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!