“From bench to bedside”

La broncodisplasia polmonare (bronchopulmonary dysplasia, BPD) è la complicanza più comune della nascita pretermine. Nonostante i significativi progressi della medicina neonatale la morbilità  ad essa associata è elevata e una cura per la BPD ancora non c’è.

Dalla fine degli anni 90’ la maggior parte delle forme di BPD che si vedono nella pratica clinica sono per lo più dovute all’arresto dello sviluppo polmonare dovuto alla nascita molto pretermine del feto. Il polmone incontra infatti la fase terminale dell’alveolarizzazione solo a partire dalla 32° settimana di età gestazionale quando le cellule mesenchimali polmonari iniziano la settazione dei sacchi alveolari in alveoli maturi, producono elastina e fattori di crescita fibroblastici e promuovono la crescita delle cellule epiteliali, come gli pneumociti tipo II, e delle cellule endoteliali dei capillari polmonari. Le cellule mesenchimali polmonari sono quindi principali responsabili dello sviluppo polmonare e si ipotizza che l’iperossia e altre condizioni che danneggiano il polmone in via di sviluppo causino la loro alterazione con riduzione della produzione di elastina, alterata deposizione delle proteine della matrice extracellulare e trasformazione dei miofibroblasti in miofibroblasti favorenti la fibrosi polmonare.

Sulla base di queste considerazioni sono stati iniziati su modelli murini di BPD i primi esperimenti di somministrazione esogena di cellule staminali mesenchimali derivate da midollo osseo e da cordone ombelicale. Il gruppo cha ha più studiato il potenziale delle cellule staminali mesenchimali nel modello murino è stato il gruppo canadese del Dott. Thébaud che ha dimostrato che la somministrazione intratracheale di queste cellule preveniva la semplificazione alveolare, il rimodellamento vascolare, la fibrosi e l’infiammazione polmonare (van Haaften T 2009). Sorprendentemente non solo la somministrazione di queste cellule preveniva i danni da iperossia e quindi la BPD nel ratto pretermine ma era capace di migliorare anche il quadro clinico di una BPD già esistente con effetti che perduravano fino all’età adulta dell’animale (Pierro M 2013).

Visti questi promettenti risultati gli esperimenti si sono rapidamente spostati dal laboratorio al trial clinico e nel 2014 sono stati pubblicati i risultati della prima sperimentazione sull’essere umano. Le cellule staminali mesenchimali, derivate da cordone ombelicale, sono state somministrate per via intratracheale a 9 neonati nati estremamente pretermine tra il 5° e il 14° giorno di vita. Il risultato è stato lo sviluppo di una forma di BPD meno severa rispetto ai controlli senza nessun effetto avverso riportato (Chang YS 2014).

E’ attualmente in corso a Chicago un importante trial clinico di fase 1 e 2 per valutare efficacia, sicurezza ed incidenza di BPD in seguito alla somministrazione di cellule allogeniche provenienti da coltura di cellule staminali mesenchimali derivate da cordone ombelicale (PNEUMOSTEM®) con follow-up fino a 20 mesi di età corretta (NCT02381366, NCT01828957). I risultati preliminari sono attesi a luglio.

Bibliografia

van Haaften T, Byrne R, Bonnet S, Rochefort GY, Akabutu J, Bouchentouf M, Rey-Parra GJ, Galipeau J, Haromy A, Eaton F, Chen M, Hashimoto K,
Abley D, Korbutt G, Archer SL, Thebaud B. Airway delivery of mesenchymal stem cells prevents arrested alveolar growth in neonatal lung injury in rats. Am J Respir Crit Care Med. 2009;180(11):1131–1142

Pierro M, Ionescu L, Montemurro T, Vadivel A, Weissmann G, Oudit G, Emery D, Bodiga S, Eaton F, Peault B, Mosca F, Lazzari L, Thebaud B. Short-term, long-term and paracrine effect of human umbilical cord-derived stem cells in lung injury prevention and repair in experimental bronchopulmonary dysplasia. Thorax. 2013;68(5):475–484

Chang YS, Ahn SY, Yoo HS, Sung SI, Choi SJ, Oh WI, Park WS (2014) Mesenchymal stem cells for bronchopulmonary dysplasia: phase 1 dose-escalation clinical trial. J Pediatr 164(5):966–972