Выживаемость эритроцитов (эритроцитов) после переливания крови у младенцев

Фаза I: включает только цель № 1 гранта Thrasher Foundation, в рамках которой будут изучаться взрослые предметы.

КОНКРЕТНАЯ ЦЕЛЬ № 1 (грант Thrasher Foundation): разработать in vitro и подтвердить in vivo у взрослых людей и младенцев с анемией способность биотинилировать эритроциты до 5 дискретных плотностей для одновременного определения кинетики эритроцитов нескольких различных популяций эритроцитов. Это требует расширения разработанной нами ранее технологии мечения биотином эритроцитов. После уточнения метод будет применяться в последующих целях, проводимых у детей с анемией, получающих трансфузии эритроцитарной массы по клиническим показаниям.

Как было предложено в наших предыдущих исследованиях выживаемости эритроцитов, мы ожидаем, что самая тяжелая маркировка биотином изменит внутренние структурные свойства эритроцитов, сократив их долгосрочное выживание. Проверочные исследования in vitro и in vivo, которые мы предлагаем у взрослых, необходимы, потому что условия для воспроизводимого получения дискретных плотностей биотина эритроцитов с соответствующими, близко расположенными интервалами окончательно не разработаны, и мы не определили эмпирически, какая из пяти плотностей не будет артефактной. сократить долгосрочную выживаемость эритроцитов. Мы можем использовать более легкие плотности для измерения выживаемости эритроцитов и более высокие плотности для одновременных измерений объема эритроцитов, необходимых для учета увеличения объема эритроцитов, вызванного ростом. Важно провести эти технико-экономические обоснования как у взрослых, так и у детей из-за совершенно разных физиологических состояний, то есть нормальные, здоровые взрослые находятся в устойчивом состоянии эритропоэза, в то время как критически больные дети с анемией испытывают множество клинических обстоятельств, которые нарушают выживаемость эритроцитов, например рост. флеботомия, промежуточное переливание крови и т. д.

В дополнение к методу мечения биотином эритроцитов для младенцев, получающих аллогенные трансфузии эритроцитов, будет применяться «метод дифференциальной агглютинации, антигенный метод» с использованием проточной цитометрии. Результаты двух методов будут сравниваться друг с другом. Метод дифференциальной агглютинации использует различия в поверхностных антигенах эритроцитов между донором и реципиентом для определения краткосрочной и долгосрочной выживаемости эритроцитов. Результаты генотипирования антигенов эритроцитов взрослого донора и младенца-реципиента (проведенного в Региональном центре крови долины Миссисипи) позволяют идентифицировать незначительные различия групп крови между эритроцитами донора и реципиента, так что соответствующим образом помеченные второстепенные антитела эритроцитов (имеются в продаже и используются банками крови для типирование эритроцитов по группам крови) можно использовать при проточно-цитометрическом определении выживаемости эритроцитов. Выживаемость эритроцитов, определенная для каждой биотиновой метки, и для антигенных различий эритроцитов будут сравниваться друг с другом. Метод дифференциальной агглютинации/антигена будет считаться «золотым стандартом», поскольку эритроциты маркируются ex vivo, ПОСЛЕ переливания эритроцитов, таким образом, без модификации поверхностных белков мембраны эритроцитов, как это происходит при биотинилировании. Наша гипотеза состоит в том, что добавление слишком большого количества биотина может привести к искусственному сокращению выживаемости эритроцитов in vivo, а более низкие дозы биотина - нет. Включив также результаты выживаемости эритроцитов методом дифференциальной агглютинации/антигена, мы сможем лучше подтвердить нашу гипотезу о биотине с множественной плотностью.

Нашей общей целью в этом исследовании является улучшение практики переливания эритроцитов (эритроцитарной массы) для анемичных, тяжелобольных младенцев. Этот проект получил поддержку от двух грантовых агентств: 1) Фонд Thrasher под названием «Восстановление эритроцитов и выживание после переливания крови у младенцев»; и 2) грант NIH PPG P01 HL046925, проект 1, озаглавленный «Выживание эритроцитов после переливания крови младенцам». Тезисы для обоих включены ниже. Этот проект будет реализован в два этапа:

Фаза I включает исследования аутологичных биотинилированных эритроцитов, перелитых нормальным, здоровым взрослым людям-добровольцам (см. Конкретную цель № 1 в реферате Thrasher Foundation ниже); и

Фаза II включает исследования младенцев, нуждающихся в переливании эритроцитов по назначению врача (см. Конкретные цели № 2, № 3 и № 4 в Резюме Фонда Thrasher ниже; и см. Конкретную цель № 4 в NIH, которая полностью включена в три исследования Thrasher). Грант конкретных целей).

Исследования фазы I завершены, и мы больше не набираем взрослых. Мы набираем младенцев для участия в исследованиях фазы II. Мы добавляем эти этапы последовательно, основываясь на рекомендации Марты Джонс, когда наше предложение было впервые представлено в IRB. Мы применили знания, полученные в ходе исследований Фазы I на взрослых добровольцах, для внесения изменений в дизайн нашего исследования для проведения Фазы II на младенцах, получающих переливание эритроцитарной массы по клиническим показаниям. В конце фазы II приводится обоснование включения нового сравнительного «золотого стандарта» метода определения выживаемости эритроцитов у младенцев («метод дифференциальной агглютинации, антигенный метод»). Мы завершили регистрацию всех взрослых субъектов для фазы I.

РЕЗЮМЕ I (ДЛЯ ГРАНТА THRASHER FOUNDATION)

Фон:

Анемичные новорожденные в критическом состоянии относятся к наиболее часто переливаемым группам пациентов в США. По оценкам, 130 000 младенцев ежегодно получают примерно 1 000 000 переливаний эритроцитарной массы. В отличие от взрослых, отсутствуют важные данные о продукте переливания для оптимальной выживаемости эритроцитов у младенцев. Этому недостатку способствуют два крупных недавних изменения в практике хранения неонатальной крови и переливания крови. К ним относятся: 1) использование перелитой крови взрослых доноров, хранящейся до 42-дневного лимита FDA, вместо использования только крови, хранящейся менее 7 дней, как это делалось ранее; и 2) потенциальное использование собственной крови младенца, взятой из плаценты, чтобы избежать рисков вирусных инфекций и реакций иммунного переливания из донорской крови. К сожалению, нет окончательных исследований младенцев, в которых бы рассматривались эти изменения путем прямого измерения выживаемости эритроцитов. Такие исследования младенцев были затруднены техническими проблемами. В частности, данные о выживаемости эритроцитов должны быть скорректированы с учетом роста, потерь при лабораторном кровопускании и промежуточных дополнительных переливаний эритроцитов, но на практике этого не происходит. Кроме того, вопросы безопасности препятствуют проведению многих исследований выживаемости эритроцитов у младенцев (например, воздействие радиоактивности 51Cr и удаление слишком большого количества крови у сегодняшних крошечных недоношенных детей). Действительно, до 1970 г. (конец использования 51Cr в качестве метки эритроцитов в исследованиях выживаемости эритроцитов младенцев) младенцы с массой тела менее 1500 г при рождении часто не выживали, а данных о выживаемости эритроцитов для самых маленьких, наиболее часто переливаемых младенцев сегодня не существует. чей вес при рождении составляет 500-1000 г.

Конкретные цели:

Конкретная цель № 1: разработать in vitro и подтвердить in vivo у взрослых способность к биотинилированию эритроцитов до 5 дискретных плотностей, которые можно измерить с помощью проточной цитометрии. Эти пять меток плотности биотина в эритроцитах будут использоваться в Конкретных целях № 2, 3 и 4 для одновременного определения выживаемости эритроцитов нескольких различных популяций перелитых эритроцитов у недоношенных детей.

Конкретная цель № 2. Определить, значительно ли увеличивается выживаемость эритроцитов донора и плацентарных эритроцитов при корректировке с помощью математического моделирования. Мы ожидаем, что несмоделированные значения существенно занижают выживаемость эритроцитов.

Конкретная цель №3. Сравнить результаты долгосрочной выживаемости эритроцитов для трансфузированных взрослых доноров и фетальных/плацентарных эритроцитов у новорожденных с анемией. Мы ожидаем, что более быстрый рост плода приведет к более сильному стрессовому эритропоэзу, что приведет к внутренним «дефектам» эритроцитов и укороченной выживаемости эритроцитов по сравнению с эритроцитами взрослых доноров.

Конкретная цель №4. Для количественной оценки влияния хранения на скорректированную моделью выживаемость эритроцитов взрослых доноров, перелитых новорожденным. Мы ожидаем, что хранение донорских эритроцитов не повлияет на выживаемость эритроцитов.

Дизайн исследования:

Предлагаемые здесь исследования основаны на методах биотинилирования и математического моделирования, разработанных нашей исследовательской группой для точного измерения выживаемости эритроцитов без воздействия радиоактивности на младенца. Метод мечения эритроцитов биотином хорошо подходит для новорожденных, поскольку он позволяет одновременно отслеживать несколько популяций эритроцитов в <10 мкл крови. Выживаемость эритроцитов, меченных биотином с различной плотностью, будет количественно оцениваться с использованием стандартных параметров выживаемости эритроцитов, т. е. краткосрочного 24-часового восстановления эритроцитов после трансфузии и долгосрочной смоделированной выживаемости эритроцитов, т. е. до 50 и 100% эритроцитов, меченных биотином. исчезли из обращения. Последние два измерения будут рассчитаны с использованием необходимых математических поправок на рост, потерю крови при лабораторных кровопусканиях и промежуточные переливания эритроцитов.

Только конкретная цель № 4 в реферате Thrasher Foundation включает в себя изучение младенцев на людях. Конкретная цель № 4) ИСПОЛЬЗОВАТЬ МЕТОДОЛОГИИ БИОТИНИЛИРОВАНИЯ ККК И МАТЕМАТИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ, ПОДТВЕРЖДЕННЫЕ НА ВЗРОСЛЫХ ОВЕЦАХ И НОВОРОЖДЕННЫХ ЯГНЯЦАХ, ДЛЯ ТОЧНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ПОСТТРАНСФУЗИОННОЙ КИНЕТИКИ ККК У НОВОРОЖДЕННЫХ С АНЕМИЧНОСТЬЮ, ПЕРЕЛИВАЕМЫХ СВЕЖИМИ АУТОЛОГИЧНЫМИ, СВЕЖИМИ АЛЛОГЕННЫМИ И СОХРАНЕННЫМИ АЛЛОГЕННЫМИ эритроцитами. Использование биотина, нетоксичного, нерадиоактивного витамина B, для одновременного различения различных популяций эритроцитов с помощью проточной цитометрии имеет решающее значение для достижения наших целей и имеет явные преимущества по сравнению с другими методами мечения эритроцитов как с точки зрения безопасности, так и точности. При использовании четырех конкретных целей для достижения нашей цели по внедрению более эффективных методов переливания путем определения оптимального продукта переливания эритроцитов для использования у анемичных НОВОРОЖДЕННЫХ.