Xellfree®
Zellfreie Allotransplantate
Allotransplantate, wie z.B. menschliche Herzklappen, sind anatomisch perfekt an ihre Aufgabe angepasst. Daher zeigen Allotransplantate, auch als "Homografts" bekannt, grundsätzlich gute Langzeitergebnisse. Der Nachteil von konventionellen Allotransplantaten ist, dass sie vom Immunsystem erkannt werden können. Dies kann zu einem Funktionsverlust des Transplantats führen und eine Reintervention oder Reoperation erfordern.
Bei der "Dezellularisierung" werden die Zellen aus der Gewebespende entfernt. Es bleibt nur das zellfreie Bindegewebe übrig. Das nun zellfreie Allotransplantat behält seine ursprüngliche Form und volle Funktionsfähigkeit. Während Zellmarker die Individualität jedes einzelnen Menschen bestimmen, ist das Bindegewebe nicht immunologisch individualisiert. Zellfreie Allotransplantate werden seltener als Homografts vom Empfänger abgestoßen.
Xellfree®-Verfahren
Diese Slideshow gibt einen Überblick über das Xellfree®-Verfahren.
Die Gewebespende
Corlife arbeitet mit anerkannten Organisationen zusammen, die geeignete Gewebespenden sorgfältig auswählen. Die Kriterien sind in der mehrfach ergänzten, europäischen Richtlinie 2004/23 beschrieben. Die Auswahl umfasst eine ausführliche Anamnese der Spenderin oder des Spenders, serologische Untersuchungen, eine äußere und innere Körperschau, sowie morphologische und mikrobiologische Untersuchungen der Gewebespende.
Bearbeitung
Die Allotransplantate werden in der höchsten Reinraumklasse (Klasse A) bearbeitet. Sorgfalt der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter und sehr hohe hygienische und technische Standards verhindern eine Kontamination während der Bearbeitung. Wir beproben regelmäßig die Kontaktflächen um mikrobielle Kontaminationen frühzeitig zu erkennen und zurück zu drängen.
Zellfrei
Bevor wir ein zellfreies Allotransplantat abgeben, werden Gewebeproben von einer unabhängigen Fachärztin für Pathologie (oder ihrem Kollegen) histologisch untersucht. In der zellfreien Gewebeprobe dürfen keine intakten Zellkerne nachweisbar sein.
Zellfrei
Doppelstrang-DNA (dsDNA) ist Bestandteil der Zellkerne und somit ein Surrogatparameter für die Zelldichte im Gewebe. Die dsDNA-Masse in der Arterienwand ist von Gewebespende zu Gewebespende sehr unterschiedlich (150-4.250 ng/mg, n=40). In der Literatur wird “zellfrei” als ≤50 ng dsDNA pro mg Gewebe definiert (Crapo et al., Biomaterials. 2011 Apr; 32(12):3233-43). Die Xellfree®-Technologie ist anspruchsvoller: Nach Dezellularisierung dürfen nur ≤25 ng dsDNA pro mg Gewebe nachweisbar sein. Der Restgehalt beträgt in >90% aller zellfreien Allotransplantate (n=641) sogar nur ≤10 ng/mg.
Intakte extrazelluläre Matrix
Jedes einzelne Allotransplantat wird von einer unabhängigen Fachärztin für Pathologie (oder ihrem Kollegen) histologisch untersucht. Die extrazelluläre Matrix muss eine Faserstruktur aufweisen, die auf eine gesunde Spenderin oder einen gesunden Spender schließen lässt. Allotransplantate mit z.B. myxoider Faserstruktur werden verworfen.
Keimfrei
Jedes zellfreie Allograft wird aseptisch bearbeitet. Eine terminale Sterilisation würde das Allotransplantat denaturieren und das Regenerationspotential vernichten. Von jedem Allotransplantat werden am Ende der Bearbeitung Proben genommen, zwei Wochen in Nährmedien bei optimalen Bedingen inkubiert und anschließend auf Keimfreiheit geprüft. Wir geben nur keimfreie, zellfreie Allotransplantate ab.
Links: kein Befund, Rechts: Kontaminiert
Ohne Antibiotika
Konventionelle Allotransplantate (Homografts) werden mit einem hoch dosierten Antibiotika-Cocktail behandelt und dann eingefroren. Das Xellfree®-Verfahren kommt ohne Antibiotika aus.
Schonend
Zellfreie Allotransplantate werden zu keinem Zeitpunkt eingefroren, sondern kühl gelagert und transportiert. Die schonende Bearbeitung vermeidet Gefrierschäden am zellfreien Gewebe.
Klinische Erfahrungen
Zellfreie humane Herzklappen werden zur Verankerung stets mit einem mehr oder weniger langen Stück des anschließenden Gefäßes (Aorta ascendens, Truncus pulmonalis), das den umgebenden Klappenring trägt, implantiert. Die anschließende Gefäßprothese kann mehrere Zentimeter lang sein.
Keine zelluläre Immunogenität
Neumann et al. (2014) untersuchten über drei Jahre das periphere Blut von 47 Patientinnen und Patienten, die zellfreie Pulmonalklappe erhalten haben. Es konnten keine erhöhten Spiegel an T-Zellen (CD3+, CD8+), B-Zellen (CD19+), Killer-Zellen (CD16+/CD56+) oder T-Helferzellen (CD4+) nachgewiesen werden. Die zellfreien Pulmonalklappen waren immunologisch stumm.
“Early Systemic Cellular Immune Response in Children and Young Adults Receiving Decellularized Fresh Allografts for Pulmonary Valve Replacement”
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Zelluläre Regeneration
Sarikouch et al. (2019) untersuchten die postoperative Einwanderung von Zellen in dezellularisierte Allotransplantate. Der relative histologische Score (100% entsprechen einer vollständigen zellulären Restauration) in Proben, die keine Endokarditis aufwiesen (n=6), betrug 76±4%. In den mesenchymalen Empfängerzellen wurde intrazelluläres Prokollagen Typ 1 gefunden. In Endokarditis-Proben (n=5) war der histologische Score mit 48±7% signifikant niedriger, einhergehend mit Leukozyteninfiltration und Matrixabbau. Eine zellfreie Pulmonalklappe zeigte ein immunsystembedingtes Transplantatversagen. Allotransplantate, die in den ersten 12 Monaten post-OP beprobt wurden, zeigten eine dünne Besiedlung der Media. Hinsichtlich des Restaurationsgrades wurde kein Unterschied zwischen einer zellfreien aortalen oder pulmonalen Herzklappe gefunden.
“Early Insight Into In Vivo Recellularization of Cell-Free Allogenic Heart Valves”
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Zellfreie Pulmonalklappe
Boethig et al. (2019) beschreibt insgesamt 235 Patientinnen und Patienten, von denen 121 in der multizentrischen ESPOIR Beobachtungsstudie (2014-2016) prospektiv eingeschlossen wurden. Die Studiengruppe wurde mit ähnlichen Kohorten (propensity-matched) verglichen, die ein konventionelles Allotransplantat, bzw. eine Bioprothese erhielten. Dezellularisierte Allotransplantate zeigen im Beobachtungszeitraum weniger unerwünschte Nebenwirkungen als die Vergleichsgruppen.
“A European study on decellularized homografts for pulmonary valve replacement: initial results from the prospective ESPOIR Trial and ESPOIR Registry data”
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Zellfreie Aortenklappe
Horke et al. (2020-1) beschreibt insgesamt 223 Patientinnen und Patienten, von denen 144 in der multizentrischen ARISE Beobachtungsstudie (2015-2018) prospektiv eingeschlossen wurden. Die Studiengruppe wurde mit ähnlichen Kohorten (propensity-matched) verglichen, die konventionelle Herzklappenprothesen erhielten oder "Ross-operiert" wurden. Dezellularisierte Allotransplantate zeigten im Beobachtungszeitraum weniger unerwünschte Nebenwirkungen als die Vergleichsgruppen. Zellfreie humane Aortenklappen mit langem Gefäßanteil sind eine therapeutische Alternative für Klappenersatz in Kombination mit dem Austausch einer dilatierten Aorta ascendens (Tudorache 2016).
“Early results form a prospective, single-arm European trial on decellularized allografts for aortic valve replacement: the ARISE study and ARISE Registry data”
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Zellfreie Aortenklappe für Kinder
Ein Subgruppen-Analyse junger Patientinnen und Patienten (10±5 Jahre) beschreibt die zellfreie Aortenklappe als eine vorteilhafte therapeutische Alternative zu bisherigen Prothesen (Horke et al. (2020-2).
“Paediatric aortic valve replacement using decellularized allografts”
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Zweifacher Klappenersatz
Zellfreie humane Herzklappen eignen sich auch für den zweifachen Ersatz. Da die Zellfreiheit zu weniger Abstoßung führt, können Größen-geeignete Herzklappen unterschiedlicher Spender implantiert werden (Bobylev 2019).
“Double semilunar valve replacement in complex congenital heart disease using decellularized homografts.”
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Video-Tutorials
Implantation
Dieses Video gibt einen detaillierten Einblick in die Implantation eines zellfreien Aorten-Allotransplantats als vollständiger Wurzelersatz.
Das Video zeigt eine reale Operationssituation und kann verstörend auf Laien wirken.
