NL193971C - Perfusaat voor het conserveren van organen. Waterige samenstelling voor het conserveren en bewaren van organen. - Google Patents

Description

« 1 193971

Waterige samenstelling voor het conserveren en bewaren van organen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een waterige samenstelling voor het conserveren en bewaren van een orgaan dat bestemd is voor implantatie in een patiënt, welke samenstelling een lactobionaat en een 5 gedialyseerd hydroxyethylzetmeel met een molecuulgewicht van 150.000 tot 350.000 dalton bevat.

Een dergelijke samenstelling is bekend uit een artikel van N.V. Jamieson e.a. in Transplantation Proceedings Vol. 20 nr. 1 suppl. 1: International Organ Transplantation Forum Pittsburg PA 8-11 september 1987, blz. 945-947, getiteld: Successful 24- to 30-Hour Preservation of the Canine Liver.: A Preliminary Report. Dit artikel beschrijft een oplossing (”UW-oplossing”) die K+-lactobionaat en hydroxyethylzetmeel en 10 daarnaast kalium- en/of natriumdiwaterstoffosfaat, adenosine, magnesiumsulfaat, gluthation, raffinose, allopurinol, insuline en bactrim bevat. De pH was 7,4, de osmolaliteit 320-330 mOsm/l, de K*-concentratie was 120 m mol/i en de Na+-concentratie was 30 m mol/l. Het lactobionaat en raffinose dienen als imper-meanten voor het tegengaan van door onderkoeling opgewekte opzwelling van cellen. Het gebruike hydroxyethylzetmeel wordt als gedialyseerd omschreven, maar de wijze waarop dialyse van het hydroxy-15 ethylzetmeel is uitgevoerd wordt niet nader beschreven. Het artikel verwijst naar eerder gebruik van de UW-oplossing bij het koud bewaren van konijnenlevers in een geïsoleerd perfusiesysteem gedurende 24 uur. Het artikel zelf heeft betrekking op de transplantatie van hondenlevers. Voor implantatie werden de levers kort gespoeld via bloedvaten met de UW-oplossing en vervolgens onder koeling met ijs 24 tot 26½ uur of 30 tot 31½ uur in de UW-oplossing bewaard.

20 Het gebruik van hydroxyethylzetmeel in samenstellingen voor het bewaren van organen was al eerder bekend uit een artikel van R.M. Hoffmann e.a. in Arch. Surg. Vol. 118, augustus 1983, blz. 919-921 getiteld ’’Synthetic Perfusate for Kidney Preservation". Dit artikel vermeldt dat volgens eerder onderzoek hydroxyethylzetmeel niet geschikt was als colloïdaal materiaal in een vloeistof voor het bewaren van te transplanteren nieren, maar dat gebleken was dat een hydroxyethylzetmeel met een laag molecuulgewicht (gemiddeld 25 250.000 dalton) wel geschikt was als colloïdaal materiaal voor het verkrijgen van oncotische druk in een perfusaat.

Omdat normaal hydroxyethylzetmeel ongeschikt is kan zonder meer aangenomen worden dat ook het hydroxyethylzetmeel dat volgens genoemde publicatie van N.V. Jamieson is toegepast een gemiddeld molecuulgewicht van ongeveer 250.000 dalton zal bezitten, hetgeen in het traject van 150.000 tot 350.000 30 valt.

Nieren van honden konden door hypotherme gepulseerde perfusie tot 72 uur bewaard worden. Het artikel beschrijft een oplossing die behalve hydroxyethylzetmeel, natrium- of kaliumgluconaat, kaliumfosfaat, glucose, gluthation, magnesiumgluconaat, HEPES (N-2-hydroxyethylpiperazine-N+-2-ethaansulfonzuur)-penicilline, dexamethason, fenol-rood, insuline en caldumchloride bevat, en waarvan de pH op 7,35 is 35 ingesteld en waarvan de osmolaliteit 330-350 mOsm/l is.

Ook in een artikel van Jan. A. Wahlberg e.a. in Cryobiology 23 477-482 (1986) getiteld "Development of a Cold Storage Solution for Pancreas Preservation” wordt het gebruik van hydroxyethylzetmeel vermeld. In dit artikel wordt beschreven dat in een vloeistof voor het bewaren van een te transplanteren pancreas van een hond raffinose betere resultaten geeft dan sacharose en mannitol. Verder wordt vermeld dat lactobio-40 naat betere resultaten geeft dan gluconaat of chloride. In tabel 4 wordt een oplossing voor koud bewaren beschreven die dezelfde bestanddelen als bovengenoemde UW-oplossing en verder dexamethason bevat.

In een ander artikel van Jan. A. Wahlberg e.a. in Transplantation 43 nr. 1 (1987) blz. 5-8, getiteld ”72-Hour Preservation of the Canine Pancreas”, waarvan de inhoud is meegedeeld op een congres gehouden in Chicago in mei 1986, wordt een onderzoek beschreven waarbij de oplossing van tabel 4 van 45 bovengenoemd artikel in Cryobiology werd gebruikt bij het bewaren van het linkergedeelte van een hondenpancreas voor segmentale autotransplantatie. Het uitgenomen linker pancreassegment werd gespoeld met de oplossing en voor implantatie gedurende 48 of 72 uur bij 0°C in deze oplossing bewaard. Vervolgens werd het pancreassegment teruggeplaatst in dezelfde hond, waarbij eerst het rechter gedeelte van de pancreas werd verwijderd.

50 Met de bekende oplossingen is het mogelijk te transplanteren organen na uitnemen bij de donor hetzij door eenvoudig koud bewaren na doorspoelen, hetzij door hypotherme pulserende perfusie zo lang te bewaren, dat er voldoende tijd is voor het onderzoeken van histocompabiliteit van donor en recipiënt, het uitwisselen van organen, met name nieren, tussen transplantatiecentra, het zorgvuldig preoperatief voorbereiden van de recipiënt, het verkrijgen van voorlopige resultaten van de donorcultuur en voldoende 55 tijd voor het herstellen van vaten van uitgenomen nieren voor implantatie.

Het is echter wenselijk de periode gedurende welke uitgenomen organen bewaard kunnen worden verder te verlengen, zodat er ruimere mogelijkheden zijn een geschikte recipiënt te vinden, en methoden voor het 193971 2 onderzoeken van de organen die meer tijd vergen, zoals een gemengde lymfocytencultuur, toegepast kunnen worden.

Gevonden is nu dat door in een samenstelling voor het conserveren en bewaren van te transplanteren organen een hydroxyethylzetmeel met een gemiddeld molecuulgewicht van 150.000 tot 350.000 dalton die 5 geen hydroxyethylzetmeel met een molecuulgewicht van minder dan 50.000 dalton bevat, toe te passen het mogelijk is nieren gedurende een langere tijd te bewaren.

Derhalve voorziet de uitvinding in een waterige samenstelling als in de aanhef omschreven, met het kenmerk, dat bestanddelen met een molecuulgewicht van minder dan 50.000 dalton door dialyse uit het hydroxyethylzetmeel zijn verwijderd.

10 Onder omstandigheden waarbij door perfusie met de samenstelling van een lactobionaat en hydroxy-ethylzetmeel volgens het bovengenoemde artikel in Arch. Surg. nieren drie dagen bewaard konden worden, is het met de samenstelling van de uitvinding mogelijk nieren ten minste vijf dagen te bewaren.

De oplossing van de uitvinding kan zowel voor eenvoudig koud bewaren na doorspoelen met de oplossing als voor hypotherme pulserende perfusie worden gebruikt.

15 Het hydroxyethylzetmeel zorgt als colloïdaal materiaal voor de noodzakelijke oncotische druk en voorkomt daardoor uitzetting van extracellulaire ruimte.

Met betrekking tot laagmoleculair hydroxyethylzetmeel wordt nog gewezen op een artikel van H.P. Ferber e.a. in Arzneimitel-Forschung 35 (I) M.3 615-622 (1985) getiteld ’’Studies on Hydroxyethyl Starch” dat beschrijft dat hydroxyethylzetmeel met een molecuulgewicht lager dan 60.000 dalton in vivo bij de mens uit 20 het bloedplasma door de nieren kan worden opgenomen en in de urine kan worden afgescheiden. Uit dit artikel was echter niet te voorzien dat bij uitgenomen nieren hydroxyethylzetmeel met een gewicht van minder dan 50.000 dalton uit de waterige samenstelling in de nieren wordt opgenomen en niet wordt afgescheiden, maar zich in de interstitiêle ruimten van de nier en in de tubdair ruimten ophoopt, waardoor weefseloedeem wordt veroorzaakt en de nier wordt beschadigd.

25 Ten opzichte van serumalbumine dat ook als colloTdaal materiaal voor het verkrijgen van oncotische druk wordt toegepast en waarmee tamelijk lange bewaartijden mogelijk zijn, heeft hydroxyethylzetmeel het voordeel dat het een synthetisch materiaal is, zodat er geen variaties in de samenstelling optreden.

Het in de samenstelling van de uitvinding gebruikte hydroxyethylzetmeel is bij voorkeur een gemodificeerd hydroxyethylzetmeel en heeft een gemiddeld molecuulgewicht van 150.000 tot 350.000 dalton en in 30 het bijzonder van 200.000 tot 300.000 dalton en een substitutiegraad van 0,4 tot 0,7. De samenstelling heeft bij voorkeur osmolaliteit van ongeveer 320 mOsm/l, een K+-concentratie van 120 mM en een Na+-concentratie van 30 mM.

Het hydroxyethylzetmeel wordt gedialyseerd tegen gedestilleerd-gedeïoniseerd water ter verwijdering van kleine hydroxyethyizetmeelcomponenten, met inbegrip van ethyleenglycol en ethyleenchloorhydrine die als 35 nevenproduct van de hydroxyethylering bij de bereiding van het hydroxyethylzetmeel verkregen zijn en die toxisch zijn, alsmede de overgebleven aceton en natrium.

Bij het succesvol bewaren van te transplanteren organen in de kou is het van groot belang om intracellulaire verzuring te voorkomen. Gebrek aan bloed stimuleert glycolyse en glycogenolyse (Pasteur-effect), zelfs in de kou; gebrek aan bloed doet ook de vorming van melkzuur en daarmee de concentratie van waterstof-40 ionen toenemen. Verzuring van weefsel is fataal voor cellen en kan het vrijkomen van hyaroiytische enzymen uit de lysomen teweegbrengen en de eigenschappen van mitochondriên veranderen.

Het voorkomen van intracellulaire verzuring is dan ook een belangrijk vereiste voor een goede conservering. Sommige studies hebben aangetoond dat doeltreffend bufferen van oplossingen voor bewaren in de kou of het toepassen van doorspoeloplossingen met een alkalische pH, het bewaren van lever (Lie, TS et 45 al., Transplant Proc. 1984,16, blz. 134-137) en pancreas (Abstract, Amer. Soc. of Transplant Surgeons 13th Annual Meeting, 28-29 mei, 1987) verbetert. De bij voorkeur toegepaste samenstelling volgens de uitvinding heeft een pH van ongeveer 7,4.

Om beschadiging door zuurstofradicalen tijdens het conserveren en bewaren van te transplanteren organen te voorkomen bevat de samenstelling bij voorkeur glutathion.

50 Om bij het bewaren en conserveren van te transplanteren organen bij lage temperatuur, in de cellen belangrijke energie vereisende processen, zoals bijvoorbeeld de Na+ pompactiviteit, in stand te houden is het nodig dat in de cellen voldoende adenosinetrifosfaat (ATP) aanwezig blijft. ATP ontleedt echter snel tijdens het bewaren in de kou tot verbindingen zoals adenosine, inosine en hypoxanthine, die gemakkelijk het celmembraan kunnen passeren en dan in de cel niet meer beschikbaar zijn voor hernieuwde ATP-55 synthese.

Om de ATP-synthese in de cellen in stand te houden bevat de bij voorkeur toegepaste samenstelling derhalve adenosine.

______ I

Claims (5)

10 Adenosine 1,34 g Allopurinol 0,136 g Glutathion (gereduceerd) 0,922 g Pentafractie** 50,00 g Kaliumhydroxie (10 N) 10,0 ml

15 Natriumhydroxide of zoutzuur - pH 7,4 instellen tot Water voor injectiedoeleinden - 1,01 volume aanvullen tot

20. Andere hydraten kunnen uiteraard worden gebruikt onder verkrijging van een equivalente hoeveelheid. ** Het in het voorbeeld verkregen hydroxyethylzetmeel. De uitvinding verschaft derhalve een langere, klinische orgaanconserveringstijd en da toepassing van een synthetisch colloïde leidt tot minder variatie dan die welke optreedt bij perfusaten die bereid zijn uit natuurlijke materialen, zoals serum albumine.

25 Het volgende voorbeeld licht de verwijdering van bestanddelen met een molecuulgewicht van minder dan 50.000 dalton uit hydroxyethylzetmeel verder toe. Voorbeeld Bereiding van pentafractie 30 100 g Hydroxyethylzetmeel met een molecuulgewicht van 200.000 tot 300.000 dalton en een substitutie· graad van ongeveer 0,4-0,5 werd opgelost in gedestilleerd-gedeïoniseerd water ter bereiding van een 10 gew.%-ige oplossing. De hydroxyethylzetmeeloplossing werd gebracht in dialysezakjes (34 mm x 46 cm) met een molecuulgewichtsgrens van 50.000 dalton, welke in een vat van 10-15 I met gedestilleerd-gedeïoniseerd water werden gebracht en 72 uur werden geroerd. Het water werd dagelijks ververst en het 35 hydroxyethylzetmeel werd verzameld en bij -20°C bevroren tot het werd gebruikt

40 Waterige samenstelling voor het conserveren en bewaren van een orgaan dat bestemd is voor implantatie in een patiënt welke samenstelling een lactobionaat en een gedialyseerd hydroxyethylzetmeel met een molecuulgewicht van 150.000 tot 350.000 dalton bevat, met het kenmerk, dat bestanddelen met een molecuulgewicht van minder dan 50.000 dalton door dialyse uit het hydroxyethylzetmeel zijn verwijderd. '