Patogeninaktivering!

Patogeninaktivering! Eller?
Folke Knutson R.N.,M.D.,Ph.D.
Klinisk immunologi och
Transfusionsmedicin
Akademiska sjukhuset
Uppsala
Equalis användarmöte 131023
Hur bedömer vi storleken på en risk?
Calman. BMJ 1996;313: 799-802.
2004 – Transfusjonsreaksjoner
Risiko for alvorlig transfusjonsreaksjon
70
60
50
40
Norge
DART
SHOT
30
20
10
GV
HD
P
PT
TR
AL
I
lo
Ak
d
ut
tr
ea
ks
j.
Sm
itt
e
An
dr
e
0
Fe
il b
% av risiko
Är Blodtransfusion farligt?
• En blodtransfusion har aldrig varit säkrare än
vad den är idag
• Betyder det att den är riskfri?
• Nej och den kommer aldrig att bli det
• Vilka är då riskerna?
Current Transfusion-Associated Risks
to Patients
Experience with an re-emerging and emerging pathogens
Chikungunya
Red – newly emerging diseases Blue – re-emerging/resurging diseases
Adapted from Morens DM. Nature. 2004;430:242–9.
Sjukdomsutbrott i Europa
Jan – Aug 2011
Source: WHO
Global Alert and Response (GAR) reports
by WHO*
• 16 August: WNV in Europe (Albania (2 cases), Greece (22), Rumania (1), Russia (11))
• 27 May: EHEC in Germany
• 18 April: Measles outbreaks in 33 EU countries
Other outbreaks in 2011:
• Avian Influenza: Egypt, Indonesia, Cambodia, Bangladesh
• Yellow fever: Cote d’Ivoire, Sierra Leone and Uganda
• Meningococcal: Chad
• Wild poliovirus: Cote d’Ivoire
• Ebola: Uganda
• Poliomyelitis: Pakistan and Chad
• Cholera: Congo
*WHO GAR reporting website WHO. Disease outbreaks per year
Transfusion-transmitted infections in UK
1996 – 2009 (SHOT)
• Viruses (none fatal)
–
–
–
–
–
–
HBV – 10
HCV – 2
HIV – 2
HAV – 3
HTLV – 2 (pre-testing)
HEV – 1
• Malaria – 2 (1 fatal)
• vCJD – 4 (all fatal)
• Bacteria
– 40 incidents (43
recipients)
• 33 platelets (9 deaths)
• 7 red cells (2 deaths)
Svårigheter med att detektera
bakterier
Tillväxtkurva för en bakterie population
108
(c) Stationary phase
Reproduction = Death
107
(c) Decline phase
Reproduction lowest
Death highest
Logarithm of cell numbers
106
105
1,000,000
100,000
104
10,000
103
1000
102
101
(a)
Lag
phase
(b)
Logarithmic (log) phase
Reproduction highest
Death lowest
0
Time
100
10
Olika bakterier växer olika fort
Organism
Time to detection*
Bacillus cereus
15.12.7
Bacillus subtilis
11.80.4
Candida albicans
19.72.0
Clostridium perfringens
16.70.4
Coynebacterium species
25.60.5
Escherichia coli
10.80.2
Klebsiella oxytoca
11.60.1
Propionibacterium acnes
28534.2
Pseudomonas aeruginosa
15.00.2
Staphylococcus aureus
11.90.2
Staphylococcus epidermis
20.81.7
Serratia marcescens
10.70.1
Streptococcus viridans
23.92.4
All organisms have
different growth kinetics
*Times to detection for the 10 CFU per mL innoculation experiments; values given as mean±SD h
Olika begränsningar när det gäller
detektion av bakterier
• Olika tester har olika begränsningar
• Detta beror på:
• När provet tas
• Volymen av provet
• Hur fort bakterien tillväxer och hur dess
metabolism ser ut
• Hur ser metodens känslighet ut
• Är metoden avpassad för just den bakterien
• När utförs testet
• Är provet representativt
Om man testet är reaktivt, förhindrar det transfusion?
Results from the implementation of bacterial detection techniques revealed
that only 46.7% of confirmed positive cultures were prevented from being
administered to patients1
Sanquin Blood Bank South West Region, Rotterdam, The Netherlands
A four-year review of bacterial screening found that
48% of contaminated platelet units were transfused
before they could be recalled2
Flemish Red Cross
1. Beckers EAM. Slides presented during the Congress of the International Society of Blood Transfusion, Edinburgh, July 2003, P086. 2.
Claeys H, Logghe F, Vandekerckhove B, et al. Slide kit presented at ISBT 2003, P086.
Patogenreduktions tekniker
• Plasma
Solvent-detergent
• Första licens 1985 avseende faktor VIII koncentrat - 1993
använt av 28 tillverkare av plasma produkter
• Inaktiverar höljeförsedda virus genom att lösa upp höljet
• Pooler på 500 - 1,520 ABO identiska donationer
• SD tas bort
• SD plasma – är registrerat som läkemedel och finns att
köpa (Octaplas)
• Går ej att användas för cellinnehållande komponenter
Methylene-blå behandling
• Beskrevs först 1991
• Phenothiazine färgämne använt för behandling av
methaemoglobinaemi, det visade sig att det
inaktiverade virus i bla media
• Binder till DNA och I kombination med ljusbehandling
och syre korsbinds detta
• Går inte att använda för erytrocyter pga att ljuset
absorberas av röda blodkroppar, förstör trombocyt
funktionen
Patogen reduktions tekniker
• Både Plasma och trombocyter
• Eller bara trombocyter
Intercept/Amotosalen
Mechanism of Action
UVA Illumination
Amotosalen
(S-59)
DNA or RNA
of pathogen
Docking
Permanent Crosslinking
Mirasol/Riboflavin
Mechanism of action
Normal pathogen DNA
Riboflavin binds to DNA
Illumination reaction breaks DNA
Riboflavin absorbs light in visible and UV region
Photolysis through electron transfer and oxidative chemistry
DNA/RNA breaks result in inability of pathogen to replicate
Ennever et. al., Pediatric Res 1983; 17: 234
Ito et. al., J Biol Chem 1993; 268: 13221
Theraflex UVC(Macopharma)
• Fortfarande i kliniska studier?
• Vid sökning på deras hemsida finns ingen
info så….
• Endast UVC belysning
• Inaktiverar höljeförsedda och några icke
hölje försedda virus, bakterier och
leukocyter
• Låg toxicitet, cell och protein funktioner
sägs vara bibehållna
Patogen inaktivering av röda blodkroppar?
Platelets and plasma
Addition of S-59
Red blood cells
Addition of S-303
Removal
UVA
activation of
S-59
Removal
pH activation
of S-303
Vad gör INTERCEPT RBC System
• Reducerar risken avseende ett stort antal
patogener, i vissa fall där det ännu ej finns
tester
• Ersätter gamma strålning
23
INTERCEPT RBC:
Hur fungerar det
• S-303 är en alkylerare som går på nukleinsyran och snabbt diffunderar
in i virus, bakterier, parasiter och blod celler. Den är konstruerad för att
reagera snabbt och brytas ned
• Glutation (GSH) används för att undertrycka sidoeffekter av effektorn på
andra biologiska material
Linker
Effector
Reaction
Degradation
Anchor
Targeting
Docking & Permanent Crosslinking
(Helical regions of DNA & RNA)
24
Strålning
vad händer i cellen
• Joniserad strålning ger olika typer av
cellskador på DNA, t.ex.
• Dubbelt strängbrott
• Enkelt strängbrott
• basskador
Ytterligare cellskada
• cirka 70% av strålskador
orsakas av fria syreradikaler
som produceras genom radiolys
av cellulära vattenmolekyler
Hur tar vi hänsyn till gamma
strålning
 Erytrocyter till vuxna
 kan bestrålas upp till 14 dagar efter
tappning
 kan lagras upp till 28 dagar efter
tappning
Källa: Handbok för Blodcentraler, kap. 4,
Leukocyt inaktivering
• Leukocyt inaktivering evaluerades med “First
Generation S-303 treatment system”
• 5 logs reduktion av leukocyt inaktivering
• Antalet S-303/DNA bindningar var 1:29 baspar
(eller 34 bindningar per 1000 baspar)
– 1275 gånger fler strängbrott av nukleinsyra än
med 25 Gy gamma strålning (1:37000 baspar)
Hanson D, Propst M, et al. (2001). High Titer Leukocyte inactivation in INTERCEPT
Red Blood Cells (RBC), Transfusion Clinique et Biologique. 8(S1): 45s.
Studie Design
• 450 mL CPD tappades som vanligt och sedvanlig
komponent beredning utfördes
• ABO matchade par av filtrerade SAGMAN röda
blandades och delades (n=12)(“någon” förstörde en
påse så det blev 11 par)
• D0 placerades en i paret i 4°C och den andra
behandlades med “S 303 Treatment System” för röda
(S-303 RBC)
• D1, gammastrålades den andra i paret med 25 Gy (IR
RBC)
• Prov togs D1, 14, 28 och 42
In vitro data som visar ……..
Tabell borttagen. Får ej publiceras på Equalis webplats.
Reduktion av
transfusionsreaktioner
Impact of Pathogen Inactivation on Transfusion
Reactions in a Regional Blood Center: EFS Alsace
Before
INTERCEPT
Patients transfused (n)
2,050
Acute reactions (%)
0.53
Patients with reactions (%)
2.90
After
INTERCEPT
2,069
0.14
1.70
JP Cazenave et al Canadian Consensus Conference 2007
Platelet and RBC Use Before and After
INTERCEPT: EFS Alsace, France
Before (2003)
After (2006)
Platelet recipients (n)
2,050
2,069
Total Dose (x1011) / Patient
26.9
27.0
Platelet + RBC recipients (n)
1,715
1,763
RBC Units / Patient
14.4
13.5
JP Cazenave et al 2007, Canadian Consensus Conference
Acute Transfusion Reactions: Three Periods of
Platelet Transfusion (JP Cazenave, C Waller)
PC-PLASMA
1/1/2003 –
1/07/2003
PC-TSOL
5/9/2005 – 5/3/2006
PC-INTERCEPT
20/7/2006 –
20/1/2007
Patients with ATR (n)
40/976
29/1120
19/1122
Acute reactions (n)
40/4929
33/5664
21/6718*
Acute reactions/1000 PC
Patients with reactions
8.1
4%
*Fever/chills - 7; allergy - 3; others - 11 (9 RBC immunization, 2 volume overload)
No TRALI, bacterial sepsis or death. All reactions were grade 1 and 2
5.8
3%
3.1
2%
Transfusionsreaktioner, Uppsala
januari-oktober 2006
Trombocyt
transfusioner
Bestrålade
Patogeninaktiverade
Övriga
Totalt
antal
TR, antal
1182
15
16
1213
13
0
0
13
TR= Transfusionsreaktion
januari-oktober 2007
TR, %
Trombocyt
transfusioner
1,1
Bestrålade
Patogeninaktiverade
Övriga
1,1
Totalt
antal
TR, antal
TR, %
357
1051
0
1408
3
5
0
8
0,8
0,5
0,6
Transfusionsreaktioner med
plasma
36
36
Hemovigilance Data from EFS:
INTERCEPT Plasma compares favorably to competition
Severe Allergic
Plasma
Type
Quantity
% of
Total
TRALI
/1000bc
Grades 3-4
(Anaphylactic)
/1000bc
SD Plasma
142533
38.4
Quarantine
1378
0.4
Intercept
22933
MB Plasma
Total
Allergic
All grades
/1000bc
1
0.0070
4
0.028
48
0.34
6.2
0
0.00000
0
0
7
0.31
204814
55.1
1
0.0049
8
0.039
114
0.56
371658
100.0
2
0.00538
12
0.032
169
0.45
37
Finns det något som talar mot PI
trombocyter?
HOVON study (Kerkhoffs et al, Br J
Haematol 2010;150:209-217
• Study in Netherlands stopped after interim analysis –
results presented at AABB Nov 09
• 3 arms, PC in plasma, in PAS, and in PAS pathogen reduced
• PI arm mean 1 hour CCI 11.4 vs 17.5 in plasma (P<0.0001)
• 24 hour mean CCI PI 8 vs 13 in plasma (P<0.0001)
• Bleeding in 24 patients PI vs 14 in plasma (P=0.045)
• Independent DMC stopped trial
Dubbel dos
Minska kostnader
• En dubbel dos aferes trombocyter och en PI
minska kostnaderna
• Att göra samma sak med BC-trombocyter tog
lite längre tid
Hypotetisk kostnadsberäkning
• Att skicka prov för odling på alla trombocyter i
Uppsala skulle kosta cirka 1,1 million
• Om vi använder de tidigare presenterade studiedata
som visar att man inte kan stoppa alla med växt utan
bara 46%
• Då får vi en hypotetisk kostnad på 2,4 millioner
• När jag gjorde denna beräkning betalade vi 1,9
millioner för Intercept årligen
• Räknar man på detta sätt blir det kostnadseffektivt
Slutsats
• PI är en ny teknik
• Det ökar kostnaden och påverkar logistiken
• Varje centra måste själv räkna ut sin egen
cost/benefit analys för varje komponent
• För oss i Uppsala tycker vi för tillfället att PI av
trombocyter är kostnadseffektivt jämfört med
odling
• PI av röda kan vara en fördel istället för
gammastrålning och där är PI en bonus
• Men situationen avseende patogener kan
ändras snabbt så vem vet…
Om det kommer någon annan patogen
som vi måste ta hänsyn till?
• H7N9 ???
• Eller något vi ännu ej känner till
Tack