Revista Cubana de Hematología, Inmunología y Hemoterapia

50 years of work and scientific results of Institute of Hematology and Immunology

50 years dedicated to the development of Immunology

En el presente trabajo, dedicado a los 50 años de trabajo del Instituto de Hematología e Inmunología, se describe el desarrollo de la especialidad de Inmunología, sus principales alcances y logros científicos en las líneas de desarrollo fundamentales como: la introducción de técnicas de avanzada, el estudio inmunológico de hemopatías y el diagnóstico de las inmunodeficiencias primarias y secundarias. Dentro de estos se destacan la introducción de la citometría de flujo que permitió resultados relevantes en inmunología básica, en su aplicación al estudio de hemopatías como la anemia drepanocítica y el perfeccionamiento del diagnóstico inmunológico de las leucemias agudas del país. También, la caracterización de células madre procedentes de la médula ósea, utilizadas en la terapia celular regenerativa, y el estudio inmunológico del enfermo con insuficiencia renal crónica en espera de trasplante renal en Cuba.

The present work, devoted to the 50 years of work of the Institute of Hematology and Immunology, describes the development of the Immunology specialty, its main achievements and scientific results on the fundamentals development lines, such as the introduction of advanced techniques, the immunological study of hemopathies and the diagnosis of primary and secondary immunodeficiencies. Among these, we highlight the introduction of flow cytometry that allowed relevant results in basic immunology, in its application to the study of hemopathies such as sickle cell anemia and the improvement of the immunological diagnosis of acute leukemias in the country. Also, the characterization of stem cells from the bone marrow used in regenerative cell therapy and the immunological study of the patient with chronic renal failure pending renal transplantation in Cuba.

Transfusional medicine and immunohematology: contributions in five decades of work

El desarrollo de la Medicina Transfusional y la Inmunohematología en el Instituto de Hematología e Inmunología en estas cinco décadas se ha caracterizado por logros relevantes como la introducción de métodos de mayor sensibilidad para optimizar el diagnóstico inmunohematológico, entre ellos los ensayos inmunoenzimáticos, la citometría de flujo y las técnicas de inmovilización de antígenos eritrocitarios y plaquetarios por anticuerpos moclonales específicos (MAIEA y MAIPA, respectivamente); la profundización en el estudio de las citopenias inmunes; la pesquisa de agentes infecciosos en donantes de sangre y pacientes politransfundidos; la producción y distribución de anticuerpos hemoclasificadores poli y monoclonales; la labor de referencia nacional del laboratorio de Inmunohematología; las contribuciones al Programa Nacional de sangre que incluyen la confección y distribución de guías clínicas para el uso de la sangre y de procederes para bancos de sangre y servicios de transfusiones; el desarrollo de métodos de aféresis terapéutica; el desarrollo de investigaciones multicéntricas en Medicina Transfusional; la obtención y procesamiento de células madre hematopoyéticas de médula ósea y sangre periférica para su empleo en trasplantes hematopoyéticos y terapia celular; la formación y actualización de profesionales y técnicos en Medicina Transfusional, tanto en Cuba como en otros países de Latinoamérica y la organización de talleres, eventos e intercambios nacionales e internacionales en estas ramas. Las proyecciones de trabajo se encaminan a introducir técnicas moleculares en Inmunohematología para lograr una mejor caracterización de los anticuerpos contra células sanguíneas, profundizar en el estudio de los anticuerpos contra leucocitos y plaquetas, contribuir al desarrollo de un programa nacional de hemovigilancia, crear un banco de células progenitoras de cordón umbilical para uso terapéutico e iniciar programas de maestrías y doctorados en Medicina Transfusional.

The development of Transfusion Medicine and Immunohematology at the Institute of Hematology and Immunology in these five decades has been characterized by relevant achievements such as the introduction of more sensitive methods to optimize the immunohematological diagnosis such as immunoenzymatic assays, flow cytometry and techniques of immobilization of erythrocyte and platelet antigens by specific monoclonal antibodies (MAIEA and MAIPA, respectively); deepening the study of immune cytopenias; screening for infectious agents in blood donors and polytransfused patients; the production and distribution of polyclonal and monoclonal hemoclastic antibodies, the national reference work of Immunohematology Laboratory; contributions to the National Blood Program such as the preparation and distribution of clinical guidelines for the use of blood and procedures for blood banks and transfusion services; the development of therapeutic apheresis methods; the development of multicentric investigations in Transfusional Medicine; the procurement and processing of hematopoietic stem cells from bone marrow and peripheral blood for use in hematopoietic transplantation and cell therapy; the training and updating of professionals and technicians in Transfusion Medicine, both in Cuba and in other countries of Latin America and the organization of workshops, events and national and international exchanges in these branches. The work projections are aimed at introducing molecular techniques in Immunohematology to achieve a better characterization of the antibodies against blood cells, to deep the study of the antibodies against leukocytes and platelets, to contribute to the development of a national haemovigilance program, to create a bank of umbilical cord progenitor cells for therapeutic use and initiate master's and doctoral programs in Transfusion Medicine.

Five decades of molecular biology and cytogenetic applied to cuban hematology

La biología molecular (BM) es una ciencia que ha revolucionado el desarrollo científico en los últimos años. En el Instituto de Hematología e Inmunología (IHI) también ha evolucionado progresivamente conforme al avance tecnológico y adecuándose cada vez más al contexto científico internacional. Su historia se remonta al año 1966, con la creación del IHI y posteriormente del laboratorio de BM. En el año 2012, el departamento de BM y el laboratorio de citogenética, pasaron a formar parte de lo que hoy es el Centro de Tecnologías de Avanzada, un área con tecnología de punta que ha permitido actualizar la mayoría de las técnicas moleculares que se empleaban previamente, lo que garantiza mayor rapidez y confiabilidad de los resultados. Se introdujeron y perfeccionaron técnicas como la extracción y cuantificación de ácidos nucleicos, la electroforesis capilar y el FISH (del inglés: Fluorescence In Situ Hybridization) y se adquirieron modernas máquinas termocicladoras para la reacción en cadena de la polimerasa (PCR , siglas en inglés), materiales y reactivos. Con este esfuerzo mancomunado en estos 50 años, se han podido beneficiar hasta la fecha: 5 460 pacientes, estudiados en el laboratorio de BM, donde se determinan actualmente 10 marcadores moleculares, 12 estudios de FISH; además del cariotipo convencional y los estudios de quimerismo. Se ha alcanzado una media anual de 317 pacientes estudiados, en los últimos 5 años. Se cuenta con profesionales de alta calificación, lo que ha posibilitado liderar y colaborar en proyectos de investigación nacionales e internacionales, publicar innumerables artículos científicos, obtener premios relevantes y formar a los residentes de la especialidad de Hematología. Las perspectivas comprenden la incorporación de la PCR en tiempo real y la secuenciación para completar un nivel de diagnóstico a la altura de cualquier prestigioso centro internacional y así poder ofrecer un servicio de calidad a los pacientes.

Molecular biology (MB) is a science that has revolutionized scientific development in recent years. It has also increasing progressively at the Institute of Hematology and Immunology (IHI) as adapting to technological advances and international scientific context. Its history dates back to 1966, with the IHI creation and subsequently the MB laboratory. Since then they have been many achievements in the field of diagnosis and research in Hematology. In 2012, the MB department with the cytogenetic laboratory was part of the Center for Advanced Technologies; an area with modern technology that has allowed change old studies by updated molecular techniques, ensuring greater speed and reliability of results. Techniques such as extraction and quantification of nucleic acids (NA), capillary electrophoresis and the FISH (Fluorescence in Situ Hybridization) were introduced, and modern thermocyclers for polymerase chain reaction (PCR), materials and reagents were acquired too. In these 50 years, 5 460 patients have been benefited to date. We study about 10 molecular markers, 12 FISH study, in addition to conventional karyotyping and chimerism studies in the MB lab at this moment. It has gone an annual average of 317 patients in the last 5 years. We have highly qualified professionals, which has made possible to lead and collaborate on national and international research, publishing numerous scientific articles, obtain relevant prizes of science and technology forum and directly contribute to the residents' formation in Hematology. Our future perspectives include the new technologies incorporation such as real-time PCR and sequencing, to complete a similar diagnostic level to any prestigious international center so we can provide quality service to our patients.

Is it really useful the treatment with regenerative cell therapy?

La Medicina Regenerativa se apoya fundamentalmente en la terapia celular, en la administración de factores bioactivos, en la ingeniería de tejidos y en la terapia génica. Según su estado evolutivo, las células madre pueden clasificarse en embrionarias y adultas. Recientemente se obtuvieron células con características embrionarias mediante la reprogramación de células adultas que se llamaron células madre pluripotentes inducidas. Se han obtenido importantes avances con la terapia con células madre adultas que tienen notables ventajas sobre las embrionarias, pues su manipulación resulta más simple y se pueden obtener del propio individuo que va a ser tratado. Los resultados obtenidos en Cuba evidencian los beneficios que la terapia celular puede aportar en pacientes sin otras opciones terapéuticas y sobre todo bajo un estricto control científico.

Regenerative Medicine is fundamentally based on cell therapy, administration of bioactive factors, tissue engineering and gene therapy. According to their evolutionary state, stem cells can be classified into embryonics and adults. Recently were obtained cells with embryonic characteristics by reprogramming adult cells and have been called induced pluripotent stem cells. Already have been made significant progress in cell therapy using adult stem cells, which have significant advantages over embryonic cells, because its handling is simpler, and can be obtained from the own individual to be treated. The results obtained in Cuba show the benefits that cell therapy can bring to patients with no other therapeutic options and especially under strict scientific control.

Application of platelets with regenerative purposes in Cuba

Entre los pilares en que se apoya la M edicina Regenerativa están la terapia celular y la administración de factores bioactivos, fundamentalmente los derivados de las plaquetas. En los últimos años, la aplicación de plaquetas con fines regenerativos ha aportado nuevos conocimientos sobre sus posibilidades terapéuticas y se han obtenido avances prometedores con su empleo. En Cuba, el uso de plaquetas en la regeneración de tejidos se está aplicando con resultados favorables en un grupo significativo de enfermedades o condiciones clínicas y endiferentes especialidades, entre las que se encuentran ortopedia y traumatología, angiología, oftalmología, medicina del deporte.Los resultados obtenidos evidencian los beneficios que este tratamiento puede aportar a partir de un proceder simple, seguro, eficiente y económico.

Among the pillars on which Regenerative Medicine is supported are cell therapy and the administration of bioactive factors, mainly those derived from platelets. In recent years, the application of platelets for regenerative purposes has brought new insights into their therapeutic possibilities and promising advances have been made with their use. In Cuba, the use of platelets in tissue regeneration is being applied with favorable results in a significant group of diseases or clinical conditions and different specialties, among which are orthopedics and traumatology, angiology, ophthalmology, sports medicine. The evidences show the benefits that this treatment can provide, from a simple, safe, efficient and economic procedure.

Toward a national program for the collection and criopreservation of cord blood cells in Cuba

Durante los últimos 50 años, el trasplante alogénico de células progenitoras hematopoyéticas (CPH) se convirtió en un tratamiento cada vez más utilizado en la curación de hemopatías malignas y enfermedades no malignas y genéticas, como la drepanocitosis y algunas inmunodeficiencias primarias. Sin embargo, la ausencia de donantes adecuados, por no contar los pacientes con hermanos u otros familiares histocompatibles, ha motivado la búsqueda de fuentes alternativas en donantes "no relacionados" para garantizar la eficacia y seguridad del trasplante. Una fuente alternativa muy utilizada es la sangre de cordón umbilical (SCU); que ahora se convierte también en una fuente de células para la medicina regenerativa. Los programas de colecta y criopreservación en bancos de SCU (BSCU) se han convertido en una realidad en muchos países dada la importancia de estos tratamientos y debido a sus múltiples ventajas. Sin embargo, estas instalaciones están sujetas a regulaciones nacionales e internacionales, amparadas en estándares y procesos de acreditación. Contar con un programa de colecta y un BSCU público en Cuba es una necesidad para el desarrollo del Sistema Nacional de Salud que resolverá los problemas actuales de carencia de donantes y el intercambio internacional en la lucha por una salud pública mejor.

During the last 50 years, stem cell (SC) allogenic transplant has been an everyday most used form of treatment for the cure of malignant hemopathies and other non-malignant diseases and genetic disorders, such as sickle cell disease and some primary immunodeficiency. Nevertheless, the lack of adequate donors caused by patients without histocompatible brothers or relatives has made it necessary to look for alternatives in "non-related" donors to guarantee the efficacy and security of transplants. A commonly used source is cord blood (CB); nowadays also known as a source of SC for regenerative medicine. Collection and cryopreservation in CB banks (CBB) have become a reality in many countries due to the importance of these treatments, and to their multiple advantages. Nevertheless, these facilities are subject to national and international regulations, guided by standards and accreditation process. Having a public CBB in Cuba is a need for the development of our National Health System which will allow us to solve the actual donor problem and will allow the international exchange in the struggle for a better public health care.

Treatment of acute promielocytic leukemia with arsenic trioxide and trans-retinoic acid

Hematopoietic progenitor transplantation at the Institute of Hematology and Immnunology: past, present and future

En el año 2016 se conmemoró el 50 aniversario del Instituto de Hematología e Inmunología. En 1985 se inició trasplante hematopoyético en la institución, su desarrollo ha seguido la secuencia de la historia universal de este tipo de trasplante. En este trabajo se abordan los resultados más importantes que se han alcanzado en estos años y la introducción de nuevas tecnologías como la utilización de la sangre periférica, la introducción del trasplante no mieloablativo y de técnicas de quimerismo molecular. Además, se ofrecen datos de los pacientes trasplantados en este periodo. Se exponen las perspectivas para el desarrollo del proceder en los próximos años.

In the year 2016, the 50th anniversary of the Institute of Hematology and Immunology was commemorated. In 1985, hematopoietic transplantation was initiated in our institution, and its development has followed the sequence of the universal history of this type of transplant. In this work we refer to the most important achievements in these years, and the introduction of new technologies such as the use of peripheral blood, the introduction of non-myeloablative transplantation and the of techniques of molecular chimerism. In addition, data from patients transplanted during this period are provided. It outlines the prospects for the development of the process in the coming years.

Program for comprehensive sickle cell disease care in Cuba

Cuban technological support to nuclear medicine in Hematology