburt transplantiert werden.
Das Kind wurde im Februar im UCSF Medical Center at Mission Bay geboren, vier Monate nachdem es sich der Transplantation zur Behandlung der Blutkrankheit unterzogen hatte, die durch ein Gen verursacht wird, das fast 5 Prozent der Weltbevölkerung tragen.

Während das endgültige Ziel darin besteht, festzustellen, ob sich die Stammzellen der Mutter in das Knochenmark des Fötus einnisten und während des gesamten Lebens des Kindes gesunde Blutzellen bilden, sollte mit dieser Phase-1-Studie zunächst festgestellt werden, ob das Verfahren – das die Infusion der Stammzellen der Mutter zusammen mit mehreren Bluttransfusionen umfasst – sicher ist.

“Wir sind ermutigt, wie gut sie und ihre Mutter diese komplexe Behandlung vertragen haben”, sagte Tippi MacKenzie, MD, ein Kinder- und Fötalchirurg am UCSF Benioff Children’s Hospital San Francisco, der die bahnbrechende Transplantation nach einem Jahrzehnt der Forschung durchführte. Normalerweise erhalten Frauen, bei deren Föten Alpha-Thalassämie diagnostiziert wird, eine düstere Prognose und brechen die Schwangerschaft oft ab, da die Wahrscheinlichkeit einer erfolgreichen Geburt gering ist.

“Ihre Geburt deutet darauf hin, dass die fetale Therapie, einschließlich fetaler Transfusionen, eine praktikable Option für Familien mit dieser Diagnose ist”, so MacKenzie.

Einzigartige Expertise der UCSF Benioff Children’s Hospitals

Das Kind, dessen Eltern unwissentlich Träger der Krankheit waren, wurde in der 37. Schwangerschaftswoche geboren und wog knapp 5 Pfund. Sie wurde aus dem Krankenhaus entlassen und ist mit ihrer Familie nach Hawaii zurückgekehrt, obwohl sie weitere Bluttransfusionen oder eine weitere Stammzellentransplantation benötigen wird, um gesund zu bleiben.

Während der Schwangerschaft behandelte MacKenzies Team im UCSF Fetal Treatment Center den Fötus mit regelmäßigen Bluttransfusionen im Mutterleib, nachdem ein medizinisches Zentrum in der Nähe des Heimatortes der Familie bei einer Ultraschalluntersuchung eine lebensbedrohliche Schwellung (Hydrops) festgestellt hatte. Die Schwellung, zu der auch ein vergrößertes Herz gehörte, war das Ergebnis der Reaktion des Körpers auf die schwere Anämie und den Sauerstoffmangel, die das Kennzeichen der Alpha-Thalassämie major, der gefährlichsten Variante der Krankheit, sind.

“Intrauterine Bluttransfusionen waren notwendig, um den Hydrops zu behandeln, bevor die Stammzellentransplantation durchgeführt werden konnte”, sagte Juan Gonzalez Velez, MD, PhD, ein Geburtshelfer/Gynäkologe an der UCSF-Abteilung für mütterlich-fötale Medizin, der die Transfusionen durchführte. “In den letzten 30 Jahren war dies die Behandlung der Wahl für Patienten mit schwerer fetaler Anämie, und wir denken, dass auch Föten mit Alpha-Thalassämie von diesen Transfusionen profitieren können.”

Die schlechte Prognose des Fötus verbesserte sich langsam mit jeder Transfusion während der Schwangerschaft, sagte Gonzalez Velez. Die Stammzellentransplantation fand während einer dieser Transfusionen statt.

Die klinische Studie, die durch einen Zuschuss des California Institute for Regenerative Medicine finanziert wurde, vereint das einzigartige Fachwissen der beiden UCSF Benioff Children’s Hospitals. Das UCSF Fetal Treatment Center in San Francisco ist die Wiege der fötalen Chirurgie und bietet weiterhin lebensrettende Eingriffe für Föten mit multiplen Geburtsfehlern an. Das UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland gründete 1991 sein Thalassämie-Programm, um die wachsende Zahl von Thalassämie-Patienten multidisziplinär zu betreuen. Es ist international führend auf dem Gebiet der Stammzell- und Gentherapie für Beta-Thalassämie.

Die Krankheit tritt häufiger bei Menschen aus Südostasien, Indien und dem Nahen Osten auf

Das Gen für Alpha-Thalassämie wird von einem deutlich höheren Prozentsatz von Menschen in China, den Philippinen, Thailand, Indien und dem Nahen Osten in sich getragen – Regionen der Erde, aus denen viele Amerikaner, insbesondere in der San Francisco Bay Area, stammen. Bei der Alpha-Thalassämie major entwickeln sich bereits vor der Geburt eine fortschreitende Anämie und Herzinsuffizienz, die bei verzögerter Behandlung zu Entwicklungsstörungen führen. Die Behandlung umfasst lebenslange Bluttransfusionen ab dem zweiten Trimester, gefolgt von weiteren Transfusionen nach der Geburt, oder eine Knochenmarktransplantation mit einem passenden Spender in der Kindheit. In den meisten Fällen stirbt der Fötus im Mutterleib oder die Schwangerschaft wird mangels Behandlungsmöglichkeiten abgebrochen.

Bei der In-Utero-Stammzelltransplantation wird der schwangeren Frau zwischen der 18. und 25. Schwangerschaftswoche entnommen. Die Knochenmarkzellen werden aufbereitet und hämatopoetische Zellen – unreife Stammzellen, die sich zu allen Arten von Blutzellen entwickeln können – werden aus der Mischung herausgefiltert. Sie werden dann durch den Bauch der Frau in die Nabelvene des Fötus injiziert, wo sie durch den Blutkreislauf zirkulieren und sich zu gesunden, reifen Blutzellen entwickeln können.

Im Gegensatz zu Knochenmarktransplantationen im Kindesalter ist das Immunsystem des Fötus noch unterentwickelt und verträgt die Zellen der Mutter während der Schwangerschaft besser, so dass die Transplantation ohne aggressive immunsuppressive Behandlung durchgeführt werden kann.

In utero-Stammzelltransplantationen wurden in den 1990er Jahren zunächst zur Behandlung von Föten mit bekannten genetischen Störungen versucht, waren aber nur bei der Behandlung von Immunschwächekrankheiten erfolgreich. Mit den aktuellen Fortschritten im Verständnis des fötalen Immunsystems konnten die Forscher eine neue Strategie entwickeln, bei der eine große Dosis mütterlicher Zellen infundiert wird, von der sie sich eine größere Erfolgschance erhoffen. Nachdem das Team die Sicherheit bei 10 Patienten nachgewiesen hat, wird es beurteilen, ob oder wie das Protokoll weiter geändert werden muss, um eine wirksame Therapie zu ermöglichen. Selbst wenn nur ein kleiner Prozentsatz der Zellen der Mutter transplantiert wird, kann der Patient in der Zukunft eine zweite “Booster”-Transplantation von der Mutter erhalten.

“Einst war Thalassämie allgemein tödlich, heute kann sie als chronische Krankheit behandelt werden”, sagte Dr. Elliott Vichinsky, der die Behandlung des Babys überwacht und Gründer des Northern California Comprehensive Thalassemia Center am UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland ist. “

Vichinsky sagte, dass zukünftige Pläne die Verwendung von Stammzellen in utero zur Behandlung von Beta-Thalassämie, der häufigeren Form der Krankheit, sowie von Sichelzellenanämie und anderen schweren und lebensbedrohlichen genetischen Störungen einschließen könnten.

Anmerkung der Redaktion: Die ursprüngliche Version dieser Mitteilung enthielt mehrere Fehler. In der Überschrift hieß es fälschlicherweise, dass es sich um das erste Baby handelte, das eine In-Utero-Stammzelltransplantation erhalten hat. Tatsächlich handelte es sich um den ersten Fötus, der in die weltweit erste klinische Studie für eine In-Utero-Blutstammzelltherapie aufgenommen wurde. Das Ergebnis der Studie war ebenfalls unklar: Es ging um die Sicherheit des Verfahrens, nicht um seine Wirksamkeit; das Baby überlebte, wurde aber nicht geheilt.

Die UC San Francisco (UCSF) ist eine führende Universität, die sich der weltweiten Förderung der Gesundheit durch fortschrittliche biomedizinische Forschung, Graduiertenausbildung in den Biowissenschaften und Gesundheitsberufen sowie Spitzenleistungen in der Patientenversorgung widmet. Sie umfasst erstklassige Graduiertenschulen für Zahnmedizin, Medizin, Krankenpflege und Pharmazie, eine Graduiertenabteilung mit landesweit anerkannten Programmen in den Bereichen Grundlagen-, Biomedizin-, Übergangs- und Bevölkerungswissenschaften sowie ein herausragendes biomedizinisches Forschungsunternehmen. Zu ihr gehört auch UCSF Health mit drei erstklassigen Krankenhäusern, dem UCSF Medical Center und den UCSF Benioff Children’s Hospitals in San Francisco und Oakland, sowie weiteren Partner- und angeschlossenen Krankenhäusern und Gesundheitsdienstleistern in der gesamten Bay Area.