Revista Cubana de Hematología, Inmunología y Hemoterapia

Forty five years of the Institute of Hematology and Immunology/Instituto de Hematologia e Inmunologia

Development of the Hematology in Cuba

Desde la fundación en 1966, del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI), centro rector de la especialidad en Cuba, se ha trabajado intensamente en la búsqueda y aplicación de los protocolos de tratamiento más actuales y la introducción de innovaciones tecnológicas para el diagnóstico y tratamiento de pacientes con hemopatías, lo que ha permitido alcanzar niveles de curación similares a los de países desarrollados, en enfermedades como la leucemia linfoide aguda en niños, y se ha logrado la aplicación de estos protocolos en todos los servicios de hematología del país. Con la atención integral a los pacientes hemofílicos y con anemia drepanocítica, se ha elevado su expectativa de vida con una calidad de vida superior. Se han formado especialistas para todo el Sistema Nacional de Salud (SNS), así como enfermeras, técnicos y otros profesionales vinculados con la especialidad, que también realizan colaboración en diversos países. El nivel alcanzado ha permitido la contribución, de manera relevante, en el desarrollo del trasplante de médula ósea, y en el campo de la Medicina Regenerativa se ha logrado introducir el autotrasplante con células madre en varias enfermedades, en lo que ya participan diferentes centros del país. La seguridad de la sangre y la garantía de su calidad ha sido objetivo determinante en la Medicina Transfusional, que es vital para todas las ramas de las ciencias médicas. Esta labor y los resultados exitosos obtenidos, han posibilitado la integración de una red nacional de servicios de hematología que contribuye decisivamente al fortalecimiento del SNS y es ejemplo destacado de los logros de la medicina revolucionaria. Esta experiencia abre posibilidades para incrementar la colaboración internacional y fundamentalmente, para la integración con otros países, principalmente de nuestra región, que contribuya a optimizar los niveles de salud y mejorar la calidad de vida de nuestros pueblos.

From the foundation in 1966 of the Institute of Hematology and Immunology (IHI) as guiding center of specialty in Cuba, the main objective has been the search and application of more recent treatment protocols and the introduction of technological innovations for diagnosis and treatment of patients presenting with hemopathies allowing us to achieve cure levels similar to those of developed countries in diseases like the acute lymphoid leukemia in children and it has been possible to achieve the application of these protocols in all the Hematology services in our country. With the integral care of hemophilic patients and with the drepanocythemia its life expectancy has increased with a high quality of life. For all the National Health System (NHS) specialists have been trained, as well as nurses, technicians and other professionals linked to specialty who give contribution in different countries. The level achieved allows us the contribution in a relevant way in the development of bone marrow transplantation and also in the field of Regenerative Medicine it was possible the introduction the autotransplantation with stem cells in some diseases with the participation of different centers of the country. The blood safe and the guarantee of its quality has been a determinant objective in the Transfusion Medicine essential of all the branches of the medical sciences. This task and the successful results achieved, allowed the integration of a National Framework of Hematology services contributing en a decisive way to strengthening of NHS and it is a distinguished example of the achievements of revolutionary medicine. This experience opens the possibilities to increase the international cooperation and mainly of our region contributing to optimize the health levels and to improve the quality of life of our populations.

Relevant researches in the Institute of Hematology and Immunology during 2000-2009

A partir de la creación en 1966 del Instituto de Hematología e Inmunología (IHI), se abrieron nuevas perspectivas para el desarrollo e integración de estas especialidades en Cuba. Con el decursar de los años, estas posibilidades se han ido haciendo realidad y se han aportado diversos resultados que han permitido incrementar en nuestro país, los conocimientos sobre diferentes aspectos vinculados con estas especialidades. En el IHI se hace una selección periódica de los temas priorizados de investigación y con estos se confeccionan los planes de investigación a corto, mediano y largo plazo. Sobre esta base, en la última década se han establecido los objetivos priorizados y se han seleccionado los resultados científico-técnicos más relevantes. El presente artículo muestra la relación de estos resultados y describe la contribución de cada uno de ellos al desarrollo científico-técnico alcanzado por la institución durante la década 2000-2009.

From the creation in 1996 of the Institute of Hematology and Immunology (IHI) new perspectives were opened for the development and integration of theses specialties in Cuba. In the course of time, these possibilities became reality yielding different features linked to these specialties. In the IHI a periodic selection is made of the priority subjects of research and with its use the short, medium and long-term research plans are designed. On this base during the past decade have been established the priority objectives and the more relevant scientific-technical results have been selected describing the contribution of each to scientific-technical development for our institution during 2000-2009.

Relevant results in molecular Biology, enzymopathies and citogenetics during 1996-2010

El Departamento de Biología Celular y Molecular del Instituto de Hematología e Inmunología incluye 4 áreas: biología molecular, hemoglobinopatías, enzimas y membrana eritrocitaria y citogenética. Se presentan aspectos relevantes del trabajo desarrollado en los últimos años que comprende investigaciones en las talasemias que permitieron conocer las bases moleculares de estas hemoglobinopatías en nuestra población. En el campo de la biología molecular se desarrolló inicialmente la técnica del southern blot; posteriormente, la de la reacción en cadena de la polimerasa y la transcripción inversa, que han sido muy útiles en el diagnóstico y seguimiento de pacientes con hemopatías malignas. La presencia de alteraciones citogenéticas (monosomías, trisomías, translocaciones, inversiones y deleciones) ha sido ampliamente evaluada en enfermedades hematológicas, con gran utilidad también en el diagnóstico, pronóstico y seguimiento de los pacientes. En cuanto a las enzimopatías, se pudo conocer la alteración molecular de variantes deficientes de glucosa-6-fosfato deshidrogenasa y con el desarrollo de las técnicas para el estudio de las proteínas de la membrana eritrocitaria, se determinó la alteración bioquímica de enfermos con esferocitosis hereditaria (EH).

The Department of Cellular and Molecular Biology of the Institute of Hematology and Immunology includes 4 areas: molecular biology, hemoglobinopathies, enzymes and erythrocytic and cytogenetic membrane. Authors show relevant features of work developed in past years including researches of thalassemia allowing us to know the molecular bases of these hemoglobinopathies in our population. In the field of molecular biology initially we developed the Southern Blot technique; later, that of the polymerase chain reaction (PCR) and the inverse transcription, both very useful in the diagnosis and follow-up of patients presenting with malignant hemopathies. The presence of cytogenetic alterations (monosomies, trisomies, translocations, inversions and deletions) has been fully assessed in hematologic diseases and also with a great usefulness in the diagnosis, prognostic and follow-up of the patients. As regards the enzymopathies, it was possible to know the molecular alteration of variants lacking in glucose-6-phosphate dehydrogenase and with the development of the techniques for the study of proteins of erythrocytic membrane it was possible to determine the biochemical alteration of patients presenting with hereditary spherocytosis (HS).

Drepanocytosis in Cuba

La drepanocitosis es la anemia hemolítica determinada genéticamente más frecuente en el mundo. En Cuba, la frecuencia del estado de portador es del 3,08 % en la población general. La fisiopatología de la oclusión vascular es muy compleja; involucra la polimerización de la Hb S, las alteraciones de la membrana del hematíe, las moléculas de adhesión, las citocinas inflamatorias, los factores de la coagulación y lesiones del endotelio vascular. Las manifestaciones clínicas más frecuentes son: las crisis vasooclusivas dolorosas, el síndrome torácico agudo, la crisis de secuestro esplénico, la crisis aplástica, la necrosis aséptica de la cabeza del fémur y la úlcera maleolar. El cuadro clínico es muy variable: desde niños que mueren temprano en la vida hasta pacientes que alcanzan la sexta década de la vida. En el Instituto de Hematología e Inmunología existe un Programa de Atención Integral que incluye: seguimiento sistemático desde temprano en la vida en una consulta especializada, la administración de ácido fólico de forma permanente y de penicilina oral profiláctica los primeros 5 años de la vida; así como la educación del niño y de sus padres. Desde 1986 se realiza esplenectomía parcial en la crisis de secuestro esplénico con excelentes resultados. Entre 2004-2008 fallecieron solamente 16 enfermos en todo el país y en 397 adultos la sobrevida fue de 53 años en la anemia drepanocítica y de 58 en la hemoglobinopatía SC. Como resultado de este programa, en los últimos años la sobrevida ha aumentado, la calidad de vida del paciente ha mejorado y han disminuido los costos invertidos en el tratamiento de las complicaciones.

Drepanocytosis is the hemolytic anemia more frequent genetically determined in the world. In Cuba, the frequency of carrier status is of 3,08% in general population. The pathophysiology of vascular occlusion is very complex; includes the polymerization of the Hb S, the alterations of red-blood cells, the adhesion molecules, the inflammatory cytokines, the coagulation factors and the lesions of the vascular endothelium. The more frequent clinical manifestations are: painful vaso-occlusive crises, the acute thoracic syndrome, the splenic sequestration crisis, the aplastic crisis, the aseptic necrosis of femur head and malleolar ulcer. The clinical picture is very variable: from children dying early in life up to patients achieve the sixth decade of life. In the Institute of Hematology and Immunology there is an Integral Care Program including: systematic follow-up from early in life in a specialized consultation, permanent administration of folic acid and of prophylactic oral penicillin during the first 5 years of age; as well as the child education and of parents. From 1986 it is carried out the partial splenectomy in crises of splenic sequestration with excellent results. Between 2004-2008 in all the country deceased only 16 patients and in 397 adults the survival rate was of 53 years in the drepanocythemia and of 58 in the SC hemoglobinopathy. As result of this program, in past years the survival has increased, the quality of life of patient improved and the costs spent in treatment of complications has decrease.

Advances in the study of hemostasis in the Institute of Hematology and Immunology: Results in the past 10 years

En los últimos años se ha producido un extraordinario avance en el conocimiento de los complejos mecanismos del proceso hemostático y de los aspectos genéticos, fisiopatológicos, clínicos, diagnósticos y terapéuticos de las enfermedades hemorrágicas y trombóticas. El Departamento de Hemostasia del Instituto de Hematología e Inmunología ha logrado en este último decenio, resultados satisfactorios en la investigación, la asistencia y la docencia. Se han introducido nuevas técnicas para el diagnóstico de enfermedades hemorrágicas y trombóticas, se han ejecutado diferentes proyectos de investigación sobre diferentes temáticas: hemofilia, púrpura trombocitopénica inmune, valoración de aspectos psicosociales, introducción de nuevas terapéutica, entre otras. Se ha impartido docencia en cursos nacionales e internacionales, se ha contribuido a la formación de especialistas en hematología y de otras especialidades, así como de técnicos de laboratorio clínico. Nuestro grupo de trabajo ha brindado asistencia médica continuada a pacientes con tendencia hemorrágica y trombótica y ha participado activamente en la presentación y publicación de trabajos científicos en eventos y revistas nacionales y extranjeras. El desarrollo del Programa de Atención Integral al Hemofílico ha constituido uno de los aspectos relevantes de la actividad del departamento en esta etapa.

In past years has been an extraordinary advance in the knowledge of the complex mechanisms of hemostatic process and of the genetic, pathophysiological, clinical, diagnostic and therapeutic features of hemorrhagic and thrombotic diseases. The Department of Hemostasis of the Institute of Hematology and Immunology has achieved in this past ten years satisfactory results in the research, assistance and teaching. New techniques have been introduced for the diagnosis of hemorrhagic and thrombotic diseases applying different research projects on different subject matters: hemophilia, purpura, immune thrombocytopenia, assessment of psychosocial features, and introduction of new therapies, among others. Teaching has been given in national and international courses, contribution to training of specialists in hematology and of other different specialties, as well as of clinic laboratory technicians. Our working group has supplied continued medical assistance to patients with hemorrhagic and thrombotic trend and has been involved in an active way in the presentation and publication of scientific papers in events and national and foreign journals. The development of the Integral Care Program for hemophilic patients has been one of the relevant features of the activity of the department during this stage.

Polycythemia vera

La policitemia Vera se encuentra entre las neoplasias mieloides según la clasificación más reciente de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Sus criterios diagnósticos han tenido variaciones en los últimos años y en este trabajo se realiza un análisis de estos criterios, así como de la respuesta a los tratamientos empleados en 349 pacientes atendidos en el Instituto de Hematología e Inmunología en los últimos 40 años. Se sugiere, dada su factibilidad y eficacia, continuar utilizando por el momento la clasificación OMS del 2001, y de acuerdo con la experiencia acumulada, se propone el tratamiento con medicamentos de primera y segunda líneas según la edad y las características clínicas de cada enfermo.

The Polycythemia vera is located among the myeloid neoplasms according to the more recent classification of the HWO. Its diagnostic criteria have underwent variations in past years and in present paper authors made an analysis of such criteria, as well as of the response to treatments applied in 349 patients seen in the Institute of Hematology and Immunology during the past 40 years. Due to feasibility and effectiveness, for the moment, is has been suggested to carry on with the use of the classification of WHO of 2001, and according to the experience gained, it is proposed the treatment with first and second line drugs by age and the clinical features of each patient.

Experience in development and application of Immunology in the past 10 years

Se presentan los resultados alcanzados en las investigaciones inmunológicas realizadas en el Instituto de Hematología e Inmunología en los últimos 10 años. Se describen las investigaciones básicas fundamentales relacionadas con el estudio de las moléculas de adhesión en condiciones fisiológicas y patológicas, como el síndrome coronario agudo y la anemia drepanocítica (AD). Se refieren los trabajos relacionados con el diagnóstico inmunológico de los síndromes linfoproliferativos que aportaron datos a la inmunoepidemiología de las hemopatías malignas, especialmente en sus características fenotípicas; los aspectos de mayor interés en el estudio de la AD, como la disminución de los niveles de los anticuerpos naturales anti-banda 3 en los enfermos con crisis vasooclusivas y su posible participación en el fenómeno de vasooclusión, así como la importancia de las moléculas de adhesión en su etiopatogenia. Se describen los resultados del estudio de detección de anticuerpos contra la proteína de fusión PML/RARa en la leucemia promielocítica y su posible utilidad como marcador de diferenciación celular a partir de la presencia o ausencia de la proteína de fusión en la célula leucémica. Los resultados obtenidos han contribuido notablemente al desarrollo de la Inmunología en Cuba y servirán de pauta para el desarrollo futuro de la especialidad.

Authors showed the results achieved in immunological researches in the Institute of Hematology and Immunology during past 10 years. The main basic researches are described in relation to the study of adhesion molecules under physiological and pathological conditions like in the case of the acute coronary syndrome and the drepanocythemia (D). The papers related to the immunological diagnosis of lymphoproliferative syndromes are refered which provide data to the immunoepidemiology of malignant hemopathies, specially in its phenotypic characteristics; the features of more interest in the study of the D, e.g. the decrease of levels of anti-band 3 natural antibodies in patients with vaso-occlusive crisis and its possible participation in the phenomenon of vaso-occlusion, as well as the significance of adhesion molecules in its etiopathogenesis. The results from the study of antibodies detection to PML/RARa fusion protein in the promyelocyte leukemia and its possible usefulness as marker of cellular differentiation from the presence or absence of fusion protein in the leukemic cell are described. The results achieved have contributing very much to development of Immunology in Cuba and will become standard for the future development of the specialty.

Development of the immunohematology in the Institute of Hematology and Immunology

El desarrollo de la Inmunohematología en el Instituto de Hematología e Inmunología en los últimos años se ha caracterizado por la introducción de los anticuerpos monoclonales hemoclasificadores y de nuevos ensayos para profundizar y optimizar el diagnóstico inmunohematológico, así como elevar el nivel científico de profesionales y técnicos vinculados con la especialidad. Los resultados más relevantes se obtuvieron en la generación de anticuerpos monoclonales y en el estudio de los auto y aloanticuerpos eritrocitarios y plaquetarios. Se ha destacado también la labor como Laboratorio de Referencia en Inmunohematología, así como los aportes a la docencia en medicina transfusional. Las proyecciones futuras de trabajo deberán estar encaminadas a la introducción de las técnicas moleculares en Inmunohematología y a profundizar en el estudio de los anticuerpos contra leucocitos y plaquetas.

The development of the Immunohematology in the Institute of Hematology and Immunology in past years has been characterized by the introduction of hemoclassifying monoclonal antibodies and of new trials to deepen and to optimize the immunohematologic diagnosis, as well as to raise the scientific level of the professionals and technicians linked to specialty. The more relevant results were achieved in monoclonal antibodies generation and in the study of the erythrocyte and platetelet alloantibodies and autoantibodies. The work as Immunohematology Reference Laboratory has been emphasized as well as the contributions to transfusion medicine teaching. The future work projections must to be directed to introduction of molecular techniques in Immunology and to deepen in the study of antibodies to leukocytes and platelets.

Updating in transplant of hematopoietic progenitor cells in pediatric patients during the past 15 years

En el pasado año 2010 se conmemoró el 25º aniversario de la introducción en Cuba del trasplante de médula ósea, y su desarrollo ha seguido la secuencia de la historia universal del trasplante hematopoyético. En este trabajo nos referimos a los logros más importantes que se han alcanzado en los últimos 15 años, como ha sido la introducción del trasplante con células movilizadas hacia la sangre periférica. Se exponen los resultados parciales de un estudio comparativo de 2 grupos de pacientes pediátricos, uno que recibió células progenitoras hematopoyéticas obtenidas de médula ósea y otro con células movilizadas hacia la sangre periférica mediante factores de crecimiento hematopoyéticos. Otros avances han sido: la introducción del trasplante no mieloablativo en el año 2002, la aplicación de factores recombinantes producidos en Cuba en el manejo de los pacientes trasplantados, y la introducción de técnicas de quimerismo. Se analizan diferentes aspectos relacionados con la histocompatibilidad y los requerimientos para mejorar los resultados del trasplante. Se señala la contribución que ha tenido la experiencia obtenida con este proceder, para el desarrollo de la medicina regenerativa.

In the past year 2010, it was commemorate the 25 Anniversary of introduction in Cuba of the bone marrow transplantation and its development has followed the sequence of the universal history of the hematopoietic transplantation. In present paper authors made reference to more important achievements over the past 15 years including the introduction of the transplantation with mobilized cell to peripheral blood. Partial results of a comparative study of 2 groups of pediatric patients are showed; one received hematopoietic progenitor cells obtained from the bone marrow and other with cells mobilized to the peripheral blood by means of hematopoietic growth factors. Other advances include: the introduction of non-myeloablation transplantation in 2002, the application of recombinant factors produced in Cuba in the management of transplanted patients and the introduction of chimerism. Different features related to histocompatibility are analyzed as well as the requirements to improve the transplantation results. It is indicated the contribution of the experience obtained with this procedure for the development of the regenerative medicine.

Development of the transfusion medicine in the Institute of Hematology and Immunology during 1996-2010

El desarrollo de la Medicina Transfusional en el Instituto de Hematología e Inmunología en los últimos 15 años, se ha caracterizado por el logro de resultados relevantes en aspectos metodológicos, técnico-investigativos y de desarrollo de los recursos humanos, como son: la actualización y distribución de procederes para bancos de sangre, servicios de transfusiones y de guías clínicas para el uso de los componentes de la sangre en todo el país; la implementación del sistema de gestión de la calidad y automatización en los bancos de sangre; la introducción de técnicas moleculares para el pesquisaje viral de donantes de sangre; la introducción de anticuerpos monoclonales hemoclasificadores de producción nacional; el desarrollo de investigaciones multicéntricas sobre aspectos socioculturales relacionados con la donación de sangre y el pesquisaje de agentes infecciosos en pacientes politransfundidos; la obtención y procesamiento de células madre hematopoyéticas de sangre periférica para trasplante y medicina regenerativa, así como el desarrollo de la hemovigilancia. Las proyecciones de trabajo deberán estar encaminadas a la creación de un banco de células progenitoras de cordón umbilical para uso clínico, la obtención y producción nacional de concentrados de factores de la coagulación para uso terapéutico y el desarrollo de un programa nacional de hemovigilancia.

The development of the Transfusion Medicine in the Institute of Hematology and Immunology in past 15 years, has been characterized by the achievement of relevant results in the methodological, technical-research and of the development or human resources features including: the updating and distribution of procedures for the blood banks; transfusion services and of clinical guidances for the use of blood components in all the country; the implementation of the quality management system and the blood banks automation, the introduction of molecular techniques for the viral screening of blood donors; the introduction of hemoclassifying monoclonal antibodies of national production, the development of multicenter researches on the sociocultural features related to blood donation and the screening of infectious agents in poly-transfused patients; the obtaining and processing of hematopoietic stem cells of peripheral blood for transplantation and regenerative medicine, as well as the development of the hemo-surveillance. The work projections must to be aimed to creation of a bank of progenitor cells from the umbilical cord to clinical use, the achievement and national production of coagulation factor concentrates to therapeutic use, and the development of a national program of hemo-surveillance.

Cuban experience with the therapeutic use of adult stem cells

Las investigaciones básicas y clínicas realizadas en los últimos años sobre las células madre y sus posibilidades terapéuticas, son en la actualidad uno de los temas más excitantes de la medicina contemporánea. Ya se han obtenido importantes avances en el estudio y aplicación de las células madre adultas que muestran notables ventajas sobre las embrionarias, pues su manipulación resulta más simple, económica y se pueden obtener del propio individuo que va a ser tratado. Para la introducción en Cuba de la terapia celular regenerativa, en el Instituto de Hematología e Inmunología se seleccionaron como fuentes celulares las células madre adultas derivadas de la médula ósea y las movilizadas a la sangre periférica. Para facilitar la extensión del tratamiento a otros centros hospitalarios, se estandarizó una técnica para la movilización de las células madre hematopoyéticas a la sangre periférica, mediante un factor estimulador de colonias de granulocitos (Filgrastim, de producción nacional) y se desarrolló un método simple, económico y también más tolerable para los enfermos. De esta forma, se ha extendido la terapia celular a 6 provincias cubanas y hasta abril del año 2009 se habían tratado 563 casos con trasplante de células madre adultas autólogas, de los cuales el 81,7 % corresponde a pacientes con enfermedades angiológicas, en los que se ha logrado disminuir significativamente la indicación de amputaciones mayores. También los resultados han sido muy prometedores en las lesiones óseas y procesos periodontales, entre otras enfermedades tratadas. Los resultados obtenidos hasta el momento se pueden considerar como un nuevo logro de la ciencia revolucionaria y de nuestros sistemas nacionales de salud y de ciencia y técnica. El método empleado es un proceder económico y factible para instituciones con recursos limitados.

The basic and clinical researches carried out during past years on the stem cells and its therapeutic possibilities are at present times, one of the most interesting subjects of the contemporaneous medicine. There are advances in the study and application of adult stem cells showing remarkable advantages on the embryonic ones, since its handling is more simple, economic and they are obtained from the own subject to be treated. For the introduction in Cuba of the regenerative cellular therapy in the Institute of Hematology and Immunology the cellular sources selected were the adult stem cells derived from bone marrow and the mobilized ones to the peripheral blood. To make easy the expansion of treatment to other hospital centers, authors standardized a technique for the mobilization of the hematopoietic stem cells to peripheral blood using a granulocyte colony-stimulating factor (Filgrastim, of national production) developing a simple, economic and more tolerable method for patients. In this way, the cellular therapy has been expanded to 6 Cuban provinces and until April, 2009 562 cases with autologous adult stem cells transplant have been treated, from which the 81.7% to correspond to patients presenting with Angiology diseases with a significant reduction of major amputations. Also, the results have been very promising in the bone lesions and periodontal processes among other diseases treated. The results obtained until now may be considered as a new achievement of revolutionary science and of our national health systems and of science and technique. The method used is an economic and feasible procedure for the institutions with scarce resources.

The medical science present in the cosmos in the XXX Anniversary of the first joint Cuban-Soviet flight