KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ

Transkript

1 TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ Dr. Duygu Uçkan Çetinkaya Hacettepe Üniversitesi Kök Hücre Araştırma ve Uygulama Merkezi PEDİ-STEM/Tıp Fakültesi Pediatrik Hematoloji /Kemik İliği Transplantasyon Ünitesi Tel: Anahtar Sözcükler Kök hücre, kalıtsal hastalık, metabolik hastalık, hematopoetik kök hücre, mezenkimal kök hücre, gen tedavisi, KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ ÖZET İlk kez 1980 yılında enzim defektleri ile giden kalıtsal metabolik hastalıklarda kemik iliği nakli kullanıma girmiş; daha sonra 1990 lı yıllarda, başta mukopolisakkaridoz ve lökodistrofilerin bazı tipleri olmak üzere endikasyonu belirlenmiş hastalarda hematopoetik kök hücre nakli (HKHN) standart tedavi şeklini almıştır. Son 10 yılda ise kemik iliği nakli/hkhn dışında da rejeneratif amaçlı kök hücre kullanımı ilgi uyandırmış; ilaç, cerrahi veya başka yöntemlerle tedavi şansı olmayan nörolojik, kardiak bozukluklar başta olmak üzere diğer ciddi organ/doku hasarlarının tedavisinde klinik araştırma protokolleri veya deneme uygulamaları şeklinde kullanılmaya başlanmıştır. Hücresel tedavilerde; otolog hücre kullanımı, rejeksiyonun ve/veya istenmeyen immün reaksiyonların önlenmesi açısından avantaj sağlamaktadır. Ancak kalıtsal metabolik hastalıklarda genetik defekt nedeniyle gen tedavisi olmaksızın otolog uygulama uygun değildir. Sağlıklı vericilerden elde edilen allojenik hücrelerin kullanımı bu durumda bir alternatif oluşturmaktadır. Hematopoetik kök hücre naklinde hasta ile verici arasında tam doku uygunluğu (HLA 6/6) bulunması halinde bile yoğun kemo-radyoterapi içeren hazırlık rejimleri ve immünolojik reaksiyonlar nedeniyle işleme ait morbidite/mortalite 263

2 264 riski yüksektir. Yine de, ilerleyici ve ciddi bozukluklarla seyreden bazı kalıtsal metabolik hastalıklarda HLA uyumlu sağlıklı vericilerden HKHN yapılması standart bir tedavi yaklaşımı olarak kabul edilmektedir. Kalıtsal metabolik hastalıkların bir kısmında ise beklenen yararların sağlanamaması ve işlemin yüksek riskleri nedeniyle HKHN önerilmemekte veya araştırma protokolu kapsamında uygulama yapılabilmektedir. Hastaların nakil işleminden maksimum yarar sağlayabilmesinde pre-transplant hazırlığın hastalığa ve hastaya özel ve çok itinalı yapılmasının, ayrıca nakil sonrası çok yakından multidisipliner yaklaşımla izlenerek fizik tedavi, beslenme desteği ile yoğun bir rehabilitasyon programına tabi tutulmasının önemi vardır. Kalıtsal hastalıkların kök hücre tedavilerinde en kritik konulardan birisi uygulamaların mümkün olan en erken zamanda yapılması ve tercihan, hastalık yönünden taşıyıcı olmayan en uygun vericinin seçimidir. Hastalık tipine ve genetik defekte bağlı olarak hücresel tedavilerden yarar görme şansı büyük ölçüde değiştiği için tedavi kararı için hastalığın kesin tanısının mutasyon analizi ile konulmuş olmasının önemi vardır. Hastalık belirtileri ortaya çıkmamış, aile hikayesi olması nedeniyle erken tanı konulmuş hastalarda tedavi zamanlaması konusunda ise fikir birliği yoktur; çoğu zaman ilk belirti / bulguların ortaya çıkmasının hemen ardından uygulama önerilmektedir. Hücresel tedaviler arasında HKHN dışında ilgi çekenlerden birisi; yüksek farklılaşma potansiyeli yanında anjiogenez destekleyici,antiinflamatuvar özellikleri nedeniyle rejeneratif potansiyeli gösterilmiş olan mezenkimal kök hücreler (MKH) dir. Bu hücrelerin immünmodulatuvar / immünsupresif özellikleri nedeniyle allojenik kullanım durumunda hazırlık rejimleri gerektirmemeleri de önemli bir avantaj olarak görülmektedir. Ek olarak,mkh lerin gen transferine uygun olmaları ve migratuvar özellikleri kalıtsal hastalıklarda kullanım için avantaj sağlamaktadır. Kalıtsal hastalıkların önemli bir kısmında iskelet,nörolojik, kardiak bozuklukların bulunması rejeneratif potansiyeli yüksek bu hücrelerin kullanımı konusunda ilgi uyandırmış, osteogenesis imperfekta, Hurler sendromu, bazı tip lökodistrofilerde deneme tedavisi veya deneysel araştırma şeklinde MKH tedavi uygulamaları başlatılmıştır. Gen tedavisi ise, bir gen ürününde eksiklik/bozuklukla seyreden kalıtsal metabolik hastalıkların tam tedavisi için ideal tedavi yöntemidir. Ancak istenen genin aktarımında ve stabil transfeksiyon sağlanmasında zorluklar ve viral yöntemler ile ilgili güvenlik sorunları nedeniyle başta immün yetmezlikler olmak üzere ancak seçilmiş hastalık ve durumlarda uygulanmaktadır. Bu alanda ideal vektörün seçimine yönelik çalışmalar hızla devam etmektedir. İlerisi için ümit vadeden çalışmalar olmakla beraber, MKH ve gen tedavileri günümüzde standart klinik kullanımda olmayan tedavilerdir; çok geniş kapsamlı çalışmalar yapılmadan klasik bir tedavi yöntemi olarak kabul edilmemelidir. Bu yazıda, kalıtsal metabolik hastalıklarda hematopoetik, mezenkimal kök hücre ve gen tedavi uygulamalarından ve deneysel yaklaşımlardan hastalık-

3 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 265 lara ait spesifik özelliklere değinilerek bahsedilmektedir. Kalıtsal hematolojik bozukluklardan talasemi, orak hücreli anemi, Fankoni aplastik anemi, diğer kemik iliği yetmezlik sendromları, hemofagositik sendrom ve ağır kombine immün yetmezliklere değinilmemektedir. Kısaltmalar HKHN hematopoetik kök hücre nakli HLA human lökosit antijeni MPS mukopolisakkaridoz LD lökodistrofi MLD metakromatik lökodistrofi GLD globoid hücreli lökodistrofi PKKH periferik kan kök hücre KKN Kordon kanı nakli ALD adrenolökodistrofi SSS santral sinir sistemi UZYA uzun zincirli yağ asitleri MRG manyetik rezonans görüntüleme MIOP malign infantil osteopetrozis KEP konjenital eritropoetik porfiri (TNSALP),tissue non spesific alkalen fosfataz GVHH graft versus host hastalığı GMP good manufacturing practice iyi üretim uygulamaları OI osteogenezis imperfekta KİN kemik iliği nakli LDL (low density lipoprotein) FH Familyal hiperkolesterolemi DMD Duchenne müsküler distrofi MD müsküler distrofi TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ GİRİŞ Akraba evliliğinin çok sık olduğu ülkemizde kalıtsal metabolik hastalıkların görülme sıklığının dünya ortalamalarının oldukça üzerinde olduğu, insidansın yaklaşık 1/ olduğu bildirilmiştir. Santral sinir sisteminde (SSS) ilerleyici dejenerasyon sonucu nöromotor, nörofizyolojik ve kognitif fonksiyonlarda kayıp,iskelet sistemi bozuklukları, başta kardiak,hepatik, renal olmak üzere viseral anomaliler kalıtsal metabolik hastalıklarda görülen temel klinik bulgulardır. Toksik madde birikiminin derecesine bağlı olarak hastalık belirtilerinin ortaya çıkma yaşı değişkendir; erken bebeklik döneminde başlayabileceği gibi geç başlayıp ilerleyici de olabilir. Bu hastalıkların bazısında

4 266 erken yaşlarda hayati tehlike bulunurken bazılarında fiziksel ve mental gerilik yanında yaşam boyu süren kronik problemler ortaya çıkmaktadır. Bu hastalıkların bir kısmında beslenme düzenlemeleri ile hastalık belirti ve bulguları önlenebilmekte, bir kısmında ilaçlar ile toksik maddelerin etkileri bloke edilebilmekte ya da acil durumlarda toksik maddenin uzaklaştırılması amacıyla diyaliz,kan değişimi yapılmaktadır. Hastaların önemli bir kısmında ise ilaçla veya bilinen başka yöntemlerle tedavi olanağı yoktur, hastalık ilerleyici bulgularla seyretmekte, birçok sistemde ciddi, hayatı tehdit edici bozuklulara ve erken ölümlere yol açmaktadır. Bu hastalarda 1980 li yıllarda başlayan kemik iliği nakli (KİN) uygulamaları mukopolisakkaridoz (MPS) ve lökodistrofilerin (LD) bazı tipleri başta olmak üzere bir kısım kalıtsal metabolik hastalıklarda yaşam süresinin veya hayat kalitesinin artmasını sağlamıştır. Hastalığın erken döneminde yapılan allojenik hematopoetik kök hücre nakli (HKHN) ile morbiditede azalma, yaşam kalitesinde düzelme ve yaşam süresinde uzama olduğu gösterilmiştir. Bununla birlikte, HKHN de kullanılan hazırlık rejimleri ve immünolojik reaksiyonlar nedeniyle işlemin morbidite ve mortalitesi çok yüksektir; HLA-tam uyumlu vericilerden nakil durumunda bile işleme bağlı mortalite %20-40 arasında değişmektedir. Alternatif vericiler ile yapılan nakillerde bu oran daha yüksek değerlere ulaşmaktadır (1-8). Hematopoetik kök hücre nakil işleminin yüksek riskleri ve halen birçok metabolik hastalıkta beklenen yararların sağlanamaması nedeniyle son yıllarda hücresel tedaviler ve gen tedavileri giderek artan ilgi uyandırmış; bu tedaviler ile eksik enzimin yerine konması veya kısmen aktivite sağlanması amaçlanmıştır. Çok sayıda temel araştırmaya rağmen günümüzde bu tedaviler ancak çok kısıtlı koşullarda, klinik deneme veya klinik araştırma kapsamında uygulanmaktadır. Bu alandaki ilk uygulamaları, hücresel tedaviler ile enzim replasmanına veya gen tedavisine uygun olan kalıtsal hastalıklar oluşturmaktadır (9-11). KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA HEMATOPOETİK KÖK HÜCRE NAKLİ (HKHN) Kalıtsal metabolik hastalıklarda bir gen ürününde (örneğin bir enzim) eksiklik/yetersizlik sonucu hastalarda genellikle toksik metabolit birikimi olmaktadır. Bu hastalıkların bir kısmında enzim tedavisi yapılabilmektedir. Bununla birlikte bu tedaviler çok pahalı olup ömür boyu kullanım gerektirmektedir. Ayrıca enzimler kan beyin bariyerini geçemediği için nörokognitif fonksiyonlarda düzelme sağlanamamaktadır. Bu nedenlerle, HKHN ve kök hücre tedavilerine ilgi duyulmaya başlanmıştır. Bu tedaviler ile hedeflenen, sağlıklı verici hücreleri tarafından eksik enzim salınımının başlatılması; ayrıca verici

5 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 267 kökenli kök hücrelerin hasar tamirinde rol oynayarak farklı doku/organa ait patolojilerin iyileşme sürecine katkıda bulunmaları veya hasarın ilerlemesini önlemeleridir. İlk kez, mukopolisakkaridoz (MPS) ve lökodistrofili (LD) hastalardan geliştirilen hücre kültürlerine bu hastalarda eksik veya defektif olan enzimlerin eklenmesi ile hücrelerde substrat birikiminin azaldığı gösterilmiştir. Bu gözlem, bu hastalıklarda mikroçevreye enzim temininin tedavi potansiyeli taşıdığını düşündürmüş; takiben, sağlıklı kişilerin hücrelerinin enzim /protein kaynağı olarak kullanılabileceğinden yola çıkılarak bu hastalıklarda kemik iliği nakli uygulamalarına başlanmıştır. Özellikle MPS ve LD li hastalarda, doku gurubu uyumlu sağlıklı vericilerden, hastalık ilerlemeden erken evrede yapılan allojenik HKHN nin, organ fonksiyonlarının düzelmesine katkıda bulunduğu, kardiak fonksiyonlarda, büyüme gelişmede düzelme, nörokognitif iyileşme, hayat kalitesinde düzelme ve yaşam süresinde artma sağladığı gösterilmiştir. Bu hastalıklarda verici kökenli sağlıklı enzim salgılayan hücrelerin beyin ve diğer organlara göç ederek o bölgede uzun süreli enzim kaynağı oluşturabileceği kabul edilmektedir. HKHN de uygulanan hazırlık rejimlerini takiben verilen allojenik kök hücrelerin engraftmanı ve verici kökenli monositlerin göçü ile beyinde mikroglial hücreler, akciğerlerde alveoler makrofajlar, karaciğerde Kupffer hücrelerinden enzim salınarak cross-correction yolu ile komşu hücrelerde enzim eksikliğinin biyokimyasal sonuçları düzeltilebilmektedir. HKHN ile, hastalarda aynı zamanda non-hematopoetik hücre rejenerasyonu veya onarımına katkı sağlanmaktadır. Transplantasyon sonrası dokulardaki artmış enzim düzeyleri yanında dolaşımda da enzim düzeyleri yükselmekte ve ilk birkaç ay içerisinde verici düzeylerine ulaşmaktadır. Vericinin, hastalık için taşıyıcı olması durumunda ise kan düzeyleri normalin %50 si civarında seyretmektedir. Nakil sonrası verici engraftman düzeyinin düşük olmasına (miks kimerizm) bağlı enzim düzeylerinde azalmalar olacağından dolayı nakilden baklenen yararlar azalacaktır. Yine de HKHN de kimerizm stabil olarak kaldığı müddetçe uzun süreli normal veya yeterli enzim düzeyleri temini mümkündür. Bu hastalıklarda taşıyıcı olmayan vericilerden, hastalığın erken dönemlerinde,bulgular ortaya çıktıktan sonra en kısa zamanda yapılan ve yüksek düzeylerde verici kimerizmi sağlanabilen nakillerin başarıda önemli olduğu vurgulanmaktadır. Kalıtsal metabolik hastalıklarda kemik iliği/hkhn nakli sonrası nörolojik bulgularda stabilizasyon veya düzelme gözlenmesinde enzim düzeylerinde artma yanında kök hücrelerin rejenerasyon ve tamir özelliğinin de rolü olduğu düşünülmektedir. Diğer bir konu ise, HKHN ile yeterli enzim düzeyleri sağlanmış olmasının klinik cevap alınacağını garantilememesidir. Bazı hallerde, başarılı engraftman ve %100 enzim düzeyleri sağlansa bile nörolojik bulgularda ilerleme devam edebilmektedir. Kalıtsal hastalığın tipi, safhası,ortaya çıktığı TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ

6 268 yaş, ilerleme hızı yanında hasarlı organdaki spesifik patolojinin özellikleri (örneğin inflamatuvar komponent olması) de klinik cevabın derecesi üzerinde etkili olmaktadır. HKHN nin potansiyel yararları daha ziyade lizozomal ve peroksizomal depo hastalıkları için geçerlidir (1-8, 12-14). Lizozomal Hastalıklarda HKHN Hurler Sendromu (Mukopolisakkaridoz 1- MPS -IH) Lizozomal hastalıklarda tek gen defektine bağlı spesifik bir enzim eksikliği sonucu toksik substrat birikimi olmaktadır. Bunlar içerisinde HKHN den en çok fayda görenlerinden birisi Hurler sendromudur. Bu hastalarda erken dönemde yapılan HKHN sonrası kardiak, respiratuvar bulgular ve gelişmede düzelme, organomegalide küçülme yanında çoğu zaman nörokognitif fonksiyonlarda düzelme veya stabilizasyon sağlanmakta, glikozaminoglikan ve GM2, GM3 gangliozid birikimine bağlı santral sinir sistemi hasarı ve hidrosefali, serebral atrofi gelişimi önlenebilmektedir. Hastalarda HKHN sonrası nörolojik fonksiyonların düzelmesinde obstrüktif uyku apnesinin düzelmesinin (dokuda substrat birikiminin azalması sonucu) ayrıca işitme, görme bozukluklarının düzelmesinin de katkısı olduğu düşünülmektedir. Özellikle 20 aylıktan daha erken yaşta HKHN ile başarılı sonuçlar bildirilmektedir. Bu hastalarda nakil öncesi hastanın performans durumunun düzeltilerek başarı şansının artırılması amacıyla özellikle ciddi alt solunum yolu problemi olan hastalara kısa süreli enzim tedavisi yapılması, bazı hastalara ise tonsillektomi, adenoidektomi ve/veya timpanostomi tüpü takılması önerilmektedir. Hastalarda nakil sonrası iskelet bozukluklarındaki düzelme beklenen ölçüde olmamakta, bazı hastalar büyüme hormonu tedavisinden ve/veya cerrahi girişimlerden fayda görmektedirler. Hurler sendromu olan hastalarda HKHN ile yaşam süresinde belirgin artma olduğu (üçüncü dekada kadar) bildirilmektedir (15,16). Bu hastalarda transplant başarısının değerlendirmesinde hastalıksız yaşam süresi tanımlaması uygun değildir. Çünkü HKHN sonrası tam engraftman durumu sağlansa, enzim düzeyleri ve birikmiş metabolit düzeyleri normale gelse bile hastalıksız yaşam dan bahsedilememektedir. Çoğu hastaya nakil yapıldığında hastalık bulguları ortaya çıkmıştır ve nakil sonrası en başarılı durumda bile bulgularda gerileme olsa da tam iyileşmeden bahsetmek zordur. O nedenle bu hastalarda transplant başarısından bahsederken yaşam süreleri ve engraftman durumları göz önünde bulundurulmaktadır. Avrupa da çok merkezli bir çalışmada Hurler sendromu nedeniyle HKHN yapılan 146 hasta sonuçları incelenmiş; uzun süreli yaşam oranı %85 olarak bildirilmiş, buna karşın hayatta ve kalıcı engraftman olan hastaların oranı ise %56 olarak bulunmuştur. Bu çalışmada T lenfosit deplesyonu yapılan hastalar ile hafifletilmiş rejim kullanılan hastalarda graft yetersizliği riskinin artmış olduğu bildirilmiştir (17). Almanya da bir merkezden bildirilen bir çalışmada

7 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 269 ise fludarabin, busulfan, melfalan ve anti-timosit globulin içeren bir hazırlık rejimi kullanılan 12 Hurler sendromu olan hasta sonuçları incelenmiş; akraba dışı vericilerden yapılan nakillerde CD34 seleksiyonu yapılarak periferik kan kök hücreler (PKKH) kullanılmış. Bu hastalardan mikst hematopoetik kimerizm geliştiren 6 hastaya donör lenfosit infüzyonu yapılmış ve 29 aylık süre içerisinde tüm hastalarda engraftman sağlanmış (9 hastada tam, 3 hastada mikst hematopoetik kimerizm). Kısıtlı sayıdaki bu hastaların tamamında nörolojik bulgularda stabilizasyon veya düzelme sağlandığı bildirilmiştir (18). Bu hastalıklarda hematopoetik kök hücre kaynağı olarak klasik olarak kullanılan kemik iliği yanında özellikle son zamanlarda kordon kanının avantajlarından da bahsedilmektedir. Akraba dışı vericiden kök hücre kaynağı olarak bankalarda depolanmış ve tüm testleri yapılmış olan kordon kanının hızlı bir şekilde temini kullanım için avantaj sağlayabilir. Kordon kanı nakli ile özellikle son 5 yılda başarılı sonuçlar elde edilmeye başlanmıştır. Doku grubu uyumu iyi olan, normal enzim düzeylerine sahip ve yeterli dozda hücre içeren kordon kanı ile de başarılı sonuçlar elde edildiği bildirilmektedir. Hurler sendromu nedeniyle kordon kanı nakli (KKN) yapılan 93 hastanın uzun süreli takibi sonucunda tanıdan transplanta kadar geçen sürenin 4. 6 ay olduğu, çekirdekli hücre sayısının 7. 6 x 10 7 /kg, çoğu hastada 1-2 antijen uyumsuz olan kordon kanı kullanıldığı ve hazırlık rejiminin çoğu hastada busulfansiklofosfamid olup tüm hastalarda anti-t lenfosit antikorları kulanıldığı bildirilmiştir. Bu çalışmada +60. günde nötrofil engraftman oranının %85 olduğu, transplant yaşının küçük ve infüzyon esnasında verilen CD34 sayısının yüksek olmasının engraftmanla ilişkili olduğu bildirilmiş ve 2 hasta hariç diğer hastalarda kalıcı engraftman sağlanmış ve yaşam süresi %77, olaysız yaşam oranı da %70 olarak bulunmuştur. Olaysız yaşam oranının busulfan- siklofosfamid kullanımı ve tanıdan transplanta kadar geçen sürenin kısalığı ile pozitif ilişkili olduğu bildirilmiştir (%82 ve %57). Duke üniversitesinden bildirilen başka bir çalışmada ise Hurler sendromu nedeniyle akraba dışı vericilerden kordon kanı nakli yapılan 20 hastanın sonuçları analiz edilmiş; kordon kanlarında alfa iduronidaz aktivitesinin normal olduğu, 20 hastanın 17 sinin nakil sonrası >+900. günde tam donör kimerizmine ve normal enzim düzeylerine sahip olduğu rapor edilmiş; kordon kanı naklinin Hurler sendromu somatik bulgularında ve nörokognitif fonksiyonlarında düzelme sağladığı bildirilmiştir (7,8,19,20). Kalıtsal metabolik ve genetik hastalıklar nedeniyle allojenik HKHN yapılan hastaların yaşam süresi, yaşam kalitesi ve nörokognitif performanslarının değerlendirildiği yakın zamanlarda yapılan bir başka çalışmada ise 44 hastanın 23 ünün Hurler sendromu olduğu ve median 7. 2 yıl izlenen bu hastaların 18 inin hayatta olduğu,bunların 13 ünün ambulatuvar olup ikisinde mobilite güçlükleri bildirildiği,1 hastanın tekerlekli sandalye kullandığı, ayrıca hayatta olan 18 hastanın 15 inin düzenli okula devam ettiği rapor edilmiştir (21). TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ

8 270 Hurler sendromu dışındaki mukopolisakkaridozlardan MPSIII (Sanfilippo) hastalığında enzim tedavisi şansı olmaması nedeniyle HKHN bir tedavi seçeneği olarak önerilmektedir. Bu hastalarda kordon kanı nakli ile hastalıkta stabilizasyon sağlansa da kognitif düzelmeye etkisi daha az olmaktadır (3,4,7,8). Metakromatik Lökodistrofi (MLD) ve Globoid Hücreli lökodistrofi (GLD) Lizozomal hastalıklardır. MLD de aril sulfataz A gen defekti sonucu substrat serebrozid 3 sulfat birikmektedir. Degrade olmayan metabolit santral sinir sisteminde (SSS) beyaz cevherde, ayrıca periferik sinirlerde de demyelinizasyona yol açmaktadır. MLD de HKHN bir tedavi yöntemi olarak uygulanmaktadır, ancak sonuçları tartışmalı olup seçilmiş hastalarda önerilmektedir. Transplant endikasyonu konusunda kesin bir öneri yoktur. Bu hastalardan juvenil tipte progresyon geç infantil tipe göre daha yavaştır. Juvenil tip MLD nin daha geç başlangıçlı tipinde (> 6yaş), semptomların hemen başlangıcında, hatta asemptomatik vakalarda ve muhtemelen çok ağır seyirli olmayan hastaya yapılacak olan HKHN nin hastalık gidişini değiştirebileceği düşünülmektedir. Semptomatik geç infantil tipte ise nakilin yararı yoktur. Hızlı ilerleyen hastalıkta yeterli enzim seviyeleri elde edene kadar hastalıkta ilerleme olması nedeniyle başarı şansı düşmektedir. Bu tip durumlarda kordon kanı bankalarından kısa sürede temin edilebilecek uygun kordon kanının erken nakil şansı sağlaması açısından bir avantaj sağlayabileceği de düşünülmektedir. Erken bulunabildiği takdirde akraba dışı vericilerden de HKHN mümkündür. Geç infantil asemptomatik tipte ise nakilin yararı belli değildir. Kognitif parametrelerde korunma olsa da motor bozukluklarda ilerlemenin devam ettiği gösterilmiştir. GLD de lizozomal bir enzim olan GALC (galaktoserebrozid beta galaktosidaz) eksiktir ve galaktoserebrozid ve psychozin birikerek oligodendrosit ve diğer SSS hücrelerine toksik etki yapar. İnfantil (Krabbe hastalığı) ve semptomatik hastada HKHN nin yeri yok iken geç başlangıçlı hastada ve erken evrede transplantasyon sonrası stabilizasyon, bazı düzelmeler bildirilmektedir. Asemptomatik hastada ise hastalığın gidişini öngörmek mümkün olmadığından HKHN nin yeri tartışmalıdır (3,4,14). Lizozomal hastalıklarda verici veya kök hücre kaynağının seçimindeki tartışmalı konulardan birisi kardeşlerden nakil konusudur. Heterozigot kardeş veya aile içi vericilerde de enzim düzeyi düşük olacağı için maksimum yarar sağlanamayacağı, akraba dışı vericilerin tercih edilebileceği bildirilmektedir. Bununla birlikte akraba dışı vericilerden kemik iliği bulma süresinin özellikle ülkemizde uzun sürmesi önemli bir dezavantajdır. Kordon kanının bu hastalıklarda kullanımı bir avantaj sağlamaktadır (3,4,7,8,14).

9 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 271 Peroksizomal Hastalıklarda HKHN Adrenolökodistrofi Peroksizomal membran transporter protein ABCD1 defekti bulunmaktadır. Uzun zincirli yağ asit (UZYA) metabolizma defektine, nöronal ve adrenal hasara yol açmaktadır. Doymuş çok UZYA (hexacosanoic asit C26:0) beyin ve adrenalde birikir. Plazmada da artmıştır (özellikle C24,C26),bu yağ asitleri degrade edilemez. Klinik olarak çok değişken tablolarda ortaya çıkabilir. Hastaların %40 nda SSS de akut, progresif, inflamatuvar demyelinizan bir durum gelişmektedir (serebral ALD). Hastalığın erken evresinde doku uyumlu vericiden HKHN ile serebral ALD de ilerlemenin durması, hatta düzelmeler görülmektedir. Bununla birlikte ilerlemiş hastalıkta hemen hiçbir yarar sağlanmamaktadır. Zamanlamanın çok önemli olması nedeniyle aile içi verici bulunamayan hastalar için kordon kanı iyi bir alternatif oluşturabilmektedir. Zamanlı bulunacak akraba dışı vericilerden HKHN de bu hastalıkta önerilmektedir. Biriken UZYA hücre membranını duyarlı hale getiririr ve çevresel etkenler ile (travma, enfeksiyon, konvülziyon gibi) inflamatuar cevap stimule olur. Bunun sonucu olarak değişken bir klinik tablo vardır. Beyaz cevherde aktif oksidatif hasarı düşündüren ve inflamasyonla uyumlu bulgulara rastlanmaktadır. Serebral ALD de erken dönemde HKHN standart tedavi olarak önerilmektedir; inflamatuvar cevap ortadan kaldırılarak >5-10 yıl süren stabilizasyon sağlanabilmektedir. Asemptomatik hastalarda HKHN yapıldığında serebral ALD gelişiminin önlendiği gösterilmemiştir; bunlar içerisinde gadolinum ile kontrast tutan beyaz cevher bulguları olan hastalarda aktif inflamasyona işaret ettiğinden dolayı HKHN önerilmektedir. Bu işlemin etki mekanizması lizozomal hastalıklardaki gibi enzim kaynağı olarak cross correction mekanizması yerine daha ziyade hücresel infiltrat ve inflamasyonunun elimine edilmesine bağlanmıştır. Serebral ALD de mikroglial hücre apoptozisizin de rolü olduğu ileri sürülmektedir. HKHN ile verici kökenli mikroglial hücrelerin oligodendrositlerin korunmasına katkı sağladığı ileri sürülmektedir. ALD li hastalarda transplant zamanlamasının prognoz üzerine etkisi çok önemlidir. Hastaların pre transplant dönem hazırlığında Loes nöro-görüntüleme skorlaması nın yaşam süresi ile direkt ilişkisi olduğu bilinmektedir. Serebral ALD de beyaz cevher demyelinizasyonu, perivasküler infiltratlar, otoimmün veya sitokin aracılı inflamatuar reaksiyona bağlı tight junction kaybı olması, hastalık ilerleme hızı ile bu patolojinin korelasyon göstermesi nedeniyle manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile skorlama HKHN öncesi değerlendirmede önem kazanmıştır. Loes skorunda tipik olarak serebral hemisferlerde parietooksipital bölgelerde simetrik demyelinize alanlar değerlendirilmektedir. HKHN kararı demyelinizasyon başlangıcı ve derecesine göre verilir. Erkenden demyelinize alanların görülmesi nörolojik defisitler ortaya çıkmadan önce HKHN yapılma kararını etkiler. Loes skoru <9 ve IQ >80 olan hastalarda 5 TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ

10 272 yıllık yaşam süresi %92 olarak bildirilirken yüksek Loes skoru olan hastalarda yaşam şansının < %45 olduğu verilmektedir. Çok ilerlemiş hastalıkta Loes skoru>13 iken yapılan nakillerde ise yaşam süresi çok düşük bulunmuştur. Yakın zamanda yapılan bir çalışmada ilerlemiş ALD hastalarında peritransplant dönemde verilecek olan antioksidan tedavinin(n-asetil sistein) avantajlarından bahsedilmektedir (3,4,14,22,23). Nörometabolik Diğer Hastalıklarda HKHN Hematopoetik kök hücre nakli ile ilgili diğer tartışmalı alan ise kalıtsal metabolik hastalıklardan hızlı ilerleyici seyir gösteren Tay Sachs, Sandoff hastalığında ve Niemann Pick A, gangliosidoz, nöropatojenik Hunter, nörolojik tutulumlu Gaucher sendromunda transplantasyon endikasyonu konusudur. Yaygın olarak önerilmemekle birlikte bu hastalıklarda seçilmiş vakalarda ve durumlarda, özellikle bu konuda deneyimli merkezlerde nakil yapılan ve bulgularda kısmen de olsa stabilizasyon sağlanan hastalar bildirilmektedir (24-26). Adı geçen bu hastalıklar dışında nadir kalıtsal metabolik hastalıklardan Maroteaux-Lamy syndromu (MPS VI), Sly syndromu (MPS VII),Gaucher hastalığı, Fucosidozis, Alfa-mannosidozis,Aspartil glikozaminüri, Mukolipidosis II (I-cell disease),wolman sendromu da HKHN den fayda görebilen hastalıklar arasında yer almaktadır. Bu tip hastalıklarda değerlendirme yapabilecek sayıda HKHN yapılan hasta sayıları bildirilmemiş, bu konu ile ilgili literatür bilgileri çoğu zaman tek veya az sayıda vaka bildirimi şeklindedir. HKHN endikasyon kararı için her hastanın kendi içerisinde ve ilgili disiplinlerin katılımı ile yapılan toplantılarda değerlendirilmesi ve nakil işleminin metabolik hastalıklarda HKHN deneyimi olan merkezlerde yapılması önerilmektedir Kalıtsal metabolik ve genetik hastalıklar nedeniyle allojenik HKHN yapılan ve uzun dönem değerlendirilen 44 hastadan Hurler olan 23 vakanın çıkarılması sonucu değerlendirilen diğer 21 hastadan (ALD, MLD, Gaucher hastalığı, GM gangliosidozis, sialiosis, Nieman Pick tip A ve osteopetrozis tanıları olan) 4 ünün progresif hastalık nedeniyle kaybedildiği, 5 inde sekonder graft yetmezliği geliştiği, yaşayan 4 ALD li hasta olduğu, bunlardan birinin erişkin olarak tam zamanlı işte çalıştığı bildirilmiştir. Bu sonuçlar Hurler sendromunda olduğu gibi başarılı olmasa da az sayıda hastada bile nörolojik stabilizasyon veya düzelme sağlanması, başka tedavi şansı bulunmayan bu ilerleyici hastalıklar için tedavi seçeneği oluşturmaktadır (27). Primer immün yetmezlikler ve kalıtsal metabolik hastalıkları kapsayan çok merkezli başka bir hasta grubunda ise geç ölümler analiz edilmiş ve 2 yıl takibi olan toplam 960 hastanın içerisinden kalıtsal metabollik hastalık nedeniyle HKHN yapılmış olan 352 hastada 7 yılllık yaşam oranı %90 bulunmuş; 6 yıldan sonra geç ölüm riski, immün yetmezliklerde normal populasyona yakın iken kalıtsal metabolik hastalığı olanlarda artmış bulunmuştur (21).

11 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 273 Osteopetroziste HKHN Osteopetrozis, HKHN den yarar gören kalıtsal metabolik ve genetik hastalıklar içerisinde ayrı bir kategoride değerlendirilmektedir. Osteoklast gelişimi veya fonksiyonlarındaki defekt sonucu kemik rezorbsiyonunda problemle seyreden kalıtsal bir hastalıktır. Otozomal resesif kalıtımı olan malign infantil osteopetrozis (MIOP) çok nadir bir hastalık olmakla beraber Türkiye de akraba evliliği sıklığı nedeniyle insidansı artmıştır. Malign infantil osteopetroziste infant döneminde klinik bulgular ortaya çıkmakta ve kısa sürede yaşamı tehdit edici kemik iliği yetmezliği gelişmektedir. Hastaların %70 i 6 yaşına kadar, ağır olanlar ise ilk 1 yılda kaybedilmektedir. Hastalıkta tanımlanan en sık mutasyonlar (TCIRG1, CICN7, CA-II, OSTM1 ve PLEKHM1) osteoklastlarda intrensek defekte yol açmakta ve rezorbe edilen kemik materyalinin intraselüler işlenmesi veya hücrenin asidifikasyonunda problem oluşturmaktadır. Bu mutasyonları taşıyan osteopetrozis hastalarında osteoklast sayısı artmış ancak fonksiyonu defektiftir. Bu hastalarda, osteoklastların HKH kökenli olması nedeniyle erken dönemde yapılacak HKHN yararlı olabilmektedir. Nörolojik tutulum çok ağır olan CICN7 ve OSTM1 mutasyonu olan hastalar osteoklasttan zengin osteopetrozis alt grubunda olmasına rağmen HKHN önerilmemektedir. Ancak CICN7 alt grubunda santral sinir sistemi tutulumu ağır değilse fayda görebileceği bildirilmektedir. PLEKHM1 formunda ise diğer otozomal resesif tiplerden farklı olarak daha hafif bir fenotip sözkonusudur. Şimdiye kadar tanımlanan 2 hastaya da hafif klinik fenotiplerinden dolayı HKHN yapılmamıştır. Son yıllarda tanımlanan bazı osteopetrozis tiplerinde osteoklastların farklılaşmasında bir sorun olduğu (extrensek defekt) ve bunun neticesinde osteoklast sayısının azaldığı saptanmıştır. RANKL ve RANK mutasyonlarını taşıyan hastalarda osteoklast sayısında azalma söz konusudur. RANKL, osteoklast diferansiyasyonunda rol oynayan esas sitokindir. RANKL yokluğunda osteoklast diferansiyasyonu başlatılamamaktadır. Villa ve ark, RANKL mutasyonu taşıyan 3 hastaya kemik iliği transplantasyonu (KİT) yapmışlar ve hematolojik parametrelerde düzelme olduğunu ancak kemik defektinin düzeltilemediğini bildirmişlerdir. RANKL esas olarak mezenkimal hücreler tarafından üretilmekte ve RANKL geninde mutasyon olan olguların soluble RANKL sitokin ve mezenkimal kök hücre uygulamalarından fayda göreceği düşünülmektedir (28). MIOP olan hastalarda kemik iliği yetmezliği dışında yaşamlarının ilk yılında hipokalsemik nöbetler, solukluk, halsizlik, kanamalar, enfeksiyonlar, gelişme geriliği, multipl kırıklar, karaciğer ve dalak büyüklüğü, görme ve işitme kaybına neden olabilen kranial sinir basıları, koanal atrezi, mikrognathia, makrosefali, hidrosefali gibi çok sayıda semptom ve bulgular ortaya çıkmaktadır. Sağlıklı verici kökenli hücrelerin engrafmanı olduktan sonra kemik dokusunun yeniden yapılanmasını ve normal hematopoezi sağlayabilir. TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ

12 274 Doku grubu uygun sağlıklı vericiden nakil yapılsa bile bu hastalarda transplant ilişkili mortalite ve morbidite yüksektir. Kemik iliği mikroçevresinin bozulmasına bağlı olarak engrafman yetmezliği, graft rejeksiyonu, engraftman sağlanmış hastalarda ise kemik rezorbsiyonunun başlamasıyla eş zamanlı gelişen malign hiperkalsemi, ayrıca hastaların yaklaşık üçte birinde ağır solunum yetmezliği gelişiminden sorumlu pulmoner hipertansiyon bu hastalarda transplant başarısını azaltan nedenler arasındadır (29,30). Diğer Nadir Hastalıklarda HKHN Kalıtsal hastalıklardan konjenital eritropoetik porfiri (KEP) de HKHN endikasyonu olan hastalıklardan birisidir. Porfirin-hem sentezinde bozuklukla seyreden KEP de parsiyel ferrokelataz eksikliği sonucu hem biyosentezi bozulmakta, eritrositlerde protoporphyrin IX birikmekte ve fotoensitiviteye yol açmaktadır. Eritropoezi hafifletmek ve dolaşımda porfirin düzeylerini azaltmak için yapılan kronik eritrosit transfüzyonunun uzun süredeki zararları nedeniyle bu hastalara HKHN önerilmektedir. Bazı hastalarda protoporphyrin IX birikimine bağlı kolestatik karaciğer hasarı, hepatlk yetmezlik de görülebilir. HKHN ile hematolojik ve dermatolojik bozuklukta tam düzelme görülse de ilerlemiş fibrozis olan hastalarda düzelme sağlanmamaktadır. Fare deneylerinde yenidoğan dönemde yapılan HKHN ile karaciğer hastalığının önlenebileceği gösterilmiştir (31,32). İnfantil hipofosfatazyada ise alkalen fosfatazın doku-spesifik olmayan (tissue non-specific) izoenzim (TNSALP) aktivitesinde azalma vardır ve rikets tablosu ile ortaya çıkmaktadır. Bu hastalıkta HKHN ni takiben rikets bulgularının düzeldiği ve kemik remineralizasyonu sağlandığı gösterilmiş; ancak bu olumlu etkilerin kalıcı olmayabileceği, buna karşın stromal hücrelerle birlikte verilen kemik iliği hücrelerinin uzun süreli iyileşme sağlayabileceği bildirilmiştir (33). KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA DİĞER HÜCRESEL TEDAVİLER VE KÖK HÜCRE/GEN TEDAVİLERİ Hücresel tedaviler arasında, hematopoetik kök hücreler dışında en ilgi çekenlerden birisi; yüksek farklılaşma potansiyeli yanında anjiogenez destekleyici, antiinflamatuvar özellikleri nedeniyle rejeneratif potansiyeli gösterilmiş olan mezenkimal kök hücreler (MKH) dir. Bu hücrelerin immünmodulatuvar/ immünsupresif özellikleri nedeniyle allojenik kullanım durumunda hazırlık rejimleri gerektirmemeleri de önemli bir avantaj olarak görülmektedir. Stromal kökenli olmaları ve çeşitli sitokin, kemokin, nörotrofin, büyüme faktörleri salgılamaları nedeniyle hasarlı dokuların onarımında önemli rol oynadıkları

13 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 275 gösterilmiştir Ek olarak, MKH lerin gen transferine uygun olmaları ve migratuvar özellikleri kalıtsal hastalıklarda kullanım için avantaj sağlamaktadır. Kalıtsal hastalıkların önemli bir kısmında iskelet,nörolojik, kardiak bozuklukların bulunması rejeneratif potansiyeli yüksek bu hücrelerin kullanımı konusunda ilgi uyandırmış, osteogenesis imperfekta, mukopolisakkaridoz IH (Hurler sendromu),lökodistrofilerde deneme tedavisi veya deneysel araştırma şeklinde MKH tedavi uygulamaları başlatılmıştır (9-11,34-36). Mezenkimal kök hücrelerin intravenöz verilebilmeleri, infüzyona ait ciddi yan etkilerin olmaması, uygulama güvenilirliğinin yüksek olması klinikte ilgi uyandırmıştır. Gönüllülerde yapılan ön çalışmalarda in vitro kültür ortamında çoğaltılıp intravenöz yolla verilen MKH lerin iyi tolere edildikleri ve güvenilir oldukları gösterilmiştir. Uzun dönemde izlem yapılan hasta sayısı az olduğu için neoplastik potansiyel açısından hücrelerin güvenilirliği tartışılmaktadır (9-11,34-38). Kalıtsal/metabolik hastalık nedeniyle HKHN yapılan hastalarda hematopoetik hücreler ile birlikte verilen MKH lerin hematopoetik hücrelere destek sağlayarak engraftmanı güçlendirdiği bildirilmiştir. Diğer taraftan immünsupresif etki ile graft versus host hastalığını (GVHH) suprese ettiği de bilinmektedir. Anormal alloimmün reaksiyon, artmış inflamatuvar yanıt ile seyreden fatal seyirli ve deneysel tedavilere de cevap vermeyen şiddetli graft versus host hastalığında (GVHH) MKH infüzyonları ile etkili immünsupresyon sağlanarak umut verici gelişmeler sağlanmış ve klinikte giderek artan bir uygulama bulmuş ve Faz III çalışmalara başlanmıştır (35,37). HKHN alanında MKH lerin kullanım potansiyelini artıran bir neden de bu hastalarda görülen ve HKHN toksisitesi nedeniyle oluşan organ hasarlarının ve/veya metabolik hastalığa bağlı özellikle iskelet sistemi ve sinir sistemi hasarlarının düzelmesine katkıda bulunabilmeleridir (35,37). MKH tedavisinde hücre dozları intravenöz uygulama için 1-5 x106/kg olarak önerilmektedir. Bu dozun birkaç hafta aralarla verilmesinin etkinliğin artırılması için avantaj sağlayacağı ileri sürülmektedir. Hücrelerin verildikten sonra etkilerin devamının sağlanması için tekrarlayan infüzyonlar gereği üzerinde durulmaktadır (35-37). TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ Lizozomal Hastalıklarda MKH ve Gen Tedavileri MKH lerin endojen miyelin tamirini indüklemesi nedeniyle demiyelinizan hastalıklarda yararlı olacağı düşünülmektedir. Lökodistrofilerde hem metabolik olarak sağlam hücre tarafından enzim/protein kaynağı sağlayarak, hem de remiyelinizayon yolu ile etki edecekleri düşünülmektedir. Bu konu ile ilgili HKHN yapılan az sayıda hastada birlikte MKH verilmesi ile ciddi bir yan etki gözlenmediği, ilerlemiş hastalıkta yapılan bu uygulamalarda minimal iyileşmeler gözlendiği bildirilmiş, bulgularda stabilizasyon sağlayabileceği ileri sürülmüştür. Koc ve ark. HKHN yapılan MLD li 6 hastaya hematopoetik

14 276 hücrelerin verildiği aynı vericiden MKH vermişler, 4 hastada sinir ileti hızında bir yıl içinde düzelme görmüşlerdir (10). Ayrıca distal motor latanslarda ve F dalga latanslarında, motor ve duyu sinir amplitüdlerinde değişiklik olmuştur. Sinir ileti hızındaki düzelmenin klinik düzelme ile birlikte seyretmemesine rağmen elektrofizyolojik düzelmenin hastalığın nöropatolojisinde meydana gelen olumlu değişiklikleri yansıttığı düşünülmüştür. Bir hastada sinir ileti hızı nakilden sonraki 3 yıl içinde tekrar azalma gösterdiğinde MKH infüzyonu tekrarlanmış, düzelme elde edilmiştir. Bu veriler, uygulanan MKHlerin sayısına ve uygulama sıklığına bağlı olarak elde edilen sonuçların değişebildiğini göstermektedir. Ancak zaten nadir olan bu hastalıklarda MKH uygulananların sayısı çok az olup tedavilere uygun hastalık tipi,zamanlama, HKHN ile birlikte veya tek başına MKH verilişi, ideal hücre dozu, veriliş şekline ait değerlendirme ve öneriler bulunmamaktadır. Yine de, diğer MKH uygulamalarında olduğu gibi lizozomal hastalıklarda da hücre uygulanışının güvenli olduğu (10) ve kliniğe yansımasa da subklinik düzelmelerin tespit edildiği genel olarak kabul edilmektedir. Tedavi uygulanan hastaların hepsinin oldukça ilerlemiş hastalık durumunda olması nedeniyle uygulamaların erken zamanlaması ile hücre etkinliğinin artırılabileceği ve klinik düzelmeler veya hastalık ilerlemesinde duraklama tespit edilebileceği öne sürülmektedir. MKH lerin migrasyonu, hedeflenen bölgeye ulaşması ve homing için o bölgede hasar olması veya değişmiş mikroçevre gerekmektedir. Hücrelerin organizmadaki ihtiyaç durumuna göre aktif hale gelerek hedeflendiği düşünülmektedir. MKH lerin kan-beyin bariyerini geçebilecek migrasyon yeteneğine sahip olmaları diğer önemli özellikleridir. Bu özellik invazif cerrahiye gereksinim duymadan periferik yoldan verildiğinde santral hedeflere ulaşabileceği konusunda umut vermiştir. Böylece yerel glial skar oluşumu, yaygın glial aktivasyon ve inflamatuar faktör salınımından kaçınılmış olacaktır. Bu da MKH lerin nörolojik bozukluğu olan kalıtsal hastalıklarda kullanım kolaylığı açısından da avantaj getirmektedir. MLD li hastalarda HKHN ile yüz güldürücü sonuçlar alınamaması nedeniyle bu hastalıkta hücresel tedaviler ve gen tedavilerine ilgi daha fazla olmuştur. MLD de MKH lere sağlıklı gen aktarımı ile hastalığın tedavisine yönelik çalışmalar devam etmektedir (11). Deneysel bir çalışmada da MLD li farelerin kemik iliği hücrelerine homeobox B4 (HoxB4) geni transfer edilerek fare beyinlerde kontrol grupta yeşil floresan protein gen transferi yapılanlarla karşılaştırıldığında verici kökenli hücreleri yüksek oranda bulundurduğu, verici kökenli oligodendrositlere sadece HoxB4 gen transferi yapılan grupta rastlandığı, beyinde sulfatid birikiminin azaldığı ve 8 ay sonra hayvanların yürüme becerisinin daha iyi olduğu gözlenmiştir. HoxB4 eksprese eden vektör tarafından transdükte edilen hematopoetik kök hücrelerin oligodendrosit rejenerasyonu için beyine terapötik proteinlerin taşınmasını sağlayarak demyelnizan hastalıklardan MLD, Krabbe, multipl sklerozda kullanılabilecek bir tedavi yöntemi olabileceği öne sürülmüştür (39).

15 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 277 Lökodistrofili hastalar yanında KİN yapılan Hurler sendromlu hastalarda da MKH tedavileriin potansiyel yararlarına değinilmektedir;az sayıda hastada verilen MKH lerin güvenli olduğu ve bazı klinik ve laboratuvar yararlar sağladığı bildirilmiştir (10). Deneysel çalışmalarda da lentiviral vektörlerle hematopoetik kök hücrelere gen transferinin farelerde hastalığı tamamen düzelttiği, özellikle iskelet ve nörolojik bulgulardaki düzelmenin bu hastalıkta standart tedavi kabul edilen HKHN e oranla bile çok daha belirgin olduğu bildirilmiştir. Bu etkinliğin de gen tedavisi ile normalin üzerinde enzim ektivitesi sağlanabilmesi ile ilişkili olduğu düşünülmüştür. Bu in-vivo deneysel sonuçlar Hurler sendromunda gen tedavisi ile başarılı sonuçlara ulaşılabileceğinin işareti sayılmaktadır (40). Pompe hastalığı da lizozomal glikojen depo hastalığıdır ve asid alfaglukozidaz eksikliği vardır. Erken başlangıçlı çok ağır formunda hızlı ilerleyen kas zayıflığı, kardiak ve pulmoner yetmezlik nedeniyle hayatın ilk yılında ölüm görülmektedir. Enzim tedavisi ile yaşam süresinde uzama ve klinik düzelmeler olsa da yaşam boyu tedavi gereksinimi ve bazı hastalarda gelişen immün cevap nedeniyle uygulama kısıtlıdır. Hematopoetik kök hücrelere lentiviral vektörlerle yapılan asid alfa glukozidaz geni transferi Pompe fare modelinde incelenmiş;hafif bir hazırlık rejimi sonrasında verilen genetik modifiye hücrelerin hematopoetik hücrelerin %35 inde eksik enzimi yüksek oranda eksprese eden hücrelerin stabil kimerizmini sağladığı, kalp, diyafram, dalak ve karaciğerden glikojen uzaklaştırılmasında rol oynadığı gösterilmiştir. Farelerde kardiak hasar tamiri,solunum fonksiyonları ve kas gücünde artma olduğu da gösterilmiştir. Çalışmada, asid alfa glukozidaz enziminin yüksek oranda eksprese olmasının hematopoetik hücreler üzerinde olumsuz etki yapmadığı ve tolerans sağladığı da tespit edilmiştir. Bu preklinik çalışma sonuçları, lentiviral vektörle yapılacak gen tedavisinin ileride bir tedavi seçeneği olarak kullanılabilirliğini göstermektedir (41). TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ Adrenolökodistrofide Gen Tedavisi Yakın zamanda yeni bir yaklaşım olarak ALD li hastalarda otolog kemik iliği kökenli kök hücrelere ABCD1 gen transdüksiyonu yapılarak gen terapisi de denenmiş ve %20 ekspresyon sağlanabilmiştir. Bu hücrelerin beyine migrasyonu sonrası bazı düzelmeler beklenebileceği bildirilmektedir. Otolog hematopoetik kök hücrelere (CD34+) lentiviral vektör ile yapılan gen tedavisi çalışmasında HKHN için uygun verici bulunamayan 3 hastaya myeloablatif tedavi sonrası CD34+ HKH lerine sağlam ABCD1 geni transfer edilen hücreler verilmiş, ay kadar poliklonal rekonstitüsyon sağlanmış, ve hastanın kan hücrelerinde (granülosit, monosit, lenfosit) %9-%15 arası ALD protein ekspresyonu tespit edildiği gösterilmiştir. İki hastada serebral demyelinizasyonun ay sonra durduğu ve bunun da allojenik HKHN sonuçlarına yakın olduğu bildirilmiştir. Bu uygulama da ağır nörodejeneratif hastalıkta

16 278 hematopoetik kök hücrelere lentiviral vektörlerin aktarılarak klinik yarar sağlayabileceğine ilişkin ilk çalışmadır (42). Adrenomyelopatili hastalarda fenotipin daha hafif olması nedeniyle HKHN endikasyonu bulunmamaktadır. Bu hastalarda da gen tedavisi ile ABCD2 ekspresyonu sağlanması, antioksidatif tedaviler, küçük moleküllü histon deastilaz inhibitörleri, butiratlar, valproik asit, ve diğer nöroprotektif ajanların olumlu rolünün olacağından bahsedilmektedir (43). Osteogenezis İmperfektada HKH ve MKH Tedavisi Klinikte MKH lerin ilk kullanıldığı hastalıklardan birisi osteogenezis imperfektadır (Oİ) (9,44). Kemiğin temel proteini olan tip 1 kollajen üretiminde defekt ile karakterize genetik geçişli olan bu hastalıkta multipl kırıklar, kemik büyümesinde gerilik, boy kısalığı ve kemiklerde ilerleyici deformiteler olmaktadır. Hastaların bazısında biifosfonat tedavisi ile kısmi yarar sağlansa da Oİ tedavisi olmayan bir hastalıktır ve son yıllarda yapılan hücresel tedavi uygulamaları ümit vericidir. İlk olarak Horwitz ve ark 1999 yılında ağır Oİ lı hastalarda allojeneik kemik iliği naklinin (KİN) faydalı olduğunu göstermişlerdir. Oİ lı 3 çocuk hastaya (COLIA1 veya COLIA2 mutasyonu olan, ağır Oİ lı çocuklar) myeloablatif rejim sonrası HLA idantik veya 1 antijen uyumsuz kardeşten nakil yapılmış ve hastalar KİN sonrası değerlendirildiğinde kemik formasyonu ve mineralizasyonunda belirgin düzelme olduğu kaydedilmiştir. Bu preliminer çalışma verilen MKH lerin OI lı kemiğe göç ettiğini ve kemik yapısında düzelme olmasını sağladıklarını göstermiş, düzelmenin esas nedeni MKH lerin rejeneratif etkisine bağlanmıştır. Daha sonra 2001 yılında, bu kez tip III ağır Oİ hastası olarak takip edilmekte olan 7 Oİ lı çocuk hastadan 5 ine MKH tedavisi yapılmış, ikisi kontrol grubu olarak standart izleme alınmış; 6 ay sonra tedavi yapılan 5 hastada büyüme hızında artış ve desteksiz yürüyebilme saptanmıştır (9,44). Yakın zamanlarda yapılan başka bir in-vivo deneysel çalışmada farelerde HKHN ile 3-6 ay içerisinde 3 boyutlu mikrokompüterize tomografi çalışmaları ile Oİ da çarpıcı düzelmeler olduğu gösterilmiş, trabeküler kemik yapısı, kortikal genişlik gibi kemik patrametrelerinin incelenmesi de tomografi bulguları ile uyumlu bulunmuştur. Farelerde kemik hacmi, trabekül sayısı, trabekül kalınlığında artma ile iş zamanlı trabeküler boşluklarda küçülme olduğu, kırıklarda azalma ile birlikte ağırlık artışı gözlendiği, buna karşın kontrol farelerde kifoz geliştiği bildirilmiştir (45). Diğer Kalıtsal Metabolik ve Genetik Hastalıklarda Kök Hücre ve Gen Tedavileri Bazı kalıtsal ve genetik hastalıklarda deneysel modellerde hücresel ve gen tedavi sonuçlarından bahsedilecektir. Sistinozis otozomal resesif metabolik bir hastalık olup sistinin lizozomal membrandan transportunda defekt ile karakterizedir. Lizozomlarda sistin

17 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 279 birikimi sonucu başta proksimal tübülopati, böbrek yetmezliği, korneal birikimler ve santral sinir sistemi defektleri olmak üzere multiorgan disfonksiyonuna neden olur. Ctns knock-out sistinozis modeli yapılan farelerde (Ctns(- /-)) sağlıklı sinjeneik farelerden kemik iliği hücrelerinin verilmesiyle tüm dokularda sistin birikiminde azalma ile birlikte böbrek hasarında iyileşme, korneal sistin kristalleri sayısında azalma tespit edilmiş ve vericiye ait kemik iliği hücrelerinin dokularda tutunması ile birlikte dokularda fonksiyonel sistin transporter aktivitesi tespit etmişlerdir. Bu deneysel model sonuçları, KİN veya HKHN n sistinozis ve diğer renal tübüler hastalıklardaki potansiyel rolünü ortaya koymaktadır (46). Familyal hiperkolesterolemi (FH), LDL receptör eksikliğine bağlı olarak proaterojenik lipoprotein yüksekliği ve prematür ateroskleroz ile seyreden otozomal ko-dominant bir hastalıktır. FH için homozigot tavşan modelinde kullanılan insan kaynaklı adipöz doku kaynaklı kök hücrelerin portal venden verilmesini takiben total kolesterol düzeylerinde belirgin düşme olduğu ve bu düşüklüğün uzun süre devam ettiğinin gösterilmesi bu hastalıkta da hücresel tedavilerin portansiyel rolü olduğunu düşündürmektedir. Çalışmada (125)I-LDL turnover çalışması ile LDL klirensinin tedavi verilen hayvanlarda arttığı ve transplantasyon sonrası hücrelerin portal üçgende toplandıktan sonra da hepatik parankime entegre olduğu gösterilmiştir. Bu hücrelerin ayrıca insan albumini, alfa 1 antitripsin, faktör IX, LDL reseptörleri ve insan safra export pompası eksprese ettiğinin gösterilmesi de verilen hücrelerin hepatosite farklılaştığını düşündürmüştür. Bu deneysel çalışma kalıtsal hepatik bozukluklarda hücresel tedavi alternatifini ortaya koymaktadır (47). Müsküler distrofiler: Duchenne müsküler distrofi (DMD) X e bağlı resesif olup distrofin defekti sonucu erkeklerde progresif kas harabına yol açar. Kontraksiyona bağlı membran hasarı, inflamasyon/nekroz/fibrozis aktivasyonu, kalp/diyafram yetmezliği ile ölüme neden olmaktadır. Bu hastalıkta başta myoblast transplantasyomu olmak üzere hücresel tedaviler denenmiştir. Özellikle genç hastalarda intradermal myoblast enjeksiyonlarının tekrarlayan enjeksiyonlarla verilmesinin potansiyel yararına değinilmektedir (48). Limb-girdle müsküler distrofi (MD) iskelet kasında progresif dejenerasyonla seyreden ve kas proteinlerinin yokluğu veya eksikliği ile seyreden kalıtsal hastalıklardandır. Bu hastalığın fare modeli olan Limb-Girdle MD 2B, SJL de disferlin geninde delesyon 4-6 haftalık farelerde kas zayıflığına yol açmaktadır. İnsan adipöz doku kökenli MKH lerin in-vitro çalışmalarda distrofik kas hücreleri ile temas ettiğinde kas hücresine dönüşebilmesinin gösterilmiş olması bu hastalıklarda MKH tedavilerinin potansiyel yararlarını akla getirmektedir. Bu amaçla umbilikal kordondan elde edilen MKH ler SJL farelere intravenöz enjekte edilmiş, verilen hücrelerin distrofik kas gittiği, dokuda insan kas proteinlerinin eksprese olduğu ve sonuçların fonksiyonel düzelme yönünden ümit vadedici olduğu bildirilmiştir (49). -Malign infantil osteopetro- TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ

18 280 ziste (MIOP) osteoklast defektinin çoğunlukla intrensek olduğu ve HKHN den fayda gördüğü bilinmektedir. Son yıllarda tanımlanan bazı osteopetrozis tiplerinde ise osteoklastların farklılaşma defektinin çevresel bir nedene bağlı olarak geliştiği (ekstrensek defekt) ve osteoklast sayısında azalmaya neden olduğu gösterilmiştir. Osteoklast diferansiyasyonunda rol oynayan esas sitokin olan RANKL yokluğunda osteoklast diferansiyasyonu başlatılamamaktadır. Bu molekülün osteoklastlarda değil kemik iliği mikroçevresinin elemanı olan mezenkimal kökenli hücrelerde, osteoblastlarda bulunması nedeniyle bu hastalarda kemik iliği nakli ile şifa elde edilememektedir. Bu gruptaki hastaların soluble RANKL ve MKH uygulamalarından fayda görebileceği düşünülmektedir (28). Ayrıca, MIOP nin diğer tiplerinde de HKHN ile birlikte MKH uygulaması ile kemik iliği mikroçevresinin düzeltilebileceği,rejeksiyon riskinin azaltılabileceği, pulmoner hipertansiyon ve nörolojik bulgularda stabilizasyon/düzelme sağlanabileceği ileri sürülmektedir (50). ÖZET VE ÖNERİLER Günümüze kadar yirmiden fazla lizozomal ve peroksizomal hastalık tipinde 2000 üzerinde hastaya HKHN uygulanmıştır. Bunların içerisinde Hurler, ALD, MLD, GLD %80 den fazlasını tutmaktadır ve bir kısmında HKHN standart tedavi şeklini almıştır. HKHN den yarar görmeyenler deneysel tedaviler için adaydırlar. İlerleyici ve ciddi bozukluklarla seyreden, çoğu zaman ilaç ile tedavisi olmayan, erken veya çok erken mortaliteye sebep olan ve çoğu orphan hastalık (yetim hastalık) statüsünde olan bu hastalıklarda çok sayıda, karşılaştırmalı hasta verilerine ulaşılması, Faz çalışmaları yapılması çok zordur. Hücresel tedaviler ve gen tedavileri için aday hastalıklardır. Hurler sendromunda HKHN önerilmektedir,standart tedavi yöntemidir. Erken yaşta (<2 yaş) yapılan ve kök hücre kaynağı olarak özellikle kordon kanı, hazırlık rejimi olarak da busulfan, siklofosfamid içeren hazırlık rejimi kullanılması ile başarılı bir transplant mümkündür. Özellikle HLA tam uyumlu verici olmaması halinde HKH-MKH ko-transplantı veya lentiviral vektörlerle gen tedavisi ümit vadetmektedir. MLD de HKHN sonuçları Hurler hastalığında olduğu kadar başarılı değildir. Seçilmiş hastalarda önerilmektedir. MLD de juvenil tip ve yavaş progresyon gösteren (>6 yaşta başlayan) hastalarda semptomların hemen başlangıcında HKHN kısmen yararı olabilir. Semptomatik geç infantil tip hızlı ilerler; nakilin yararı yoktur. Kordon kanı ile erken nakil şansı mümkün olabileceğinden seçenek olabilir. MLD de HKHN sonuçları yüz güldürücü olmadığından MKH ve gen tedavileri gibi deneysel yaklaşımlar için daha uygun hastalıktır. HKHN ile birlikte ko-transplant şeklinde ve tekrarlayan infüzyonlar halinde MKH uygulaması, ayrıca lentiviral vektörlerle gen tedavisi ümit vadetmektedir.

19 KALITSAL METABOLİK HASTALIKLARDA KÖK HÜCRE NAKLİNİN YERİ VE UYGULAMADAKİ ÖZELLİKLERİ 281 GLD de infantil formda ve semptomatik hastada HKHN nin yeri yoktur. Geç başlangıçlı hastada erken dönemde nakil ile nörolojik bulgularda stabilizasyon, bazen düzelme sağlanabilir. Serebral ALD HKHN den yarar gören hastalıklardandır. Erken dönemde HKHN ile inflamatuvar cevap ortadan kaldırılırak stabilizasyon sağlanabilmektedir. Serebral ALD de erken dönemde HKHN standart tedavi olarak önerilmektedir. Zamanlamanın çok önemli olması nedeniyle aile içi verici bulunamayan hastalar için kordon kanı iyi bir alternatif oluşturabilmektedir. Asemptomatik hastalarda önerilmemekte ise de gadolinum ile kontrast tutan beyaz cevher bulguları olan serebral ALD hastalarında aktif inflamasyona işaret ettiğinden dolayı önerilmektedir ALD li hastalarda transplant zamanlamasının prognoz üzerine etkisi çok önemlidir. Pre transplant Loes nörogörüntüleme skorlaması <9 ve IQ >80 olan hastalarda HKHN çok başarılıdır. Verici bulunamayan hastalar için lelntiviral vektörle gen tedavisi ümit verici. Nörometabolik diğer hastalıklardan hızlı ilerleyici seyir gösteren Tay Sachs, Sandoff hastalığında ve Niemann Pick A, gangliosidoz, nöropatojenik Hunter, nörolojik tutulumlu Gaucher sendromunda HKHN sonuçları yüz güldürücü değildir; seçilmiş hastalarda denenebilir. Standart uygulama değildir. HKHN den fayda görebilen nadir hastalıklar arasında Maroteaux- Lamy syndromu (MPS VI), Sly syndromu (MPS VII),Gaucher hastalığı, Fucosidozis,Alfa-mannosidozis,Aspartil glikozaminüri, Mukolipidosis II (I-cell disease),wolman sendromu, konjenital eritropoetik porfiri, infantil fosfatazya yer almaktadır. HKHN endikasyon kararı hasta özelliklerine göre risk:yarar oranı düşünülerek verilir. TÜRK HEMATOLOJİ DERNEĞİ Kaynaklar 1. Scriver CR, Sly W, Childs B, Beaudet A, Valle D, Kinzler KW,Vogelstein B. The metabolic and Molecular basis of disease th edition. 2. Özalp İ, Coşkun T, Tokol S, Demircin G, Mönch E. Inherited metabolic disorders in Turkey. Journal of inherited metabolic disease,1990, 13 (5) Krivit W, Peters C, Shapiro EG. Bone Marrow transplantation as effective treatment of central nervous system disease in globoid cell leukodystrophy, metachromatic leukodystrophy, adrenoleukodystrophy, mannosidosis, fucosidosis, aspartylglucosaminuria, Hurler, maroteaux-lamy and Sly syndromes, and Gaucher disease type III. Curr Opin Neurol 1999;12: Krivit W. Allogeneic stem cell transplantation for treatment of lysosomal and peroxisomal metaboloic diseases. Springer Semin Immun 2004;26: Peters C, Steward CG on behalf of the National Marrow Donor Program, International Bone Marrow Transplant Registry and Working Party on Inborn Errors. Hematopoietic cell transplantation for inherited metabolic diseases : an overview of outcomes and practice guidelines. European Bone Marrow Transplant Group. Bone Marrow Transplantation 17 Feb. 2003;31: Caillat-Zucman, Elie Haddad, F. Le Deist, M. Gannagé, N. Jabado, S. Hacein-Bey, S. Blanche, J-L Casanova, A. Fischer and M. Cavazzana-Calvo. Impact of HLA matching

20 282 on outcome after hematopoietic stem cell transplantation study in children with inherited diseases: a single center comparative analysis of genoidentical, haploidentical or unrelated donors. Bone Marrow Transplant Jun;33(11): Vinod K. Prasad and Joanne Kurtzberg. Cord blood and bone marrow transplantation in inherited metabolic diseases: scientific basis, current status and future directions. Br J Haem 2009,148, Boelens j, VK Prasad,J Tolar, RF Wynn, C Peters. Current international perspectives on hematopoietic stem cell transplantation for Inherited metabolic disorders. Pediatr Clin N Am 57 (2010) Horwitz EM, Prockop DJ, Fitzpatrick LA, Koo WW, Pyeritz RE, Brenner MK. Transplanatbility and therapeutic effects of bone marrow-derived mesenchymal stem cells in children with osteogenesis imperfacta. Nature Med. 1999; 5: Koç ON, Day J, Nieder M, et al. Allogeneic mesenchymal stem cell infusion for treatment of metachromatic leukodystrophy (MLD) and Hurler syndrome (MPS-IH). Bone Marrow Transplant. 2002; 30: Biffi A, Naldini L. Novel candidate disease for gene therapy: metachromatic leukodystrophy. Expert Opin Biol Ther Aug;7(8): P Ljungman, M Bregni, M Brune, J Cornelissen, T de Witte, G Dini, H Einsele, HB Gaspar,A Gratwohl, J Passweg, C Peters, V Rocha, R Saccardi, H Schouten, A Sureda, A Tichelli,A Velardi and D Niederwieser, for the European Group for Blood and Marrow Transplantation. Allogeneic and autologous transplantation for haematological diseases,solid tumours and immune disorders: current practice in Europe Bone Marrow Transplantation (2010) 45, P Ljungman, A Urbano-Ispizua,MCavazzana-Calvo, T Demirer, GDini, H Einsele, A Gratwohl,A Madrigal, D Niederwieser, J Passweg, V Rocha, R Saccardi, H Schouten, N Schmitz,GSocie, A Sureda and J Apperley, for the European Group for Blood and Marrow Transplantation. Allogeneic and autologous transplantation for haematological diseases,solid tumours and immune disorders: definitions and current practice in Europe. Bone Marrow Transplantation (2006) 37, Orchard P, Tolar J. Transplant outcomes in leukodystrophies. Sem Hematol 2010, 47(1): Malone BN, Whitley CB, Duvall AJ, Belani K, Sibley RK, Ramsay NK, Kersey JH, Krivit W, Berlinger NT Resolution of obstructive sleep apnea in Hurler syndrome after bone marrow transplantation. Int J Pediatr Otorhinolaryngol Feb;15(1): L E Polgreen, M Plog, J D Schwender, J Tolar, W Thomas, P J Orchard, B S Miller and A Petryk. Short-term growth hormone treatment in children with Hurler syndrome after hematopoietic cell transplantation Bone Marrow Transplantation (2009) 44, Boelens JJ, Wynn RF, O Meara A, Veys P, Bertrand Y, Souillet G, Wraith JE, Fischer A, Cavazzana-Calvo M, Sykora KW, Sedlacek P, Rovelli A, Uiterwaal CS,Wulffraat N. Outcomes of hematopoietic stem cell transplantation for Hurler s syndrome in Europe: a risk factor analysis for graft failure. Bone Marrow Transplant Aug;40(3): M Sauer, B Meissner, D Fuchs, B Gruhn, H Kabisch, R Erttmann, M Suttorp, A Beilken,T Luecke, K Welte, L Grigull and KW Sykora. Allogeneic blood SCT for children with Hurler s syndrome:resultsfrom the German multicenter approach MPS-HCT Bone Marrow Transplantation (2009) 43,