Nazwa badania StemEx (Copper Chelation Based) Ex Vivo Expanded Umbilical Cord Blood Stem Cell Transplantation (UCBT) Accelerates Engraftment and Improves 100 Day Survival In Myeloablated Patients Compared To a Registry Cohort Undergoing Double Unit UCBT: Results Of a Multicenter Study Of 101 Patients With Hematologic Malignancies. Jakie to badanie? Wieloośrodkowe, prospektywne, nierandomizowane badanie kliniczne z historyczną grupą kontrolną. NCT00469729 Pierwsze doniesienie o efektach badania? 2013 ASH Annual Meeting and Exposition, Nowy Orlean, USA ASH = American Society of Hematology Badania poprzedzające tę próbę kliniczną, dotyczące tej samej metody : Odnośnie ludzi: de Lima M, McMannis J, Gee A, Komanduri K, Couriel D, Andersson BS, Hosing C, Khouri I, Jones R, Champlin R, Karandish S, Sadeghi T, Peled T, Grynspan F, Daniely Y, Nagler A, Shpall EJ. Transplantation of ex vivo expanded cord blood cells using the copper chelator tetraethylenepentamine: a phase I/II clinical trial. Bone Marrow Transplant. 2008 May;41(9):771-8. Odnośnie myszy: Peled T, Glukhman E, Hasson N, Adi S, Assor H, Yudin D, Landor C, Mandel J, Landau E, Prus E, Nagler A, Fibach E. Chelatable cellular copper modulates differentiation and self-renewal of cord bloodderived hematopoietic progenitor cells. Exp Hematol. 2005 Oct;33(10):1092-100. Peled T, Landau E, Mandel J, Glukhman E, Goudsmid NR, Nagler A, Fibach E. Linear polyamine copper chelator tetraethylenepentamine augments long-term ex vivo expansion of cord blood-derived CD34+ cells and increases their engraftment potential in NOD/SCID mice. Exp Hematol. 2004 Jun;32(6):547-55. Labolatoryjne: Prus E, Peled T, Fibach E. The effect of tetraethylenepentamine, a synthetic copper chelating polyamine, on expression of CD34 and CD38 antigens on normal and leukemic hematopoietic cells. Leuk Lymphoma. 2004 Mar;45(3):583-9. Peled T, Landau E, Prus E, Treves AJ, Nagler A, Fibach E. Cellular copper content modulates differentiation and self-renewal in cultures of cord blood-derived CD34+ cells. Br J Haematol. 2002 Mar;116(3):655-61.
Kto i gdzie? Wieloośrodkowe badanie kliniczne, wzięło w nim udział 25 ośrodków (Stany Zjednoczone, Europa, Izrael) to informacja z abstraktu z ASH 17 amerykańskich ośrodków, 6 hiszpańskich, 3 włoskie, 1 węgierski, a także 3 izraelskie to informacja z opisu badania na clinicaltrials.gov Ilu było pacjentów w grupie badanej? 101 Jakie były kryteria kwalifikacji pacjentów do badania? Brak zgodnego w min. 5/6 HLA dawcy spokrewnionego. Wiek od 12-55 lat. Rozpoznania: ostra białaczka mieloblastyczna lub limfoblastyczna w I remisji z dużym ryzykiem wznowy lub każda w II lub kolejnej remisji; zaawansowana przewlekła białaczka szpikowa bądź nieodpowiadająca na leczenie inhibitorami kinazy tyrozynowej; zespół mielodysplastyczny z cechami pośredniego bądź wysokiego ryzyka; wznowa chłoniaka wrażliwa na chemioterapię bądź przy braku odpowiedzi na leczenie. Ilu pacjentów było w grupie kontrolnej? 295 Jak dobrano grupę kontrolna? Do badania użyto historycznej grupy kontrolnej dobranej z rejestru CIBMTR (Centre for International Blood and Marrow Transplant Research) i Eurocordu wśród pacjentów, którzy otrzymali 2 jednostki krwi pępowinowej w latach 2006-2010 i spełniali kryteria włączenia takie same jak grupa badana. W jakim czasie odbyło się badanie? Pacjentów włączano do badania od października 2007 do lutego 2012 Jaki był czas obserwacji pacjentów? 100 dni Jak wyglądała grupa badana pod względem: - leczonych chorób? Ostra białaczka mieloblastyczna 43 osoby Ostra białaczka limfoblastyczna 30 osób Przewlekła białaczka szpikowa 8 osób Zespół mielodysplastyczny 8 osób
- wieku? - masy ciała? Chłoniaki (zarówno ziarnica złośliwa jak i chłoniaki nieziarnicze) 12 osób Przeciętny wiek 37 lat, najmłodszy pacjent 12.6 lat, najstarszy 55.8 lat Przeciętnie 68 kg, najmniej 42.5 kg, najwięcej 128.5 kg Jaką ilość komórek podano? Łącznie: - TNC/kg: 2.2 x 10 7 - CD34 + /kg: 9.7 x 10 5 Parametry całej jednostki przed manipulacją: - TNC/kg: przeciętnie 3.06 x 10 7 (od 1.29 do 11.0) - CD34 + /kg: przeciętnie 1.64 x 10 5 (od 0.24 do 9.23) Jakie były rezultaty ekspansji? - TNC/kg: przeciętnie 400-krotna (od 0 do 764) - CD34 + /kg: przeciętnie 77-krotna (od 6 do 280) - StemEx zwiększył liczbę komórek ok. 14-krotnie w porównaniu do liczby komórek CD34+, które pacjenci otrzymaliby bez manipulacji z całej jednostki krwi pępowinowej, Jaka była zgodność przeszczepianych komórek w układzie HLA? 70% transplantacji odbyło się ze zgodnością w 4/6 HLA Jak przygotowano pacjentów do transplantacji? Zastosowano mieloablacyjne kondycjonowanie oraz standardową profilaktykę choroby przeszczepprzeciwko gospodarzowi (mykofenolan mofetilu, inhibitor kalcyneuryny) Kondycjonowanie to przygotowanie pacjenta do przeszczepu mające na celu supresję własnego szpiku, aby można było przyjąć komórki macierzyste dawcy. Stosuje się chemioterapię, naświetlanie w różnej kombinacji. Wyróżniamy kondycjonowanie mieloablacyjne (o wysokiej toksyczności, z bardzo dużą supresją szpiku biorcy) oraz o zredukowanej intensywności, tzw. RIC (reduced intensity conditioning, łagodniejsze, docelowo dla osób starszych, które mogą nie przeżyć kondycjonowania mieloablacyjnego). W jaki sposób namnażano komórki? Inkubowano komórki CD133+ z cytokinami i substancją chelatującą (wiążącą) jony miedzi (StemEx, TEPA=tetraethylenepentamine). Odpowiednio niskie stężenie wewnątrzkomórkowe miedzi, poprzez
spowolnienie różnicowania, promuje niedojrzały fenotyp komórek macierzystych podczas jednoczesnej stymulacji namnażania komórek za pomocą cytokin. CD133+ - jest to marker niedojrzałych komórek hematopoetycznych Jak wykonano badanie? Pacjentom podano 1 jednostkę krwi pępowinowej, przechowywaną w dwóch frakcjach. Jedną z części, stanowiącą od 20-50%, wykorzystano do manipulacji. Wyizolowano frakcję komórek CD133+ (stanowiącą od 20-50% całej jednostki) i hodowano ją przez 21 dni z hematopoetycznymi cytokinami oraz TEPA (wyjaśnienie: patrz część w jaki sposób namnażano komórki ). Druga część nie została poddana manipulacji. Minimalna ilość TNC w niemodyfikowanej jednostce wyniosła 10 7 komórek/kg masy ciała. Niestety nie jest napisanie kiedy podano frakcję, która podlegała manipulacji. We wcześniejszym badaniu (de Lima et al. 2008) oraz w obecnie trwającym dot. starszej populacji, podawano ją 24h po infuzji frakcji niezmienionej. Czy obserwowano efekty uboczne związane z infuzją ekspandowanych komórek? Nie obserwowano znaczących efektów ubocznych. Jakie efekty uzyskano? - 100-dniowe przeżycie: wyższe w grupie badanej o Grupa badana: 84.2% o Grupa kontrolna: 74.6% - Odnowa hematopoetyczna (wszczepienie, engraftment) o Neutrofile: Grupa badana: 21 dni Grupa kontrolna: 28 dni (z literatury przy BM-HSCT: 19) (z literatury przy PB-HSCT: 10) Im większa liczba CD34 +, tym mniejszy czas odnowy o Płytki krwi: Grupa badana: 54 dni Grupa kontrolna: 105 dni (z literatury przy BM-HSCT: 11) (z literatury przy PB-HSCT: 21) o Wczesna odnowa hematopoetyczna zdefiniowana jako neutrofile 20-go dnia i płytki 60-go dnia, wiążąca się z większą 100-dniową przeżywalnością Grupa badana: 39.4% Grupa kontrolna: 12.4% - Nieprzyjęcie się przeszczepu ( graft failure ) o Grupa badana: 8.1% o Grupa kontrolna: 14.4%
- Ostra choroba przeszczep-przeciwko-gospodarzowi stopnia (agvhd) III/ IV (te stopnie wpływają na śmiertelność) o Brak różnicy pomiędzy obiema grupami o Manipulacja nie zwiększyła częstości agvhd - Zgony o 16 pacjentów zmardło w czasie 100 dni o Powody zgonów: Infekcja 5 osób Niewydolność wielonarządowa/zespół ostrej niewydolności oddechowej 4 osoby Choroba wenookluzyjna wątroby 2 osoby Wznowa 1 osoba agvhd 1 osoba nieprzyjęcie się przeszczepu 1 osoba krwotoczny udar mózgu 1 osoba zespół rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego 1 osoba Jakie są największe wady transplantacji z użyciem krwi pępowinowej? Wolniejszy tzw. engraftment ( wszczepienie ) pacjent wolniej się regeneruje, mamy do czynienia z dłuższym czasem od przeszczepienia do prawidłowej pracy układu krwiotwórczego, co wyraża się większym narażeniem pacjenta na infekcje okołoprzeszczepowe (mały poziom krwinek chroniących pacjenta przed infekcją), a tym samym wysoką wczesną śmiertelnością Wolniejszy tzw. homing komórki macierzyste z krwi pępowinowej wolniej docierają do szpiku kostnego niż ich odpowiedniki z innych źródeł, co spowalnia również engraftment. Większe ryzyko nieprzyjęcia się przeszczepu O co chodzi w badaniu? 1. Zwiększenie ilość komórek w porcji krwi pępowinowej zwiększenie możliwości transplantacji komórek hematopoetycznych u osób dorosłych 2. Przyspieszenie tzw. engraftmentu 3. Zmniejszenie ryzyka nieprzyjęcia się przeszczepu (tzw. graft failure ) 4. Zmniejszenie śmiertelności we wczesnym okresie poprzeszczepowym Jakie są zalety badania? Dobra liczebność grupy badanej. Nastawienie na pokonanie największych wad CB-HSCT (ograniczona liczba komórek, engraftment, homing, graft failure - wyższa wczesna śmiertelność). Porównanie grup było dostosowane do czynników ryzyka mających wpływ na śmiertelność (wiek, płeć, zakażenie CMV, ryzyko wynikające z choroby podstawowej) za pomocą odpowiednich metod statystycznych.
Jakie są wady badania? Grupą porównawczą były transplantacje 2 jednostek krwi pępowinowej, więc porównano inny sposób na zwiększenie liczby komórek z CB, podobny pod względem techniki (bo tutaj de facto również podawano 2 porcje), natomiast nie porównywano z rezultatami transplantacji komórek macierzystych ze szpiku kostnego czy krwi obwodowej. Grupa kontrolna była historyczna, co zawsze jest mniej miarodajne niż badanie z randomizacją i prospektywna obserwacja. Mamy informacje jedynie nt. pierwszych 100 dni, nie wiemy czy taka manipulacja może nieść za sobą dalsze konsekwencje. Na razie nie wiemy również czy są różnice pomiędzy pacjentami, których manipulowana frakcja stanowiła 20% całej jednostki a tymi, u których stanowiła połowę. (być może dowiemy się tego po opublikowaniu materiału) Nie mamy również danych dotyczących żywotności komórek, ani tzw. chimeryzmu poprzeszczepowego. (zapewne zostaną podane, gdy praca będzie opublikowana) Jakie nadzieje niosą ze sobą rezultaty tego badania? - zwiększenie odsetka wykonywanych transplantacji komórek hematopoetycznych z krwi pępowinowej u osób dorosłych (CB-HSCT) - redukcja wczesnej śmiertelności w przypadku CB-HSCT. Czy trwają inne próby klinicznie odnośnie tej metody? Tak, od stycznia 2010 trwa badanie kliniczne (NCT01484470, Umbilical Cord Transplantation for the Elderly Population) mające na celu ewaluację zastosowania StemEx u osób ze schorzeniami hematoonkologicznymi i w starszym wieku (55-73 lat), które zostaną poddane kondycjonowaniu o zredukowanej intensywności. Czy trwają inne próby klinicznie odnośnie ekspansji komórek macierzystych z krwi pępowinowej? Tak, NCT0147468, Safety and Tolerability of HSC835 in Patients With Hematological Malignancies ekspansja za pomocą LFU835, czas trwania badania: styczeń 2012-styczeń 2016, wiek pacjenta: 10-55 lat, podanie 2 jednostek krwi pępowinowej, jednej modyfikowanej (Novartis Pharmaceuticals) NCT01034449, Transplantation of Ex-vivo Expanded Cord Blood Stems Cells (GRAPA) amplifikacja ex vivo, czas trwania: luty 2010-luty 2014, 16-65 lat, jedna jednostka (Francja, University Hospital, Bordeaux) NCT00343798, A Pilot Study to Evaluate the Co-Infusion of Ex Vivo Expanded Cord Blood Cells With an Unmanipulated Cord Blood Unit in Patients Undergoing Cord Blood Transplant for Hematologic Malignancies ekspansja za pomocą ligandu Notch, kwiecień 2006-lipiec 2013, 6 miesięcy-45 lat, 2 jednostki, jedna modyfikowana (USA, Fred Hutchinson Cancer Research Center)
NCT01624701, Clinical Ex Vivo Expansion of Human Umbilical Cord Blood Stem and Progenitor Cells ekspansja za pomocą hodowli m.in. z komórami mezenchymalnymi (ze szpiku kostnego, od dawcy haploidentycznego), marzec 2012-lipiec 2013, 12-60 lat, 2 jednostki, jedna modyfikowana (Singapore General Hospital) NCT00498316, Cord Blood Expansion on Mesenchymal Stem Cells - ekspansja za pomocą hodowli. z komórami mezenchymalnymi, lipiec 2007-lipiec 2015, 1-80 lat, 2 jednostki, jedna modyfikowana (USA, M.D. Anderson Cancer Center) Czy zakończyły się próby klinicznie odnośnie ekspansji komórek macierzystych z krwi pępowinowej? Tak, NCT01221857, Pilot Study Evaluating Safety & Efficacy of DCBT: NiCord & UNM CBU to Patients With Hematological Malignancies badanie na 11 pacjentach z chorobami hematoonkologicznymi, od 8-65 lat, podanie 2 jednostek krwi pępowinowej, jednej modyfikowanej za pomocą nikotynamidu. Wyników jeszcze nie opublikowano. (Gamida Cell ltd)