The impact of hematopoietic stem cell mobilization methods on the occurrence of GVHD in mouse recipients after haploidentical transplantation

Krwiotwórcze komórki macierzyste (HSC, ang. hematopoietic stem cells) dają początek wszystkim elementom morfotycznym krwi. Ze względu na swoje unikalne właściwości do samoodnowy i różnicowania, wykorzystywane są do leczenia między innymi nowotworów układu krwiotwórczego. Najczęstszą terapią wykorzystującą HSC jest przeszczepienie prawidłowo funkcjonujących komórek krwiotwórczych od możliwie jak najbardziej zgodnego tkankowo dawcy do biorcy, który wcześniej został poddany kondycjonowaniu za pomocą chemioterapii. Przeszczepienie HSC ratuje życie wielu pacjentów, jednak wiąże się z ryzykiem wystąpienia poważanego powikłania potransplantacyjnego, które nosi nazwę choroba przeszczep przeciwko gospodarzowi. GVHD wywoływane jest w głównej mierze przez limfocyty T pochodzące od dawcy, które atakując organizm biorcy, prowadzą do zniszczenia tkanek w obrębie skóry, wątroby i jelit. Choroba ta często jest śmiertelna, dlatego istnieje potrzeba udoskonalenia terapii wykorzystującej HSC w taki sposób, aby po przeszczepieniu tych komórek nie dochodziło do rozwoju GVHD lub aby objawy tej choroby były jak najłagodniejsze. Celem mojej pracy magisterskiej było sprawdzenie, czy wykonanie haploidentycznego przeszczepienia krwiotwórczych komórek macierzystych mobilizowanych różnymi metodami (CoPP lub G-CSF) wpływa na wystąpienie choroby GVHD u myszy biorców przeszczepu.Przeszczepienie krwi mobilizowanej za pomocą CoPP prowadziło do wzrostu liczby limfocytów T CD8+, spadku liczby limfocytów podwójnie pozytywnych oraz wzrostu procentowej ilości różnych typów limfocytów T pochodzących od dawcy względem całkowitej populacji leukocytów w grasicy. Analiza mikroskopowa skrawków skóry biorców wykazała, że stopień zaawansowania choroby GVHD był mniejszy w grupie CoPP w porównaniu ze skórą osobników po przeszczepieniu komórek krwi mobilizowanej za pomocą G-CSF.Wyniki zaprezentowane w pracy sugerują, że wykonanie przeszczepienia komórek krwiotwórczych mobilizowanych za pomocą CoPP prowadzi to wystąpienia łagodniejszych objawów GVHD w skórze, jednak aby to potwierdzić konieczne są dalsze badania w tym kierunku.

Hematopietic stem cells give rise to all morphotic elements in the blood. Due to their unique self-renewal and differentiation properties, HSC are used to treat, among others, hematological cancers. The most common therapy using HSC is the transplantation of properly functioning hematopoietic cells from a donor with the highest tissue compatibility to a recipient who has previously undergone conditioning with chemotherapy. This procedure is highly effective, but is associated with risk of a serious post-transplantation complication called graft versus host disease (GVHD). GVHD is mainly caused by T lymphocytes from the donor, which attack the recipient’s body, leading to the destruction of tissues in the skin, liver and intestines. GVHD is frequently lethal, so it is essential to improve the procedure of HSC transplantation to prevent the development of GVHD or ensure that any symptoms of the disease are as mild as possible. The aim of my master thesis was to investigate whether transplantation of hematopoietic stem cells mobilized by different methods (CoPP or G-CSF) influences the occurrence of GVHD in transplant recipient, using a haploidentical mouse model.Transplantation of CoPP mobilized blood led to an increase in CD8+ T cells, a reduction in double positive T cells and an elevated count of various types of donor-derived T cells relative to the total leukocyte population in thymus. Microscopic analysis of skin section from recipient revealed that the severity of GVHD was lower in the CoPP group compared to those who received G-CSF mobilized blood.The findings outlined in this thesis suggest that transplantation of hematopoietic cells mobilized with CoPP may result in the occurrence of less severe GVHD symptoms in the skin. However, additional investigation in this field of science is necessary to corroborate these observations.