7/2/2009
Division of Haematology & Medical Oncology Departement of Internal Medicine Medical Faculty, University of Indonesia, Cipto Mangunkusumo Hospital June 24 ‐ 2009
H Hemopoietic i i Stem S Cell C ll Processing P i
Outline • Introduction • Haematopoietic stem cell therapy and Hemopoietic stem cell transplantation • Stem cell production = Stem cell banking • Activities of the Division of haematology‐ Medical Oncology in Stem Cell Banking, Stem cell transplantation and Stem Cell Therapy
1
7/2/2009
Source of Stem Cells Embryonic Stem Cells Human blastocysts left over from IVF work
Haematopoitic stem cell therapy - Indications: MCI, Cardiomyopathy, Chronic Limb Ischemia , Cartilage defects,, etc -Autologous: tissue regeneration -Allogeneic (?)
- HSC sources: Bone marrow or Peripheral blood - Small volume
“Adult Adult Stem Cells” Umbilical cord blood Bone marrow Skin Brain
Haematopoitic stem cell transplantation Indications:Acute leukemias, Chronic myelogenous leukemia NHL,, MM,, AA,, MDS,, others - Autologous: stem cell rescue from toxicity - Allogeneic: stem cell replacement - Matched, sibling - Unmatched donors, haploidentical - HSC sources: Bone marrow Peripheral blood, Umbilical cord - Large volume
2
7/2/2009
Faculty of Medicine, University of Indonesia
Dr Cipto Mangunkusumo General Hospital
Department of Internal Medicine Division of Cardiology/ Cardiovascular
Division of Haematology‐Medical Oncology
Stem cell therapy: in MCI, End stage coronary artery disease / Cardiomyopathy (PBSC & BMSC)
Stem cell production: ‐peripheral blood stem cells (PBSC) ‐ bone marrow stem cells (BMSC) ‐ umbilical bili l cord d blood bl d stem cells (UCBSC)
Departments of Neurology: CVD
Other Departments
Division of Endocrinology, Diabetes & Metabolic Stem cell therapy: in Chronic Limb ischemia Stem cell culture Æ Mesenchymal stem cell ????
Departments of Orthopedics: Cartilage defects
Mesenchymal Stem Cells ?? • Paris : research !!! • Formerly: diabetic foot (+) Æ (+) • Currently: Skin side effects of irradiation
3
7/2/2009
Stem Cellll Banking: k Public or Private/ Commercial or Combination Umbilical Cord Blood Stem Cell: - Hemopoietic Stem Cell Transplantation : Standard Therapy (+) for hematological diseases + cancers - Stem Cell Therapy : research - Autologous longn term storage: 10 years ????
Pre collection
Donor alloge neic
Stem Cell Production 1. Collection of stem cells : bone marrow, peripheral stem cells, umbilical stem cells 2. Processing of stem cells
Donor autolo gous
Post processing
Infusion of stem cells
Post infusion
3. Enumeration stem cells CD34+ 4. Stem cells viability : 7 AAD 5. Stem cells transmisible infec tions&contamination 6. Storage of stem cells
4
7/2/2009
A. Pre-collection procedures
Flowchart Koleksi Stem Cell Donor Allogenik / Pasien Autologus Sumsum tulang?? SPO 1 Sumsum tulang abnormal: fibrosis - hiposelularitas - infiltrasi sel kanker
Sumsum tulang normal
Autologus (pasien) utk Stem Cell Therapy: CAD, CVD, kaki diabetik
Autologus (pasien) utk Transplantasi sumsum tulang (BMT atau PBSCT) Koleksi Peripheral Blood Stem Cell (PBSC) dengan mesin AFERESIS Autologus (pasien) & Alogenik (donor) SPO 2
SPO 5 SPO 3 Alogenik (Donor) utk Transplantasi sumsum tulang (BMT atau PBSCT) SPO 4
5
7/2/2009
SPO 1: Aspirasi / Biopsi sumsum tulang 1. 2. 3. 4 4. 5. 6.
Penjelasan kepada pasien tentang tujuan, manfaat, cara pelaksanaan pelaksanaan, komplikasi tentang AST atau Biopsi sumsum tulang, dan alternatif lain Informed consent tentang persetujuan tindakan AST / biopsi sumsum tulang AST dikerjakan dengan anestesi lokal (lidocain) pada Spina Iliaka Posterior Superior (SIPS kanan atau kiri); pada keadaan tertentu dapat pada sternum Bila blood tap atau dry tap pada AST AST, diteruskan dengan biopsi sumsum tulang Pemeriksaan aspirat sumsum tulang: sitologi, sitokimia, imunositolimia (flowcytometry), sitogenetika, analisis DNA Pemeriksaan spesimen biopsi sumsum tulang: imprint Æ sitologi dan histologi
SPO 2: Koleksi Stem Cells dengan Mesin Aferesis 1. Pemeriksaan pra aferesis (lihat check list): - Riwayat penyakit, pemeriksaan fisik - Akses vena apakah baik - Pemeriksaan laboratorium hematologi: DPL, hitung jenis, sediaan apus darah tepi (circulating tumor cells), ABO, Rh typing - Infeformed I f f d consentt - Orientasi pasien tentang tindakan aferesis - Permintaan tertulis dari dokter mengenai tindakan aferesis
6
7/2/2009
2. Hari saat koleksi aferesis: - Laboratorium: Hb, Ht, leukosit, hitung jenis, trombosit - Tanda vital, suhu - Update riwayat penyakit - Compliance terhadap obat-obatan termasuk G-CSF - Evaluasi kateter vena
SPO 3 & 4: Koleksi Stem Cell dari Sumsum Tulang (Alogenik dan autologus)
7
7/2/2009
Recommendation for Donor Work-up Test
WMDA
Medical history
Yes
Physical examination
Yes
ECG
Yes
Chest X-ray
Yes
Blood counts
Full blood count and differential with blood film
Blood group
Yes with antibody screen
Coagulation screen
Yes
HLA t i HLA-typing
Y Yes
Biochemical profile
Urea, electrolytes, creatinine, liver function tests, blood sugar
Infectious disease markers (within 30 days prior to collection)
Syphilis, HBsAg, HIV Ag+Ab, HB core Ag, HCV, HTLV-1, HSV, CMV, VZV, EBV serology
Pregnancy test (when indicated)
Yes
Potential Transmission of Donor Disease to Recipients Infectious disease
Transmission of
Donor disease
Viruses
HIV/ Hepatitis B and C/ HTLV-1/ CMV/ EBV/ Parvovirus B19/ West Nile viruses
Bacteria
Concomitants / Brucelosis
Parasites
Toxoplasmosis/ Malaria/ Leishmania/ Babesia
Fungi
Candida/ Aspergillus
Prions Congenital disorders Enzyme deficiencies
q disorders Acquired
Creutzfeld-Jakob disease Gaucher’s disease
Haemoglobinopathies
Thalassemia/Sickle cell anaemia
Autoimmune diseases
Myasthenia y g gravis/ Atopy/ py Lupus p erythematosus/ y Thyrotoxicosis/ Diabetes mellitus tipe I/ Sarcoidosis/ Coeliac disease/ Autoimmune thrombocytopenia
Haematological malignancies
AML/ CML/ T-cell lymphoma
Non-haematological malignancies
Small-cell lung cancer from renal transplantation/ Glioblastoma multiforme from liver transplantation
8
7/2/2009
Instruksi Kerja (IK) • • • • •
SPO 1: IK 1,2,3,4,5 dst SPO 2: IK 1,2,3,4, dst SPO 3: IK 1,2,3, dst SPO 4: IK 1,2,3, dst SPO 5: IK 1,2,3, dst
Æ documents, check lists
B. Stem Cell Production = Stem Cell Banking • Collection of stem cells • Processing of stem cells • Identification and enumeration of stem cells • Identification of stem cell viability • Identification of microorganism transmission and contamination • Storage of stem cells • Thawing of stem cells
9
7/2/2009
Sources of Hemopoietic Stem Cells Æ stem celll collection / harvesting 1. Bone marrow stem t cells
Integrated Cardiac Centre = Pusat Jantung Terpadu RSCM
2. Peripheral bl d stem blood t cells
3. Umbilical cord d blood bl d stem cells
Research: the effective method to obtain umbilical cord blood stem cells. etc Leukapheresis by apheresis machine to harvest CD 34 + Cells Æ RIT A, RSCM
dSources and Procurement of Stem Cellsdd Bone marrow
G-CSF mobilized PBSC
Umbilical cord blood
• Collection under general anaesthesia
• Collection easy • No requirement for general anaesthesia • Side effects of G-CSF
• Collection easy and harmless • Immediate availability of cryo-preserved units and lower risk of transmissible diseases • Acceptable partial HLA mismatches
• Limited number of haematopoietic stem cells • Median M di number b off nucleated cells: 2 x 108/kg • Median number of CD34+ cells: 2.8 x 106/kg • Median number of T cells: 2.2 x 107/kg
• High number of cells
• Number of cells is the limiting factor
• Median number of nucleated cells: 9 x 108/kg • Median number of CD34+ cells: 7 x 106/kg • Median number of T cells: 27 x 107/kg
• Median M di number b off nucleated cells: 0.3 x 108/kg • Median number of CD34+ cells: 0.2 x 106/kg • Median number of T cells: 0.4 x 107/kg
10
7/2/2009
Hemopoietic Stem Cells Metabolic Endocrine
Cardiology Myocard infarction
“Fresh” stem cell Peripheral Blood Stem Cells (PBSC) by Apheresis
Cardiomyo pathy Æ NOGA
Diabetic foot: Chronic limb ischemia
“Fresh” stem cells: ‐ Bone Marrow (BM) Stem Cells
Orthopedics
Cartilage defect
“Cultured ” stem cells: ‐ Bone Marrow (BM) Stem Cells Æ mesenchimal cells
Therapeutic dose of Blood progenitor Cells for BMT / PBSCT / UCBSCT (Stem cell enumeration) Parameter Optimal dose Minimal dose MNC3/Kg 4 to 8 x 108/Kg 1 x 108/Kg CFU-GM/Kg ≥ 2 x 105/Kg 0,5 to 1 x 105 Kg CD34+cells/Kg ≥ 2 x 106/kg 0,5 to 1 x 106/kg Therapeutic dose of Stem Cell Therapy: 1. in Acute Myocardial Infarction (in 20 patiens): = volume of “fresh” peripheral stem cells: 100 ml to 150 ml, with CD 34+ cells 682,000/ml to > 2,000,000/ml = target of CD 34+ cells: 25,000,000 ( 5 ml) 2. In End Stage Chronic Myocardial Disease (e.g.kardiomiopati) with NOGA method (in 3 patients): = volume of “fresh” bone marrow aspirates : 25 – 85 ml = target of CD 34+ cells: 80,0000,000 cells, with 68,000-489,000/ml, 60,000-449,390/ml Therapeutic dose for cartilage defect post trauma”, diameter > 2 cm to 12 cm): “fresh” bone marrow aspirates Æ cultured to become 10,000,000 mesenchimal cells (4 weeks)
11
7/2/2009
FLOW CYTOMETRY
Identification & Enumeration of CD34+ haemopoietic stem cells cells using Flow-cytometry
12
7/2/2009
MOBILIZATION PBSC 1. G-CSF (filgrastim, lenograstim) or GM-CSG 2. Cytotoxic drugs (Cyclophosphamide) 3. G-CSF + Cyclophosphamide
HAEMONETICS
CS- 3000 PLUS - Baxter AMICUS Baxter
APHERESIS MACHINES
COBE SPECTRA
Fresenius
13
7/2/2009
COBE SPECTRA
PBSC COLLECTION - PBSC Collection : - immediately following the consolidation chemotherapy y time the p patient is in remission - at any Day
1 Th
2 Fr
3 Sat
4 Su
5 Mo
6 Tu
7 Wed
- G-CSF Apheresis
(**)
(**) Continue until 5 x 108 MNC/Kg BB are collected - G-CSF 250mg/m2/day SC, day 1-6 - PBSC harvested on day 5 & 6 - If leukocyte > 60.000/mm3 dosage of G-CSF (1/2) > 75.000/mm3, G-CSF stop until leukocyte 60.000/mm3
14
7/2/2009
PBSC COLLECTION
Day y
0
1
2
3
4
5
Fr
Su
Mo
Tu
We
6 Th
- G-CSF - Apheresis - CD 34+ 1.12 x 106/ L - (peripheral ( i h l blood) bl d) 10.43 10 43 x 106/ L 18.6 x 106/ L 11 x 106/ L 6.9 x 106/ L - Collected bag of PBSCT :
175.8 x 106/L
Stem cell separation Æ to concentrate or to select Blood separator: COBE 2991
BLOOD SEPARATOR to concentrate the collected stem cells (large volume)
Stem cell separator: Sepax
Stem cell selection: CliniMACS
Sepax to concentrate the collected stem cells (small volume)
Clinimax to select the collected CD 34 + cells
CENTRIFUGE to concentrate the Collected stem cells (small volume)
15
7/2/2009
SEL INDUK DARAH YANG DIKOLEKSI DIKONSENTRASIKAN DENGAN ALAT BLOOD SEPARATOR
SEL INDUK DARAH YANG DIKOLEKSI DIKONSENTRASIKAN DENGAN ALAT BLOOD SEPARATOR
16
7/2/2009
SEL INDUK DARAH YANG DIKOLEKSI DILAKUKAN SECONDARY PROCESSIBG (KONSENTRASI SEL INDUK DARAH Æ ditambah DMSO , albumin, dll )
17
7/2/2009
Microoragnisms Culture: -Contamination ? - Stem cell transmitted infections ?
SETELAH MENJALANI SECONDARY PROCESSING SEL ASAL/INDUK DARAH DIMASUKAN KE DALAM PROGRAMM MABLE FREEZER, SUHU DITURUNKAN SECARA BERTAHAP SAMPAI DENGAN -1200 KEMUDIAN SEL INDUK DARAH DISIMPAN DALAM TANGKI BERISI NITROGEN BERSUHU -1960C
18
7/2/2009
SETELAH MENJALANI SECONDARY PROCESSING SEL ASAL/INDUK DARAH DIMASUKAN KE DALAM PROGRAMM MABLE FREEZER, SUHU DITURUNKAN SECARA BERTAHAP SAMPAI DENGAN -1200 KEMUDIAN SEL INDUK DARAH DISIMPAN DALAM TANGKI BERISI NITROGEN BERSUHU -1960C
SETELAH MENJALANI SECONDARY PROCESSING SEL ASAL/INDUK DARAH DIMASUKAN KE DALAM PROGRAMM MABLE FREEZER, SUHU DITURUNKAN SECARA BERTAHAP SAMPAI DENGAN -1200 KEMUDIAN SEL INDUK DARAH DISIMPAN DALAM TANGKI BERISI NITROGEN BERSUHU -1960C
19
7/2/2009
C. Divisi Hematologi – Onkologi Medik Departemen Ilmu Penyakit Dalam FKUI - RSCM
Visi (Sesuai dengan Visi yang dibuat oleh Panitia Sel Punca FKUI/RSCM) :
• Pada 2014 Divisi Hematologi Onkologi M dik D Medik Departemen t Il Ilmu penyakit kit Dalam D l FKUI / RSCM berperan serta dalam mewujudkan pusat penelitian, pengembangan dan pelayanan medis sel punca RSCM / FKUI, menjadi pusat sel punca terkemuka di Asia Pasifik •
20
7/2/2009
Misi (Sesuai dengan Visi yang dibuat oleh Panitia Sel Punca FKUI/RSCM): • •
•
•
•
•
•
Divisi Hematologi Onkologi Medik Departemen Ilmu Penyakit Dalam FKUI/RSCM: Menyelenggarakan pelayanan sel punca yang berbasis evidence based dalam upaya meningkatkan derajat kesehatan masyarakat, sesuai tugas utamanya dalam hal mengkoleksi, me-proses dan menyimpan jangka pendek dan panjang (‘banking”) sel punca, serta berperan serta pada kultur sel punca Melaksanakan penelitian sel punca yang berkualitas internasional dalam upaya pengembangan ilmu dan teknologi kedokteran, sesuai dengan tugas utamanya dalam hal kuantitas dan kualitas (viabilitas) sel punca yang dikoleksi, diproses dan disimpan, dan turut berperan serta pada penelitian sel punca yang dikultur, sesuai dengan good manufacturing product (GMP) dan good clinical practice (GCP) Melaksanakan pendidikan dan pelatihan dalam bidang sel punca untuk mencapai kemampuan SDM yang bertaraf internasional, sesuai dengan tugas utamanya dalam hal kompetensi produksi sel punca (yang dibuktikan dengan sertifikat) untuk tenaga dokter, “scientist”, perawat dan petugas teknis Berperan aktif dalam menentukan arah penelitian dan pelayanan sel punca di Indonesia, sesuai dengan tugas utamanya dalam hal “banking” sel punca, dengan tujuan utama penelitian untuk dapat memproduksi sel punca yang berkualitas tinggi Mengembangkan dan membina pelayanan sel punca baik yang dilakukan oleh instansi pemerintah maupun swasta di Indonesia, dalam hal “banking” sel punca sebagai pusat produksi, referensi dan akreditasi Menjadi rujukan dan clearing house untuk issue-issue yang timbul dalam permasalahan pelayanan sel punca, dalam hal “banking” sel punca
Fungsi • Sebagai “bank sel punca” berperan dalam memproduksi dan menyimpan sel punca serta membantu kultur sel punca, dan juga sebagai pusat referensi, referal dan akreditasi “banking” sel punca dalam rangka mewujudkan visi dan misi
21
7/2/2009
Sarana & Pra-sarana Bank Sel Punca Divisi Hematologi – Onkologi Medik Departemen Ilmu penyakit Dalam
22
7/2/2009
23
7/2/2009
24
7/2/2009
25
7/2/2009
26
7/2/2009
27
7/2/2009
Kompetensi dan Aktivitas Sertifikat: - 1 orang memiliki sertifikat rumah sakit - beberapa memiliki pengalam kerja di luar negri (Perancis, Belanda, Australia, USA) dan dalam negri; sertifikat short training Pengalaman: - 18 orang staf Divisi Hematologi Onkologi Medik di RSCM dan RSKD mempunyai pengalaman “stem cell transplantation” dan “stem cell rescue” - 6 orang berpengalaman dalam terapi sel punca - 4 perawat yang mempunyai pengalaman aferesis Kegiatan: - 1988 – 1989: RSCM: Transplanatsi sumsum tulang allogenik (1), autologus (2) - 1997 – 1998: RSKD: Peripheral blood stem cells:Rescue >> & autologus1 - 2008 – 2009: RSCM-RSKD: Stem cell therapy pada kasus jantung
28
7/2/2009
Accredited Stem Cell Banking • FACT Accreditation Program (USA) • Foundation for the Applications of Cellular Therapy • Production and supplyer of stem cell • Referral and Reference Stem Cell Banking • Auditor in accreditation of other stem cell banking
Sekian dan Terima kasih
29
