Martin Imhof Abt. f. Gynäkologie und Geburtshilfe Klinikum Weinviertel Korneuburg Gewinnung und Gewinnung und Bedeutung von Bedeutung von Stammzellen aus dem Stammzellen aus dem Nabelschnurblut Nabelschnurblut
Martin Imhof
Abt. f. Gynäkologie und Geburtshilfe Klinikum Weinviertel Korneuburg
Gewinnung und Gewinnung und Bedeutung von Bedeutung von
Stammzellen aus dem Stammzellen aus dem NabelschnurblutNabelschnurblut
- Mutterzelle aller Körperzellen
Grundlagen
- Besondere Langlebigkeit
Stammzellen
Stammzelle Idente Stammzelle
Differenzierte Zelle
Teilung
Stammzellen – Hierarchie
totipotente Stammzellen
pluripotente Stammzellen
Embryonale Stammzellen
Fetale Stammzellen
Adulte Stammzellen
Quelle: http://www.bats.ch/publications/stammzellreport/04.htm
Stammzellen – Hierarchie
Stammzellquellen
Embryonale Stammzellen
Postembryonale Stammzellen
(Adulte Stammzellen)
reprogrammierte Stammzellen
- Einlagerungstechniken -
A l l o g e n = Nabelschnurblut als Fremdspende
HLA-Bestimmung und Kryopräservation
Zentral registriert
Vorwiegend zur Knochenmarksrekonstituierung
- Einlagerungstechniken -
A u t o l o g = Nabelschnurblut für den „Eigenbedarf“
keine HLA Bestimmung vor Kryopräservation
Eigenleistung bzw. Privatversicherung
Therapeutischer Einsatz von Stammzellen
• Stammzelltherapie bei Krebs Und Autoimmunerkrankungen
• Stammzelle und Gentherapie
• Stammzellen zur Gewebeerzeugung
Heutiger Stand der Stammzelltherapie
Blutkrankheiten, z.B. Leukämie
Erkrankungen des Lymphsystems, wie
Hodgkin-Lymphom
Knochenmark-TX
Autoimmunerkrankungen
Krebstherapie
Krebspatient
Gewinnung von Nabelschnur-blut-Stammzellen bei der Geburt
Chemotherapie/Radiotherapie
Stammzelltransplantationzur Wiederherstellung des
blutbildenden Systems
Gewinnung eigenerStammzellen aus dem Blut
Suche nach Fremdspendern
Entwicklung der Stammzelltransplantationen in Europa
A. Gratwohl et al., BMT 1998, 22:227; 1999, 24:231; Infusionsther Transfusionsmed 1999, 26 (suppl. 1):6
473880
2786
2175
4645
3092
10200
4393
12199
4751
13919
5391
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
1983 1991 1993 1996 1997 1998
EigentransplantatFremdtransplantat
AnzahlTransplantationen
Überlebensraten insgesamt – nach TX von Nabelschnurstammzellen
Gluckman et al. NEJM (1997) 337: 373-381
Behandlung von Autoimmunerkrankungen
Lupus Ery.Chemotherapie u/o
RadiotherapieZerstörung der autoaggressiven
Zellen
Stammzelltrans-plantation
Gewinnung von Nabelschnur-blut-Stammzellen bei der Geburt
Autoimmunerkrankungen und Stammzell-Transplantationen
Lupus 2001;10(3):214-5
Immunoablation and haemopoietic stem cell transplantation for severe autoimmune disease
with special reference to systemic lupus erythematosus.
Tyndall A.
Experimentelle Ansätze
Stoffwechselerkrankungen• Krabbe Krankheit (Leukodystrophie) Erkrankung d. Nervensystems
Escolar ML et al.Transplantation of umbilical-cord blood in babies with infantile Krabbe's disease• N Engl J Med. 2005 May 19;352(20):2124-6.
• Stammzelltransplantation bei Hurler Syndrom (Mucopolysaccharidose)
Staba SL et al. Cord-blood transplants from unrelated donors in patients with Hurler's syndrome N Engl J Med.2004 May 6;350(19):1960-9
• Stammzelltransplantation bei systemischer Amyloidose
Vesole DH.High-dose therapy and autologous hematopoietic stem cell transplantation for patients with primary systemic amyloidosis: a Center for International Blood and Marrow Transplant Research Study.
Mayo Clin Proc. 2006 Jul;81(7):880-8.
Anwendungsmöglichkeiten für Stammzellen
• Stammzelltherapie bei Krebs
• Stammzelle und Gentherapie
• Stammzellen zur Gewebeerzeugung
88,7
7,61,9 1,0 0,4 0,3 0,1
0
100
Autolog Allogen Syngen Xenogen Autolog,Allogen
Allogen,Syngen
Unbekannt
Herkunft von Zellen bei Gentherapien
Quelle: The Journal of Gene Medicine; http://www.wiley.co.uk/genetherapy/clinical/cell-sources.html; 1. März 1999
(Weltweit 3134 behandelte Patienten)
(%)
Anwendungsmöglichkeiten für Stammzellen
• Stammzelltherapie und Krebs
• Stammzellen und Gentherapie
• Stammzellen zur Gewebeerzeugung
Anwendung von Stammzellen
Humaner Ohrknorpel auf Nude-Maus gewachsen
Pluripotenz von Stammzellen
Zwischenstufen
Pluripotente Stammzelle
Stammzellen-Vermehrung
Knochenmark Neuronen Herzmuskel Inselzellen
Multipotenz von adulten Stammzellen
Mögliche Mechanismen der Multipotenz von adulten Stammzellen. Bereits festgelegte (z. B. hämatopoetische) Stammzellen transdifferenzieren unter bestimmten Gewebseinflüssen in Vorläuferzellen verschiedener Gewebe (= echte Plastizität) (A) oder multipotente Stammzellen differenzieren in hämopoietische oder verschiedene nichthämopoetische Präkursoren (B)
Anwendung von Stammzellen
z.B.:
Diabetes Inselzellen
Leberzirrhose Leberzellen
Angina Pectoris Herzmuskel
Gefäßprothese mit autologem Endothel
Mögliche Anwendungen endothelialer/mesenchymaler Stammzellen
Schmidt et al Umbilical cord blood derived endothelial progenitor cells for tissue engineering of vascular grafts.
Ann Thorac Surg 2004, 2094- 2098
Mögliche Anwendungenendothelialer/mesenchymaler Stammzellen
MitwachsendeHerzklappen bei
konnatalem Klappenfehler
Schmidt et al.. Engineering of biologically active living heart valve leaflets using human umbilical cord-derived progenitor cells.
Tissue Eng. 2006 Nov;12(11):3223-32
Anwendung neuronaler Stammzellen
Beobachtung
Experiment
Newt-Rattenmodell
Nabelschnurblut
Stimulierung zur neuronalenDifferenzierung
Schlaganfall
• Symptombesserung• Bildung neuer Zellen im Infarktgebiet
Intravenöse Injektion
Aktuelle Forschungsprojekte
Differentiation of cord blood and placenta derived pluripotent progenitor cells into neural and muscle cells in vitro.
Dr. Pavlova, Boltzmanninstitut für Nabelschnur(blut) und Stammzellmedizin, Wien
Experimentelle Ansätze
Neovascularization of ischemic myocardium by human bone-marrow-derived angioblasts prevents cardiomyocyte apoptosis, reduces remodeling and improves cardiac function. Kocher AA. et. al. Nat Med 2001 Apr;7(4):430-6
Herzinfarkt
Diabetes
Directed engineering of umbilical cord blood stem cells to produce C-peptide and Insulin Cell Proliferation, June 2007. Vol 40 Issue 3 pages 367-380
Experimentelle Ansätze
Schlaganfall
Newman MB, Emerich DF, Borlongan CV, Sanberg CD, Sanberg PR.Use of human umbilical cord blood (HUCB) cells to repair the damaged brain.
Curr Neurovasc Res. 2004 Jul;1(3):269-81. Review.
Rückenmarksverletzungen
Moviglia GA et al. Combined protocol of cell therapy for chronic spinal cord injury. Report on the electrical and functional recovery of two
patients. Cytotherapy. 2006;8(3):202-9
Stammzelltherapie
Kausalen Behandlung
Phasen der CB-Abnahme
Vorbereitungsphase
Nabelschnurblutabnahme
Versendung des gewonnen CB
Dokumentation der Abnahme
Vorbereitungsphase
• Aufklärung
• Einverständniserklärung
• Voruntersuchung
Vorzugsweise in der 24-28. Woche im Zuge einer MuKi-Untersuchung
Aufklärung
• Geplantes Procedere• Vor- und Nachteile• Hinweise auf die notwendige
Weiterverarbeitung • Art und Dauer der Lagerung • Möglichkeit der Beschädigung oder Nicht-
Verwendbarkeit
• Noch keine klinische Standardtherapie
Einverständniserklärung
• Freiwillige, kostenpflichtige vereinbarte Abnahme von CB
• Bestimmung der notwendigen Infektionsmarker
• anonymisierte Dokumentation (Beachtung des Datenschutzes!!!)
• Entsorgung des CB nach Vertragsablauf
Voruntersuchung
• Anamnese
• Untersuchung der Schwangeren
• Infektionsmarker (TPHA, Hepatitis B und C, HIV-Genome)
• Ausschluss einer Kontraindikation
Kontraindikationen zur CB-Abnahme
• Infektionskrankheiten mit Gefahr der perinatalen Infektion des Neugeborene
• Schwere Komplikationen in der Spätschwangerschaft
• Schwere perinatale Asphyxie des Neugeborenen
• Frühgeburtlichkeit beziehungsweise intrauterine Dystrophie (Geburtsgewicht unter 1500 g)
CB- Entnahme
• Ärzte• Hebammen• Diplomiertes Pflegepersonal• MTA
Gewinnung durch:
Nur nach entsprechender Schulung!!!
Letztverantwortung: leitender Geburtshelfer
Cord Blood Abnahmeteam
• jährliche Absolvierung einer facheinschlägigen Schulung
• abgeschlossene Ausbildung zu Facharzt, Hebamme, DKS und DKP oder MTA
• Teilnahme an mindestens 100 Geburten
• mindestens 3 Nabelschnurblutabnahmen unter Aufsicht vor erstem Einsatz
Mindesterfordernisse:
Qualitätsbeauftragter ....
Abnahmetechnik
Auf einem sterilen Tuch mit undurchlässiger Unterseite oder zusätzlicher Plastikunterlage sind vorzubereiten:
• 1 sterile Schale mit z.B. Betaseptic
• 3 sterile Tupfer
• 1 Paar sterile Latexhandschuhe
• 1 steriles Einmal-Tuch
Abnahmetechnik
1. Abnahmesystem auspacken und bereitlegen (bei Sectio steril auf einen separaten Instrumententisch) 2. Die Abnahme erfolgt durch eine zur Abnahme berechtigten Person unterstützt von einer durchgehend anwesenden Assistenz.
3. Sterile Handschuhe anziehen und das sterile Tuch unter Nabelschnur legen.
4. Nabelschnur auf einer Länge von 10 cm, 3 mal desinfizieren und mindestens 30 Sekunden einwirken lassen.
Leitlinie - Geburtshilfe Zweck: Gewährleistung eines sicheren und effektiven Vorgehens in ausgewählten Situationen
Anleitung zur Abnahme von Nabelschnurblut Für MACO Pharma Abnahmebeutel (MSE 2204D) und alle baugleichen Systeme
Bestandteile des Abnahmesets:
- Blutbeutel+Abnahmesystem
- Transport-Behältnis - Verschlußklebestreifen
- Patientendatenformulare 1 Blutbeutel 2 Abnahmenadel + blaue Sicherheitskappe 3 Zitratbeutel (Ventil = Pfeil) 4+5 Klemmenverschluss 6 Reservenadel + blaue Sicherheitskappe 7 Klemmenverschluss Reservenadel
A b n a h m e t e c h n i k Die Abnahme erfolgt unmittelbar nach Abnabelung des Neugeborenen und bei noch ungeborener Plazenta. Die Abnabelung des Neugeborenen sollte idealerweise (Blutmenge!) spätestens 1-2 Minuten nach der Geburt erfolgen. I st es medizinisch unumgänglich, kann auch nach Entwicklung der Plazenta Nabelschnurblutabgenommen werden. Achtung Zwillingsschwangerschaften: erst nach Abnabelung beider Zwillinge Nabelschurblut abnehmen! Auf einem sterilen Tuch mit undurchlässiger Unterseite oder zusätzlicher Plastikunterlage sind vorzubereiten:
1. Abnahmesystem auspacken und bereitlegen (bei Sectio steril auf einen separaten Instrumententisch).
2. Kindnahe abnabeln. Die Abnahme erfolgt vom Geburtshelfer oder Hebamme unterstützt von einer durchgehend anwesenden Assistenz. Sterile Handschuhe anziehen und das sterile Tuch mit undurchlässiger Unterseite unter die Nabelschnur legen
Blutbeutel mit Abnahmesystem
1 sterile Schale mit Betaseptic 3 sterile Tupfer 1 Paar sterile Latexhandschuhe 1 steriles Einmal-Tuch
1. Nabelschnur von Auflagerungen befreien und auf einer Länge von 10 cm im ganzen Umfang 2 mal mit Betaseptic desinfizieren und dieses insgesamt mindestens 60 Sekunden einwirken lassen. 2. Klemme (4 + 5) öffnen, Klemme (7) muss geschlossen sein! Abb.1, 3. Schutzhülle von Nadel (2) abziehen Abb.1, 4. NabelschnurVENE punktieren Nadel zu 2/ 3 in Vene vorschieben Abb.2, 5. Blutbeutel (3) tief Lagern und bewegen. (Gesamtabnahmedauer etwa 60-90s) 6. Wenn die Abnahme beendet ist, Klemme (4) verschliessen Abb.3, 7. Schutzkappe über die Abnahmenadel ziehen.
( ) Abb.3, 8. Ventil (Pfeil) nahe Zitratbeutel brechen und Zitratbeutel (3) ausrollen Abb.4+5, 9. Klemme (5) verschliessen und Blutbeutel Beschriften Abb.6,
Blutbeutel nach Vorschrift verpacken und Gemeinsam mit Patientendatenformular und ev. Thermoelementen in die Transportbox legen und diese versiegeln. !!!!Wichtig!!! bei Zimmertemperatur lagern
Abb.2
Abb.3
Abb .1
Abb.4
Abb.5
5
Abb.6
Nabelschnurblut-Entnahmeset
3
2
5
4
6
1
7
1 Blutbeutel mit Etikett
2 Abnahmekanüle mit Schutzkappe und Sicherheitshülse
3 Zitratbeutel (Ventil = Pfeil)
4+5+7 Klemmverschluss
6 Reservekanüle
Nabelschnurblutentnahme
Punktion der Nabelschnur
nach der Geburt
Abb.1
Einstich in die Vene
3/4 der Nadel
vorschieben
Nabelschnurblutentnahme
Während Abnahme: Beutel tief lagern und bewegen
Nabelschnurblutentnahme
1. Nadelhülse überziehen
und Klemme verschließen
Nabelschnurblutentnahme
2. Ventil brechen
3. Zitrat ausrollen
Nabelschnurblutentnahme
4. Klemme verschließen
Beschriftung des Abnahmebeutels:
• Name, Geburtsdatum der Mutter• Nachname, Geburtsdatum,
Geburtszeit und Geschlecht des
Kindes• Abnehmende Stelle, abnehmende
Person
Nabelschnurblutentnahme
Versand
• Verständigung des Transportdienstes unmittelbar nach der Geburt
• Transport zum Verarbeitungszentrum innerhalb von 24 Stunden
• Zwischenlagerung bei Raumtemperatur in einem dafür vorgesehenen Raum der geburtshilflichen Abteilung (Kreissaalbereich)
• Beschriftung des Präparates und des Transportcontainers muss eine eindeutige Identifizierung des Präparates gewährleisten
Einfluss der Transport- und Prozessdauer auf die Funktionalität der Stammzellen
p < 0,05
0
2
4
6
8
10
12
14C
FU
-GM
(x1
03 /m
L)
< 24 h 24 - 30 h > 30 h
Dokumentation
• Einverständniserklärung
• Daten der Kindesmutter: Alter, Blutgruppe (AB0, Rhesus), Schwangerschaftskomplikationen, klinischer Status zum Zeitpunkt der Entbindung
• Neugeborenes: Zeitpunkt der Geburt, errechneter Termin beziehungsweise Schwangerschafts-woche, Art der Entbindung, Komplikationen bei der Entbindung, Geschlecht, Geburtsgewicht, Geburtslänge, APGAR
• Protokoll über die Entnahme des CB.
Verantwortung und Zuständigkeit
• Aufklärung über das festgelegte Procedere
• Einholung der Einverständnisserklärung
• Überprüfung der Eignung zur autologen Einlagerung von CB
• Korrekte Entnahme des CB
• Verständigung des Transportdienstes
• Dokumentation
Der Geburtshelfer ist letztverantwortlich für:
Aktuelle Situation
Gewebesicherheitsgesetz gültig seit Anfang 2008
6 Monate Übergangsfrist
Meldung der Entnahmestellen
Danach ohne Genehmigung verboten
(20. September 2008)
Etablierung von Entnahmestellen
Aktuelle Situation
Entnahme in Krankenhaus erschwert möglich
- ungeeignete Räumlichkeiten
- fluktuierendes Personal
- organisierte Schulungen und
Qualitätskontrolle schwierig
- Zellgewinnung nicht in Grundkonzept einer
Geburtshilfe
Aktuelle Situation
Umbilicale Stammzellen PRO
- Teilungsfreudig
- Differenzierungsfreudig
- Infektions- und Tumorzellfrei
- Leicht und ökonomisch zu gewinnen
- Gut „sortierte“ Bank möglich
- Menge (Aplasiezeit)
Umbilikale StammzellenCONTRA
- Fehlende Graft versus Leukemia Reaction
- Wiederübertragung einer genetischen Anlage?
- Privatleistung, selten autologe Spende
- Vor allem hämatopoetische Stammzellen
Conclusio
• Die Gewinnung von Nabelschnurblut - Stammzellen ist unkompliziert und ethisch unbedenklich
• Erste Behandlungserfolge ermutigend
• Weg von der kurativen hin zur kausalen Therapie
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!