Cellule staminali ematopoietiche: biologia e applicazioni cliniche

Anno accademico 2024/2025

Obiettivi formativi del corso

Conoscenza e capacità di comprensione della biologia, fisiopatologia e applicazioni cliniche delle cellule staminali ematopoietiche (CSEs) e loro metodi di studio in vitro e in vivo. Il corso si focalizzarà per quanto riguarda la parte biologica su quelli che sono i meccanismi principali che regolano il  processo differenziativo e di automentenimento delle CSEs comprendendo anche lo studio delle cellule staminali mesenchimali (MSCs), sul processo dell'ematopoiesi,  il ruolo dei fattori di crescita, delle citochine e dei fattori trascrizionali. Il ruolo della nicchie osteoblastiche e vascolari nella regolazione delle cellule staminali, i processi di vasculogenesi e angiogenesi midollari saranno inoltre obiettivi formativi. Riguardo la fisiopatologia dovranno essere acquisite  principali nozioni patogenetiche sulle principali malattie del sangue quali le leucemie acute, le mielodisplasie, la leucemia meiloide cronica e le sindromi mieloproliferative croniche, i linfomi e il mieloma multiplo, con particolare riguardo a quelle che sono le alterazioni delle cellule staminali (CSE e MSC) e del loro microambiente in corso di queste patologie. Per quanto riguarda le applicazioni cliniche gli studenti dovranno dimostrare conoscenze e capacità di comprensione sul trapianto di CSEs nelle malattie del sangue , conoscendo quelle che sono le sorgenti di CSEs,  i principali tipi di trapianto e le indicazioni al trapianto di CSEs. Obiettivo formativo principale sarà l'apprendimento delle metodiche di coltivazione, in vitro delle CSEs, caratterizzazione immunofenotipica, espansione, separazione cellulare e manipolazione in vitro delle CSEs ad uso trapiantologico. Nell'ambito del trapianto di CSEs sarà obiattovo formativo anche l'uso delle MSCs. All termine del Corso gli studenti dovranno  dimostrare capacità di applicare conoscenza e comprensione ed elaborazione su tutti gli aspetti di biologia, fisiopatologia e clinica delle cellule staminali ematopoietiche e i principali modelli di studio in vitro e in vivo.

Risultati dell'apprendimento

Verifica della conoscenza delle principali nozioni di biologia e fisiopatologia delle cellule staminali ematopoietiche (CSEs) e loro applicazioni cliniche comprensione ed elaborazionesia teorica che pratica. Capacità di applicare le conoscenze acquisite nell'ambito delle cellule staminali ematopoietiche attraverso lo studio in vitro e in vivo e l'applicazione di modelli sperimentali pre clinici. Gli studenti al termine del Corso dovranno essere in grado di conoscerte teoricamente e praticamente le principali metodiche di studio e le applicazioni cliniche delle CSEs. I risultati dell'apprendimento saranno verificati mediante discussione interattiva nel corso delle lezioni teoriche e durante le ore di tirocinio pratico in laboratorio dove gli studenti dovranno dimostrare di conoscere e applicare le pricipali nozioni si metodi di studio delle CSEs.

Attività di supporto

Tirocinio pratico in Laboratorio per apprendere le principali tecniche di  biologia cellulare  per la coltivazione ed espansione delle CSEs, la loro caratterizzazione genotipica e fenotipica e le metodiche di manipolazione, espansione e congelamento.

Programma

Cellule del sangue: leucociti, eritrociti, piastrine

Ematopoiesi

Ruolo delle citochine e fattori di crescita nell'ematopoiesi

Biologia della cellule staminale ematopoietica:

 -caratterizzazione citofluorimetrica,

 -trascriptomica della cellula staminale ematopoietica

 -metodiche di studio in vitro,

 -modelli sperimentali in vivo

 -Cellule staminali mesenchimali

Meccanismi di automantenimento e differenziamento delle cellule staminali ematopoietiche e mesenchimali

Ruolo della nicchia osteoblastica e vascolare

Nozioni di fisiopatologia e patogenesi delle leucemie acute, mielodisplasie, sindromi mieloproliferative croniche, linfomi mieloma multiplo

Angiogenesi e vasulogenesi nelle malattie del sangue

Trapianto di cellule staminali ematopoietiche:

  -Sorgenti dicellule staminali ematopoietiche

  -procedura di raccolta aferetica

  - metodica di congelamento cellule staminali ematopoietiche

  -Tipi di trapianto: trapianto autologo, allogenico, aploidentico

  -"Graft versus host disease" e "Graft versus leukemia effect"

  - metodiche di separazione cellulare  ed espansione ex vivo

Applicazioni cliniche delle cellule staminali mesenchimali.

Testi consigliati e bibliografia

Hoffman et al, Hematology: basic principles and practice

Castoldi et al. Core Curriculum, Ematologia

Riviste scientifiche: Stem Cells, Stem Cell Development, Stem Cell International, Blood, Experimental Hematology