Drei Babys wurden geboren, nachdem sie die weltweit erste Spina bifida-Behandlung erhalten hatten, bei der eine Operation mit Stammzellen kombiniert wurde. Dies wurde durch eine wegweisende klinische Studie an der UC Davis Health ermöglicht.
Die einzigartige Behandlung, die durchgeführt wird, während sich ein Fötus noch im Mutterleib entwickelt, könnte die Ergebnisse für Kinder mit diesem Geburtsfehler verbessern.
Die im Frühjahr 2021 gestartete klinische Studie ist offiziell als „CuRe Trial: Cellular Therapy for In Utero Repair of Myelomeningocele“ bekannt. Insgesamt werden 35 Patienten behandelt.
Die drei bisher geborenen Babys aus der Studie werden vom Forschungsteam bis zum Alter von 30 Monaten überwacht, um die Sicherheit und Wirksamkeit des Verfahrens vollständig zu beurteilen.
Die erste Phase der Studie wird durch einen staatlichen Zuschuss in Höhe von 9 Millionen US-Dollar von der staatlichen Stammzellenbehörde, dem California Institute for Regenerative Medicine (CIRM), finanziert.
„Diese klinische Studie könnte die Lebensqualität so vieler zukünftiger Patienten verbessern“, sagte Emily, die erste Teilnehmerin einer klinischen Studie, die aus Austin, Texas, zur Teilnahme angereist war. Ihre Tochter Robbie wurde letzten Oktober geboren. „Wir wussten bis zur Diagnose nichts von Spina bifida. Wir sind so dankbar, dass wir ein Teil davon sein durften. Wir geben unserer Tochter die allerbesten Chancen auf eine strahlende Zukunft.“
Spina bifida, auch bekannt als Myelomeningozele, tritt auf, wenn das Rückenmarksgewebe in den frühen Stadien der Schwangerschaft nicht richtig verschmelzt. Der Geburtsfehler kann zu einer Reihe von lebenslangen kognitiven, Mobilitäts-, Harn- und Darmbehinderungen führen. Es betrifft jedes Jahr 1.500 bis 2.000 Kinder in den USA. Es wird oft durch Ultraschall diagnostiziert.
Während eine nach der Geburt durchgeführte Operation dazu beitragen kann, einige der Auswirkungen zu verringern, kann eine Operation vor der Geburt die Schwere der Wirbelsäulenschädigung des Fötus, die sich im Laufe der Schwangerschaft verschlimmert, verhindern oder verringern.
„Ich arbeite seit fast 25 Jahren auf diesen Tag hin“, sagte Diana Farmer, die weltweit erste weibliche Fetalchirurgin, Professorin und Lehrstuhlinhaberin für Chirurgie an der UC Davis Health und Hauptprüferin der Studie.
Der Weg zu einem zukünftigen Heilmittel
Als Leiter der klinischen Studie Management of Myelomeningocele Study (MOMS) in den frühen 2000er Jahren hatte Farmer zuvor geholfen zu beweisen, dass fetale Operationen neurologische Defizite durch Spina bifida reduzierten. Viele Kinder in dieser Studie zeigten eine Verbesserung, benötigten aber immer noch Rollstühle oder Beinschienen.
Farmer rekrutierte den Bioingenieur Aijun Wang speziell, um diese Arbeit auf die nächste Stufe zu heben. Gemeinsam gründeten sie das UC Davis Health Surgical Bioengineering Laboratory, um Wege zu finden, Stammzellen und Bioengineering einzusetzen, um die chirurgische Wirksamkeit zu verbessern und die Ergebnisse zu verbessern. Farmer gründete vor einigen Jahren auch das UC Davis Fetal Care and Treatment Center mit dem Fetalchirurgen Shinjiro Hirose und das UC Davis Children’s Surgery Center.
Farmer, Wang und ihr Forschungsteam arbeiten seit mehr als 10 Jahren an ihrem neuartigen Ansatz zur Verwendung von Stammzellen in der fetalen Chirurgie. Im Laufe dieser Zeit haben Tiermodelle gezeigt, dass es in der Lage ist, die mit Spina bifida verbundene Lähmung zu verhindern.
Es wird angenommen, dass die Stammzellen dazu beitragen, beschädigtes Wirbelsäulengewebe zu reparieren und wiederherzustellen, was über das hinausgeht, was eine Operation allein erreichen kann.
Vorarbeiten von Farmer und Wang bewiesen, dass pränatale Operationen in Kombination mit mesenchymalen Stromazellen aus menschlicher Plazenta, die mit einem Gerüst aus Biomaterial an Ort und Stelle gehalten wurden, um ein „Patch“ zu bilden, Lämmern mit Spina bifida halfen, ohne merkliche Behinderung zu gehen.
Als die Babyschafe, die Stammzellen erhielten, geboren wurden, konnten sie bei der Geburt stehen und fast normal herumlaufen. Es war wundervoll.“
Aijun Wang, Bioingenieur
Als das Team seine Operations- und Stammzellentechnik für Hunde verfeinerte, verbesserte die Behandlung auch die Beweglichkeit von Hunden mit natürlich vorkommender Spina bifida.
Ein Paar englische Bulldoggen namens Darla und Spanky waren die ersten Hunde der Welt, die erfolgreich mit einer Operation und Stammzellen behandelt wurden. Spina bifida, ein häufiger Geburtsfehler bei dieser Rasse, lässt sie häufig mit wenig Funktion in ihrer Hinterhand zurück.
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Bei ihrer erneuten Untersuchung nach der Operation im Alter von 4 Monaten konnten Darla und Spanky laufen, rennen und spielen.
Der weltweit erste menschliche Prozess
Als Emily und ihr Ehemann Harry erfuhren, dass sie zum ersten Mal Eltern werden würden, hatten sie nie mit Schwangerschaftskomplikationen gerechnet. Aber der Tag, an dem Emily erfuhr, dass ihr sich entwickelndes Kind Spina bifida hatte, war auch der Tag, an dem sie zum ersten Mal von der CuRe-Studie hörte.
Für Emily war es eine Rettungsleine, die sie nicht ablehnen konnten.
Die Teilnahme an der Studie würde bedeuten, dass sie für die fetale Operation und dann für wöchentliche Nachsorgeuntersuchungen während ihrer Schwangerschaft vorübergehend nach Sacramento ziehen müsste.
Nach Screenings, MRT-Scans und Interviews erhielt Emily die lebensverändernde Nachricht, dass sie in die Studie aufgenommen wurde. Ihre fetale Operation war für den 12. Juli 2021 nach 25 Wochen und fünf Tagen Schwangerschaft geplant.
Das Team von Farmer und Wang stellt Stammzellen in klinischer Qualität – mesenchymale Stammzellen – aus Plazentagewebe im CIRM-finanzierten Institute for Regenerative Cures der UC Davis Health her. Die Zellen gehören bekanntermaßen zu den vielversprechendsten Zelltypen in der regenerativen Medizin.
Das Labor ist ein Good Manufacturing Practice (GMP)-Labor für die sichere Anwendung am Menschen. Hier haben sie das Stammzellenpflaster für Emilys fötale Operation hergestellt.
„Es ist ein viertägiger Prozess, das Stammzellpflaster herzustellen“, sagte Priya Kumar, die Wissenschaftlerin am Zentrum für chirurgische Biotechnik in der Abteilung für Chirurgie, die das Team leitet, das die Stammzellpflaster herstellt und sie an den Operationssaal liefert . „Der Zeitpunkt, zu dem wir die Zellen herausziehen, der Zeitpunkt, zu dem wir auf das Gerüst säen, und der Zeitpunkt, zu dem wir liefern, ist alles entscheidend.“
Eine Premiere in der Medizingeschichte
Während Emilys historischem Eingriff führte ein 40-köpfiges Operations- und Zellvorbereitungsteam den sorgfältigen Tanz auf, auf den sie sich lange vorbereitet hatten.
Nachdem Emily unter Vollnarkose gesetzt wurde, wurde eine kleine Öffnung in ihrer Gebärmutter gemacht und sie ließen den Fötus bis zu diesem Schnittpunkt schwimmen, damit sie seine Wirbelsäule und den Spina-Bifida-Defekt freilegen konnten. Die Chirurgen benutzten ein Mikroskop, um vorsichtig mit der Reparatur zu beginnen.
Dann der Moment der Wahrheit: Das Stammzellpflaster wurde direkt über dem freigelegten Rückenmark des Fötus platziert. Die Fetalchirurgen schlossen dann den Einschnitt, damit sich das Gewebe regenerieren konnte.
„Das Einsetzen des Stammzellpflasters verlief reibungslos. Mutter und Fötus haben das super gemacht!“ Bauer sagte.
Das Team erklärte die erste Operation ihrer Art für einen Erfolg.
Liefertag
Am 20. September 2021, nach 35 Wochen und fünf Tagen Schwangerschaft, wurde Robbie mit einem Gewicht von 5 Pfund, 10 Unzen und einer Länge von 19 Zoll per Kaiserschnitt geboren.
„Eine meiner ersten Befürchtungen war, dass ich sie nicht sehen könnte, aber sie brachten sie zu mir. Ich konnte zum ersten Mal sehen, wie ihre Zehen wackelten. Es war so beruhigend und ein bisschen nicht von dieser Welt “, sagte Emily.
Für Farmer ist dieser Tag das, worauf sie lange gehofft hat, und er brachte Überraschungen mit sich. Wenn Robbie unbehandelt geblieben wäre, hätte sie mit einer Beinlähmung geboren werden müssen.
„Es war von der Minute an, als sie geboren wurde, sehr klar, dass sie mit den Beinen strampelte, und ich erinnere mich sehr genau, dass ich gesagt habe: ‚Oh mein Gott, ich glaube, sie wackelt mit den Zehen!‘“, sagte Farmer, der feststellte, dass die Beobachtung keine offizielle Bestätigung war , aber es war vielversprechend. „Es war erstaunlich. Wir sagten immer wieder: ‚Sehe ich das? Ist das echt?’“
Mama und Baby sind zu Hause und wohlauf. Robbie hat gerade ihren ersten Geburtstag gefeiert.
Das CuRe-Team ist vorsichtig, wenn es darum geht, Schlussfolgerungen zu ziehen, und sagt, dass in dieser Sicherheitsphase der Studie noch viel gelernt werden muss. Das Team wird Robbie und die anderen Babys in der Studie weiterhin überwachen, bis sie 6 Jahre alt sind, wobei nach 30 Monaten eine Schlüsseluntersuchung durchgeführt wird, um zu sehen, ob sie laufen und Töpfchentraining machen.
„Diese Erfahrung war überwältigend und hat alle Erwartungen übertroffen. Ich hoffe, dass diese Studie die Lebensqualität so vieler zukünftiger Patienten verbessern wird“, sagte Emily. „Wir fühlen uns geehrt, Teil der Entstehungsgeschichte zu sein.“
Quelle:
Universität von Kalifornien – Davis Health
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