Levensduur 4°C versus Optisol in corneale opslagmedia

1. Doel / specifieke doelen

   Het doel van deze studie is het succes van het bewaren van een donorhoornvlies in Optisol GS, de huidige standaardoplossing waarin het donorhoornvlies vóór de operatie wordt bewaard, te vergelijken met het opslaan van het donorhoornvlies in Life 4°C, een nieuwere oplossing. Laboratoriumtests die hebben geleid tot de recente goedkeuring van deze nieuwe opslagoplossing door de Food and Drug Administration hebben gesuggereerd dat deze oplossing de gezondheid van de endotheelcellen mogelijk beter ondersteunt dan Optisol GS. Hoewel er uitgebreide in vitro en ex vivo gegevens zijn met betrekking tot Life 4°C en zijn transportkamer, zijn er geen korte of lange termijn in vivo studies om de prestaties klinisch te onderzoeken en de relatie tussen de prestaties en Optisol GS en zijn transportkamer. Dit onderzoek is opgezet om deze vragen te onderzoeken.

   1.1 STUDIEDOELSTELLINGEN Primaire doelstelling: bepalen of endotheelcelverlies na EK vergelijkbaar is 6 maanden postoperatief voor donorhoornvliezen behouden in Life 4°C vs. Optisol GS corneale opslagmedia

   Secundair doel: bepalen of de helderheid van het transplantaat na EK vergelijkbaar is 6 maanden na de operatie voor donorhoornvliezen bewaard in Life 4°C versus Optisol GS corneale opslagmedia

2. Achtergrond en betekenis

Momenteel schat de Eye Bank Association of America (EBAA) dat 3500 tot 5000 Amerikanen gemiddeld 1-2 maanden wachten om een ​​penetrerende of endotheliale keratoplastiek te ondergaan. De situatie wereldwijd is aanzienlijk complexer en de beschikbaarheid van weefsel is veel beperkter. Gezien dit tekort aan weefsel is er veel onderzoek gedaan om de bewaartijd van de donor te verlengen en toch een levensvatbaar endotheel te behouden, wat cruciaal is voor een succesvolle transplantatie. De verlengde conserveringstijd heeft de hoornvliestransplantatie-operatie getransformeerd tot een electieve procedure en heeft de beschikbaarheid van beschikbaar donorweefsel vergemakkelijkt. Het behoud van het hoornvlies omvat echter vele andere factoren naast het simpelweg verlengen van de bewaartijd van de donor.

De functionele status van het endotheel, epitheel en aanhoudende deturgescentie van het hoornvlies na conservering van het hoornvlies zijn van groot klinisch belang en dragen in de eerste plaats bij aan het succes van het chirurgische resultaat. Andere aandachtsgebieden die moeten worden aangepakt bij de ontwikkeling van een volledig conserveringsmedium voor het hoornvlies, zijn onder meer de verbetering van de genezing van hoornvlieswonden en de vermindering of eliminatie van het normale progressieve verlies van endotheelcellen na keratoplastiek. Behoud van bestaande endotheelcellen tijdens conservering van het hoornvlies is belangrijk omdat endotheelcellen na penetratie van keratoplastiek sneller verloren gaan dan bij normale veroudering1. Tijdige en adequate genezing van hoornvliesweefsels is vereist om de gezichtsscherpte te herstellen.

De huidige "gouden standaard" in medium voor hoornvliesconservering bij 4°C is Optisol GS (Bausch & Lomb Surgical, Inc.). Dit is een verbeterde formulering van Optisol 2 (Chiron Vision, Irvine, CA, U.S.A.) gemodificeerd door toevoeging van 200 µg/ml streptomycinesulfaat. Optisol bewaarde het cornea-endotheel evenals DexSol (Chiron Vision, Irvine, CA, U.S.A.), het voorheen veelgebruikte corneale conserveringsmedium, en was beter in het voorkomen van stromale zwelling tijdens opslag 2-5. De toevoeging van streptomycine aan gentamicine in conservatiemedia voor het hoornvlies was effectief tegen resistente bacteriestammen6. Optisol GS vertoonde verbeterde antibacteriële activiteit zonder enige verhoogde toxiciteit voor het endotheel7-8. In vitro studies van Optisol GS bewaarde menselijke cornea concludeerden dat de bewaartijd bij 4°C beperkt is door het onvermogen om cornea-epitheel langer dan 1 week te behouden, hoewel 84% van het endotheel levensvatbaar werd geacht na drie weken opslag 9,10. Uit een klinische studie bleek dat de kans op een epitheliaal defect 1 dag na penetrerende keratoplastiek toenam naarmate de bewaartijd in Optisol GS11 toenam.

Optisol GS is een medium dat chondroïtinesulfaat bevat, aangevuld met dextran, extra antioxidanten, energiebronnen en voedingssubstraten12. Deze componenten richten zich op het begrip dat het hoornvlies nog steeds metabolisch actief is bij lage opslagtemperaturen. De samenstelling van synthetische media moet de verhoogde stromale hydratatie aanpakken die optreedt bij een langere bewaartijd en lagere temperaturen. Bij de progressie van de ontwikkeling van medium voor corneaconservering op middellange termijn werd dextran, een osmotisch middel, toegevoegd in een poging om de intraoperatieve rebound-zwelling geassocieerd met chondroïtinesulfaatbevattend medium te verminderen. Chondroïtinesulfaat en dextran helpen bij het voorkomen van stromale hydratatie door de colloïdale osmotische druk in de waterige omgeving rondom het opgeslagen hoornvlies te verhogen. Langdurige deturgescentie van het hoornvlies tijdens en na conservering van het hoornvlies is van groot klinisch belang, waardoor de transplantatiechirurg minder problemen ondervindt bij het hanteren en hechten, waardoor het risico op transplantaatfalen afneemt

Een superieur hoornvliesconserveringsmedium zou de cellulaire levensvatbaarheid behouden terwijl de huidige opslagtijden worden verlengd voor een efficiënter gebruik van donorweefsel, stromale zwelling voorkomen om keratoplastiek te vergemakkelijken, en microbiologische groei elimineren of onderdrukken om zeldzame maar catastrofale endoftalmitis te voorkomen.

2.1 ONDERZOEKSMIDDEL Life 4°C is een door de FDA goedgekeurd, nieuw geavanceerd conserveringsmedium voor de cornea (30 ml) voor opslag van menselijke cornea's die geschikt zijn voor keratoplastiek gedurende maximaal 14 dagen onder koeling (2-8°C). Life 4°C is een steriel, niet-pyrogeen, geavanceerd gebufferd medium voor het conserveren van de cornea dat is aangevuld met chondroïtinesulfaat (membraanstabilisator), recombinant humane insuline (versterker van het celmetabolisme), dextran (osmotisch middel), glutathion (antioxidant, vrije radicalenvanger). , enzymcofactor), gestabiliseerde L-glutamine, ATP-precursoren, voedingscelsupplementen, aminozuren, vitaminen, sporenelementen, gentamycine, streptomycine en fenolrood (pH-indicator). Life 4°C is ontwikkeld om gedurende de gehele bewaartijd van het hoornvlies te worden gebruikt, door stromale zwelling te voorkomen, het hoornvliesepitheel in stand te houden en te zorgen voor een optimaal behoud van endotheelcellen.

Daarnaast is TRANSEND een nieuw opslag-, kijk- en transportsysteem voor het hoornvlies. Het is ontworpen voor prestaties om de uitdagingen van langdurige opslag, spiegelmicroscopie en verzending aan te gaan. De TRANSEND-kijkkamer is ontworpen om plaats te bieden aan grotere sclerale randen die nodig zijn voor de nieuwste chirurgische ingrepen. Het grotere mediumvolume (30 ml) en de grotere vloeistofstroom naar het hoornvlies verminderen de opbouw van metabolisch afval, wat belangrijk is voor de cellulaire gezondheid. Verhoogd mediumvolume resulteert in uitstekend behoud van het hoornvlies met minimale zwelling van het hoornvlies tijdens opslag. De TRANSEND-kijkkamer maakt gebruik van zowel een bovenafdichting als een O-ring zijafdichting voor lekvrije prestaties. Het hoornvlies wordt stevig vastgehouden tijdens opslag, spiegelmicroscopie en verzending. De kijkkamer is gammabestraald, daarom zijn er geen ETO-residuen. Het gebruik van nieuwe verzegelingen elimineert het gebruik van hitteverzegelingen voor hoge temperaturen. De buitenste transportcontainer zorgt ervoor dat de binnenste kijkkamer droog en veilig bij de chirurg aankomt.