Movilización y recolección de células madre de sangre periférica en pacientes con anemia de Fanconi usando G-CSF y AMD3100

La anemia de Fanconi es un síndrome autosómico recesivo raro que comprende insuficiencia progresiva de la médula ósea, anomalías congénitas y predisposición a la malignidad. La tasa de heterocigotos en los Estados Unidos puede ser tan alta como 1 en 300. La edad media de aparición de la anemia aplásica es de aproximadamente ocho años. Aunque la atención de apoyo mejorada ha prolongado la supervivencia de estos pacientes desde solo unos pocos años desde el diagnóstico de insuficiencia de la médula ósea, la edad media de muerte sigue siendo de aproximadamente 24 años. La mayoría de los pacientes mueren por complicaciones de la insuficiencia de la médula ósea, incluido sangrado o infección, o por malignidad o complicaciones del trasplante de células madre. En una revisión reciente de 20 años de pacientes en el registro de anemia de Fanconi, el riesgo real de desarrollar leucemia u otros tipos de cáncer fue de aproximadamente el 30 %.

El diagnóstico de anemia de Fanconi se basó inicialmente en encontrar la combinación de insuficiencia de la médula ósea con anomalías congénitas. Estas anomalías incluyen manchas café con leche y/o hipopigmentación de la piel, baja estatura, malformaciones en las extremidades superiores (a menudo involucrando el pulgar o el radio), anomalías renales y gastrointestinales, microcefalia y facies característica con base nasal ancha, pliegues epicánticos, conjunto estrecho y ojos pequeños y micrognatia. La insuficiencia de la médula ósea se caracteriza por una progresión lenta a aplasia grave de la médula ósea y pancitopenia, eritropoyesis de estrés con características fetales que incluyen macrocitosis, hemoglobina F elevada y expresión de antígeno i. Los intentos de cultivar progenitores de médula ósea in vitro de pacientes con anemia de Fanconi demuestran una disminución en el número de colonias mieloides y eritroides (CFU) consistente con insuficiencia clínica de la médula ósea.

Las células de la anemia de Fanconi parecen tener un defecto en la reparación del ADN que conduce a un aumento de la rotura cromosómica espontánea. Esta característica aumenta la susceptibilidad de las células de la anemia de Fanconi a los agentes de entrecruzamiento bifuncionales del ADN, como la mitomicina C y el diepoxibutano (DEB). El diagnóstico de la anemia de Fanconi ahora se basa en la detección de una mayor rotura cromosómica después del tratamiento in vitro con DEB. 11 De manera similar, las células cultivadas de pacientes con anemia de Fanconi muestran una mayor susceptibilidad a la citotoxicidad de la mitomicina C. Más recientemente, se ha demostrado que las células de pacientes con anemia de Fanconi muestran prolongación/detención de la fase G2, mayor sensibilidad a la toxicidad por oxígeno, inducción defectuosa de p53 y aumento de la apoptosis.

La anemia de Fanconi se puede clasificar en al menos trece grupos de complementación por híbridos de células somáticas. La complementación se basa en la corrección de la sensibilidad cromosómica a los agentes de entrecruzamiento en células híbridas. Se han clonado y caracterizado doce genes independientes dentro de estos 13 grupos de complementación. Una pérdida de función en cualquiera de estos genes, incluidos FANC A, B, C, D2, E, F, G, J, L, M, N y FANC D1 (que es BRCA2), puede causar anemia de Fanconi. Sin embargo, los grupos de complementación A, C y G representan aproximadamente el 80-85 % de los pacientes con anemia de Fanconi en los Estados Unidos. Se han identificado mutaciones discretas en estos genes en familias con el trastorno. La expresión del gen de cDNA complementario en las respectivas células de anemia de Fanconi in vitro corrige el aumento de la rotura cromosómica de DEB y el aumento de la sensibilidad a la mitomicina C. La expresión de productos génicos en progenitores de médula ósea de pacientes con anemia de Fanconi aumenta la supervivencia en ensayos in vitro.

El tratamiento actual para la anemia de Fanconi se basa en el apoyo hematológico en forma de transfusiones de glóbulos rojos y plaquetas. La anemia aplásica responderá transitoriamente a la terapia con andrógenos en el 50% de los niños. G-CSF también se ha utilizado en estudios publicados de nuestro propio grupo para mejorar la cantidad de células mieloides en la circulación periférica. El trasplante de médula ósea ha curado a algunos pacientes de su insuficiencia de médula ósea; sin embargo, parece haber más toxicidad en los regímenes de acondicionamiento y puede haber un mayor número de tumores sólidos después del trasplante en comparación con los pacientes sin el trastorno. La supervivencia cinco años después de un trasplante de un hermano compatible ahora supera el 65 % y después de un trasplante de un donante no emparentado supera el 30 %. Estudios más recientes en trasplantes de donantes no emparentados para la anemia de Fanconi en el Cincinnati Children's Hospital y la Universidad de Minnesota han informado tasas de supervivencia que se acercan a las observadas en trasplantes de hermanos donantes compatibles. Sin embargo, la falla del injerto que resulta en la muerte sigue siendo un obstáculo importante. La disponibilidad de un número suficiente de HSC autólogas (previamente purificadas y crioconservadas) para la reinfusión después del fracaso del injerto puede prevenir esta complicación.

Finalmente, se están buscando enfoques de terapia génica, pero hasta la fecha, no hay evidencia de cura con este enfoque en humanos, aunque se ha informado de corrección en modelos murinos. Estos estudios se ven obstaculizados por el hecho de que los ratones knockout de los genes FA no desarrollan anemia aplásica espontánea y, por lo tanto, no son fenocopias de la enfermedad humana. Por lo tanto, en estudios con ratones informados anteriormente, los enfoques de terapia génica requerían irradiación corporal total ablativa de los ratones receptores para garantizar el injerto de las células madre con corrección genética.

Una limitación obvia de la transferencia de genes de células madre hematopoyéticas de la anemia de Fanconi es que el objetivo necesario para la manipulación genética, la célula madre hematopoyética (o su sustituto, la célula CD34+) se pierde progresivamente durante el desarrollo de la anemia aplásica. Así, en el momento de la aplasia severa y la mayor necesidad de tratamiento, las células madre diana para la modificación genética son deficientes. En el estudio descrito aquí se explorará la recolección de un número significativo de HSC antes del inicio de la anemia aplásica para su uso eventual en un ensayo de terapia génica terapéutica. Las preguntas clave que quedan son si las HSC corregidas de pacientes con anemia de Fanconi se injertarán después de la reinfusión autóloga sin ningún tratamiento citorreductor del receptor y, si se injertan, si las células corregidas demostrarán una ventaja proliferativa sobre las células madre no corregidas.