COVID-19 e la cura con le cellule staminali

15-06-2020

Questo post é stato scritto da Luana Piroli

COVID-19 è la parola che certamente non verrà dimenticata da tutti coloro che hanno vissuto nella prima metà del ventunesimo secolo.

La malattia da coronavirus 2019, nota come COVID-19, è il risultato di un’infezione delle vie respiratorie da coronavirus (SARS-CoV-2).

I coronavirus (CoV) appartengono ad una vasta famiglia; all’interno di essa i più noti sono la sindrome respiratoria mediorientale (MERS-CoV) e la sindrome respiratoria acuta grave (SARS-CoV).

SARS-CoV-2, è un nuovo ceppo di coronavirus che non è stato identificato nell’uomo fino alla fine di dicembre del 2019. [1].

Il COVID-19 ha portato molti ricercatori provenienti da diversi campi biomedici a trovare soluzioni o trattamenti per gestire la pandemia. Tuttavia, ad oggi non è stato individuato alcun trattamento standard per questa malattia.

Sicuramente, prevenire la forma grave di infezione respiratoria acuta da COVID-19 può essere utile per migliorare l’approccio terapeutico e ridurre il tasso di mortalità. A tale scopo, è stata proposta una terapia di tipo immunomodulatorio basata sull’impiego delle cellule staminali mesenchimali (MSC).

Numerosi studi hanno dimostrato che dopo il trapianto endovenoso di MSC, una significativa popolazione di cellule si accumula nel polmone e grazie al loro effetto immunomodulatore possono proteggere le cellule epiteliali alveolari, recuperare il microambiente, prevenire la fibrosi e curare la disfunzione polmonare [ 2].

Molteplici sono i vantaggi nell’utilizzo della terapia con MSC rispetto ad altri trattamenti [ 3,4]:

I)               Sono facilmente accessibili e possono essere isolate da vari tessuti come il midollo osseo, tessuti adiposi, polpa dentale, sangue mestruale, il cuscinetto adiposo buccale ma la fonte più ricca di MSC è sicuramente il cordone ombelicale (UC-MSCs), specialmente la gelatina di Wharton in esso contenuta. 

II)              Considerando il COVID-19 una malattia sistemica, sono necessarie milioni di cellule per il suo trattamento. UC-MSCs grazie alla loro velocità di duplicazione rappresento lo strumento più efficace per tale scopo.

III)            Le UC-MSCs vengono estratte in maniera assolutamente non invasiva a differenza di quanto accade per le MSC del midollo spinale o tessuto adiposo

IV)            A differenza delle cellule staminali embrionali, le UC-MSCs vengono generalmente considerate come rifiuti biologici a discapito del loro preziosissimo valore

V)              Le MSC possono essere conservate per un uso terapeutico ripetitivo

VI)             Le prove cliniche di MSC finora non hanno mostrato reazioni avverse

VII)           La sicurezza e l’efficacia delle MSC sono state documentate da numerosi studi clinici

Uno studio recente ha portato alla luce gli effetti benefici delle MSC su una paziente di 65 anni diagnosticata in condizioni critiche con COVID-19. I risultati hanno suggerito che le cellule staminali mesenchimali del cordone ombelicale potrebbero essere un’opzione di trattamento ideale da sole o in combinazione con altre terapie per pazienti con COVID-19 acuti [5]. 

Un altro studio pubblicato in Cina e in collaborazione con gli Stati Uniti, ha preso in esame i parametri clinici pre e post-trattamento con cellule staminali mesenchiamali di 7 pazienti con polmonite COVID-19 dell’ospedale YouAn di Pechino.  I risultati hanno mostrato che i sintomi clinici di tutti i pazienti sono migliorati significativamente 2 giorni dopo il trapianto di cellule staminali [6]

Le proprietà immunomodulatorie e antinfiammatorie delle MSC nel trattamento delle malattie respiratorie sono state validate in 17 studi clinici completati, e più di 70 studi sono stati registrati al riguardo ( https://clinicaltrials.gov ). La terapia con cellule staminali mesenchiamali nei pazienti affetti da COVID-19 è stata confermata anche in altri studi condotti in Cina, Stati Uniti d’America, Giordania e Iran [7,8].

Considerati gli effetti negativi sul settore sanitario ed economico che la pandemia da COVID-19 ha causato, i ricercatori hanno messo in relazione tali drammatiche conseguenze con altre precedenti infezioni virali analogamente pericolose.

Recentemente infatti, è stato consigliato l’uso delle cellule staminali mesenchimali nel trattamento clinico dell’Infezione umana da virus dell’influenza aviaria A (H7N9).

È stato notato che il trapianto di MSC ha significativamente ridotto la mortalità del gruppo sperimentale, rispetto al gruppo di controllo (il 17,6% è deceduto nel gruppo sperimentale mentre il 54,5% è deceduto nel gruppo di controllo). Inoltre, il trapianto di MSC non ha comportato effetti dannosi nei pazienti trattati.

Collettivamente, questi risultati suggeriscono che le MSC migliorano significativamente il tasso di sopravvivenza delle persone affette da tale infezione. Poiché H7N9 e il COVID-19 condividono complicanze simili la terapia a base di MSC può rappresentare una valida alternativa per il trattamento di COVID-19. [9].

 

 

1. Woo, P. C. Y., Wang, M., Lau, S. K. P., Xu, H., Poon, R. W. S., Guo, R., … Yuen, K. -y. (2007). Comparative analysis of twelve genomes of three novel group 2c and group 2d coronaviruses reveals unique group and subgroup features. Journal of Virology, 81(4), 1574–1585. 10.1128/jvi.02182-06
2. Leng, Z., Zhu, R., Hou, W., Feng, Y., Yang, Y., Han, Q., … Zhao, R. C. (2020). Transplantation of ACE2- Mesenchymal stem cells improves the outcome of patients with COVID-19 pneumonia. Aging and Disease, 11(2), 216. 10.14336/ad.2020.0228
3. Golchin A, Farahany TZ, Khojasteh A, Soleimanifar F, Ardeshirylajimi A. The clinical trials of Mesenchymal stem cell therapy in skin diseases: An update and concise review. Current Stem Cell Research & Therapy. 2018;14(1):22–33. doi: 10.2174/1574888×13666180913123424.
4. Arutyunyan I, Elchaninov A, Makarov A, Fatkhudinov T. Umbilical Cord as Prospective Source for Mesenchymal Stem Cell-Based Therapy. Stem Cells Int 2016; 2016:6901286; Weiss ML, Trover DL. Stem cells in the umbilical cord. Stem Cell Rev 2006; 2:155.162
5. Bing Liang, Junhui Chen, Tao Li, Haiying Wu, Wenjie Yang, Yanjiao Li, J., Li, Congtao Yu, Fangang Nie, Zhaoxia Ma, Mingxi Yang, Panrong Nie, Y. G., & Chuanyun Qian, M. H. (2020). Clinical remission of a critically ill COVID-19 patient treated by human umbilical cord. chinaXiv, 10.12074/202002.00084.
6. Leng, Z., Zhu, R., Hou, W., Feng, Y., Yang, Y., Han, Q., … Zhao, R. C. (2020). Transplantation of ACE2- Mesenchymal stem cells improves the outcome of patients with COVID-19 pneumonia. Aging and Disease, 11(2), 216. 10.14336/ad.2020.0228
7. Ali Golchin1 & Ehsan Seyedjafari2 & Abdolreza Ardeshirylajimi, Mesenchymal Stem Cell Therapy for COVID-19: Present or Future, Stem Cell Reviews and Reports https://doi.org/10.1007/s12015-020-09973-w
8. Atluri S1, Manchikanti L2, Hirsch JA3, Expanded Umbilical Cord Mesenchymal Stem Cells (UC-MSCs) as a Therapeutic Strategy in Managing Critically Ill COVID-19 Patients: The Case for Compassionate Use, Pain Physician. 2020 Mar;23(2):E71-E83
9. Chen, J., Hu, C., Chen, L., Tang, L., Zhu, Y., Xu, X., et al. (2020). Clinical study of Mesenchymal stem cell treatment for acute respiratory distress syndrome induced by Epidemic Influenza A (H7N9) infection: A hint for COVID-19 treatment. Engineering. https://doi. org/10.1016/j.eng.2020.02.006.