Strategie di miglioramento per … GRC ad alto valore qualitativo

1. Rigorosa selezione del donatore

2. Uniformare i valori Hct delle unità raccolte

3. Uniformare l’efficienza di separazione (centrifugazione)

4. Verificare e migliorare l’efficienza della leucodeplezione … (la rimozione di 3-5 log permette la riduzione dell’emolisi < 0,2%)

5. Evitare la rimozione del buffy coat (ricca di reticolociti)

6. Migliorare gli attuali sistemi di conservazione

7. Trasfondere sangue fresco (short storage)

8. Eliminare il removal-prone RBCs

Heaton, TR 2009

8) Removal-prone RBCs

• Frazione (circa 30%) di GRC trasfusi che vengono rimossi entro 24h dal sistema reticolo endoteliale del ricevente

• Principale responsabile degli effetti collaterali (nei politrasfusi!)

accumulo marziale stato infiammatorio (adesione GRC all’endotelio) reazioni immuni (allo e auto anticorpi)

• Riducibile mediante l’impiego di nuove soluzioni conservanti !??

• Rimuovibile !??

Luten, TR 2008Reverberi … work in progress 2011

Gerociti (senescent erythrocytes)

• in vivo: i gerociti vengono individuati dagli anticorpi (autologhi) prodotti verso antigeni di scenescenza prodotti a seguito delle modificazioni del dominio banda 3 (Naturally occuring antibodies = Nabs)

• in vitro: le stesse modificazioni intervengono negli eritrociti durante la conservazione

Bosman, TM 2008

Proteomica

• Applicazioni della proteomica – allo studio delle lesioni da

conservazione dei GRC

– Responsabile: Lello Zolla– Collaboratori: Anna Maria Timperio, Sara Rinalducci,

Gian Maria D’Amici, Angelo D’Alessandro, Federica Gevi

– Convenzionato con il Centro Nazionale Sangue

• studio dei fenomeni di stress ossidativo subiti dalle proteine della membrana eritrocitaria durante lo stoccaggio di emazie leucodeplete risospese in soluzioni additive.

 

Conservare i GRC in atmosfera di gas inerti a saturazione di O2 < 4%

… fino a 9 settimane!!

6) Sistemi di conservazione

• SAGM (ipertonico = 376 mOsm/L) • PAGGS (isotonico = 285 mOsm/L)• AS-1 = Adsol (ridotto contenuto di mannitolo … rispetto al

SAGM)• AS-3 = Nutricel (ricco in fosfato e citrato, ma privo di

mannitolo)• AS-5 = Optisol (composizione simile al SAGM)

• RAS-2 = ErythroSol (autorizzato in Europa, con ½ dose CPD)

• EAS-64/76 = Experimental Additive Solution (arricchito di bicarbonati) (Hess, TR 2000/03)

• AS in maggior volume (e con un miglior sistema tampone) (Hamasaki, VS 2000)

• Washing! (Meryman, VS 1991)

4) Leucodeplezione

• Dalla lisi dei globuli bianchi vengono liberati enzimi (glicosidasi, lipasi e proteasi) che attaccano la membrana eritrocitaria determinando:– rimozione della componente glucidica (immunoprotettiva)– dealchilazione dei lipidi– clivaggio delle proteine

Rimuovendo i leucociti si migliora la vitalità dei globuli rossi e si riduce l’emolisi!!

Hess, J Pr 2010

2) Standardizzare le caratteristiche delle unità raccolte

• Contenuto di Hb … sempre diverso per:– Il diverso valore per ogni singolo donatore– Le diverse lavorazioni post-raccolta (leucodeplezione,

rimozione BC)– Il tempo di conservazione diverso (al momento dell’utilizzo)

Contenuto di Hb in unità GRC (in AS) private di buffy coat

Contenuto di Hb in unità GRC (in AS) private di buffy coat e leucodeplete

Högman and Meryman, TR 2006

GRC da aferesi: quantità

0%

10%

20%

30%

40%

140 160 180 200 220 240

Absolute RBC (ml)P

erce

nt o

f Pro

du

cts

0%

10%

20%

30%

40%

140 160 180 200 220 240

Absolute RBC (ml)

Per

cen

t of P

rod

uct

s

1. Improved red blood cell products: collection by apheresis. Smith JW, Axelrod FP, Ness PM. AABB Abstract #S263, 1995. [n = 1,612]

2. Haemonetics' internal study, 1994. [n = 352].

2. GRC da sangue intero

1. GRC da aferesi

GRC da aferesi: qualità (I)

Parametri(range)

GRC da aferesi GRC da sangue intero (leucodepleti)

Contenuto medio di Hb / unità

58.1 g (53 – 61.2 g) 59.6 g (45.2 – 76.6 g)

Ematocrito medio 62% (61-65%) 58% (50-76%)

Volume medio dell’unità

269 mL (249-282) 302.7 mL (258-349)

Harrison, TM 2006

Valori espressi come media e deviazione standard

GRC da aferesi GRC da sangue intero

giorno 3 21 42 3 21 42

Hb libera (mg/dl) 9 1 25 9 43 15 14 3.8 42 17.2 112 56

K+

(mmol/l)2.24 0.35

33.4 2.34 46.6 3.28 5.13 0.4 34 3.5 54.6 5.8

pH 7.2 0.2 6.8 0.04 6.6 0.1 6.9 0.07 6.6 0.03 6.5 0.04

Leitner, JCA 2003

GRC da aferesi: qualità (II)

Doppia raccolta GRC in aferesi

• Procedura completamente automatica• Validata per unità di raccolta fisse e mobili• Prodotto raccolto con contenuto Hb

programmabile• Standardizzazione della raccolta• Garanzia di integrità dei GRC• Anticoagulazione costante• Filtrazione in linea• Risospensione in sol additiva• Ottimale sottrazione plasma • Ben tollerata dal donatore

Procedure n Pallore NauseaVomito

Sincope Convulsioni

Cefalea Tossicità da citrato

Sangue intero

26.290 1:111 1:1.000 1:588 1:2.941 1:4.348 0

Piastrino-aferesi 4.150 1:147 0 1:4.000 1:4.000 0 1:4.000

Plasma-feresi 42.185 1:55 1:10.000 1:769 1:4.166 0 0

2GRC aferesi 1.683 1:52 0 0 0 0 0

Jaster, HAG/DGTI 2005

Reazioni alla donazione

Ragioni della buona tolleranzaalla donazione di 2GRC in aferesi

• Il tempo di donazione (30 min) porta ad un buon equilibrio volemico

• Il rimpiazzo con soluzione salina comporta isovolemia • La stringente selezione porta alla donazione soggetti in

condizioni ottimali

• Non sono evidenti differenze – di pressione / frequenza cardiaca– nei tempi di recupero di Hb / Hct

nei donatori di 2GRC in aferesi vs donatori di 1GRC in aferesi …

Doppia raccolta GRC in aferesivantaggi per il paziente

• Riduce l’esposizione antigenica

• Riduce l’effetto immunomodulante

• Migliora il controllo del dosaggio terapeutico

• Riduce (nelle prime fasi) i danni da conservazione

 

• Trattamenti post-storage:–Leucodeplezione– Irraggiamento– Inattivazione

–Quarantena • Solo per PFC

Leucodeplezione

E’ in grado di ridurre: reazioni trasfusionali febbrili non emolitiche refrattarietàalle trasfusioni piastriniche trasmissione virus leucotropiSe eseguita pre-storage…elimina anche l’accumulo in sacca delle citochine(molecole in grado di innescare reazioni infiammatorie acute)

Irraggiamento

È il solo metodo accettato per prevenire laGraft Versus Host post-trasfusionale ma non è in grado di eliminare l’effettoimmunomodulante della trasfusione, per laquale si rende necessaria anche laleucodeplezione.

Ridurre le esposizioni

Contenere il numero dei donatori a cui esporre il paziente …se necessita di più emocomponenti trova la sua principale applicazione in campo pediatrico nuove opportunitàdallamulticomponent collection

Sistemi di conservazione(nuovi approcci)

Unamaggior durata della conservazione dei globuli rossi migliora la logistica della distribuzione CPD = 21 gg ( 3 sett) CPDA = 35 gg ( 5 sett) SAG-M = 42 gg ( 6 sett) NUOVI = 77 gg ( da 11 a 12 sett)

Sistemi di conservazione(cosa viene migliorato)

si riduce il fenomeno della vescicolazionedella membrana dei GR si preserva il consumo di ATP in relazione alla deformazione dei GR si riduce la formazione di mediatori pro-infiammatori derivanti dalla frammentazione della membrana dei GR, responsabili di NHTR (reazioni trasfusionali non emolitiche) e TRALI (insufficienza respiratoria acuta post trasfusionale).

Inattivazione dei patogeni

• All’inizio degli anni ’80 la quasi totalità dei pazienti che impiegavano i concentrati dei fattori della coagulazione – ottenuti da pool di plasma umano – si infettavano con gli agenti virali (HBV / nAnBV) causa di devastanti sindromi epatiche … da cui i primi tentativi di inattivazione virale …

• Con l’avvento dell’epidemia HIV le tecniche di inattivazione virale vennero applicate sistematicamente …

• In questi ultimi anni le tecniche di inattivazione dei patogeni hanno raggiunto un elevato grado di sicurezza, di pari passo con i nuovi esami di validazione biologica

AGENTI PATOGENI

• VIRUS– ARBOVIRUS– HERPESVIRUS– RETROVIRUS– VIRUS EPATITICI– FILOVIRUS– PARVOVIRUS

• BATTERI– STAPHYLOCOCCUS EPIDERMIDIS– BACILLUS CEREUS – STAPHYLOCOCCUS AUREUS– PSEUDOMONAS FLUORESCENS E AERUGINOSA– KLEBSIELLA PNEUMONIAE – SERRATIA MARCESCENS E LIQUEFACIENS– CLOSTRIDIUM PERFRIGENS – PROPIONIBACTERIUM ACNES

• PROTOZOI– PLASMODIUM – BABESIA MICROTI– TRYPANOSOMA CRUZI

• PRIONI

Esami di Validazione Biologica (VB)

• Agenti patogeni in grado di essere trasmessi attraverso emocomponenti ed emoderivati

• oggetto di esami di VB (HIV 1 e 2, HBV, HCV, Treponema)

• non oggetto di esami di VB (Arbovirus, Parvovirus B19, HAV, HFV, HGV, HEV, EBV, HHV8, TTV, CMV, Batteri, Protozoi .. in particolare Leishmania, Trypanosoma, Babesia microti, Tricomonas, Plasmodio, Toxoplasma, Pneumocystis)

• Ancora oggetto di verifica CJD e SARS (Coronavirus)

Evoluzione esami di validazione biologica

• Anni ’70 VDRL (test non treponemico) e HBsAg• 1982 Enzima epatico (ALT)• 1985 EIA HIV 1a g.ne• 1990 EIA HCV 1a g.ne/ EIA HIV 2a g.ne • 1991 EIA HCV 2a g.ne• 1994 EIA HIV / HCV 3a g.ne • 1995 VDRL + TPHA (test treponemico) / EIA HIV

4a g.ne• 2001 EIA Sifilide (Ac IgM e IgG)• 2002 NAT HCV• 2006/2008 NAT HIV/HBV e chemiluminescenza Sifilide• 2009 NAT WNV

Infezione HIV: periodo “finestra” con test sierologici e molecolari

0 10 20 30 40 50 60 70 80

Giorni dopo l'esposizione

EIA 1° generazione

EIA 2° generazione

EIA 3° generazione

EIA 4° generazione

Ag p24

HIV-RNA (plasma)

B. Weber, Exp Rev Mol Diagn 2006; 63 (3): 399-411

S.H. Kleinman , Transfusion 2009; 49: 2454-2489

Infezioni trasmissibili: il periodo “finestra”

Rischio residuo (n/106) di trasmissione di …in Italia nel 2009

• HBV 1,6 (0,6 – 2,1)

• HCV 0,1 (0,1 -0,2)

• HIV 0,7 (0,6 – 2,1)

Italian Society of Transfusion Medicine and Immunohaematology – R & D – Dr C. VelatiItalian Group for the Study of Transfusion Transmissible Diseases

 Agosto 2007

Patogeni emergenti

Protozoi del genere Leishmania … Leishmaniosi

4 protozoi del genere Plasmodium … Malaria

Protozoo specie Trypanosoma cruzi … Malattia di Chagas

Malaria

Malattia di Chagas

Leishmaniosi