Was behandeln Nabelschnur- und Plazenta-MSCs?

Mehr als nur Nabelschnurblut speichern: Die Kraft der Nabelschnur- und Plazentazellen

Heutzutage haben werdende Eltern die einzigartige Möglichkeit, nicht nur das Nabelschnurblut ihres Neugeborenen, sondern auch das Nabelschnurgewebe und die Plazenta bei der Geburt zu konservieren. Dieses wertvolle biologische Material kann für Zelltherapien verwendet werden – nicht nur für das Kind, sondern potenziell auch für Eltern, Großeltern und andere Familienmitglieder, da die Menge des konservierten Materials für mehrere therapeutische Anwendungen ausreicht.

Aus der Nabelschnur und Plazenta werden mesenchymale stromale (Stamm-)Zellen (MSC) isoliert – ein entscheidender Unterschied zum Nabelschnurblut, das verschiedene Stammzelltypen enthält, aber hauptsächlich reich an hämatopoetischen (blutbildenden) Stammzellen ist.

Was sind mesenchymale Stammzellen (MSC)?

MSC besitzen ein enormes regeneratives Potenzial und können sich in verschiedene Zelltypen differenzieren, die Gewebe des Körpers bilden – insbesondere Knochen-, Knorpel- und Bindegewebe. Aufgrund dieser Eigenschaften werden MSC weit verbreitet verwendet in:

• Sportmedizin und Orthopädie
• Zahnmedizin
• Gewebeengineering – Ermöglichung der Herstellung künstlicher Herzklappen, Gelenke, Blutgefäße und mehr.

Erkrankungen, bei denen MSC helfen können:

• Behandlung degenerativer Gelenkerkrankungen und Schmerzen
• Rekonstruktion von Knorpel und Menisken
• Reparatur von Muskel-, Band- und Sehnenverletzungen
• Unterstützung bei Knochenheilung

Darüber hinaus können MSC nach der Verabreichung die Immunreaktion modulieren, was sie vielversprechend für die Behandlung von Autoimmunerkrankungen und Transplantat-gegen-Wirt-Krankheit (GvHD) macht, die nach Knochenmark-, Nabelschnurblut- oder Organtransplantationen sowie bei verschiedenen Entzündungsprozessen auftreten kann.

Klinische Anwendungen und laufende Forschung

MSC werden am häufigsten angewendet bei:

• Diabetes mellitus
• Multipler Sklerose
• Rheumatoider Arthritis
• Systemischem Lupus erythematodes
• Vaskulitis
• Rehabilitation nach längeren Behandlungen und mechanischer Beatmung

Seit 2020 werden MSC-Therapien auch erfolgreich zur Behandlung von Komplikationen durch COVID-19, einschließlich der „Zytokinsturm“-Phase, eingesetzt.

Breitere regenerative Eigenschaften von MSC

Neben der muskel-skelettalen Regeneration können sich MSC in Zellen des Nervensystems, Herz-Kreislauf-Systems und der Leber differenzieren und besitzen einen parakrinen Effekt – sie aktivieren die eigenen Stammzellen des Patienten und fördern die natürliche Regenerationsfähigkeit.

Dank dieser Eigenschaften zeigen MSC vielversprechende Wirkungen zur Verbesserung der Lebensqualität bei Patienten mit:

• Autismus-Spektrum-Störungen
• Zerebraler Lähmung (CP)
• Alzheimer-Krankheit
• Parkinson-Krankheit
• Herzmuskelregeneration nach Herzinfarkt und Schlaganfall

Quellen und Vorteile von MSC

MSC werden gewonnen aus:

• Nabelschnurgewebe
• Plazenta
• Fettgewebe
• Knochenmark
• Haarfollikeln

Stammzellen aus Nabelschnur und Plazenta haben besondere Vorteile: Sie sind die jüngsten, aktivsten Zellen, praktisch frei von Infektionen und unbeeinflusst vom Alter oder Krankheiten des Spenders. Zum Beispiel haben MSC aus Fettgewebe oder Knochenmark von Patienten mit Multipler Sklerose häufig eine geringere therapeutische Wirksamkeit.

Lagerung und Verarbeitung bei Hemafund

Hemafund lagert Nabelschnur- und Plazentagewebe sowohl als gefrorenes Gewebe als auch als isolierte MSC. MSC aus Fettgewebe und Haarfollikeln werden als kultivierte, isolierte Zellen gelagert.

Jede bei Hemafund konservierte MSC-Probe wird unabhängig in zertifizierten Laboren auf:

• Stammzellidentität
• Lebensfähigkeit und Qualität geprüft.

Familieneigene Vorteile der MSC-Lagerung

MSC können von mehreren Familienmitgliedern verwendet werden, nicht nur vom Kind. Sie können von einer kleinen Menge konservierter Zellen auf therapeutische Dosen vermehrt werden, die üblicherweise nach dem Gewicht des Patienten berechnet werden.

Niedrigere Dosen werden angewendet bei Kombination mit Nabelschnurblut-Stammzellen oder lokaler Anwendung.

Genetische Verwandtschaft und klinische Anwendung

MSC aus der Nabelschnur sind genetisch mit dem Kind verwandt und werden derzeit am häufigsten in klinischen Anwendungen und experimentellen Therapien verwendet.

Hemafund empfiehlt, Nabelschnur-MSC nach 2-3 Passagen (Kulturzyklen) zu konservieren, aufgeteilt in einzelne Kryoröhrchen. Diese Methode optimiert Kosten und therapeutisches Potenzial, da so schneller und günstiger Therapiedosen erzeugt werden können als direkt aus Gewebe.

Die durchschnittliche Nabelschnur liefert nach zwei Passagen 20–70 Millionen MSC, abhängig von Länge, Dicke und Qualität.

Plazenta-MSC – Eine neue Entwicklung

Plazenta-MSC sind ein neues Produkt in der regenerativen Medizin. Neben therapeutischem Einsatz sind sie vielversprechend in Kosmetik und Reproduktionsmedizin.

Sie werden aus dem fetalen Teil der Plazenta (Amnion und Chorion) gewonnen und können nach 2-3 Passagen 70–200 Millionen Zellen liefern, die portionsweise eingefroren werden.

Allerdings besteht bei Plazenta-MSC ein etwas höheres Kontaminationsrisiko durch mütterliche Infektionen während Schwangerschaft, Geburt und Transport. Zudem können maternale Stammzellen im Zellgemisch enthalten sein.

Krankheiten und Zustände, die mit MSC in klinischen Studien und experimenteller Therapie behandelt werden

• Akute Transplantat-gegen-Wirt-Krankheit (GvHD) nach Organ- oder Knochenmarktransplantation
• Neurologische Erkrankungen, darunter:
  • Alzheimer-Krankheit
  • Autismus
  • Zerebrale Kinderlähmung (CP)
  • Multisystematrophie
  • Parkinson-Krankheit
  • Rückenmarksverletzungen
  • Folgen von Geburtstraumen
  • Schlaganfall
  • Schädel-Hirn-Trauma
• Autoimmunerkrankungen, darunter:
  • Amyotrophe Lateralsklerose (ALS)
  • Lupus
  • Multiple Sklerose
  • Psoriasis
  • Rheumatoide Arthritis
  • Colitis ulcerosa
  • Morbus Crohn
• Herz-Kreislauf-Erkrankungen, darunter:
  • Akuter Myokardinfarkt (Herzinfarkt)
  • Kardiomyopathie
  • Kritische Extremitätenischämie (CLI)
  • Herzinsuffizienz
  • Periphere arterielle Verschlusskrankheit (PAVK)
• Orthopädische Erkrankungen, darunter:
  • Marie-Strümpell-Krankheit
  • Knorpelverletzungen
  • Spondylitis
  • Gaumenspaltenoperation
  • Knochenbrüche
  • Osteochondrale Läsionen
  • Herstellung bioidentischer Implantate
  • Wirbelsäulenversteifung (Spondylodese)
  • Arthrosen
  • Osteoarthritis
• Diabetes Typ I und II, diabetische periphere Neuropathie, diabetisches Fußulkus
• Genetische und metabolische Störungen, darunter:
  • Altersasteniesyndrom
  • Duchenne-Muskeldystrophie
  • Epidermolyse
  • Hereditäre Ataxie
  • Metabolisches Syndrom
  • Schwerer kombinierter Immundefekt
  • Spinale Muskelatrophie (SMA)
• Lungenerkrankungen, darunter:
  • Akutes Atemnotsyndrom (ARDS), einschließlich COVID-19 induziert
  • Bronchopulmonale Dysplasie bei Frühgeborenen
• Andere Erkrankungen:
  • Folgen der maschinellen Beatmung
  • Verbrennungen
  • Augenerkrankungen (Ophthalmologie)
  • Leberzirrhose
  • Leberversagen
  • Fisteln
  • Uterusnarben
  • Erektile Dysfunktion
  • Frühzeitige Ovarialinsuffizienz
  • Peyronie-Krankheit

Erfahrung und Empfehlungen von Hemafund

Im Gegensatz zu den meisten Kryobanken weltweit verfügt Hemafund nicht nur über Lagerungserfahrung, sondern auch über klinische Anwendung von MSC. Therapeutische Dosen, die zur Injektion bereit sind, werden im eigenen Labor von Hemafund hergestellt, unter Verwendung sowohl frisch isolierter MSC aus Nabelschnurgewebe als auch gefrorener Proben.

Wahl der Lagerungsmethode für Nabelschnur und Plazenta

Die Lagerung als gefrorenes Gewebe kann initial kostengünstiger sein und ermöglicht möglicherweise eine günstigere und effektivere Kultivierung in der Zukunft. Diese Option ist für junge Familien geeignet, die in den nächsten 10-40 Jahren keine Anwendung von Zellen erwarten.

Die modernere und effektivere Methode ist die Kultivierung von MSC aus frischem Nabelschnurgewebe innerhalb von 48 Stunden nach Geburt. Diese Zellen werden natürlicher gewonnen, in größerer Menge und besserer Qualität. Zudem wird das Kryodeposit vollständig getestet und dokumentiert, sodass es weltweit klinisch einsetzbar oder weiter lagerbar ist.

Für Familien mit aktuellem Therapiebedarf

Wenn die Stammzelltherapie derzeit benötigt wird, empfiehlt Hemafund die Premium-, Maximum- oder Ultra-Pakete, welche bereits isolierte MSC enthalten. Das spart Zeit und Kosten bei der Behandlung.

Wichtige Überlegungen zur Wahl der Lagerungsmethode

• Gewinnung einer therapeutischen Dosis aus gefrorenem Gewebe dauert 2-3 Monate; aus isolierten MSC 10-14 Tage
• Kosten für therapeutische Dosis aus gefrorenem Gewebe sind 1,5–2 Mal höher als aus vorab isolierten MSC
• Nur wenige Labore können MSC aus gefrorenem Gewebe isolieren und zuverlässige Therapiedosen herstellen
• Qualität und Menge der MSC aus gefrorenem Gewebe sind unvorhersehbar, erschweren Planung

Fragen?

Bei Fragen oder Unsicherheiten laden wir Sie ein, an unserem Online-Vortrag und Rundgang teilzunehmen oder uns anzurufen unter +380 44 098 496 09 26.

Ressourcen:

Europäische Arzneimittelagentur. Richtlinien zu zellbasierten Humanarzneimitteln. EMA, 2023, https://www.ema.europa.eu.

Le Blanc, Katarina, und Olle Ringdén. „Immunmodulation durch mesenchymale Stammzellen und klinische Erfahrungen.“ Journal of Internal Medicine, Bd. 262, Nr. 5, 2007, S. 509–525. doi:10.1111/j.1365-2796.2007.01844.x.

Leng, Zikuan, u. a. „Transplantation von ACE2⁺ mesenchymalen Stammzellen verbessert die Ergebnisse bei Patienten mit COVID-19-Pneumonie.“ Aging and Disease, Bd. 11, Nr. 2, 2020, S. 216–228. doi:10.14336/AD.2020.0228.

Mayo, Laura C., u. a. „Mesenchymale Stromazellen aus Nabelschnur und Plazenta in der klinischen Anwendung: Aktueller Stand und Perspektiven.“ Stem Cells International, Bd. 2021, 2021, Artikel-ID 6662164. doi:10.1155/2021/6662164.

Pittenger, Mark F., u. a. „Perspektive mesenchymaler Stammzellen: Zellbiologie bis klinischer Fortschritt.“ npj Regenerative Medicine, Bd. 4, 2019, Artikel 22. doi:10.1038/s41536-019-0083-6.

Shi, Liang, u. a. „Mesenchymale Stammzelltherapie bei schwerem COVID-19.“ Signal Transduction and Targeted Therapy, Bd. 6, Nr. 1, 2021, Artikel 339. doi:10.1038/s41392-021-00797-9.

Squillaro, Tiziana, Gianpaolo Peluso, und Umberto Galderisi. „Klinische Studien mit mesenchymalen Stammzellen: Ein Update.“ Cell Transplantation, Bd. 25, Nr. 5, 2016, S. 829–848. doi:10.3727/096368915X689622.

Thomson, Jennifer A., u. a. „Mesenchymale Stammzellen in der regenerativen Medizin: Fokus auf klinische Anwendungen.“ Stem Cell Research & Therapy, Bd. 11, Nr. 1, 2020, Artikel 193. doi:10.1186/s13287-020-01773-0.

Trounson, Alan, und Clare McDonald. „Stammzelltherapien in klinischen Studien: Fortschritte und Herausforderungen.“ Cell Stem Cell, Bd. 17, Nr. 1, 2015, S. 11–22. doi:10.1016/j.stem.2015.06.007.

U.S. Food and Drug Administration. FDA genehmigt erste mesenchymale Stromazelltherapie zur Behandlung der steroidresistenten akuten Graft-versus-Host-Krankheit bei Kindern. 20. Dez. 2024, https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-approves-first-mesenchymal-stromal-cell-therapy-treat-steroid-refractory-acute-graft-versus-host