Krok drugi: Przetwarzanie tkanek
Po przejściu przez dawcę procesu badań przesiewowych, podejmuje się kilka kroków w celu zapewnienia standardowego przetwarzania tkanki alloprzeszczepu. Wszystkie tkanki są przetwarzane z zastosowaniem technik „aseptycznych”, które obejmują standardowe techniki sali operacyjnej. Kiedy tkanki są pobierane od dawcy, termin „pobranie” został z szacunkiem zastąpiony terminem „odzyskanie”. Istnieją limity czasowe dla tkanek, które mają być odzyskane. Ustanowiono 24-godzinne okno, podczas którego tkanki ciała muszą być odzyskane według standardów AATB.
Odzyskiwanie odbywa się najczęściej na sali operacyjnej lub w wyznaczonym centrum odzyskiwania. Sporadycznie, może to być wykonane w kostnicy. W tej procedurze chirurgicznej pomaga zespół techników. Techniki stosowane na sali operacyjnej, w tym przygotowanie i obłożenie dawcy, są podobne do tych, jakie obowiązują w standardowych protokołach operacyjnych. Stosowana jest sterylna technika z użyciem obłożeń, fartuchów, rękawiczek i sterylnych narzędzi. Każda tkanka jest pobierana, hodowana, pakowana, oznaczana, uszczelniana i wysyłana w przeznaczonych do tego celu pojemnikach w temperaturze zamrażania. Większość tych tkanek jest odzyskiwana przy użyciu tej aseptycznej techniki pobierania tkanek. Do zakażenia może dojść podczas tego procesu lub podczas przenoszenia do pojemników przed przybyciem do banku tkanek. Ta aseptyczna technika nie powinna być traktowana jako proces sterylny. Udokumentowano, że zanieczyszczenie pochodzi z przewodu pokarmowego lub oddechowego dawcy (zanieczyszczenie agonalne).10,12 Ostatnie epidemie udokumentowały to zanieczyszczenie po śmierci z rozpadem układu pokarmowego, jak również odzyskanie po asystolii w późnym czasie poza standardami bankowości tkanek.23
Banki tkanek badają bioburden powierzchni tkanek i towarzyszącego płynu tkankowego otrzymanych tkanek. Bioburden jest definiowany jako liczba skażonych organizmów znajdujących się w danej ilości materiału przed poddaniem go procedurze sterylizacji. Tkanka alloprzeszczepu ma złożoną powierzchnię fizyczną z pęknięciami i szczelinami, które utrudniają usunięcie wszystkich potencjalnych patogenów. Udokumentowano, że posiewy z wymazów powierzchniowych są czułe tylko w 70% do 92%.26 Amerykańska Konwencja Farmakopealna,18 standard przemysłu medycznego dla testowania sterylności i innych procedur kontroli jakości, stwierdziła, że posiewy z wymazów nie powinny być używane jako ostateczny dowód sterylizacji. Kultury powinny być używane do monitorowania uprzednio zwalidowanych procesów sterylizacji. Niektóre banki tkanek odrzucają tkanki, jeśli przy ich wstępnym otrzymaniu występuje duża ilość bioburdenów.
Podczas przetwarzania tkanek banki tkanek dążą do oczyszczenia i sterylizacji tkanek przeznaczonych do przeszczepów. Sterylizacja jest definiowana jako proces, który zabija wszystkie formy życia, zwłaszcza mikroorganizmy. Sterylność została wyrażona jako matematyczne prawdopodobieństwo ryzyka. FDA ustaliła poziom zabezpieczenia sterylności (SAL) 10-3 jako odpowiedni dla medycznych wyrobów biologicznych do implantacji. Oznacza to, że istnieje szansa (prawdopodobieństwo) 1 na 1000, że żywy mikrob może istnieć w lub na urządzeniu do implantacji. Konwencjonalne alloprzeszczepy mięśniowo-szkieletowe są rutynowo klasyfikowane jako HCT/P przez FDA/Centrum Oceny Środków Biologicznych w Badaniach (CBER). Association for the Advancement of Medical Instrumentation (AAMI)4 stwierdza, że SAL równe 10-6 jest odpowiednie dla urządzeń medycznych. Obecnie AATB wymaga SAL równego 10-6 jako swojego standardu, różniącego się od standardu FDA.3
Różne techniki sterylizacji i zatwierdzonego przetwarzania są obecnie stosowane przez główne banki tkanek w Stanach Zjednoczonych. W dalszym ciągu opracowywane są nowsze techniki przetwarzania w celu poprawy bezpieczeństwa tkanek. Większość procesów sterylizacji opiera się na traktowaniu tkanek „naszpikowanych” różnymi patogenami lub tkanki są wynurzane lub zanurzane w płynach zawierających interesujące nas patogeny. Z biologicznego punktu widzenia nie jest to to samo, co tkanka, która została zainfekowana „systemowo”. Ważność tych technik testowania wymaga dalszych badań.
FDA jest ostatecznym organem zarządzającym branżą bankowości tkanek, ale nie stwierdza konkretnie, która technika przetwarzania sterylizacji jest najlepsza lub która powinna być stosowana. W ramach ostatnich przepisów dotyczących GTP, FDA wymaga, aby każdy bank tkanek, który składa pisemne oświadczenie o sterylności alloprzeszczepu wraz z etykietą, podlegał niespodziewanym inspekcjom i przeglądowi przez FDA.19,22 Każdy bank tkanek musi posiadać potwierdzone dane dla swoich oświadczeń o sterylności w oparciu o indywidualną metodę przetwarzania tkanek. Większość banków tkanek używa zastrzeżonej formuły różnych detergentów biologicznych, alkoholu, antybiotyków i nadtlenku wodoru.
W tabeli 9-1 wymieniono przykłady kilku głównych procesów banków tkanek, w tym formuły takie jak Allowash XG firmy Lifenet, która wykorzystuje technikę szorowania i intensywne etapy odkażania z użyciem alkoholu, antybiotyków i nadtlenku wodoru. Proces oczyszczania tkanek BioCleanse firmy Regeneration Technologies, Inc. (RTI), wykorzystuje zautomatyzowany proces próżniowo-ciśnieniowy o niskiej temperaturze z nadtlenkiem wodoru i alkoholem. Musculoskeletal Transplantation Foundation (MTF) stosuje proces oczyszczania tkanek z alloprzeszczepów (ATP), w którym wykorzystuje się detergent nie zawierający związków chemicznych, nadtlenek wodoru i alkohol z koktajlem antybiotykowym. Tissue Bank International (TBI) posiada TranZgraft, opatentowany proces sterylizacji stosowany w niskiej temperaturze. Allosource stosuje Validated Sterilizer jako proces dezynfekcji. Te banki tkanek zwalidowały swoje indywidualne, zastrzeżone procesy sterylizacji do poziomu SAL 10-6
Każda metoda przetwarzania tkanek powinna być skuteczna w inaktywacji wirusów i zabijaniu bakterii. Powinien on skutecznie wnikać do tkanki i być bezpiecznie usuwany z tkanki przy zachowaniu mechanicznych i biologicznych właściwości tkanki.
Żadna sprawdzona technika nie jest bardziej skuteczna w przetwarzaniu lub sterylizacji tkanki alloprzeszczepu do użytku u ludzi. Potrzebne są długoterminowe badania w celu oceny różnych technik przetwarzania w czasie. Nie wszystkie alloprzeszczepy mięśniowo-szkieletowe z tkanek miękkich mogą być bezpiecznie sterylizowane. Chondrocyty w alloprzeszczepach chrząstki stawowej mogą zostać nieodwracalnie uszkodzone przez różne techniki przetwarzania.
Promieniowanie gamma jest bardzo skutecznym czynnikiem sterylizującym, który generuje wolne rodniki, które mogą niekorzystnie wpływać na strukturę kolagenu. Udokumentowano, że wyższe dawki promieniowania są szkodliwe dla tkanki, a obecnie banki tkanek powszechnie stosują promieniowanie o niskiej dawce w celu usunięcia zanieczyszczeń powierzchniowych.6,9
Kilka banków tkanek stosuje proces liofilizacji (liofilizacja). Dzięki temu tkanka alloprzeszczepu może być przechowywana w temperaturze pokojowej w szczelnie zamkniętym opakowaniu. W procesie liofilizacji tkanka zostaje zamrożona, a zawartość wody zostaje zredukowana do mniej niż 6% jej początkowej wagi. Odbywa się to w procesie suszenia pierwotnego zwanego sublimacją, po którym następuje proces suszenia wtórnego zwanego desorpcją. Takie zmniejszenie zawartości wody nie wspomaga żadnej aktywności biologicznej ani reakcji chemicznych zachodzących w tkance. Ogólnie rzecz biorąc, liofilizowane alloprzeszczepy nie są powszechnie stosowane w medycynie sportowej w Stanach Zjednoczonych. Są one szeroko stosowane w nieortopedycznych procedurach rekonstrukcyjnych w dziedzinie neurochirurgii i urologii.
.