As células-tronco podem ser coletadas da medula óssea, do sangue periférico ou do cordão umbilical:

medula: o doador recebe anestesia e os profissionais de saúde responsáveis pelo transplante usam uma agulha especial para aspirar a medula óssea de dentro dos ossos da bacia (quadril). A medula óssea é filtrada para remover fragmentos de osso ou tecido e é colocada em uma bolsa que poderá ser transfundida no receptor (paciente) através de um acesso venoso (diretamente na corrente sanguínea). Se necessário, as células colhidas da medula óssea podem ser congeladas e estocadas para utilização posterior
sangue periférico: métodos foram desenvolvidos para mover as células da medula óssea para o sangue periférico (particularmente nas extremidades do corpo que estão mais distantes do coração) em número suficiente para serem coletadas e utilizadas para transplantes. Esse procedimento exige que o doador seja tratado com um medicamento que mobiliza as células-tronco. Com um equipamento chamado máquina de “aférese”, as células progenitoras são separadas do sangue do doador e armazenadas em uma bolsa para, em seguida, serem transfundidas no receptor, seja a fresco ou congeladas para posterior descongelamento
sangue de cordão umbilical e placenta: no cordão umbilical, há grande quantidade de células-tronco. Após o parto, o sangue rico em células progenitoras podem ser cuidadosamente drenado para um recipiente de plástico esterilizado, ser congelado e utilizado para transplante posteriormente

Durante a realização do transplante, as células progenitoras retiradas são inseridas na corrente sanguínea do paciente e “migram” para a medula óssea, iniciando a reconstituição hematopoiética, que é o processo de fabricação do sangue do paciente.

Entretanto, antes de receber as células progenitoras, o paciente deve receber doses de quimioterapia (uso de medicamentos que se misturam ao sangue para destruir as células cancerígenas), às vezes associadas à radioterapia (radiações ionizantes para destruir as células cancerígenas), para que a medula óssea doente reduza ao máximo sua produção e diminua a chance de reaparecimento do tumor. Este processo é chamado de condicionamento. Os regimes de condicionamento são modificados de acordo com tipo e status da doença, idade e condição clínica do receptor.

A suspensão com as células-tronco do doador é coletada em uma bolsa plástica. Similar a transfusão de sangue, a suspensão é colocada na veia do paciente e geralmente dura de duas a seis horas.

Após receber as células, o paciente permanece internado por cerca de três a cinco semanas, pois o condicionamento causa uma diminuição dos glóbulos vermelhos, brancos e plaquetas. Além disso, ele fica dependente de transfusões e susceptível a infecções. Quando os glóbulos brancos se recuperam, informalmente é comum a referência de que a medula “pegou”.

Mesmo após a alta hospitalar, o paciente continua sendo seguido ambulatorialmente, pois pode apresentar complicações imunológicas (de defesa do corpo) ou infecciosas tardias. Após o período de três a seis meses, o paciente deve ser revacinado, pois muitas vacinas perdem seu efeito.

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