Ucs San Francisco-forskare har på ett säkert sätt transplanterat en kvinnas stamceller i hennes växande foster, vilket har lett till att ett spädbarn med en normalt dödlig fostersjukdom har fötts levande. Spädbarnet, som hade varit kritiskt sjukt under graviditetens andra trimester på grund av alfa-thalassemi, är den första patienten som har skrivits in i världens första kliniska prövning med blodstamceller som transplanterats före födseln.
Spädbarnet föddes på UCSF Medical Center at Mission Bay i februari, fyra månader efter att ha genomgått transplantationen för att behandla blodsjukdomen, som orsakas av en gen som bärs av nästan 5 procent av världens befolkning.
Men det slutgiltiga målet är att bedöma om moderns stamceller integreras, eller engraferas, i fostrets benmärg och genererar friska blodceller under hela barnets liv, syftade denna fas 1-studie till att först avgöra om proceduren – som innefattar infusion av moderns stamceller tillsammans med flera blodtransfusioner – skulle vara säker.
“Vi är uppmuntrade av hur väl hon och hennes mor har tolererat denna komplexa behandling”, säger Tippi MacKenzie, MD, barn- och fosterkirurg vid UCSF Benioff Children’s Hospital San Francisco, som utförde den banbrytande transplantationen efter ett decennium av forskning. Normalt sett får kvinnor vars foster diagnostiseras med alfa-thalassemi en dyster prognos och avbryter ofta graviditeten på grund av den låga sannolikheten för en lyckad förlossning.
“Hennes födelse tyder på att behandling av foster, inklusive transfusioner av foster, är ett genomförbart alternativ att erbjuda familjer med den här diagnosen”, säger MacKenzie.
Unik expertis från UCSF Benioff Children’s Hospitals
Spädbarnet, vars föräldrar utan att veta om det var bärare av sjukdomen, föddes vid 37 veckors graviditet och vägde strax under 1,5 kg. Hon har skrivits ut från sjukhuset och har återvänt med familjen till deras hem på Hawaii, även om hon kommer att behöva ytterligare blodtransfusioner eller ytterligare en stamcellstransplantation för att förbli frisk.
Under graviditeten behandlade MacKenzies team vid UCSF Fetal Treatment Center fostret med regelbundna blodtransfusioner in utero, efter att ett medicinskt centrum nära familjens hemstad upptäckt en livshotande svullnad, eller hydrops, under ett ultraljud. Svullnaden, som även innefattade ett förstorat hjärta, var resultatet av kroppens reaktion på svår anemi och syrebrist, vilket är kännetecknande för alfa-thalassemi major, den farligaste varianten av sjukdomen.
“Intrauterina blodtransfusioner behövdes för att behandla hydropsen innan stamcellstransplantationen kunde utföras”, säger Juan Gonzalez Velez, MD, PhD, en förlossningsläkare/gynekolog vid UCSF Division of Maternal-Fetal Medicine, som utförde transfusionerna. “Under de senaste 30 åren har detta varit den bästa behandlingen för patienter som utvecklar allvarlig fosteranemi och vi tror att foster med alfa-thalassemi också kan dra nytta av dessa transfusioner.”
Fostrets dåliga prognos förbättrades långsamt med varje transfusion under graviditeten, sade Gonzalez Velez. Stamcellstransplantationen ägde rum under en av dessa transfusioner.
Den kliniska prövningen, som finansierades av ett bidrag från California Institute for Regenerative Medicine, sammanför den unika expertisen från båda UCSF Benioff Children’s Hospitals. UCSF Fetal Treatment Center i San Francisco är födelseplatsen för fosterkirurgi och fortsätter att erbjuda livräddande ingrepp för foster med multipla fosterskador. UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland inrättade sitt thalassemiprogram 1991 för att tillhandahålla multidisciplinär vård till det växande antalet thalassemipatienter. Det är internationellt ledande inom stamcells- och genterapi för betathalassemi.
Sjukdomen är vanligare hos personer från Sydostasien, Indien och Mellanöstern
Genen för alfathalassemi bärs av en betydligt högre andel människor i Kina, Filippinerna, Thailand, Indien och Mellanöstern – delar av världen där många amerikaner, särskilt de som bor i San Francisco Bay Area, hävdar att de har sina anor. Vid alfa-thalassemi major utvecklas progressiv anemi och hjärtsvikt före födseln, vilket leder till utvecklingsstörningar om behandlingen fördröjs. Behandlingen omfattar livslånga blodtransfusioner med början i andra trimestern, följt av ytterligare transfusioner efter födseln, eller en benmärgstransplantation med en matchad donator i barndomen. I de flesta fall dör fostret i livmodern eller så avbryts graviditeten på grund av brist på behandlingsalternativ.
In utero stamcellstransplantation innebär att man tar ut benmärg från den gravida kvinnan mellan den 18:e och 25:e graviditetsveckan. Benmärgscellerna bearbetas och hematopoetiska celler – omogna stamceller som kan utvecklas till alla typer av blodceller – skiljs ut från blandningen. De injiceras sedan genom kvinnans buk i fostrets navelstråle, där de kan cirkulera i blodomloppet och utvecklas till friska, mogna blodceller.
Till skillnad från benmärgstransplantationer i barndomen är fostrets immunsystem underutvecklat och har en högre tolerans för moderns celler under graviditeten, vilket gör att transplantationen kan ske utan aggressiv immunsupprimerande behandling.
In utero stamcellstransplantationer försökte man till en början på 1990-talet för att behandla foster med kända genetiska störningar, men lyckades endast med att behandla immunbristsjukdomar. Med nuvarande framsteg i förståelsen av fostrets immunsystem kunde forskarna utforma en ny strategi som går ut på att infektera en stor dos av moderns celler, vilket de hoppas ska ha större chans att lyckas. När teamet har fastställt säkerheten hos 10 patienter kommer man att bedöma om eller hur protokollet behöver ändras ytterligare för att ge en effektiv behandling. Även om en liten procentandel av moderns celler engraferar kan patienten kanske få en andra “booster”-transplantation från modern i framtiden.
“Thalassemi, som en gång var allmänt dödlig, kan nu hanteras som en kronisk sjukdom”, säger Elliott Vichinsky, MD, som övervakar barnets behandling och är grundare av Northern California Comprehensive Thalassemia Center vid UCSF Benioff Children’s Hospital Oakland. “Stamcellstransplantation i livmodern kan ta den ett steg längre: som en sjukdom som framgångsrikt kan behandlas före födseln.”
Vichinsky sade att framtida planer kan innefatta användning av stamceller i livmodern för att behandla betathalassemi, den vanligare typen av sjukdomen, samt sicklecellanemi och andra allvarliga och livshotande genetiska störningar.”
Redaktörens anmärkning: Originalversionen av det här offentliggörandet innehöll flera fel. I rubriken stod det felaktigt att detta var det första barnet som fick en stamcellstransplantation in utero. I själva verket var detta det första fostret som skrevs in i världens första kliniska prövning av en blodstamcellsbehandling i livmodern. I pressmeddelandet var resultatet också otydligt: försöket syftade till att bedöma förfarandets säkerhet, inte dess effektivitet; barnet överlevde, men blev inte botat.
UC San Francisco (UCSF) är ett ledande universitet som ägnar sig åt att främja hälsa över hela världen genom avancerad biomedicinsk forskning, utbildning på forskarnivå inom biovetenskap och hälsovetenskapliga yrken, samt utmärkt patientvård. Här finns topprankade forskarskolor för tandläkare, medicin, sjuksköterskor och farmaceuter, en forskarutbildningsavdelning med nationellt erkända program inom grundläggande, biomedicinsk, övergångs- och befolkningsvetenskap samt ett framstående biomedicinskt forskningsföretag. Den omfattar också UCSF Health, som består av tre topprankade sjukhus, UCSF Medical Center och UCSF Benioff Children’s Hospitals i San Francisco och Oakland, samt andra partner- och närstående sjukhus och vårdgivare i hela Bay Area.