Effect of the pretransplantation conditioning on the effectiveness of bone marrow transplantation in a mouse model

Abstract

Hematologické malignity patří mezi jedny z nejčastěji se vyskytujících typů rakovinných onemocnění. Při jejich léčbě se často využívá léčebných protokolů zahrnujících předtransplantační přípravu pacienta kombinací cytostatik a ionizujícího záření, po které následuje transplantace zdravých dárcovských krvetvorných kmenových buněk. Jednou z nejobvyklejších používaných kombinací je ošetření alkylačním činidlem cyklofosfamidem a celotělovým ozářením. V této studii jsme použili kongenní myší kmeny Ly5.1 a Ly5.2, které exprimují různé varianty CD45 antigenu, ke zhodnocení efektu různých časových intervalů mezi cyklofosfamidem a ozářením na přihojování krvetvorných kmenových buněk a jejich schopnost obnovit krvetvorbu. Pro toto stanovení byla použita kompetitivní repopulační studie. Výsledky ukazují, že míra přihojení a obnovení krvetvorby se mohou významně lišit v závislosti na zvoleném intervalu mezi cyklofosfamidem a ozářením. Shromážděná data navíc ukazují, že pacienti s hematologickými malignitami by mohli vykazovat lepší léčebné výsledky, zejména pokud by interval mezi cyklofosfamidem a ozářením před transplantací byl sedm dní, protože jejich vlastní kmenové buňky by byly nejméně kompetitivní. Klíčová slova: Cyklofosfamid, hematopoietické kmenové buňky, chimérizmus, ionizující záření, transplantace...

Hematologic malignancies are among the most often diagnosed forms of cancers. Treatment regimens often utilise various combination of cytostatic drugs and total body irradiation and subsequent transplantation of hematopoietic stem cells. One of the most common combinations includes ionising radiation with the antineoplastic alkylating agent cyclophosphamide. In this study we used congenic Ly5.2 and L5.1 mouse strains that express different isoforms of CD45 antigen to evaluate the effects of various time interval between cyclophosphamide and irradiation treatments on the viability of hematopoietic stem cells and their viability. This was done by competitive repopulation assay. The results revealed that level of engraftment and subsequent reconstitution of hematopoiesis can significantly vary and depend on the time interval between cyclophosphamide and total body irradiation administrations. The results indicate that patients with hematologic malignancies could possibly benefit from the treatment especially if they received transplants after being irradiated five or seven days after cyclophosphamide because at that time point their own stem cells would be least competitive. Key words: bone marrow transplantation, cyclophosphamide, chimerism, hematopoietic stem cells, ionising radiation