Step Two: Tissue Processing
Dopo che il donatore è passato attraverso il processo di screening, vengono prese diverse misure per garantire un trattamento standardizzato del tessuto allograft. Tutti i tessuti sono lavorati con tecniche “asettiche”, che incorporano tecniche standard di sala operatoria. Quando si ottengono i tessuti dal donatore, il termine raccolta è stato rispettosamente sostituito con recupero. Esistono limiti di tempo per il recupero dei tessuti. Viene stabilita una finestra di 24 ore durante la quale i tessuti del corpo devono essere recuperati secondo gli standard dell’AATB.
Il recupero viene effettuato il più delle volte in una sala operatoria o in un centro di recupero designato. Occasionalmente, questo può essere fatto in un obitorio. Un team di tecnici assiste in questa procedura chirurgica. Le tecniche della sala operatoria, compresa la preparazione e il drappeggio del donatore, sono simili a quelle dei protocolli operativi standard. Viene utilizzata una tecnica sterile con drappi, camici, guanti e strumenti sterili. Ogni tessuto viene prelevato, coltivato, avvolto, etichettato, sigillato e spedito in contenitori dedicati a temperature di congelamento. La maggior parte di questi tessuti viene recuperata con questa tecnica asettica di recupero dei tessuti. La contaminazione può avvenire durante questo processo o durante il trasferimento nei contenitori prima di arrivare alla banca dei tessuti. Questa tecnica asettica non deve essere considerata un processo sterile. È stato documentato che la contaminazione proviene dal tratto gastrointestinale o respiratorio del donatore (contaminazione agonale).10,12 Recenti epidemie hanno documentato questa contaminazione dopo la morte con la rottura del sistema gastrointestinale così come il recupero dopo l’asistolia in tempi tardivi al di fuori degli standard della banca dei tessuti.23
Le banche dei tessuti esaminano il bioburden della superficie del tessuto e il liquido tissutale di accompagnamento dei tessuti ricevuti. Il bioburden è definito come il numero di organismi contaminati trovati in una data quantità di materiale prima di essere sottoposto a una procedura di sterilizzazione. Il tessuto dell’allotrapianto ha una superficie fisica complessa con crepe e fessure che rendono difficile la rimozione di tutti i potenziali agenti patogeni. È stato documentato che le colture con tampone di superficie sono sensibili solo dal 70% al 92%.26 La Convenzione Farmacopea degli Stati Uniti,18 lo standard dell’industria medica per i test di sterilità e altre procedure di controllo della qualità, ha dichiarato che le colture con tampone non devono essere utilizzate come prova definitiva di sterilizzazione. Le colture devono essere utilizzate per monitorare i processi di sterilizzazione precedentemente convalidati. Alcune banche dei tessuti rifiuteranno i tessuti se c’è una grande quantità di bioburden quando ricevono inizialmente il tessuto.
Quando lavorano il tessuto, le banche dei tessuti si sforzano di pulire e sterilizzare il tessuto per il trapianto. La sterilizzazione è definita come un processo che uccide tutte le forme di vita, specialmente i microrganismi. La sterilità è stata espressa come una probabilità matematica di rischio. La FDA ha stabilito un livello di assicurazione della sterilità (SAL) 10-3 come adeguato per i dispositivi medici biologici impiantabili. Ciò significa che c’è una possibilità su 1000 (probabilità) che un microbo vivente e vitale possa esistere nel o sul dispositivo impiantabile. Gli allotrapianti muscoloscheletrici convenzionali sono abitualmente classificati come HCT/P dalla FDA/Center for Biologics Evaluation in Research (CBER). L’Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)4 afferma che un SAL di 10-6 è appropriato per i dispositivi medici. Attualmente, l’AATB richiede un SAL di 10-6 come standard, diverso da quello della FDA.3
Diverse tecniche di sterilizzazione e trattamento convalidate sono attualmente utilizzate dalle principali banche di tessuti negli Stati Uniti. Tecniche di lavorazione più recenti continuano ad essere sviluppate per migliorare la sicurezza dei tessuti. La maggior parte dei processi di sterilizzazione si basano sul trattamento di tessuti “spuntati” con diversi agenti patogeni o i tessuti sono emersi o immersi in fluidi contenenti gli agenti patogeni di interesse. Biologicamente, questo non è lo stesso del tessuto che è stato infettato “sistematicamente”. La validità di queste tecniche di test ha bisogno di ulteriori studi.
La FDA è l’organo di governo ultimo dell’industria del tissue banking, ma non dichiara specificamente quale tecnica di trattamento di sterilizzazione sia la migliore o quale debba essere usata. Nell’ambito delle recenti regole per le GTP, la FDA richiede che ogni istituto di tissue banking che rilascia una dichiarazione scritta di sterilità degli allotrapianti con la propria etichettatura sia soggetto a ispezioni a sorpresa e a revisione da parte della FDA.19,22 Ogni banca di tessuti deve avere dati convalidati per le proprie dichiarazioni di sterilità in base al proprio metodo di lavorazione dei tessuti. La maggior parte delle banche dei tessuti utilizza una formula proprietaria di diversi detergenti biologici, alcool, antibiotici e perossido di idrogeno.
La tabella 9-1 elenca esempi di alcuni dei principali processi delle banche dei tessuti, comprese formule come Allowash XG di Lifenet, che utilizza una tecnica di scrubbing e fasi di decontaminazione intensiva con alcool, antibiotici e perossido di idrogeno. Il processo del tessuto BioCleanse di Regeneration Technologies, Inc. (RTI), utilizza un processo automatizzato a bassa temperatura sotto vuoto-pressione con perossido di idrogeno e alcol. La Musculoskeletal Transplantation Foundation (MTF) utilizza un processo di purificazione dei tessuti allograft (ATP), un processo con detergente non conico, perossido di idrogeno e alcol con un cocktail di antibiotici. Tissue Bank International (TBI) ha TranZgraft, un processo di sterilizzazione proprietario usato a bassa temperatura. Allosource utilizza Validated Sterilizer come processo di disinfezione. Queste banche dei tessuti hanno convalidato i loro processi di sterilizzazione proprietari individuali ad un livello SAL di 10-6
Qualunque metodo di lavorazione dei tessuti dovrebbe essere efficace per inattivare i virus e uccidere i batteri. Dovrebbe penetrare efficacemente nel tessuto ed essere rimosso in modo sicuro dal tessuto preservando le proprietà meccaniche e biologiche del tessuto.
Nessuna tecnica comprovata è più efficace nel trattamento o nella sterilizzazione del tessuto allograft per uso umano. Sono necessari studi a lungo termine per valutare le diverse tecniche di lavorazione nel tempo. Non tutti i tessuti molli muscoloscheletrici allograft possono essere sterilizzati in modo sicuro. I condrociti negli allotrapianti di cartilagine articolare possono essere irreparabilmente danneggiati da diverse tecniche di lavorazione.
La radiazione gamma è un agente di sterilizzazione molto efficace che genera radicali liberi, che possono influenzare negativamente la struttura del collagene. È stato documentato che dosi più elevate di radiazioni sono deleterie per il tessuto, e attualmente le banche dei tessuti usano comunemente radiazioni a basso dosaggio per rimuovere i contaminanti di superficie.6,9
Alcune banche dei tessuti usano un processo di liofilizzazione. Questo permette di conservare il tessuto dell’allotrapianto a temperatura ambiente in una confezione sigillata. Questo processo di liofilizzazione congela il tessuto e il contenuto di acqua viene ridotto a meno del 6% del suo peso iniziale. Questo avviene tramite un processo di essiccazione primaria chiamato sublimazione, che è seguito da un processo di essiccazione secondaria chiamato desorbimento. Questa riduzione del contenuto d’acqua non supporta alcuna attività biologica o reazione chimica nel tessuto. In generale, gli allotrapianti liofilizzati non sono comunemente usati per applicazioni di medicina dello sport negli Stati Uniti. Sono ampiamente utilizzati per procedure di ricostruzione non ortopediche in campo neurochirurgico e urologico.