Schritt zwei: Gewebeverarbeitung
Nach dem Screening des Spenders werden mehrere Schritte unternommen, um eine standardisierte Verarbeitung des Allograft-Gewebes sicherzustellen. Alle Gewebe werden mit „aseptischen“ Techniken verarbeitet, die die Standardtechniken im Operationssaal umfassen. Bei der Entnahme von Gewebe vom Spender wird der Begriff Entnahme respektvoll durch Gewinnung ersetzt. Es gibt Fristen für die Entnahme von Geweben. Es wird ein Zeitfenster von 24 Stunden festgelegt, innerhalb dessen die Körpergewebe nach den AATB-Standards gewonnen werden müssen.
Die Gewinnung erfolgt meist in einem Operationssaal oder einem ausgewiesenen Aufwachraum. Gelegentlich kann dies auch in einer Leichenhalle geschehen. Ein Team von Technikern hilft bei diesem chirurgischen Verfahren. Die Techniken im Operationssaal, einschließlich der Vorbereitung und des Abdeckens des Spenders, ähneln denen der Standardoperationsprotokolle. Es werden sterile Techniken mit Abdeckungen, Kitteln, Handschuhen und sterilen Instrumenten verwendet. Jedes Gewebe wird entnommen, kultiviert, verpackt, etikettiert, versiegelt und in speziellen Behältern bei Gefriertemperaturen versandt. Die meisten dieser Gewebe werden mit dieser aseptischen Technik der Gewebeentnahme entnommen. Während dieses Prozesses oder während des Transports in die Behälter vor der Ankunft in der Gewebebank kann es zu Kontaminationen kommen. Diese aseptische Technik sollte nicht als steriles Verfahren angesehen werden. Es wurde dokumentiert, dass die Kontamination aus dem Magen-Darm-Trakt oder den Atemwegen des Spenders stammt (agonale Kontamination).10,12 Jüngste Ausbrüche haben diese Kontamination nach dem Tod mit dem Zusammenbruch des Magen-Darm-Systems sowie die Wiederherstellung nach Asystolie zu späten Zeiten außerhalb der Gewebebankstandards dokumentiert.23
Gewebebanken untersuchen die biologische Belastung der Gewebeoberfläche und der begleitenden Gewebeflüssigkeit der erhaltenen Gewebe. Die Biobelastung ist definiert als die Anzahl der kontaminierten Organismen, die in einer bestimmten Materialmenge gefunden werden, bevor diese einem Sterilisationsverfahren unterzogen wird. Allograft-Gewebe hat eine komplexe physikalische Oberfläche mit Rissen und Spalten, die die Entfernung aller potenziellen Krankheitserreger erschweren. Oberflächenabstrichkulturen sind nachweislich nur zu 70 % bis 92 % empfindlich.26 Die U.S. Pharmacopeial Convention,18 die Norm der medizinischen Industrie für Sterilitätstests und andere Qualitätskontrollverfahren, hat erklärt, dass Abstrichkulturen nicht zum endgültigen Nachweis der Sterilisation verwendet werden sollten. Kulturen sollten zur Überwachung zuvor validierter Sterilisationsverfahren verwendet werden. Einige Gewebebanken lehnen Gewebe ab, wenn bei der ersten Entgegennahme des Gewebes eine große Menge an biologischer Verunreinigung vorhanden ist.
Bei der Verarbeitung von Gewebe bemühen sich die Gewebebanken um die Reinigung und Sterilisierung von Gewebe für die Transplantation. Sterilisation ist definiert als ein Prozess, der alle Formen von Leben, insbesondere Mikroorganismen, abtötet. Die Sterilität wird als mathematische Wahrscheinlichkeit des Risikos ausgedrückt. Die FDA hat ein Sterilitätsversicherungsniveau (SAL) von 10-3 als angemessen für implantierbare biologische Medizinprodukte festgelegt. Das bedeutet, dass die Chance (Wahrscheinlichkeit), dass eine lebende, lebensfähige Mikrobe in oder auf dem implantierbaren Produkt existiert, 1 zu 1000 beträgt. Konventionelle muskuloskelettale Allotransplantate werden von der FDA/Center for Biologics Evaluation in Research (CBER) routinemäßig als HCT/P eingestuft. Die Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)4 gibt an, dass ein SAL von 10-6 für Medizinprodukte angemessen ist. Gegenwärtig fordert die AATB einen SAL-Wert von 10-6 als Standard, der sich von dem der FDA unterscheidet.3
Die großen Gewebebanken in den Vereinigten Staaten verwenden derzeit unterschiedliche Sterilisations- und validierte Verarbeitungstechniken. Zur Verbesserung der Gewebesicherheit werden weiterhin neuere Verarbeitungstechniken entwickelt. Die meisten Sterilisationsverfahren beruhen auf der Behandlung von Geweben, die mit verschiedenen Krankheitserregern „gespickt“ sind, oder die Gewebe werden in Flüssigkeiten getaucht, die die betreffenden Krankheitserreger enthalten. Biologisch gesehen ist dies nicht dasselbe wie Gewebe, das „systemisch“ infiziert worden ist. Die Gültigkeit dieser Testverfahren muss weiter untersucht werden.
Die FDA ist die oberste Aufsichtsbehörde für die Gewebebankindustrie, gibt aber nicht ausdrücklich an, welches Sterilisationsverfahren das beste ist oder welches verwendet werden sollte. Im Rahmen der jüngsten GTP-Vorschriften schreibt die FDA vor, dass jede Gewebebank, die eine schriftliche Erklärung über die Sterilität von Allotransplantaten zusammen mit ihrer Kennzeichnung abgibt, unangekündigten Inspektionen und Überprüfungen durch die FDA unterzogen wird.19,22 Jede Gewebebank muss über validierte Daten für ihre Sterilitätserklärungen durch ihre individuelle Gewebeverarbeitungsmethode verfügen. Die meisten Gewebebanken verwenden eine firmeneigene Formel aus verschiedenen biologischen Detergenzien, Alkohol, Antibiotika und Wasserstoffperoxid.
In Tabelle 9-1 sind Beispiele für einige der wichtigsten Gewebebankverfahren aufgeführt, darunter Formeln wie Allowash XG von Lifenet, das eine Scheuertechnik und intensive Dekontaminationsschritte mit Alkohol, Antibiotika und Wasserstoffperoxid verwendet. Das BioCleanse-Gewebeverfahren von Regeneration Technologies, Inc. (RTI), verwendet ein automatisiertes Vakuumdruck-Niedertemperatur-Verfahren mit Wasserstoffperoxid und Alkohol. Die Musculoskeletal Transplantation Foundation (MTF) verwendet ein Verfahren zur Reinigung von Allograft-Gewebe (ATP), ein Verfahren mit nichtkonischem Detergens, Wasserstoffperoxid und Alkohol sowie einem Antibiotika-Cocktail. Tissue Bank International (TBI) verwendet TranZgraft, ein proprietäres Sterilisationsverfahren bei niedriger Temperatur. Allosource verwendet den validierten Sterilisator als Desinfektionsverfahren. Diese Gewebebanken haben ihre eigenen Sterilisationsverfahren bis zu einem SAL-Wert von 10-6
Jedes Gewebeverarbeitungsverfahren sollte Viren wirksam inaktivieren und Bakterien abtöten. Es sollte wirksam in das Gewebe eindringen und sicher aus dem Gewebe entfernt werden, während die mechanischen und biologischen Eigenschaften des Gewebes erhalten bleiben.
Kein bewährtes Verfahren ist wirksamer bei der Verarbeitung oder Sterilisierung von Allotransplantatgewebe für den menschlichen Gebrauch. Langfristige Studien sind erforderlich, um die verschiedenen Verarbeitungstechniken im Laufe der Zeit zu bewerten. Nicht alle Weichgewebe-Allotransplantate des Bewegungsapparats können sicher sterilisiert werden. Die Chondrozyten in Gelenkknorpel-Allotransplantaten können durch verschiedene Aufbereitungstechniken irreparabel geschädigt werden.
Gamma-Strahlung ist ein sehr wirksames Sterilisationsmittel, das freie Radikale erzeugt, die die Struktur des Kollagens beeinträchtigen können. Höhere Strahlendosen sind nachweislich schädlich für das Gewebe, und derzeit wird von Gewebebanken üblicherweise eine niedrig dosierte Bestrahlung verwendet, um Oberflächenverunreinigungen zu entfernen.6,9
Einige Gewebebanken verwenden ein Gefriertrocknungsverfahren (Lyophilisierung). Dadurch kann das Allotransplantatgewebe bei Raumtemperatur in einer versiegelten Verpackung gelagert werden. Bei diesem Gefriertrocknungsverfahren wird das Gewebe gefroren und der Wassergehalt auf weniger als 6 % seines ursprünglichen Gewichts reduziert. Dies geschieht durch einen primären Trocknungsprozess, die so genannte Sublimation, auf den ein sekundärer Trocknungsprozess, die so genannte Desorption, folgt. Diese Verringerung des Wassergehalts unterstützt keine biologische Aktivität oder chemische Reaktionen im Gewebe. Im Allgemeinen werden gefriergetrocknete Allotransplantate in den Vereinigten Staaten nicht für sportmedizinische Anwendungen verwendet. Sie werden häufig für nicht-orthopädische Rekonstruktionsverfahren im neurochirurgischen und urologischen Bereich verwendet.