Banbrytande klinisk prövning syftar till att behandla ryggmärgsbråck före födseln

Banbrytande klinisk prövning syftar till att behandla ryggmärgsbråck före födseln

Tre bebisar har fötts efter att ha fått världens första behandling med ryggmärgsbråck som kombinerar kirurgi med stamceller. Detta möjliggjordes av en milstolpe klinisk prövning vid UC Davis Health.

Den unika behandlingen, som utförs medan ett foster fortfarande utvecklas i livmodern, kan förbättra resultaten för barn med denna fosterskada.

Den kliniska prövningen, som startade våren 2021, är officiellt känd som "CuRe Trial: Cellular Therapy for In Utero Repair of Myelomeningocele." Totalt behandlas 35 patienter.

De tre barn som har fötts hittills i studien kommer att övervakas av forskargruppen tills de är 30 månader gamla för att fullständigt bedöma säkerheten och effektiviteten av proceduren.

Den första fasen av studien finansieras av ett federalt anslag på 9 miljoner dollar från den statliga stamcellsmyndigheten, California Institute for Regenerative Medicine (CIRM).

"Denna kliniska prövning kan förbättra livskvaliteten för så många framtida patienter", sa Emily, den första kliniska prövningsdeltagaren som reste från Austin, Texas för att delta. Deras dotter Robbie föddes i oktober förra året. "Vi visste inte om ryggmärgsbråck förrän vi fick diagnosen. Vi är så tacksamma att vi fick vara en del av det. Vi ger vår dotter den allra bästa chansen för en ljus framtid."

Spina bifida, även känd som myelomeningocele, uppstår när ryggmärgsvävnaden inte smälter ordentligt i de tidiga stadierna av graviditeten. Födelsedefekten kan orsaka en rad livslånga kognitiva, rörlighets-, urin- och tarmfunktionsnedsättningar. Det drabbar 1 500 till 2 000 barn i USA varje år. Det diagnostiseras ofta genom ultraljud.

Medan operation som utförs efter födseln kan bidra till att minska några av effekterna, kan operation före födseln förebygga eller minska svårighetsgraden av ryggradsskador på fostret, som förvärras under graviditeten.

"Jag har arbetat mot denna dag i nästan 25 år", säger Diana Farmer, världens första kvinnliga fosterkirurg, professor och ordförande för kirurgi vid UC Davis Health och huvudutredare av studien.

Vägen till ett framtida botemedel

Som ledare för den kliniska studien Management of Myelomeningocele Study (MOMS) i början av 2000-talet, hade Farmer tidigare hjälpt till att bevisa att fosterkirurgi minskade neurologiska underskott orsakade av ryggmärgsbråck. Många barn i denna studie visade förbättring men behövde fortfarande rullstolar eller benstöd.

Farmer rekryterade specifikt bioingenjören Aijun Wang för att ta detta arbete till nästa nivå. Tillsammans grundade de UC Davis Health Surgical Bioengineering Laboratory för att hitta sätt att använda stamceller och bioteknik för att förbättra kirurgisk effektivitet och förbättra resultaten. Farmer grundade också UC Davis Fetal Care and Treatment Center med fosterkirurgen Shinjiro Hirose och UC Davis Children's Surgery Center för flera år sedan.

Farmer, Wang och deras forskargrupp har arbetat på sin nya metod för att använda stamceller i fosterkirurgi i mer än 10 år. Under denna tid har djurmodeller visat sin förmåga att förhindra förlamning i samband med spina bifida.

Stamcellerna tros hjälpa till att reparera och återställa skadad ryggradsvävnad utöver vad enbart kirurgi kan åstadkomma.

Förberedande arbete av Farmer och Wang bevisade att prenatal kirurgi i kombination med mänskliga placenta mesenkymala stromaceller som hölls på plats med en byggnadsställning av biomaterial för att bilda en "lapp" hjälpte lamm med ryggmärgsbråck att gå utan märkbar funktionsnedsättning.

När fårungarna som fick stamceller föddes kunde de stå och gå runt nästan normalt vid födseln. Det var underbart."

Aijun Wang, bioingenjör

Eftersom teamet förfinade sin kirurgiska och stamcellsteknik för hundar, förbättrade behandlingen även rörligheten hos hundar med naturligt förekommande ryggmärgsbråck.

Ett par engelska bulldoggar vid namn Darla och Spanky var de första hundarna i världen som framgångsrikt behandlades med kirurgi och stamceller. Spina bifida, en vanlig fosterskada hos denna ras, ger dem ofta liten funktion i bakdelen.

e-bok om laboratoriediagnostik och automatisering

Sammanställning av de bästa intervjuerna, artiklarna och nyheterna från det senaste året. Ladda ner en kopia idag

Vid sin omundersökning efter operationen vid 4 månaders ålder kunde Darla och Spanky gå, springa och leka.

Världens första mänskliga process

När Emily och hennes man Harry fick reda på att de skulle bli föräldrar för första gången, förväntade de sig aldrig graviditetskomplikationer. Men dagen då Emily fick reda på att hennes barn under utveckling hade ryggmärgsbråck var också dagen då hon först hörde talas om CuRe-studien.

För Emily var det en livlina som de inte kunde tacka nej till.

Att delta i studien skulle innebära att hon tillfälligt skulle behöva flytta till Sacramento för fosteroperation och sedan veckovisa uppföljningsbesök under hela graviditeten.

Efter screeningar, MR-skanningar och intervjuer fick Emily den livsavgörande nyheten att hon hade blivit antagen till studien. Hennes fosteroperation var planerad till den 12 juli 2021, vid 25 veckor och fem dagar av graviditeten.

Farmer och Wangs team producerar stamceller av klinisk kvalitet - mesenkymala stamceller - från placentavävnad vid UC Davis Healths CIRM-finansierade Institute for Regenerative Cures. Cellerna är kända för att vara bland de mest lovande celltyperna inom regenerativ medicin.

Laboratoriet är ett Good Manufacturing Practice (GMP) laboratorium för säker mänsklig användning. Det var här de gjorde stamcellsplåstret för Emilys fosteroperation.

"Det är en fyra dagar lång process att göra stamcellsplåstret", säger Priya Kumar, forskare vid Center for Surgical Bioengineering vid kirurgiska avdelningen, som leder teamet som gör stamcellsplåster och levererar dem till operationssalen. "Tiden vi drar ut cellerna, tiden vi sådd på ställningen och tiden vi levererar är alla avgörande."

En första i medicinens historia

Under Emilys historiska ingrepp utförde ett 40-medlemmars kirurgiskt och cellförberedande team den noggranna dans som de länge hade förberett sig för.

Efter att Emily lagts under narkos gjordes en liten öppning i hennes livmoder och de tillät fostret att simma till denna korsning så att de kunde avslöja dess ryggrads- och ryggradsbråck. Kirurger använde ett mikroskop för att försiktigt påbörja reparationen.

Sedan sanningens ögonblick: stamcellsplåstret placerades direkt över fostrets blottade ryggmärg. Fosterkirurger stängde sedan snittet för att tillåta vävnaden att regenerera.

"Insättningen av stamcellsplåstret gick smidigt. Mamma och foster skötte sig jättebra!" sa bonden.

Teamet förklarade att den första operationen i sitt slag var en framgång.

Leverans dag

Den 20 september 2021, vid 35 veckor och fem dagar av graviditeten, föddes Robbie via kejsarsnitt som vägde 5 pund, 10 uns och mätte 19 tum lång.

"En av mina första farhågor var att jag inte skulle kunna se henne, men de förde henne till mig. Jag kunde se hennes tår vicka för första gången. Det var så lugnande och lite ur den här världen", sa Emily.

För Farmer är den här dagen vad hon länge hoppats på, och den bjöd på överraskningar. Om Robbie hade lämnats obehandlad skulle hon ha fötts med benförlamning.

"Det var väldigt tydligt från den minut hon föddes att hon sparkade på benen, och jag minns mycket tydligt att hon sa: 'Herregud, jag tror att hon vickar med tårna!'", sa Farmer, som noterade att observationen inte var en officiell bekräftelse, men den var lovande. "Det var fantastiskt. Vi sa hela tiden, "ser jag det här? Är det här på riktigt?"

Mamma och bebis är hemma och mår bra. Robbie har precis firat sin första födelsedag.

CuRe-teamet är försiktiga med att dra slutsatser och säger att det fortfarande finns mycket att lära i denna säkerhetsfas av studien. Teamet kommer att fortsätta att övervaka Robbie och de andra bebisarna i studien tills de är 6 år gamla, med en nyckelbedömning vid 30 månader för att se om de går och pottränar.

"Den här upplevelsen var överväldigande och överträffade alla förväntningar. Jag hoppas att den här studien kommer att förbättra livskvaliteten för så många framtida patienter", säger Emily. "Vi är hedrade att få vara en del av historien."

Källa:

University of California-Davis Health

.