Neuartige Methode zur Transplantation von Pankreasinseln in das Omentum

Trotz kontinuierlicher Fortschritte bei der pharmakologischen Insulinsubstitution, der Insulingabe und der Überwachung des Glukosespiegels wird Typ-1-Diabetes immer noch mit spezifischen Organ-Spätkomplikationen in Verbindung gebracht. Während der wichtigste pathophysiologische Faktor für ihre Entwicklung eine chronische Hyperglykämie ist, bleibt der entscheidende limitierende Faktor für das Erreichen normaler oder nahezu normaler Blutzuckerwerte das Risiko einer Hypoglykämie. Stabile Glukosespiegel in der Nähe des Normalbereichs, die ohne Angst vor niedrigen Abweichungen aufrechterhalten werden, wurden bisher nur durch Pankreas- oder Inseltransplantation erreicht, jedoch auf Kosten eines chirurgischen Eingriffs und einer lebenslangen Immunsuppression, um eine Abstoßung des Transplantats und ein Wiederauftreten des Autoimmunprozesses zu verhindern. Eine Transplantation wird daher nur bei Patienten mit schwerwiegenden Diabetes-Komplikationen in Betracht gezogen, bei denen die Lebensqualität nicht akzeptabel ist. Diese Gruppe umfasst jetzt auch Personen mit Hypoglykämie-Unbewusstheitssyndrom, kompliziert durch schwere lebensbedrohliche hypoglykämische Episoden, bei denen eine qualifizierte medizinische Behandlung einschließlich verfügbarer technologischer Unterstützung versagt hat.

Die meisten Inseltransplantationen werden derzeit minimalinvasiv durch Infusion in die Pfortader mit anschließender Aussaat in der Leber durchgeführt. Diese Art der Implantation birgt jedoch immer noch erhebliche Risiken einer Blutung während der perkutanen Portalkatheterisierung oder einer Portalthrombose. Mehrere andere Faktoren legen nahe, dass die Leber möglicherweise nicht der optimale Ort für die Inselinfusion ist.

Der optimale Ort für das Inseltransplantat sollte auf einem minimalinvasiven Transplantationsverfahren basieren, die Verwendung relativ großer Gewebevolumina (z. B. für Präparate mit geringer Reinheit) ermöglichen, eine nichtinvasive Längsüberwachung und einen Zugang für die Biopsie ermöglichen. Eine portale Blutdrainage wäre vorzuziehen, um physiologische Stoffwechselreaktionen zu reproduzieren.

Diese Anforderungen könnte eine Implantation in das Omentum erfüllen, da es eine große, gut vaskularisierte Oberfläche darstellt und die Kapillarbetten direkt unter dem Mesothel liegen. Omentum ist leicht zugänglich und venöses Blut wird in das Pfortadersystem abgelassen (wie bei den einheimischen Inseln). Eine Technik zur Transplantation menschlicher Inseln in das Omentum wurde kürzlich am Diabetes Research Institute in Miami unter der Leitung von C. Ricordi entwickelt. Die Miami-Gruppe zeigte, dass die entweder in Spender- oder autologem Plasma resuspendierten und in der Omentaltasche verteilten Inseln nicht zusammenklebten und eine regelmäßige Verteilung auf der Omentumoberfläche ermöglichten. Eine bessere Zellanhaftung wurde durch die Zugabe von humanem Thrombin in klinischer Qualität erreicht, was die Entwicklung eines biokompatiblen, abbaubaren Gels unterstützte, das das Inseltransplantat enthielt. Diese Technologie, die keine biologische Ex-vivo-Manipulation mit den Inselzellen beinhaltet (und daher in der EU nicht unter den Begriff „moderne Therapie“ fällt], erfordert nicht die Verwendung irgendwelcher offiziell noch nicht zugelassener Medikamente oder medizinischer Instrumente, könnte direkt in einem klinischen Pilotversuch angewendet werden und dazu beitragen, die Entwicklung einer effizienteren und sichereren Methode für die Inselzelltransplantation bei Patienten mit Typ-1-Diabetes zu beschleunigen.

Die Forscher schlagen vor, eine klinische Pilotstudie an 10 Typ-1-Diabetikern durchzuführen, die an Hypoglykämie-Unbewusstheitssyndrom und Episoden schwerer Hypoglykämie leiden, in denen eine Therapie mit Transplantation allogener Pankreasinseln nach den aktuellen Kriterien des Instituts für klinische und experimentelle Medizin indiziert wäre (IKEM). Pankreasinseln werden isoliert und für die Transplantation vorbereitet, wobei die etablierte Labortechnik mit geringfügigen Modifikationen, die den neuesten Erkenntnissen entsprechen, verwendet wird. Im Gegensatz zur derzeitigen Routine wird das Inselpräparat nicht perkutan in die Pfortader verabreicht, sondern unter Verwendung eines (mini-)laparoskopischen Zugangs auf der Oberfläche einer Omentaltasche platziert. Die Zelladhärenz wird durch Zugabe von humanem Thrombin in klinischer Qualität erreicht, das mit Plasma reagiert, um ein biokompatibles, abbaubares Gel zu erzeugen, das das Inseltransplantat enthält. Die Studienverfahren basieren auf dem vom DRI entwickelten Protokoll mit Modifikationen, die sich aus der Erfahrung des Teams des Antragstellers und der Ausstattung lokaler Einrichtungen ergeben.

Es wird erwartet, dass insgesamt 10 Patienten mit Typ-1-Diabetes mit beiden eingeschlossen werden

1. problematische Hypoglykämie, die auf eine medikamentöse Therapie, einschließlich intensiver Insulintherapie, Aufklärung und Verwendung technologischer Hilfsmittel, nicht anspricht, oder 2. Nierenerkrankungen im Endstadium, die für eine Nierentransplantation in Frage kommen, aber aufgrund eines zu hohen chirurgischen Eingriffs nicht für eine Pankreas-Ganzorgantransplantation in Frage kommen Risiko

Einschlusskriterien (in Kürze) Die Einschluss- und Ausschlusskriterien der Studie erfüllen die Standard-Einschluss- und Ausschlusskriterien für Inseltransplantationen mit den folgenden Spezifikationen und sind (gekürzt) im Abschnitt „Eignung“ aufgeführt. Ausgeschlossen werden Patienten mit einem Body Mass Index (BMI) > 30 kg/m2 oder einem Patientengewicht von ≤ 50 kg und einer glomerulären Filtrationsrate von < 80 ml/min/1,73 m2. Zusätzliche Ausschlusskriterien, die im vollständigen Protokoll angegeben sind.

Die Inselisolation von einem kompatiblen Spender wird nach dem standardisierten Isolationsprotokoll durchgeführt, das in IKEM verwendet wird. Die Inseln werden bis zu 36 Stunden bei 37°C in CMRL-Medium ohne jegliche biologische Modifikation kultiviert. Die Eignung des Kandidaten wird durch klinische und Laboruntersuchungen neu bewertet. Sollte eine ausreichende Menge an Inseln (die eine Transplantation von 4000 IEQ/kg des Empfängers ermöglichen) gewonnen werden, wird der Kandidat auf das chirurgische Mini-Laparotomie-Verfahren vorbereitet und die immunsuppressive Induktionstherapie eingeleitet.

Nach der Kultivierung werden die Inselzellen gesammelt, zentrifugiert und nach Entfernung des Überstands in empfängereigenem Plasma rekonstituiert, wobei das Endverhältnis Plasma zu Pellet 2:1 beträgt. Die Operation wird in Vollnarkose durch einen laparoskopischen Zugang oder in Vollnarkose während des Nierentransplantationsverfahrens (kombinierte Insel- und Nierentransplantation) durchgeführt. Die Inselsuspension wird mit einer Pipette angesaugt und auf einer geeigneten Stelle der Omentaloberfläche (ca. 9 x 9cm). Menschliches Thrombin, rekonstituiert aus der routinemäßig verwendeten „chirurgischen Kleber“-Zubereitung Tisseel Lyo® (Baxter) (oder durch eine andere klinisch zugelassene Thrombinzubereitung) ungefähr im gleichen Volumen wie die Inselsuspension, wird als weitere Schicht auf die Inseln aufgetragen, um die Bildung zu fördern eines biologisch abbaubaren Gels, das das Inseltransplantat enthält. Dies sollte das Anhaften an der omentalen Oberfläche erleichtern und ein Pelletieren der Inseln verhindern. Das Omentum wird dann vorsichtig zu einem Beutel gefaltet und bei Bedarf mit Nähten fixiert. Die Operation sollte nicht länger als 1-2 Stunden dauern. Die Patienten werden nach der Operation für kurze Zeit auf der Intensivstation mit anschließender Betreuung auf der Intermediate Care Station wie nach Inseltransplantation üblich weiterverfolgt.

Wie bei der Immunsuppressionsbehandlung besteht die Induktion aus 3 Dosen Anti-T-Lymphozyten-Globulin, beginnend am Tag vor der Transplantation. Die prophylaktische Immunsuppression besteht aus einer Kombination von Tacrolimus (Ziel-Talspiegel 10-12 ng/ml, nach 3 Monaten ausschleichend auf 6-10 ng/ml) und Mycophenolatmofetil (1-2 g pro Tag). Zusätzlich wird Etanercept (ein TNF-α-Hemmer) vor der Transplantation verabreicht (50 mg sc.) mit anschließenden Dosen von 25 mg an den Tagen 3, 7 und 10. Vor der ersten ATG-Infusion wird nur eine Einzeldosis Kortikosteroide verabreicht. Alle diese Medikamente stellen die medizinische Standardtherapie nach Pankreas- oder Inseltransplantation bei IKEM dar. Eine standardmäßige antibiotische und antivirale Therapie wird gemäß den lokalen Richtlinien im IKEM verabreicht.

Der Blutzucker wird engmaschig überwacht und Insulin verabreicht, um nahezu normale Glukosespiegel zu erreichen, um eine Inselerschöpfung zu verhindern. Kontinuierliche subkutane Glukosemonitore werden nach der Entlassung aus dem Krankenhaus verwendet.

Die Nachbeobachtung der Studie nach der Transplantation umfasst 16 klinische Besuche. Darüber hinaus werden die Empfänger bei Bedarf medizinisch betreut.

Ziel der klinischen Studie ist es, die Sicherheit und Wirksamkeit der Transplantationsmethode zu testen. Der primäre Sicherheitsendpunkt wird der Nachweis der Patientensicherheit in allen Stadien der Studie sein. Primäre Wirksamkeitsendpunkte sind das Erreichen eines glykosylierten HbA1c von 53 mmol/mol 1 Jahr nach der Transplantation und keine schweren Hypoglykämie-Ereignisse von Tag 28 bis einschließlich 365 nach der Inseltransplantation.

Sekundäre Wirksamkeitsendpunkte (in Kürze) sind die folgenden: die prozentuale Verringerung des Insulinbedarfs, der HbA1c-Spiegel und die Reaktion des C-Peptids auf die Stimulation durch Test mit gemischten Mahlzeiten. Daten zur Glukosevariabilität und Hypoglykämiedauer, die aus dem kontinuierlichen Glukoseüberwachungssystem, Lebensqualitätsmessungen (SF 36-Fragebogen und Fragebogen zur Zufriedenheit mit der Diabetesbehandlung) erfasst wurden. Standardverfahren zur Bewertung der Qualität der Diabeteskontrolle (HYPO-Score, Clarke-Score, Mixed-Meal-Test).

Sekundäre Sicherheitsendpunkte: Sicherheit, einschließlich Inzidenz von Posttransplantationsinfektionen, bösartigen Erkrankungen, Morbidität und anderen unerwünschten Ereignissen (z. B. erhöhtes Körpergewicht und Bluthochdruck) im Zusammenhang mit konventioneller Immunsuppression. Nierenfunktion gemessen anhand von Serumkreatinin, GFR und anderen relevanten Laborparametern. Lipidprofile (Triglyceride, Gesamtcholesterin, LDL-Cholesterin, HDL-Cholesterin) im Zeitverlauf.

Bewertung der Häufigkeit und Schwere von Nebenwirkungen im Zusammenhang mit dem Transplantationsverfahren und der immunsuppressiven Therapie.

Statistische Auswertung Der Insulinbedarf wird anhand der Ein-Wochen-Selbstauskunftswerte geschätzt. Schätzungen der Populationsmittelwerte und Konfidenzintervalle für diese Mittelwerte werden für jeden Folgebesuch gemeldet. Die Anzahl schwerer hypoglykämischer Ereignisse wird aus den Selbstberichtswerten geschätzt, die bei jedem Nachsorgebesuch erhoben werden. HbA1c- und Serumkreatininspiegel werden bei Studieneintritt und bei jedem Nachsorgebesuch gemessen. Die GFR wird mit der aktualisierten CKD-MDRD-Methode geschätzt. Schätzungen der Populationsmittelwerte und Konfidenzintervalle für diese Mittelwerte werden für jeden Folgebesuch gemeldet. Lineare Mixed-Model-Methoden werden verwendet, um Trends über die Zeit zu beschreiben. Das Auftreten schwerwiegender unerwünschter Ereignisse wird nach Körpersystem tabellarisch aufgeführt und anhand der internationalen Terminologiekriterien für unerwünschte Ereignisse eingestuft. In Tierexperimenten werden Inselüberlebensraten (gefütterte Normoglykämie), Bereiche unter den Kurven von Blutzucker und Insulin während des intraperitonealen Glukosetoleranztests zwischen den Gruppen unter Verwendung von nichtparametrischen Wilcoxon- und Mann-Whithey-Tests und ggf. Caplan-Mayer-Überlebensplots verglichen.