Step Two: Tissue Processing
Nadat de donor het screeningproces heeft doorlopen, worden diverse stappen ondernomen om een gestandaardiseerde verwerking van het allograftweefsel te garanderen. Alle weefsels worden verwerkt met “aseptische” technieken, waarbij gebruik wordt gemaakt van standaardtechnieken in de operatiekamer. Wanneer weefsels van de donor worden verkregen, is de term oogst respectvol vervangen door herstel. Er zijn tijdslimieten voor het recupereren van weefsels. Er is een venster van 24 uur vastgesteld waarin de lichaamsweefsels volgens de AATB-normen moeten worden uitgenomen.
Uitname vindt meestal plaats in een operatiekamer of een daartoe aangewezen uitslaapcentrum. Af en toe kan dit in een mortuarium gebeuren. Een team van technici assisteert bij deze chirurgische procedure. De technieken in de operatiekamer, met inbegrip van het voorbereiden en afdekken van de donor, zijn vergelijkbaar met die van standaard operatieprotocollen. Er wordt een steriele techniek gebruikt met gordijnen, jassen, handschoenen en steriele instrumenten. Elk weefsel wordt verkregen, gekweekt, verpakt, geëtiketteerd, verzegeld en bij vriestemperaturen verzonden in daarvoor bestemde containers. Het merendeel van deze weefsels wordt verkregen met deze aseptische techniek van weefselrecuperatie. Tijdens dit proces of tijdens de overbrenging naar de containers vóór aankomst in de weefselbank kan besmetting optreden. Deze aseptische techniek moet niet als een steriel proces worden beschouwd. Er is aangetoond dat de besmetting afkomstig is van het maagdarmkanaal of de ademhalingswegen van de donor (agonale besmetting).10,12 Bij recente uitbraken is deze besmetting gedocumenteerd na het overlijden met de afbraak van het maagdarmstelsel, alsook bij de recuperatie na asystolie op late tijdstippen die buiten de normen voor weefselbanken vallen.23
Weefselbanken onderzoeken de bioburden van het weefseloppervlak en de bijbehorende weefselvloeistof van de ontvangen weefsels. De bioburden wordt gedefinieerd als het aantal besmette organismen dat in een bepaalde hoeveelheid materiaal wordt aangetroffen voordat het een sterilisatieprocedure heeft ondergaan. Allotransplantaatweefsel heeft een complex fysiek oppervlak met barsten en spleten die de verwijdering van alle potentiële pathogenen moeilijk maken. Oppervlakteswabkweken blijken slechts 70% tot 92% gevoelig te zijn.26 De U.S. Pharmacopeial Convention,18 de standaard van de medische industrie voor steriliteitstesten en andere kwaliteitscontroleprocedures, heeft verklaard dat swabkweken niet mogen worden gebruikt als definitief bewijs van sterilisatie. Kweken moeten worden gebruikt om eerder gevalideerde sterilisatieprocessen te controleren. Sommige weefselbanken zullen weefsels afwijzen als er een grote hoeveelheid bioburden aanwezig is wanneer zij het weefsel in eerste instantie ontvangen.
Bij de verwerking van weefsel streven de weefselbanken ernaar weefsel voor transplantatie schoon en steriel te maken. Sterilisatie wordt gedefinieerd als een proces dat alle vormen van leven doodt, met name micro-organismen. Steriliteit is uitgedrukt als een mathematische waarschijnlijkheid van risico. De FDA heeft een steriliteitsverzekeringsniveau (SAL) 10-3 vastgesteld als adequaat voor implanteerbare medische biologische hulpmiddelen. Dit betekent dat er een kans (probability) van 1 op 1000 is dat een levende levensvatbare microbe in of op het implanteerbare hulpmiddel kan voorkomen. Conventionele musculoskeletale allograften worden door de FDA/Center for Biologics Evaluation in Research (CBER) routinematig als HCT/P geclassificeerd. De Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)4 stelt dat een SAL van 10-6 passend is voor medische hulpmiddelen. Momenteel eist de AATB een SAL van 10-6 als norm, die afwijkt van die van de FDA.3
Diverse sterilisatie- en gevalideerde verwerkingstechnieken worden momenteel gebruikt door de grote weefselbanken in de Verenigde Staten. Er worden nog steeds nieuwere verwerkingstechnieken ontwikkeld om de veiligheid van de weefsels te verbeteren. De meeste sterilisatieprocessen zijn gebaseerd op de behandeling van weefsels die met verschillende pathogenen zijn “bespikkeld” of de weefsels worden te voorschijn gebracht of ondergedompeld in vloeistoffen die de pathogenen van belang bevatten. Biologisch gezien is dit niet hetzelfde als weefsel dat “systemisch” geïnfecteerd is. De geldigheid van deze testtechnieken moet verder worden bestudeerd.
De FDA is het uiteindelijke bestuursorgaan over de weefselbankindustrie, maar geeft niet specifiek aan welke sterilisatieverwerkingstechniek de beste is of welke moet worden gebruikt. Binnen de recente regels voor GTP vereist de FDA dat elke weefselbankinstelling die een schriftelijke verklaring van steriliteit van allografts bij hun etikettering voegt, onderworpen zal worden aan onaangekondigde inspecties en onderzoek door de FDA.19,22 Elke weefselbank moet gevalideerde gegevens hebben voor hun verklaringen van steriliteit door hun individuele weefselverwerkingsmethode. De meeste weefselbanken gebruiken een eigen formule van verschillende biologische reinigingsmiddelen, alcohol, antibiotica en waterstofperoxide.
Tabel 9-1 geeft voorbeelden van enkele van de belangrijkste weefselbankprocessen, waaronder formules zoals Allowash XG van Lifenet, dat gebruikmaakt van een schrobtechniek en intensieve ontsmettingsstappen met alcohol, antibiotica en waterstofperoxide. Het BioCleanse-weefselproces van Regeneration Technologies, Inc. (RTI), maakt gebruik van een geautomatiseerd proces onder vacuümdruk bij lage temperatuur met waterstofperoxide en alcohol. De Musculoskeletal Transplantation Foundation (MTF) maakt gebruik van een ATP-proces (allograft tissue purification process), een niet-conisch detergens, waterstofperoxide en alcohol, met een antibiotische cocktail. Tissue Bank International (TBI) heeft TranZgraft, een gepatenteerd sterilisatieproces dat bij lage temperatuur wordt gebruikt. Allosource gebruikt Validated Sterilizer als desinfectieproces. Deze weefselbanken hebben hun individuele sterilisatieprocessen gevalideerd tot een SAL-niveau van 10-6
Elk weefselverwerkingsprocédé moet doeltreffend zijn voor het inactiveren van virussen en het doden van bacteriën. Het moet effectief in het weefsel doordringen en veilig uit het weefsel worden verwijderd met behoud van de mechanische en biologische eigenschappen van het weefsel.
Geen enkele bewezen techniek is effectiever voor het verwerken of steriliseren van allograftweefsel voor menselijk gebruik. Er zijn langetermijnstudies nodig om de verschillende verwerkingstechnieken in de loop van de tijd te evalueren. Niet alle weke delen van musculoskeletale allograften kunnen veilig worden gesteriliseerd. De chondrocyten in gewrichtskraakbeen allograften kunnen onherstelbaar beschadigd worden door verschillende verwerkingstechnieken.
Gammastraling is een zeer effectief sterilisatiemiddel dat vrije radicalen genereert, die de structuur van collageen nadelig kunnen beïnvloeden. Van hogere stralingsdoses is aangetoond dat zij schadelijk zijn voor het weefsel, en op dit moment wordt door weefselbanken gewoonlijk een lage stralingsdosis gebruikt om verontreinigingen aan het oppervlak te verwijderen.6,9
Een paar weefselbanken gebruiken een vriesdroogproces (lyofilisatie). Hierdoor kan het allograftweefsel bij kamertemperatuur in een verzegelde verpakking worden bewaard. Door dit lyofilisatieproces wordt het weefsel bevroren en wordt het watergehalte teruggebracht tot minder dan 6% van het oorspronkelijke gewicht. Dit gebeurt door een primair droogproces, sublimatie genoemd, dat wordt gevolgd door een secundair droogproces, desorptie genoemd. Deze vermindering van het watergehalte ondersteunt geen biologische activiteit of chemische reacties in het weefsel. In het algemeen worden gevriesdroogde allograften in de Verenigde Staten niet algemeen gebruikt voor sportgeneeskundige toepassingen. Zij worden op grote schaal gebruikt voor niet-orthopedische reconstructieprocedures op neurochirurgisch en urologisch gebied.