Dárcovství štěpů kmenových buněk krvetvorby -zdroje, výhody, rizika, trendy

Transplantace kmenových buněk krvetvorby jsou významným léčebným postupem v případě hematologických malignit, aplastické anémie i vzácných vrozených onemocnění imunitního systému nebo metabolismu. Periferní kmenové buňky krvetvorby, kostní dřeň nebo pupečníková krev jsou štěpy, které lze v rámci autologních a alogenních transplantací běžně využívat.

Každý ze štěpů má s ohledem na své obecné charakteristiky (obsah kmenových buněk, T-lymfocytů a erytrocytů, způsob dárcovství a dostupnost) rozličné výhody i nevýhody, které je třeba zohlednit před transplantací. Zatímco množství provedených autologních transplantací nejspíše již dosáhlo svého vrcholu, četnost alogenních zatím stále roste.

Summary

Vokurka, S. Donation of hematopoietic stem cell grafts – sources, benefits, risks, trends

Hematopoietic stem cells transplantations are important treatment modality in haematological malignancies, aplastic anemia and rare inherited immune system and metabolic diseases. Peripheral hematopoietic stem cells, bone marrow and cord blood represent grafts that can be used in both autologous and allogeneic transplantations. Each of the grafts has its general characteristics (stem cells, T-lymphocytes, erytrocytes content, the way of donation and availability) that results into some advantages and disadvantages that must be considered prior transplantation. Whereas numbers of autologous transplantations has likely reached maximum level, numbers of allogeneic transplantations are still growing.

Dárcovství štěpů kmenových buněk krvetvorby (KBK) je významnou a neoddělitelnou součástí transplantační léčby řady malignit, aplastické anémie i vzácných vrozených onemocnění imunitního systému nebo metabolismu. Současně je problematikou, kde kromě čistě medicínsky racionálního přístupu je v případě alogenních transplantací také nutné řešit otázky etické a psychosociální. Nepříbuzenský dárce KBK ve formě štěpu kostní dřeně nebo periferních KBK podstupuje zcela dobrovolně a bez jakékoliv hmotné motivace určité nepohodlí i riziko pro zcela neznámého příjemce.
Hlavním smyslem autologních i alogenních transplantací KBK je zajistit prostřednictvím darovaného štěpu obnovu krvetvorby poté, co byla původní hematopoéza redukována, či zcela eliminována předtransplantační přípravou (chemoterapie, celotělové ozáření), která současně představuje prvek léčby primárního onemocnění. Štěp alogenní je pak sám o sobě další léčebnou modalitou díky potenciálu protinádorové imunity (reakce štěpu proti malignitě, respektive leukémii, lymfomu, myelomu atp. – GVM, GVL).

Zdroje štěpů

S ohledem na vztah pacienta a dárce rozdělujeme štěpy KBK na dvě základní skupiny – autologní a alogenní. Vlastní formou štěpu KBK pak je kostní dřeň, periferní KBK a pupečníková krev. Autologní štěp je vlastní tkání pacienta. KBK pro potřebu autologní transplantace bývají získávány především v podobě štěpu periferních KBK odebraných pacientovi na separátoru krevních buněk aferézou z žilní krve po předchozí mobilizaci zahrnující většinou kombinaci aplikace chemoterapie a růstového faktoru granulopoézy (G-CSF, např. filgrastim), díky kterým může dojít s odstupem několika dní (10-14 dní) k vyplavení kmenových buněk do periferní krve. Odebraný štěp je pak kryokonzervován a uložen pro potřebu při transplantaci. Alternativou tohoto štěpu může být kostní dřeň, případně pupečníková krev, pakliže byla zamražena v době porodu pacienta.

Alogenní štěp představuje tkáň darovanou pacientovi jiným člověkem. Syngenní štěp je pak transplantátem darovaným od jednovaječného dvojčete. S ohledem na vztah mezi pacientem a dárcem rozlišujeme štěpy od dárce příbuzenského (nejčastěji sourozenec, ale také bratranci, sestřenice, děti, rodiče) nebo dárce nepříbuzenského z registru dobrovolníků.
Sourozeneckého a plně HLA identického dárce KBK lze nalézt s pravděpodobností zhruba 25-30 %.(1, 2, 3) Šance na nalezení dárce v širším příbuzenstvu – rodiče a děti pacienta, strýcové, tety, sestřenice, bratranci, nevlastní sourozenci – jsou z pohleSouhrndu zákonitostí dědičnosti HLA znaků zřetelně omezenější a při neuváženém vyhledávání jde většinou jen o ztrátu času a prostředků.

Pravděpodobnost úspěchu je možná především u pacientů s HLA fenotypem daným kombinací jednoho vzácného a naopak jednoho velmi frekventního haplotypu nebo u pacientů s extrémně vzácným fenotypem (kombinace 2 vzácných haplotypů či haplotyp vzniklý rekombinací), případně u pacientů s pokrevním sňatkem v rodině.(4) V praxi je vyhledávání v širší rodině nejčastěji indikováno u pacientů s kombinací velmi frekventního a vzácného fenotypu, kdy úspěšnost nalezení vhodného dárce kolísá mezi 5-15 %.(1, 2, 3, 4) Je-li však u pacienta přítomen alespoň jeden velmi frekventní fenotyp, pak existuje současně i velmi dobrá šance na rychlé nalezení kompatibilního dárce i v registrech nepříbuzných dárců.(5) Obecně je doporučeno neoddalovat vyhledávání nepříbuzného dárce v případě, že je zahájeno vyhledávání v širším příbuzenstvu.

Přestože by se mohlo zdát, že vyhledávání dárce mezi sourozenci bude organizačně nekomplikované, v reálném životě však není nedostatečná spolupráce rodiny ojedinělá a objevují se případy odmítnutí vyšetření HLA typizace či dokonce odmítnutí darování štěpu i v případě již potvrzené shody pacienta a dárce. Nelze pominout ani fakt, že v kulturách s trendem pro rodiny s nízkým počtem dětí nebo nevlastními sourozenci lze očekávat omezenou dostupnost sourozeneckého dárce. V případě dobré spolupráce rodiny a příbuzenstva pacienta, transplantačního koordinátora a HLA laboratoře je možné mít výsledky o dostupnosti sourozeneckého dárce většinou okolo 2 týdnů od žádosti o vyhledávání.(3)

Nepříbuzného a HLA alelicky plně kompatibilního dárce (10/10) lze nalézt pro zhruba 60 % pacientů „kavkazoidního“ (tj. evropského) původu v registrech dobrovolných dárců, přičemž pro jiné populace jsou šance zřetelně nižší a alternativou může být vyhledávání dárce s alelickými neshodami.(5, 6) Nepříbuzní dobrovolní dárci KBK, respektive alogenní štěpy pupečníkové krve, jsou evidováni v registrech dárců a bankách pupečníkové krve. První takový registr byl založen v r. 1974 v Anglii (Anthony Nolan Trust). Aktuálně je podle statistik BMDW – Bone Marrow Donors Worldwide(7) – evidováno v 63 registrech a 44 bankách pupečníkové krve již více než 13,5 miliónu dobrovolníků ochotných darovat kostní dřeň nebo periferní krvetvorné buňky a přes 400 000 štěpů pupečníkové krve. Podle údajů WMDA – World Marrow Donor Association(8, 9) – je v posledních letech ročně odebíráno již více než 10 000 štěpů, přičemž polovinu tvoří periferní KBK a zbytek prakticky již shodně kostní dřeně a pupečníkové krve (Obr.).

Obr. – Od roku 1997 eviduje WMDA odběry štěpů kostní dřeně, periferních kmenových buněk krvetvorby a pupečníkové krve (JJ van Rood, Marrow Transplant, 2008, 41, p. 1–9)

Téměř polovina štěpů je odebírána pro zahraničního příjemce. V Evropě funguje více než 30 registrů, přičemž největší jsou v Německu, Itálii a Francii. Největším registrem světa je pak americký NMDP – National Marrow Donor Program(10), který je se svými 5,5 miliónu dárců a 81 000 štěpů puObr. krve také etnicky nejrůznorodější. V rámci ČR jsou aktivní dva registry: Český registr dárců krvetvorných buněk a Český národní registr dárců dřeně. Český registr dárců krvetvorných buněk(11) byl založen v r. 1991 v pražském Institutu klinické a experimentální medicíny (IKEM) a aktuálně eviduje okolo 20 000 dobrovolných dárců (40 % typizováno na A, B, DR lokusech) a přes 3000 štěpů pupečníkové krve (ve správě Banky pupečníkové krve, ÚHKT Praha), organizoval téměř 700 odběrů štěpů pro transplantace českých i zahraničních pacientů (z toho českých dárců a pupečníkových krví téměř 20 %), registr získal certifikát kvality ISO 9001.

Český národní registr dárců dřeně(12) byl založen v r. 1992 původně jako aktivita Nadace pro transplantace kostní dřeně. Aktuálně eviduje přes 34 000 registrovaných dárců (80 % typizováno na A, B, DR lokusech), včetně několik set dobrovolníků z romské, kurdské a arabské minority za účelem zajištění vzácných fenotypů i pro nekavkazoidní populaci. Realizoval rovněž téměř 700 odběrů štěpů pro transplantace českých i zahraničních pacientů (z toho českých dárců 50 %), registr získal certifikát kvality WMDA.(8) Kostní dřeň: štěp obsahuje kromě antikoagulačního roztoku (citrát sodný, heparin) kmenové buňky krvetvorby, elementy vyzrávající hematopoézy a významné množství krve. Medián počtu nukleárních buněk štěpu (NC), CD34+ buněk a T-lymfocytů ve štěpu je 2x 108/kg, 2,8x 106/kg a 2,2x 107/kg.(24) Tímto obsahem patří tento štěp do „kategorie středu“ mezi periferními KBK a pupečníkovou krví. Riziko mikroembolizací tukem nebo debris kostní tkáně je minimalizováno filtrací při převodu štěpu do transportních vaků.

Objem štěpu odebíraného dárcům standardně nepřekračuje 1500 ml a individuálně nepřekračuje limit 20 ml/kg hmotnosti dárce. Odběr štěpu prostřednictvím punkce a opakované aspirace z lopat kostí kyčelních probíhá v celkové anestézii a trvá většinou 30-60 minut. Ztráty krve bývají podle okolností hrazeny dárcům prostřednictvím autotransfúze. Nejčastějšími obtížemi po odběru jsou mírná bolestivost v oblasti a nevolnost z anestézie. Periferní KBK: štěp obsahuje kmenové buňky uvolněné do krevního oběhu z kostní dřeně po stimulaci růstovým faktorem granulopoézy (G-CSF, filgrastim), dále obsahuje plazmu a různě intenzívní příměs erytrocytů. Medián počtu nukleárních buněk štěpu (NC), CD34+ buněk a T-lymfocytů ve štěpu je 9x 108/kg, 7x 106/kg a 27x 107/kg.(24) Obsahově je tento štěp nejbohatší ve srovnání s kostní dření a pupečníkovou krví.

Objem štěpu se většinou pohybuje mezi 250-500 ml. Před odběrem je nutné dárci aplikovat stimulační G-CSF (např. filgrastim 10 mýg/kg/den s. c. po dobu 5 dní). Zhruba 4-6hodinový odběr probíhá cestou periferních žilních kanyl zavedených do kubitálních žil nebo cestou dialyzační kanyly zavedené většinou do žíly femorální a napojením na separátor krevních buněk. Krevní srážlivost je blokována aplikací citrátu sodného. Podle počtu získaných buněk je separace ukončena první den nebo případně pokračuje ještě den druhý. Aplikace G-CSF může být u některých dárců doprovázena bolestmi skeletu, svalstva, hlavy a chřipkovitými příznaky, během aferézy se mohou objevit parestézie a citrátová toxicita, dochází k přechodným změnám krevního obrazu (leukocytóza, případně trombocytopenie).(13) Spekuluje se rovněž o dlouhodobé bezpečnosti G-CSF, nicméně doposud nebyla prokázána žádná signifikantní asociace mezi aplikací G-CSF dárcům a eventuálně zvýšeným výskytem maligních onemocnění.(14)

Pupečníková krev: štěp obsahuje krev s kmenovými buňkami krvetvorby s vysokým repopulačním potenciálem. Medián počtu nukleárních buněk štěpu (NC), CD34+ buněk a T-lymfocytů ve štěpu je 0,3x 108/kg, 0,2x 106/kg a 0,4x 107/kg.(24) Obsahově je tedy tento štěp zřetelně chudší než periferní KBK a kostní dřeň. Odběr krve probíhá z pupečníku a placenty po porodu dítěte. Dárcovství tedy prakticky vůbec nezatěžuje dárce. Štěp je následně kryoprezervován a uchován v bance pupečníkové krve pro použití při aktuální potřebě. V některých laboratořích je prováděna minimalizace štěpu a redukce erytrocytů. Uchovávání pupečníkové krve pro vlastní potřebu v rámci případné autologní transplantace je samostatnou problematikou.

Štěp periferních KBK má při větším obsahu NC a CD34+ buněk potenciál rychlejšího přihojení štěpu a obnovy krvetvorby (přibližně o 5 dní dříve než štěp kostní dřeně), vysoký obsah T-lymfocytů pak nese vyšší riziko chronické reakce štěpu proti hostiteli -GVHD, což ale může být určitou výhodou u transplantací pro maligní onemocnění, kde může být GVHD spojena s efektem reakce štěpu proti malignitě.(24) Naopak štěpy kostní dřeně a pupečníkové krve jsou spíše preferovány u transplantací pro nemaligní onemocnění, jakým je např. těžká aplastická anémie. Štěp periferních KBK je díky svým obsahovým parametrům vhodný pro transplantace s větším hmotnostním nepoměrem mezi dárcem a příjemcem (např. dárce s hmotností 60 kg a příjemce 90 kg). Díky minimálnímu obsahu erytrocytů nebývá otázka vlastního převodu štěpu zásadním problém ani při neshodě krevních skupin.

Výhodou pupečníkové krve je nízký obsah T-lymfocytů a jejich nízký aloreaktivní potenciál, který ve svém důsledku vede k nižší incidenci GVHD a také vyšší toleranci HLA inkompatibility při jedné nebo dvou neshodách. Relativně nízký obsah nukleárních buněk (NC) a CD34+ buněk je také jedním z důvodů pro převažující využití u transplantací dětí. Nicméně v případě potřeby zajistit vhodnou dávku transplantovaných KBK lze kombinovat i dva až tři štěpy pupečníkové krve (doporučený obsah pro transplantaci je minimálně 0,3x 108/kg, resp. 3x 107/kg).(24) Další výhodou pupečníkové krve je také spolehlivost v dostupnosti zvoleného štěpu. Při vyhledávání dárců kostní dřeně a periferních KBK nastávají i situace, kdy dárce figurující na výpisu registru nemusí být následně již reálně dostupný (např. z důvodu změny bydliště, změny zdravotního stavu aj.).

Do jisté míry lze přirozeně dané charakteristiky štěpů upravit manipulací, která může představovat T-lymfocytární depleci s cílem omezit imunogenicitu štěpu a riziko GVHD, minimalizaci obsahu plazmy nebo erytrocytů s cílem překonat inkompatibilitu krevních skupin nebo provedení selekce CD34+ buněk ve snaze omezit kontaminaci štěpu elementy malignity u autologních transplantací.
O výběru vhodného štěpu je nutné rozhodnout nejen s ohledem na jeho faktickou dostupnost, HLA kompatibilitu, ale také s ohledem na základní onemocnění, krevní skupinu, CMV sérologicstatus, hmotnost, věk a pohlaví dárce (ideálně mladý dárce, muž). Transplantační centrum rozhoduje o svém požadavku na vhodný štěp, ale definitivní rozhodnutí o formě darování je na straně dárce, na kterého nesmí být činěn žádný nátlak.

Vývoj a trendy

O významu alogenních transplantací svědčí i jejich zatím narůstající počet – v roce 2000 bylo rámci databáze European Group for Blood and Marrow Transplantation – EBMT(15) – evidováno 6404 a v roce 2006 již celkem 9661 těchto transplantací.(16, 17) Americký registr NMDP realizoval v roce 2000 odběry štěpů pro více než 1500 transplantací dospělých pacientů a v roce 2009 pak více než 4500.(10) Na rostoucím počtu transplantací a současně i věku pacientů má vliv především rozvoj transplantací s redukovanou intenzitou přípravy, které mohou být nabízeny starším i silněji předléčeným pacientům. Podíl má však také zlepšení výsledků v léčbě potransplantačních komplikací – GVHD, CMV a jiné infekce. V neposlední řadě se také ukazuje, že např. v případě akutních leukémií jsou výsledky alogenních příbuzenských i nepříbuzenských transplantací prakticky srovnatelné.(18, 19) Indikace alogenní transplantace jasně dominují v léčbě akutních leukémií, myelodysplastického syndromu a lymfomů. Z nemaligních onemocnění jsou transplantační aktivity zřetelné především u těžké aplastické anémie, která je preferovanou metodou léčby u pacientů do 40 let věku s dostupným HLA identickým příbuzenským dárcem.(20)

Na druhé straně je pak patrný významný pokles počtu transplantací u chronické myeloidní leukémie v souvislosti se zavedením inhibitorů tyrozinkináz (TKI) do léčby první linie této nemoci.(10, 15) Přestože jsou štěpy periferních krvetvorných buněk nadále nejvíce využívány pro potřeby alogenních transplantací dospělých, kde tvoří polovinu zdrojů, nelze pominout zřetelný nástup štěpů pupečníkové krve v posledních letech. U dětských pacientů jsou štěpy pupečníkové krve a kostní dřeně zhruba stejně využívané a periferní krvetvorné buňky tvoří naopak menšinu.(10, 15, 21, 22, 23) Počet autologních transplantací nejspíše již dosáhl svého vrcholu a zpomaluje. Ve statistikách EBMT se roční počet autologních transplantací prováděných v letech 2002-2007 ustálil na 14-15 000.(15) Hlavní indikací zůstává léčba mnohočetného myelomu a lymfomů. Nenastane pokles indikací k autologní transplantaci při současném zavádění kombinací moderních imunomodulačních léků do první linie léčby mnohočetného myelomu?


O autorovi: MUDr. Samuel Vokurka, Ph. D.
Fakultní nemocnice Plzeň, Hematologicko-onkologické oddělení

e-mail: vokurka@fnplzen.cz

Ohodnoťte tento článek!