Emocomponenti per uso non trasfusionale: aspetti biologici e nuove applicazioni cliniche - Maria Cristina Tirindelli Unità di Ricerca Ematologia ...

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Emocomponenti per uso non trasfusionale: aspetti biologici e nuove applicazioni cliniche - Maria Cristina Tirindelli Unità di Ricerca Ematologia ...
Emocomponenti per uso non trasfusionale:
aspetti biologici e nuove applicazioni
cliniche
Maria Cristina Tirindelli
Unità di Ricerca Ematologia Trapianto Cellule Staminali
                 Medicina Trasfusionale e Terapia Cellulare
                 Università Campus BioMedico di Roma
Emocomponenti per uso non trasfusionale: aspetti biologici e nuove applicazioni cliniche - Maria Cristina Tirindelli Unità di Ricerca Ematologia ...
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

 Prodotti biologici ottenuti dal sangue umano omologo (da donatore sano)
  o autologo (dal paziente)
 Ai fini della qualità e sicurezza i processi di raccolta, preparazione,
  qualificazione biologica, caratterizzazione, tracciabilità del prodotto
  e rilascio per uso clinico avvengono in Strutture Trasfusionali accreditate
 Normativa Italiana per le attività trasfusionali
  EDQM Standard - ed. 18° - 2014

EMCnT :
1. Gel di fibrina
2. Plasma ricco in piastrine/Gel di piastrine (PRP/GP)
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Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

                                                           Concentrati
                                       Plasma               Piastrinici

                                   Trombina / Ca++       Trombina / Ca++

                                      Gel di fibrina      Gel di piastrine

   Terapia                                          Medicina
Trasfusionale                                     rigenerativa
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Gel di fibrina
Emocomponenti per uso non trasfusionale: aspetti biologici e nuove applicazioni cliniche - Maria Cristina Tirindelli Unità di Ricerca Ematologia ...
Plasma/ Gel ricco in piastrine
Emocomponenti per uso non trasfusionale: aspetti biologici e nuove applicazioni cliniche - Maria Cristina Tirindelli Unità di Ricerca Ematologia ...
Fattori di crescita delle piastrine
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Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

                     PubMed search                                                                 PubMed search
                Item: Platelet Rich Plasma                                                        Item: Fibrin Glue
400                                                                        250
350
                                                                           200
300
250                                                                        150
200
                                                               n. papers                                                                  n. papers
150                                                                        100
100
                                                                           50
50
  0                                                                          0
      2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015                     2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

                Totale 2373; 205 CRT                                                     Totale 1675; 155 CRT
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Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

               Background dell’Unità di Ricerca e Ambiti di applicazione

                               Ematologia                          Ematologia
                  Area
                              Trapianto CSE                       Trapianto CSE
   UdR          Chirurgia                                                                                          Scienze
                                  Rome             Urologia           Rome         Oncologia    Radioterapia
Ortopedia       Plastica e                                                                                     Infermieristiche
                               Transplant                          Transplant
              Ricostruttiva
                                Network                             Network

 PRP          PRP/GP          PRP/GP/GF            PRP            PRP/GP/GF         PRP         PRP/GP         PRP/GP/GF
                                                     Cistite
 Malattie                        Cistite
                 Ulcere                             Attinica         Mucosite       Mucosite      Mucosite      Assistenza e
 apparato                      emorragica
                cutanee                                             indotta da     Indotta da    indotta da     monitoraggio
 muscolo                      postrapianto
                croniche                             Cistite       CHT alte dosi      CHT       Radioterapia      pazienti
scheletrico                     Allo CSE
                                                  interstiziale

              Fase clinica                                                     Fase sperimentale
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“Platelet Rich Plasma in treating CHT and RT induced mucositis”

Mucositis of the gastrointestinal tract (GIM) caused by chemotherapy (CHT)
and or radiation therapy (RT) occurs in approximately 20% to 40% of patients
receiving conventional CHT and 80% of patients receiving high-dose CHT as
conditioning for hematopoietic stem cell transplantation (HSCT).
Oral mucositis presents as erythema and or ulceration of the mucosa.
It is very painful, requiring opioid analgesics, and impairs nutritional intake
and quality of life.
Reduction in CHT regimen or treatment break can negatively influence
prognosis.
Economic Impact: nutritional support, secondary infection, hospitalization
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OM and GIT mucositis
WHO Grade 3             WHO Grade 4
“Platelet Rich Plasma in treating CHT and RT induced mucositis”
                       Relation to Horizon 2020 Work Program
The project refers to PHC 15 -2014/2015: Clinical research on regenerative medicine.

Specific challenge: Translating basic knowledge on regenerative effect of PRP into the clinic is the
main purpous of the project.
Scope: The proposal focuses on regenerative PRP based therapy which is ready for in-patient
research.
Specific research: WP1 Preclinical phase; WP2 Clinical phase
Regulatory requirements :for the use of PRP in clinical setting has been met with the release of
several laws by competent authority of Minister of Health in 2005 , 2007 and 2010 concerning
collection, manipulation, biological validation, labeling, storage, transport and intended clinical use of
human blood and his components.
Safety, efficacy and repeatability of PRP treatment will be tested in a preliminary clinical study
Stimulate the interest and growth of European small enterprise or industries operating in the
plasmaderivative sector is a further objective.
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

“Platelet Rich Plasma in treating CHT and RT induced mucositis”

Proprietà biologiche
Rigenerazione e rimodellamento tessutale (K. Bieback Transfus Med
Hemother 2013)
Attività antimicrobica (Edelblute CM et al. Platelets 2014)
Attività antinfiammatoria, antidolorifica (van Buul GM et al. Am J Sprt
Med 2011)
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

                              Scheme of the Work Plan
WP 1 Biological phase                        WP 2 Clinical phase
Collection of Platelet by apheresis         Preliminary clinical study
Preparation of PRP (0.8-1.2 x106 plts/)     PRP oral formulation tested in preliminary
Biological Validation of PRP                clinical study in restricted number of
Characterization of PRP:                    hematologic and oncologic patients with
 GFs (PDGF, VEGF, EGF, FGF, IGF, TGFβ)       severe grade >2 OM complication
 CK pro (TNFα, IL6,IL 8) /antinflamatory
         (IL1-IL4, TNF RI, IL 10)            Prospective randomized clinical study
Evaluation of proliferative effect of PRP   PRP oral formulation vs conventional
 in MSC culture                              treatment will be used for
Formulation of oral PRP gel                 prophylaxis and treatment of OM an GIM
Release of PRP Formulation as product       in 130 oncologic and hematologic patients
         for topical use                     URs involved: RU 1,2,3,4,5,6
URs involved: RU 1 e 6
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

                         1500
Espressione GF (ELISA)   1000
                                                   VEGF
                          500
                            0
                         pg/ml       PRP Lisato PRP PRP
                                    sacca      Regen da CB

                         4000
                                                 PDG-AB
                         2000

                               0
                                    PRP Lisato PRP PRP
                         pg/ml
Espressione CK (FACS)
                                   sacca      Regen da CB
                         200                       IGF-1
                         100
                           0
                                    PRP Lisato PRP PRP da
Colture cellulari MSC,
                                   sacca       Regen CB
fibroblasti
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

“Fibrin Glue therapy for severe haemorrhagic cystitis
      after allogeneic stem cell transplantation”.

La cistite emorragica post trapianto, in particolare nella sua forma
refrattaria ai trattamenti convenzionali, è una complicanza maggiore del
trapianto allogenico di cellule staminali ematopoietiche.
Con sintomi che si esprimono da ematuria isolata fino all’insufficienza
renale, questa complicanza compromette in modo significativo la qualità di
vita dei pazienti, prolunga di settimane o mesi la loro ospedalizzazione e
nelle forme intrattabili può condurre il paziente all’exitus.
Transplant Related Haemorrhagic Cystitis

– Incidence
          12-25%

– Risk Factors
           Allo HSCT
           MUD/CB/Haplo
           Myeloablative Conditioning (Cy-Bu)
           Acute-GVHD >2nd grade
           BK viruria +++
           highly immunosuppressive regimens
Incidence of HC as a function of donor type

  L. De Padua Silva et al. Hematologica 2010
                                               17
Patients with BKV-HC required a significantly longer duration of
      hospitalization (P
Treatment       HC              Toxicity
            Limited number
              of patients

            Different results

            No established
              criteria for
              response

                Toxicity
JACIE Metropolitan Transplant Program
                                                                                              Coordinator:
                                                                                        William Arcese
                                                                       University “Tor Vergata”, Rome
                                Ospedale
                               Sant’Andrea

                                                              ROME

                Ospedale
              Bambino Gesù                          Ospedale
                                              SanGiovanni-Addolorata
                                                                                          Policlinico Universitario
                                                                                                 Tor Vergata
       Istituto Regina Elena

                                Ospedale
                               Sant’Eugenio                             Policlinico Universitario
                                                                          Campus Biomedico
Transplant activity
            January 2006 - December 2014

                       1698 HSCT
Pediatric
277 (16%)

                        Adults
                      1421 (84%)
       Autologous                  Allogeneic
       1005 (71%)                   416(29%)
Incidence of HC in Allogeneic Transplant
                          Allogeneic
                    416 HSCT – 407 Patients
                     Haemorrhagic Cystitis
                          85 (21%)

   HLA SIB          MUD                UCB          HAPLO
 19/176 (11%)   19/101 (19%)        13/33 (40%)   34/98 (35%)

                         grade ≥ 2 HC
                              54
   HLA SIB          MUD                UCB          HAPLO
  9/176 (5%)    13/101 (14%)        6/33 (18%)    25/98 (26%)

                        FIBRIN GLUE
                    YES                 NO
                  41 (76%)           13 (24%)
Post engraftment HSCT- HC >2 grade

       Transverse US image
   through the bladder shows          Cystoscopy
 echogenic intravesicular debris
and diffuse bladder wall thickening
Patient and Transplant Characteristics
                                                                (n=41)
          Age median (range)                                             35   (18-60)
          Male                                                           19   (46%)

          Diseases:
            Lymphoid                                                     24   (59%)
            Myeloid                                                      17   (41%)
          Conditioning not including CTX                                 37   (90%)

          GVHD Prophylaxis
            CSA ± MTX ± ATG ± MMF                                        23   (56%)
              + Basiliximab (Haplo)                                      18   (44%)
          Acute GVHD ≥ II grade                                          13   (32%)
          Engraftment median day (range)                                 18   (12-46)

Update
Tirindelli M.C. & Arcese W., Biol Blood Marrow Transpl., 2014
Patient and HC Characteristics
                         (n=41)
Days to HC onset median (range)         34   (8-146)

HC Clinical Grade
  Grade II                              13   (32%)
  Grade III                             25   (61%)
  Grade IV                               3   (7%)

Neutrophils x 103 mL   median (range)   5.2 (0.1 – 34.5)
Platelets x 109/L      median (range)   29 (3-170)
Hb g/dL                median (range)   8.7 (6.9-13)
HC SupportiveTherapy prior to FG
Therapy                         Patients   %

Hyperidration                     24       59%
Bladder irrigation                35       85%
Cidofovir i.v.                    16       39%
Tranexamic acid                   21       51%
Transfusions
  RBC median 4 U (1-27)           37       90%
  PLTs median 18 doses (2-60)     35       85%
Fibrin Glue
Topical hemo-component                            Applicator
Human plasma derived
Mouldable matrix
Bioresorbable                   Processing unit
Matrix for cellular growth
Haemostasis
Tissue adhesion
Tissue sealing
                 Spray Fibrin
                                Vivostat System
Fibrin Glue Cystoscopy Procedure
                                                     Vivostat System
                                   Applicator

                      Processing
                      unit

                                                          Spray Fibrin

                      Procedure Parameters
Type of Anesthesia                  Sedation and O2 Ventilation
Time for Cystoscopy                 45 min (35-90)
Fibrin Glue Volume                  12 ml
30

    Fibrin glue endoscopic application

A                 B         C

D             E             F
Fibrin Glue Treatment
                     RESPONSE CRITERIA

                       Discontinuation of lower abdominal pain, dysuria,
Clinical Response
                       urge and frequency.

                       Regression of all symptoms and Absence of
Complete Remission     haematuria.

                       Persistence of haematuria without reduction of HC
No Response
                       clinical grade.
Fibrin Glue Therapy for ≥ 2 grade HC (n=41)
Pain Discontinuation      Catheter Removal
               97±3%                    94±4%
Fibrin Glue Cystoscopy Procedure

Applications   Patients   Responders   No Responders   Relapse

     1           28        25 (89%)         3            7
     2           10        8 (80%)          2            1
   3 or +         3        2 (67%)          1            1

   Total         41       35 (85%)          6            9
Fibrin Glue Therapy for ≥ 2 grade HC
Complete Response          Relapse
              (n=41)                  (n=35)

               85±3%

                                     26±7%
HC TRM and OS
        HC and TRM                              HC and OS

Hassan Z, et al. Clin Transplant 2007   Cesaro et al. 2008, BMT 41: 363   35
Matched Pair Analysis FG-HC vs No HC

                                   FG-HC   n = 35
                                   No HC   n = 35

                                  No HC: 37±11%

                                   FG-HC: 32±9%
                    p-value: NS
Conclusions

      Fibrin Glue Therapy
  for > grade 2 haemorrhagic cystitis

    is a feasible, safe, not invasive,

easily repeatable, short consuming time

   and slightly expensive procedure.
Rome Transplant Network

                      HC-FG 2015 Study
                    Prospective, Multicentric, One Arm Trial
                 for Treating ≥ 2 grade Haemorrhagic Cystitis
                         with Endovesical Fibrin Glue
              in Allogeneic Hematopoietic Stem Cell Transplant
                            (Prot. 23/15 ComEt CBM del 24/03/2015).

Gruppo Italiano per il Trapianto di Midollo
Osseo, cellule staminali emopoietiche e
terapia cellulare
Aknowledgements
   Rome Transplant Network Centers
   Urology Unit and Transfusion Medicine Service
    Policlinico Campus Bio-Medico University
   Urology Unit and Transfusion Medicine Service
    Policlinico Tor Vergata University
   RTN Data Center
Emocomponenti per uso non trasfusionale (EMCnT)

    Ringraziamenti : Unità di Ricerca UCB – Unità Cliniche
    Collaboratori:
Ematologia Trapianto Cellule Staminali                  Medicina Trasfusionale e Terapia Cellulare
Prof. Giuseppe Avvisati                                 Medici: Carolina Nobile
Medici: Ombretta Annibali                               Fabiola Landi
Marianna De Muro                                        Stefano Spurio
Elisabetta Cerchiara                                    Biologhe: Barbara Giannetti
Chiara Sarlo                                            Chiara Gregorj
Daniele Armiento                                        Anna Maria Morgia
Alessandra Scardocci                                    Tecnici: Melania Di Cerbo
Valeria Tomarchio                                       Angela Calaciura
Specializzandi: F. Chiodi, S. Ferraro, P.Berti,         Infermiere: F. Armeti, M. Nigro, S. Vaccaro,
M.Tafuri, A. Pagano                                     Segreteria: Cecilia Tavani
Infermiere: Marzia Mazzaroni e
               Team Infermieristico IEst
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