Beiträge zur Transfusionsmedizin

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1 [Ca 2+ ] in t Beiträge zur Transfusionsmedizin m Transfusionsmediziner starten Informationsinitiative Kompetenznetzwerk für die Klinische Hämotherapie Versorgungssicherheit mit Blutkomponenten seltener Blutgruppen Priv.-Doz. Dr. med. Willy A. Flegel Prof. Dr. med. Axel Seltsam Priv.-Doz. Dr. med. Franz F. Wagner Hämatopoetische Stammzelltransplantation: Gewinnung, Präparation und klinischer Einsatz Dr. med. M. Wiesneth J. Burkhart Dr. rer. nat.t. Meyer Prof. Dr. med. H. Schrezenmeier Leitlinien der Bundesärztekammer zur Therapie mit Blutkomponenten und Plasmaderivaten Dr. med. Markus M. Müller Prof. Dr. med. Erhard Seifried

2 Inhalt Impressum Herausgeber: Die Ständige Konferenz der Geschäftsführer der DRK-Blutspendedienste vertreten durch: den Sprecher: Prof. Dr. Erhard Seifried, Sandhofstr. 1, Frankfurt/M den Vorsitzenden: Leonhard Stärk, Herzog-Heinrich-Str. 2, München beteiligte und für die Regionalteile zuständige Blutspendedienste: DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg - Hessen ggmbh, Mannheim Blutspendedienst des Bayerischen Roten Kreuzes, München DRK-Blutspendedienst Berlin - Brandenburg ggmbh, Berlin DRK-Blutspendedienst Mecklenburg-Vorpommern ggmbh, Neubrandenburg DRK Blutspendedienst Nord ggmbh, Lütjensee Blutspendedienst der Landesverbände des DRK Niedersachsen, Sachsen- Anhalt, Thüringen, Oldenburg und Bremen ggmbh, Springe DRK-Blutspendedienst Sachsen ggmbh, Dresden DRK-Blutspendedienst West ggmbh, Ratingen Redaktion (verantwortlich): Dr. Bernd Küpper, München Friedrich-Ernst Düppe, Hagen Feithstraße 182, Hagen Tel.: 02331/ Fax: 02331/ f.dueppe@bsdwest.de Redaktion: Dr. Jörgen Erler, Baden-Baden; Dr. Günter Fischer, Chemnitz; Jens Lichte, Lütjensee; Dr. Markus M. Müller, Frankfurt/M.; Dr. Detlev Nagl, Augsburg; Prof. Dr. Hubert Schrezenmeier, Ulm; Dr. Joachim Sternberger, Hagen; Prof. Dr. Sybille Wegener, Rostock. Mit Autorenamen gekennzeichnete Fachartikel geben die Meinung des Autors wieder und müssen nicht unbedingt die Meinung der Redaktion und der Herausgeber widerspiegeln. Realisation: concept-design GmbH & Co. KG deltacity.net GmbH & Co. KG SIGMA-DRUCK GmbH Auflagen: Gesamtauflage: Ex. ISSN-Angaben auf der Rückseite Zitierweise: hämotherapie, 3/, Seite... Editorial 3/ Leonhard Stärk Transfusionsmediziner starten Informationsinitiative Kompetenznetzwerk für die Klinische Hämotherapie Versorgungssicherheit mit Blutkomponenten seltener Blutgruppen Priv.-Doz. Dr. med. Willy A. Flegel, Prof. Dr. med. Axel Seltsam, Priv.-Doz. Dr. med. Franz F. Wagner Nur die gezielte Suche kann Versorgungsengpässe bei seltenen Blutgruppen vermeiden - Seltene Blutgruppen - Arbeitsgruppe Seltene Blutgruppen - Inkompatible Transfusion - Beobachtungsstudie - Abweichung vom üblichen Vorgehen - Frische bzw. tieffriergelagerte Blutkomponenten - Ursächliche antierythrozytäre Antikörper - Versorgungssicherheit - Zusammenfassung - Danksagung Personalien DGTI-Auszeichnung für Wissenschaftler der DRK-Blutspendedienste Leserbriefe Antworten auf Fragen aus der Leserschaft Hämatopoetische Stammzelltransplantation: Gewinnung, Präparation und klinischer Einsatz Dr. med. M. Wiesneth, J. Burkhart, Dr. rer. nat.t. Meyer, Prof. Dr. med. H. Schrezenmeier Stammzellen: Definition und Stammzelltypen Adulte Stammzellen Charakterisierung hämatopoetischer Stammzellen Stammzellquellen für die hämatopoetische Stammzelltransplantation Mechanismen der Stammzellmobilisation Stammzellgewinnung: Mobilisation Stammzellgewinnung: Apherese Stammzellgewinnung: Präparation Kryokonservierung hämatopoetischer Stammzellen Qualitätskontrolle und Auftauen Rechtliche Vorgaben zur Herstellung und Anwendung von Blutstammzellpräparaten Blutstammzellen im Vergleich zu Knochenmark Entwicklung der Stammzelltransplantation in Deutschland und Indikationen Ausblick ++ REGIO-NEWS ++ REGIO-NEWS ++ REGIO-NEWS ++ Literatur Leitlinien der Bundesärztekammer: Leitlinien zur Therapie mit Blutkomponenten und Plasmaderivaten Dr. med. Markus M. Müller, Prof. Dr. med. Erhard Seifried Erfolgreiche Blutspenderwerbung Abo- und Redaktionsservice Zum Titelbild Foto: Dr. med. Sixten Körper, Abteilung für Transfusionsmedizin, Universität Ulm, und Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Immungenetik, Ulm Konfokale Aufnahme von CD34 + -Stammzellen. Der untere Abschnitt zeigt den Zeitverlauf einer mitochondrialen Depolarisation mit gleichzeitigem Anstieg des Zell-Ca2 +. (Grün: anti-cd34-fitc, Rot: mitochondriales Membranpotential ( m) (TMRM),Blau: intrazelluläre Ca2 + -Konzentration (Fluo-4-AM))

3 Editorial 3/ Leonhard Stärk Leonhard Stärk Die neueste Ausgabe der hämotherapie - Beiträge zur Transfusionsmedizin widmet sich wieder einer breiten Themenpalette. Es ist unser Ziel, den zahlreichen Anwendern von Blutpräparaten in Klinik und ärztlicher Praxis immer aktuellste Informationen und konkrete Hilfestellungen auf dem Gebiet der Hämotherapie zu geben. Dabei können wir von den Blutspendediensten des Roten Kreuzes sowohl auf die Ergebnisse unserer eigenen Forschung und Entwicklung als auch auf die vielseitigen und umfassenden praktischen Erfahrungen unseres medizinischen Personals zurückgreifen und Sie als unsere Leser daran teilhaben lassen. Die Blutspendedienste des Roten Kreuzes sehen diese Zeitschrift als Informationsträger für Ärzte, Krankenhausapotheker, Labormitarbeiter und Pflegepersonal. Die Zeitschrift hämotherapie ist damit eingebunden in das breite Dienstleistungs- und Beratungsangebot der DRK-Blutspendedienste. retischem Wissen aus unserem Fachgebiet fortzusetzen. Mit Regionalteilen, inhaltlich gestaltet durch die einzelnen Blutspendedienste, ermöglichen wir zudem eine direkte und spezielle Information über aktuelle Themen aus den Regionen in der Verantwortung der jeweiligen DRK-Blutspendedienste. Um allen Lesern einen Gesamtüberblick auch über die Regionalteile zu ermöglichen, haben wir sämtliche Regionalbeiträge als pdf-dateien auf die Homepage des DRK ( gestellt. Dieses Heft beschäftigt sich mit einem Fortsetzungsbeitrag zur Stammzell-Verarbeitung; ein weiterer Beitrag ist der Versorgung mit seltenen Blutgruppen gewidmet, einer Aufgabe, der sich die DRK- Blutspendedienste in ihrem Versorgungsauftrag besonders verpflichtet fühlen. Viel Freude bei der Lektüre wünscht Ihnen 3 Die durchgängig positive Resonanz auf Heft 2, insbesondere auf die Arbeit von Dr. Dr. E. Strobel vom Städtischen Krankenhaus München- Schwabing, hat uns darin bestärkt, den eingeschlagenen Weg der Vermittlung von praktischem und theo- Leonhard Stärk Vorsitzender der Ständigen Konferenz der DRK-Blutspendedienste Geschäftsführer des Blutspendedienstes des Bayerischen Roten Kreuzes

4 Transfusionsmediziner starten Informationsinitiative Kompetenznetzwerk für die Klinische Hämotherapie 4 Seit Herbst 2003 bin ich der Transfusionsverantwortliche an diesem Klini- schen Hämotherapie und die Informationsvermittlung über ein ge- So verwundert es Mitarbeiter aus transfusionsmedizinischen Einrich- kum. Aber erst jetzt merke ich so richtig, meinsames Weiterbildungsportal: tungen nicht, wenn Fortbildungsan- in wieviele Bereiche der täglichen Routine das Transfusionsgesetz einwirkt. Da fällt es einem schon sehr schwer, den Über- Nach Einführung des Transfu- gebote aus diesem medizinischen Bereich mehr als gut besucht sind. blick zu behalten. sionsgesetzes (TFG) im Jahre Bedingt durch dieses große Inter und Ablauf der Übergangs- esse an zusätzlicher und kontinuier- Dr. W. ist leitender Arzt für die frist im Juli 2000 sind die Vorgaben licher Informationsweitergabe bei Hämatologie in einem Klinikum zur Transfusionsmedizin jetzt ge- klinisch tätigen Kolleginnen und Kol- mit knapp 400 Betten. Wie bei viel- setzlich bindend. Dieses stellt ei- legen, starteten die Vorstände von en anderen Kollegen auch, ist er nen eminenten Unterschied zu an- DGTI und BDT jetzt eine Informati- neben ambulanter und stationärer deren Bereichen der Medizin dar, onsoffensive. Mit diesen Aktivitäten Klinikarbeit und DRGs soweit aus- denn ein Gesetz ist im Unterschied sollen alle Ärzte, die transfundieren, gelastet, dass für die anderen Auf- zu einer Richtlinie verbindlich und erreicht werden, insbesondere die gaben nur sehr wenig Zeit bleibt. lässt nur wenig Spielraum für Ab- verantwortlichen TV und TB. Da wäre es schon eine sehr große Hilfe, weichungen. wenn man seriöse Informationen aus ei- Transfusionsmediziner aus dem ner Quelle erhalten könnte. Eine der wesentlichen Änderun- lokalen Bereich spielen dabei eine gen, die durch das TFG entstand, sehr wichtige Rolle: Sie kennen Das Beispiel von Dr. W. ist kein ist die Schaffung von Transfusions- sich besonders gut mit den Infor- Einzelfall. So wie ihm geht es kommissionen in Einrichtungen mit mationsbedürfnissen der Anwen- vielen Kolleginnen und Kollegen, Akutversorgung und die Verpflich- der vor Ort aus. Und als direkte die einen der verantwortungsvol- tung zur Durchführung von Quali- Ansprechpartner stellen sie in kon- len Posten als Transfusionsverant- tätssicherungsmaßnahmen. kreten Situationen das wichtigste wortliche (TV) oder -beauftragte Bindeglied zu den klinischen Abtei- (TB) haben. Eine Unterstützung Zur Erfüllung dieser Aufgaben lungen mit ihren transfundierenden bietet jetzt die Initiative Klinische wurden in den Jahren 1998 bis Ärzten dar. Hämotherapie die von den Vor eine Vielzahl von so genann- ständen der Deutschen Gesell- ten 16-Stunden-Kursen zur Quali- Seitens der DGTI und des BDT schaft für Transfusionsmedizin fizierung von TV und TB durchge- sind Fortbildungsmaßnahmen auf und Immunhämatologie (DGTI) führt. Die Erfahrungen aus den den verschiedenen Ebenen ge- und des Berufsverbandes Deut- Jahren zeigen einerseits, dass ein plant. Eine eigens dafür geschaffe- scher Transfusionsmediziner kontinuierlicher Bedarf an diesen ne Kommission trifft sich zukünftig (BDT) gestartet wurde. Ausbildungskursen vorhanden ist, auf überregionaler Ebene zur Um- andererseits aber auch, dass der setzung dieser Initiative. Ziel dieser Initiative ist die Bün- Einfluss der Transfusionsmedizin delung der Kompetenz in der Klini- im klinischen Alltag stetig zunimmt.

5 Geplant sind: Unterstützung lokaler Fortbildungsveranstaltungen Informationsangebote, die speziell auf die Bedürfnisse niedergelassener Mediziner zugeschnitten sind Bereitstellung aller transfusionsrelevanten Informationen aus einer Quelle ( diese Website) Neben der Vermittlung von Richtlinien, etc. sollen folgende Internetadressen (Links) zu transfusionsmedizinisch-relevanten werden: vier Aktivitäten hervorgehoben Themen, Organisationen und ➊ Termindatenbank: Eine langfristige Übersicht soll Terminüberraschungen vermeiden helfen; alle Aktivitäten im lokalen als auch regionalen Bereich können hier gelistet werden, inkl. der Möglichkeit, Dateien mit Informationen zur Veranstaltung zu hinterlegen oder sich via anzumelden. 5 Dazu gehören Kontakte zu anderen wissenschaftlichen Gesellschaften, z. B. der GTH, DGHO, DGAI, usw., sowie überregionale Fortbildungsveranstaltungen, die z. B. im Rahmen von Kongressen durchgeführt werden können. Der Kursus wird von der LÄK Baden-Württemberg zertifiziert. Ein Kernstück der Initiative wird das internetbasierte Weiterbildungsportal, sein, das regelmäßig aktualisiert und erweitert wird. ➋ Newsletter: Alle interessierten Personen, die über Neuerungen oder Veränderungen aus dem Bereich der Klinischen Hämotherapie,Transfusionsmedizin oder Immunhämatologie informiert werden möchten, können sich in diesen Verteiler eintragen lassen; in unregelmäßigen Abständen wird dieser Newsletter online und kostengünstig verschickt. ➌ Diskussionsforum: Hier besteht die Möglichkeit, Fragen, die man schon immer stellen wollte, einzureichen, auch anonym! Die Beantwortung erfolgt durch ein Team von Kolleginnen und Kollegen aus transfusionsmedizinischen Instituten. ➍ E-Learning: Zum Einsatz kommen soll ein Programm, dass sich bei der Online-Weiterbildung in Australien bewährt hat. Kurse dieser Art können relativ einfach erstellt werden und eignen sich für Zertifizierungen oder den Erwerb von CME-Fortbildungspunkten. Dieses ist z. B. für niedergelassene Ärzte vorteilhaft, die ihren TFG- oder RiLiBÄK- Auflagen nachkommen müssen. Wir können Sie daher nur ermuntern: Bitte melden Sie sich an! Sie können vom Newsletter nur dann profitieren, wenn Sie sich online anmelden und im Newsletter-Verteiler stehen.

6 Versorgungssicherheit mit Blutkomponenten seltener Blutgruppen 6 Priv.-Doz. Dr. med.willy A. Flegel* Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Immungenetik Ulm ggmbh, Ulm Prof. Dr. med.axel Seltsam Abteilung Transfusionsmedizin, Medizinische Hochschule Hannover, Hannover Priv.-Doz. Dr. med. Franz F. Wagner DRK-Blutspendedienst NSTOB, Springe Nur die gezielte Suche kann Versorgungsengpässe bei seltenen Blutgruppen vermeiden Die gesicherte Versorgung der Bevölkerung mit Blut ist ein Zweck des Transfusionsgesetzes, wonach die Selbstversorgung mit Blut zu fördern ist. Die rasche und kosteneffiziente Versorgung mit verträglichen Erythrozyten-Präparaten ist für Patienten mit den unterschiedlichsten Blutgruppen jederzeit gesichert und eine Selbstverständlichkeit. Auch solche immunisierten Patienten, deren Behandlung bis in die 80er Jahre zum Beispiel wegen Antikörpern gegen das Antigen e oder das Antigen k ein gewisses Problem darstellte, können heute sehr effizient versorgt werden. Doch gibt es immer noch bestimmte Blutgruppen-Konstellationen, verallgemeinernd als Seltene Blutgruppen bezeichnet, die eine Herausforderung für die transfusionsmedizinische Versorgung bedeuten (Abbildung 1). Die Versorgung von Patienten mit Antikörpern gegen hochfrequente Antigene bleibt nach wie vor schwierig:verträgliche Blutpräparate sind sehr selten, müssen häufig über Jahre gesammelt oder über große Entfernungen transportiert werden. Da Immunisierungen gegen derartige Antigene zum Glück sehr selten sind, fehlt den behandelnden Ärzten im Regelfall die Erfahrung im Umgang mit diesen außergewöhnlichen Situationen, die hohe Anforderungen an Logistik und Lagerung stellen. Etliche internationale Untersuchungen zur Hämovigilanz befassen sich mit unerwünschten Folgen stattgehabter Transfusionen. Die möglichen negativen Auswirkungen einer unzureichenden Blutversorgung werden hingegen oft nicht adäquat erfasst. Die Suche *Anschrift für die Verfasser: Priv.-Doz. Dr. med.willy A. Flegel Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Immungenetik Ulm ggmbh Helmholtzstrasse 10 D Ulm Tel.: (07 31) Fax: (07 31) willy.flegel@medizin.uni-ulm.de Abbildung 1 Auf Initiative von Mitgliedern der Sektion 5 Immunhämatologie/Gentechnik der Deutschen Gesellschaft für Transfusionsmedizin und Immunhämatologie wurde 1999 die Arbeitsgruppe Seltene Blutgruppen gegründet. Sie hat es sich zur Aufgabe gemacht, für Patienten die Versorgungssicherheit mit Erythrozyten-Präparaten seltener Blutgruppen in der klinischen Routine zu verbessern.

7 Abbildung 2 Transfusionsmedizinische Einrichtungen in Deutschland, in der Schweiz und in Österreich mit Blutspendern bzw. tiefgefrorenen Erythrozyten-Präparaten seltener Blutgruppen. Eine jeweils aktualisierte Liste mit Adressen, Ansprechpartnern und Telefonummern findet sich auf der Homepage der Arbeitsgruppe Seltene Blutgruppen (siehe Fußnote zur Tabelle 1), die auch Internet-Verknüpfungen ( Links ) zu den internationalen Kooperationspartnern der Arbeitsgruppe enthält. Das Sekretariat befindet sich beim Gründer und Koordinator der Arbeitsgruppe Seltene Blutgruppen in Ulm. nach geeigneten Blutspendern und das Bereithalten von Erythrozyten-Präparaten durch Tieffrierlagerung stellen eine erhebliche logistische Aufgabe dar, die im Verhältnis zu den üblichen Blutpräparaten zusätzliche Kosten verursacht. Die erforderlichen finanziellen Mittel sind nur zu rechtfertigen, wenn man deren Notwendigkeit für die Versorgungssicherheit ausreichend dokumentiert. 7 In einer Ende letzten Jahres erschienenen Studie * wurde die Versorgungssicherheit bei Patien- Seltene Blutgruppen 2 Lu b negative Blutpräparate ten mit seltenen Blutgruppen un- zur Verfügung stellen zu können. tersucht, die Antikörper gegen In der Bevölkerung und damit hochfrequente Antigene aufwie- unter den Blutspendern treten Einige Blutgruppenkonstella- sen. Diese Untersuchung wurde hochfrequente Antigene mit einer tionen, zum Beispiel die Blutgrup- als Beobachtungsstudie über 20 Häufigkeit von über 99 % auf. Sie pe Bombay (0 h ), kommen nur ein Monate in Deutschland, in der könnte mangels Testseren oder aus Mal unter Blutspendern Schweiz und in Österreich durch- Kostengründen nicht routinemäßig vor und sind deshalb so selten, geführt, um den aktuellen Stand bei allen Blutspenden untersucht dass überhaupt nur wenige Blut- zu dokumentieren. Aus den Ergeb- werden. Eine Suche nach geeigne- spender bekannt sind. nissen wurden Schlüsse gezogen, ten Blutpräparaten mittels Testung wie man die Versorgungssicher- der vorrätigen Blutpräparate ist heit mit begrenztem Aufwand ver- sehr kostenaufwändig und unter Arbeitsgruppe bessern kann. In dieser Übersicht Umständen sogar aussichtslos. Bei- Seltene Blutgruppen fassen wir die veröffentlichten Er- spielsweise müssten etwa gebnisse zusammen und stellen Blutpräparate der Blutgruppe 0 Rh Die Arbeitsgruppe Seltene das Vorgehen zur Versorgung von Patienten mit Antikörpern gegen hochfrequente Antikörper in den drei deutsch-sprachigen Ländern dar. negativ für das Antigen Lu b getestet werden (das eine der am häufigsten beobachteten Spezifitäten darstellt), um für eine Operation eines 0 Rh negativen Patienten auch nur Blutgruppen steht allen interessierten Kollegen offen, um ihr Vorgehen in den transfusionsmedizinischen Einrichtungen abzustimmen (Abbildung 2). Ein solches *Seltsam, A.,Wagner, F. F., Salama, A., Flegel, W. A.: Antibodies to high-frequency antigens may decrease the quality of transfusion support: an observational study. Transfusion 43: , 2003

8 8 koordiniertes Vorgehen soll die Versorgungssicherheit mit Blutkomponenten seltener Blutgruppen in den deutsch-sprachigen Ländern erhöhen und dieses Ziel in kosteneffizienter Weise erreichen (Tabelle 1). Die Arbeitsgruppe kooperiert mit internationalen Partnern wie der European Frozen Blood Bank in Amsterdam, dem International Panel of Rare Blood Donors in Bristol und entsendet ein Mitglied in die ISBT Rare Donor Working Party, die jeweils auf den Konferenzen der ISBT (International Society of Blood Transfusion) tagt. Ziele der Arbeitsgruppe Seltene Blutgruppen* Verbesserung der Versorgung von Patienten in der klinischen Routine mit Erythrozyten-Präparaten seltener Blutgruppen Übergeordnete Aspekte zentrale Information über die Ansprechpartner in Blutspendediensten Erfassung und Koordination der Tieffrierlagerung von Erythrozyten-Präparaten Steigerung der Kosteneffizienz der Versorgung Aspekte der Immunhämatologie Austausch von Blutproben zur immunhämatologischen Diagnostik Verbesserung der Verfügbarkeit von Testzellen mit seltenen Blutgruppen Logistische Unterstützung bei Problemen in der Antikörperidentifizierung Aspekte der Herstellung von tieffriergelagerten Erythrozyten-Präparaten Fragen der Zulassung von Verfahren der Tieffrierlagerung Arzneimittelrechtliche Fragen in Bezug auf Austausch und Austestung von Blutpräparaten * Aktualisierte Informationen sind online verfügbar unter folgender Internet-Adresse: (Homepage der Arbeitsgruppe) Tabelle 1 Inkompatible Transfusionen Das Standardvorgehen ist die Transfusion von Antigen-negativen Präparaten, falls ein Patient potentiell klinisch relevante Antikörper gegen ein Antigen ausgebildet hat. Eine derartige Bereitstellung von Antigen-negativen Präparaten ist bei Immunisierung gegen hochfrequente Antigene nicht immer möglich und glücklicherweise auch nicht immer erforderlich. Antikörper gegen Antigene der Blutgruppensysteme Chido/ Rodgers und Knops werden vergleichsweise häufig beobachtet und können ein serologisch-diagnostisches Problem darstellen. Sie werden bei Transfusionen jedoch im Regelfall nicht beachtet, da sie nicht als klinisch relevant gelten. Problematischer ist dieses Vorgehen, wenn aufgrund unzureichender Verfügbarkeit inkompatible Transfusionen auch bei Antikörpern gegen andere Antigene erforderlich werden, die eine variable klinische Relevanz zeigen. Dies kann in der Praxis wegen der noch vorkommenden logistischen Engpässe neben klinisch besonders relevanten hochfrequenten Antigenen wie Vel und Lan auch Antigene aus Systemen wie Lutheran, Cartwright, Gerbich und Cromer mit bekannt variabler klinischer Relevanz betreffen. Nebenwirkungen einer Antigen-inkompatiblen Transfusion können durch begleitende Erkrankungen in der klinischen Situation eines Patienten verstärkt werden und entziehen sich weitgehend einer spezifischen Therapie. Deshalb muss man vorbeugend eine an die bekannte klinische Bedeutung adaptierte Entscheidung, zunächst basierend auf den in vitro-befunden, treffen. Ergeben sich nach Transfusionen neue Aspekte, wird man die Ein-

9 schätzung der Wertigkeit anhand der klinischen und Labor-Befunde Die teilnehmenden Kollegen erfassten die Patientendaten schrift- dieser Blutkomponenten mit seltenen Blutgruppen zu allen transfun- 9 im Einzelfall anpassen. lich mit Hilfe eines standardisier- dierten Erythrozyten-Präparaten in Keinesfalls darf eine hohe Frequenz des Zielantigens mit einer ten Fragebogens. Falls es erforderlich schien, erfragten wir zusätzliche Angaben. Um die Dringlichkeit Deutschland war nur 1: Bei 49 der 56 Krankenhauseinweisungen hätten die dokumentierten Indi- fehlenden klinischen Relevanz der Transfusionsindikationen ein- kationen ausreichend Zeit gelassen, des Antikörpers gleichgesetzt zuschätzen, haben wie die Diag- eine Blutversorgung mit Antigen- werden: Bei einer inkompatiblen nosen sowie Art der geplanten bzw. kompatiblen Blutkomponenten zu Transfusion von Patienten mit der durchgeführten Eingriffe erfasst. gewährleisten. Bombay-Blutgruppe sind ähnliche Wenn inkompatible Transfusionen Reaktionen zu erwarten wie bei erfolgt waren, haben wir gezielt einer AB0-inkompatiblen Trans- nach Zeichen einer Hämolyse ge- Abweichung vom fusion. fragt. Die vollständige wissenschaft- üblichen Vorgehen liche Beschreibung der Studie in der Zeitschrift Transfusion vom letz- Obwohl für die Versorgung Beobachtungsstudie ten Jahr auf den Seiten 1563 ff. ver- mit Antigen-kompatiblen Blut- öffentlicht; wir fassen im Folgenden komponenten meist genug Zeit In einem Rundschreiben lediglich die wichtigsten Ergeb- verblieben wäre, beobachteten wurden die Kollegen in allen im- nisse und Thesen zusammen, um wir bei zirka einem Drittel aller munhämatologischen Referenzla- sie auch auf Deutsch zu berichten. Patienten, dass vom üblichen Vor- boren und Blutzentralen Deutsch- gehen in der Transfusionsstrategie lands, der Schweiz und Österreichs Insgesamt wurden während abgewichen wurde (Tabelle 2). gebeten, Patienten mit klinisch sig- der 20-monatigen Studienzeit 56 So wurden sechs chirurgische nifikanten Antikörpern gegen hoch- Krankenhauseinweisungen von 52 Wahleingriffe, zwei invasive diag- frequente Antikörper mitzuteilen, Patienten dokumentiert, die in Fra- nostische Maßnahmen und zwei die in der Zeit vom Mai 2000 bis ge kommende Antikörper gegen Entbindungen durchgeführt, ob- zum Dezember 2001 in ein Kran- hochfrequente Antigene ohne wohl im Bedarfsfall keine Möglich- kenhaus eingewiesen wurden. Der Berücksichtigung des Antigens k keit zur Antigen-kompatiblen Trans- klinische Verlauf bis zur Entlassung aufwiesen. Dies entspricht einer fusion bestanden hätte. Antigen-in- wurde von uns zeitnah dokumen- Inzidenz von 0.04 pro Ein- kompatibles Blut wurde bei acht tiert. Kollegen aus ungefähr 100 wohner und Jahr. Für 26 dieser Pa- Patienten transfundiert, darunter Institutionen waren beteiligt, mit tienten wurden 133 Antigen-kom- auch fünf Patienten mit Wahleingrif- denen wir zum Teil wiederholt te- patible Erythrozyten-Präparate fen. Unter diesen Patienten traten lefonisch und schriftlich in Verbin- bereitgestellt, von denen schließ- fünf verzögert hämolytische Trans- dung standen. lich 104 Präparate auf 22 Patienten fusionsreaktionen auf, zwei davon transfundiert wurden. Das Verhältnis nach Wahleingriffen. Es ist erfreu-

10 10 lich, dass sich alle fünf Patienten erholten, ohne nachteilige Folgen Vorgehen möglich gewesen: Bei drei Patienten wurde darauf ver- Ländern unterschied. Während in Deutschland zirka zwei Drittel aller der Hämolyse zu erleiden. Wegen zichtet, die Möglichkeit einer Ver- Transfusionen mit tieffriergelager- Schwierigkeiten mit der Bereitstellung von Blutkomponenten wurden bei vier anderen Patienten eine un- sorgung in Erfahrung zu bringen, und bei einem Patienten war die Diagnostik des Antikörpers unnötig ten Erythrozyten-Präparaten erfolgten, wurden in der Schweiz ausschließlich frische Blutkompo- zureichende Anzahl von Blutkom- verzögert. Schließlich wurde bei nenten verwendet (Tabelle 3). ponenten angefordert bzw. bereit- einem weiteren Patienten auf die Diese Beobachtung belegte recht gestellt sowie bei einem weiteren Transfusion verzichtet, weil die deutlich, dass in der Schweiz eine Patienten der geplante diagnosti- Kostenerstattung nicht gesichert größere Zahl von Antigen-negati- sche Eingriff abgesetzt. war, und stattdessen eine Therapie ven Spendern bekannt bzw. deren mit Erythropoietin durchgeführt. Blutspenden im Bedarfsfall rasch Die Gründe für die beobach- verfügbar waren. Dieser eindeu- tete Abweichung von der üblichen tige Unterschied wirkte sich nicht Transfusionsstrategie wurden bei Frische bzw. tieffrierge- auf die Versorgungssicherheit aus 14 Patienten berichtet. Neun die- lagerte Blutkomponenten (Tabelle 3). ser klinischen Entscheidungen erschienen begründet, bei fünf weite- Es war auffällig, wie sich die Falls ein Spender zur Blut- ren wäre allerdings ein anderes Art der Versorgung in den drei spende einbestellt werden muss, Abweichung vom üblichen Vorgehen bei Patienten mit Antikörpern gegen hochfrequente Antigene Art der Abweichung von der Beobachtete Anzahl nach Ländern Betroffene Antikörper-Spezifitäten* üblichen Transfusionsstrategie D CH A Gesamt Kein verträgliches Blut bereitgestellt** Chirurgischer Eingriff anti-kp b (n = 2), anti-yt a (n = 2), anti-lu b, anti-anwj Diagnostischer Eingriff anti-lw a, anti-fy3 Vaginale Entbindung anti-kp b, anti-vel Transfusion von Antigen-positiven Präparaten Notfall-Transfusionen*** anti-vel (n = 2), anti-lu b Elektive Transfusionen anti-yt a (n = 3), anti Kp b, anti-lu b Transfusion abgesetzt oder eingeschränkt anti-vel (n = 2), anti-co a (n = 2) Diagnostischer Eingriff unterlassen anti-lu8 Gesamt Tabelle 2 * n = 1, falls nicht anders angegeben, ** Keine Transfusion durchgeführt *** Wegen Notfall-Indikation Abweichung von Transfusionsleitlinien unvermeidbar

11 Versorgungsstrategie Beobachtete Anzahl nach Ländern D CH A Gesamt Anzahl der Krankenhausaufenthalte Abweichung von Transfusionsstrategie Tieffriergelagerte allogene Präparate Ausgeliefert Transfundiert Frische allogene Präparate Ausgeliefert Transfundiert Frische autologe Präparate Ausgeliefert Transfundiert alleine in 37 der 56 Krankenhauseinweisungen das Problem in der klinischen Versorgung verursachten (Tabelle 4). Das restliche Drittel der Krankenhauseinweisungen betraf insgesamt 15 weitere unterschiedliche Antikörper, die viel seltener auftreten und jeweils nur bis zu drei Mal beobachtet wurden. Für die Beteiligung und Verbesserung der Versorgungssicherheit war weiterhin von großer Bedeutung, dass auch in 17 der 23 Abweichungen vom üblichen Vorgehen diese vier häufigen Antikörper ursächlich waren. 11 Tabelle 3 Versorgungssicherheit kann die zur Versorgung benötig- Frozen Blood Bank in Amsterdam te Zeit ein bis zwei Tage länger dau- und das International Panel of Anhand der bekannten Häufig- ern als bei tieffriergelagerten Blut- Rare Blood Donors in Bristol ge- keiten der Antigene erwartet man komponenten. Das ist mit der Ver- währleisten eine gut organisierte sorgungssicherheit in vielen, aber nicht in allen klinischen Situationen vereinbar. Optimal wäre natürlich Infrastruktur für den europäischen Austausch von Blutkomponenten seltener Blutgruppen. Allerdings Spezifitäten der nachgewiesenen Antikörper das Vorrätighalten einer kleinen, aber ausreichenden Anzahl von verursacht der Import von Blutkomponenten zusätzliche logisti- Antikörper- Spezifität beobachtete Anzahl ausgesuchten frischen Blutkompo- sche und auch rechtliche Hürden anti-kp b 11 nenten seltener Blutgruppen. selbst zwischen den drei deutsch- anti-vel 10 sprachigen Ländern. anti-lu b 8 Von den 14 Patienten mit dringendem Blutbedarf, konnten elf Patienten national und meist innerhalb ei- Ursächliche antierythrozytäre Antikörper anti-yt a 8 anti-co a 3 anti-h 3 nes Tages versorgt werden. Für die andere* 13 drei anderen Patienten musste Blut Wir beobachteten vier Antikör- Gesamt 56 importiert werden, was bis zu drei Tage dauerte. Die European per-spezifitäten, nämlich anti-kp b, anti-vel, anti-lu b und anti-yt a, die * 13 weitere unterschiedliche Antikörper mit je zwei oder einer einzelnen Beobachtung Tabelle 4

12 12 unter den 3,3 Millionen Blutspenden pro Jahr in Deutschland min- mit Antikörpern gegen hochfrequente Antigene nach Kranken- gungssicherheit entstehen können. Zumindest für die kleine und genau destens Yt(a-), Lu(b-), hauseinweisung nicht der sonst bekannte Gruppe von Patienten mit 830 Vel- und 330 Kp(b-) Erythrozyten-Präparate, die also Antigenkompatibel für die vier häufigen üblichen Transfusionsstrategie entsprach. Das Fehlen geeigneter Antigen-negativer Erythrozyten- Antikörpern gegen hochfrequente Antigene kann sie eine Gefahr darstellen. Für die meisten dieser Pati- Antikörper waren: Somit stünden Präparate ist eine mögliche Ge- entengruppe könnte durch die in während der üblichen Haltbarkeit fahr, die zwar nicht bei allen, aber der Studie empfohlene Vorgehens- von fünf bis sechs Wochen zu je- bei vielen dieser Patienten zu ver- weise mit Spenderreihenuntersu- dem Zeitpunkt im Laufe eines Jah- meiden wäre, wenn man geeigne- chung und Tieffrierlagerung der res ungefähr 560 Yt(a-), 560 Lu(b-), te und vergleichsweise wenig kos- bisweilen bestehende Versorgungs- 90 Vel- und 35 Kp(b-) Erythrozyten- tenintensiven Maßnahmen ergrei- engpass beseitigt werden. Natür- Präparate als frische Blutkompo- fen würde. Die gezielte Suche, lich muss die Notwendigkeit für die nenten für die Patientenversorgung vorzugsweise unter Spendern der Versorgungssicherheit hinreichend zur Verfügung. Die Studie zeigte Blutgruppe 0, für die vier Antigene dokumentiert sein, um Mittel zu auch, dass nur ein kleiner Bruchteil Kp b,vel, Lu b und Yt a, würde nach- rechtfertigen. Wegen der sehr ge- dieser Blutkomponenten ausreicht, weislich und recht kosteneffizient ringen Zahl von erforderlichen Blut- um eine optimale Versorgungssi- die Versorgungssicherheit für Pati- komponenten, die weniger als eine cherheit mit Blutkomponenten die- enten mit den entsprechenden Anti- unter aller Spenden betrifft, ser vier seltenen Blutgruppen je- körpern erhöhen. Diese Empfeh- sind die erforderlichen Mittel im derzeit und in jeder Region der lung, die als Schlussfolgerung der Vergleich sehr gering. drei deutsch-sprachigen Länder Studie veröffentlicht wurde, ent- zu gewährleisten. Allerdings kann dieser Ansatz kaum die Versor- spricht dem Vorgehen für Antigen e- und Antigen k-negative Blutkom- Danksagung gungssicherheit bei den anderen, ponenten. Für diese beiden Anti- sehr seltenen oder gar bei den gene wird dieses Vorgehen seit Die Autoren danken den extrem seltenen Blutgruppen, wie zirka 1990 in den drei deutsch- vielen Kollegen in Deutschland, zum Beispiel 0 h und p, gewährleis- sprachigen Ländern und auch in- der Schweiz und Österreich, die ten, für die immer tieffriergelager- ternational umgesetzt und seitdem Fallberichte zu der veröffentlichten te Erythrozyten-Präparate bereitzu- ist eine mehr als ausreichende und Studie beigetragen hatten, und den halten sind. kostengünstige Versorgung mit die- Teilnehmern der beiden Sitzungen sen früher seltenen Blutkomponen- der DGTI-Arbeitsgruppe Seltene Zusammenfassung ten gewährleistet. Blutgruppen in Ulm 2000 und in Kassel 2002 für deren Diskussions- Studien zur Hämovigilanz sollt- beiträge, die für die Konzeption Die Beobachtungsstudie be- en auch mögliche unerwünschte und Auswertung der Studie we- legte, dass die Versorgung von Ereignisse berücksichtigen, die sentlich waren. zirka einem Drittel aller Patienten durch eine unzureichende Versor-

13 Personalien DGTI-Auszeichnung für Wissenschaftler der DRK-Blutspendedienste Die Deutsche Gesellschaft für Transfusionsmedizin und Immunhämatologie (DGTI) hat auf ihrem 37. Jahreskongress in Mannheim vom 21. bis 24. September drei Transfusionsmediziner aus den Blutspendediensten des Deutschen Roten Kreuzes mit Preisen für ihre wissenschaftliche Forschung ausgezeichnet. 13 Auszeichnung für innovative Wissenschaftler Mit dem Philip-Levine-Preis für innovative Wissenschaftler auf dem Gebiet der Immunhämatologie wurden Priv.-Doz. Dr. med. Willy A. Flegel, DRK-Blutspendedienst Baden- Württemberg - Hessen, Institut Ulm und Priv.-Doz. Dr. med. Franz F. Wagner, DRK-Blutspendedienst NSTOB, Institut Springe ausgezeichnet für ihre 10-jährigen gemeinsamen grundlegenden Arbeiten zur Verbesserung der Bestimmung des Rhesus-Blutgruppenmerkmals. Priv.-Doz. Dr. med.willy A. Flegel (li.) und Priv.-Doz. Dr. med. Franz F. Wagner (re.) Die Rhesus-Blutgruppe stellt neben dem AB0-System die zweite wichtige Blutgruppeneigenschaft der menschlichen Blutzellen dar. Im klinischen Alltag ist der Rhesusfaktor D von besonderem Interesse, da er bei Unverträglichkeiten zu starken Reaktionen des Immunsystems führen kann. Die genaue Charakterisierung der Rhesus-Blutgruppe wird dadurch erschwert, dass in der Bevölkerung eine Vielzahl verschiedener Versionen (Polymorphismen) des Gens RHD existieren. Die Identifizierung und Charakterisierung möglichst aller vorkommenden Versionen der Rhesus Blutgruppe D ist vor allem in der Schwangerschaftsvorsorge, aber auch in der Transfusionsmedizin sehr wichtig. D-Antigene, die sehr schwach oder gar nicht im direkten Agglutinationstest reagieren und erst im nachfolgenden indirekten Antihumanglobulintest mit Anti-D-IgG nachweisbar sind, werden als schwaches Antigen D (weak D, früher D u ) bezeichnet. Da die allermeisten dieser weak D-Träger keine Anti-D-Antikörper bilden, werden sie als D-positiv bezeichnet und bekommen als Empfänger auch D-positive Erythrozytenpräparate. Fast 50 Jahre war der weak D-Phänotyp bekannt, ohne dass die genaue Ursache geklärt werden konnte. Den beiden Forschern gelang genau diese Klärung, was die inzwischen international bestätigte Grundlage für eine er- hebliche Präzisierung der Diagnostik und Therapie im Bereich der Rhesusblutgruppe bildet. Nach Entdeckung der beiden Rhesus-Gene war Anfang der 90er Jahre sehr schnell klar, dass bei Rhesus negativen Menschen das Gen für Rhesus D komplett fehlt. Allerdings misslang die exakte Charakterisierung dieses Gendefekts trotz intensiver internationaler Bemühungen über viele Jahre. Erst den beiden klinischen Forschern im Institut Ulm gelang 1999 die exakte Lokalisation dieses Defektes, was seitdem völlig neuartige Möglichkeiten der Diagnostik, z. B. im Bereich der Betreuung von Müttern mit Anti-D, eröffnete. Im Unterschied zum weak D können manche andere mit serologischen Methoden als D-positiv diagnostizierten Patienten Anti-D bilden. Dadurch kann es zu den bekannten Komplikationen bei Schwangerschaft aber auch zu schweren hämolytischen Transfusionsreaktionen kommen. Umso wichtiger ist die Identifizierung solcher partial D-Antigene. Den beiden Transfusionsmedizinern

14 14 gelang nicht nur die Aufdeckung einer Vielzahl von partial D-Antigenen, sie Blutspendedienstes Baden-Württemberg - Hessen, Institut Frankfurt am spenden) einer großen Blutbank so zu integrieren, dass sämtliche Blutspenden bestimmten darüber hinaus auch der- Main für seine Untersuchungen zum eines großen Blutspendeverbundes rou- en klinische Relevanz und erarbeiteten Methoden zum einfachen Nachweis von Blutgruppenantigenen. molekular-biologischen Screening von Blutspenden auf den Erreger des schweren akuten respiratorischen Syn- tinemäßig auf den neuen Erreger getestet werden konnten. Das Screening der Blutspender mittels PCR ergab, dass im droms (SARS). Der Preisträger ist seit Jahr 2003 keiner der getesteten deut- Auszeichnung für jungen Nachwuchswissenschaftler 2003 beim DRK-Blutspendedienst Baden-Württemberg - Hessen in der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. med. W. K. schen Blutspender mit dem neuen Virus infiziert war. Im Falle einer erneuten Epidemie könnten, Dank der Arbeit von Dr. Roth in Frankfurt tätig. Dr. Schmidt ge- Schmidt, alle Blutspender zeitnah auf Den Fritz-Schiff-Preis der DGTI für lang es erstmalig, die neu entwickelte SARS untersucht wer- junge Nachwuchswissenschaftler auf Nachweismethode für das SARS-Virus, den und somit die dem Gebiet der Transfusionsmedizin ein neu aufgetretenes Coronavirus, in Sicherheit der Blutpro- erhielt Dr. med. Michael Schmidt, wis- die NAT-Minipool-Testung (PCR-Tes- dukte gewährleistet senschaftlicher Assistent des DRK- tung in Pools von 96 einzelnen Blut- werden. Dr. med. Michael Schmidt Leserbriefe Antworten auf Fragen aus der Leserschaft Nachdem wir in Heft 2 erstmals die Möglichkeit geboten haben, Fragen aus der Leserschaft an die Redaktion zu richten, erreichte uns u. a. die nachfolgende Anfrage. Zur Beantwortung haben wir diese Anfrage an einen Experten des betroffenen Fachgebietes weitergeleitet. Alle Anfragen werden für die Veröffentlichung in der hämotherapie anonymisiert, die Anschriften sind der Redaktion bekannt. Die Fragesteller erhalten vor Erscheinen des Heftes schriftlich Antwort auf ihre Fragen. Wir möchten unsere Leser ermuntern, auch weiterhin Fragen an die Redaktion zu stellen. Wir werden versuchen, jeweils einen kompe- tenten Experten für die Beantwortung zu gewinnen. Herr Dr. K. aus M. hat folgende Anfrage: Ich bin Transfusionsbeauftragter unserer Klinikabteilung. Bei der letzten Sitzung unserer Transfusionskommission kam es anlässlich der anstehenden Überarbeitung unserer Dienstanweisung Bluttransfusion zu einer Diskussion über den Bedside-Test vor der Transfusion von Blutkomponenten. Die Aussagen verschiedener Kollegen hierzu waren z. T. sehr diskrepant, so dass ich Sie bitten möchte, die folgenden Fragen zu beantworten: Bei welchen Blutprodukten muss der Bedside-Test durchgeführt werden? Und: Muss der Bedside-Test wirklich immer nur mit dem Empfängerblut durchgeführt werden? Es antwortet Dr. med. Detlev Nagl vom Institut für Transfusionsmedizin Augsburg des BRK-Blutspendedienstes: Entsprechend den Neuformulierungen und Kommentaren vom November

15 2001 zu den Richtlinien zur Gewinnung von Blut und Blutbestandteilen und zur Zur zweiten Frage: Nach den Richtlinien ist der Bedside-Test am Emp- Präparaten auch mit dem des autologen Blutproduktes vorzunehmen. Mit 15 Anwendung von Blutprodukten vom Juli fänger durchzuführen. Er kann erythrozytenhaltigen Präparaten sind 2000 ist der AB0-Identitätstest ( Bedside-Test ) unmittelbar vor der Transfusion von Erythrozytenkonzentra- zusätzlich auch aus dem zu transfundierenden EK gemacht werden. Der relativ häufigen Praxis, die AB0-Blut- hier autologe EK und autologe Vollblutkonserven gemeint, die präoperativ hergestellt bzw. entnommen wurden. ten vorzunehmen. Während die gruppe des EK vor der Transfusion im Für perioperativ gewonnene Ei- Richtlinien in der 2000er Fassung noch Bedside-Test zu überprüfen (was ich genblutpräparationen mittels peri- den Bedside-Test vor der Transfusion persönlich übrigens auch praktiziere operativer normovolämischer Hämo- von Blutkomponenten also auch von und empfehle), wollten die Richtlinien dilution oder intraoperativem cell- Thrombozytenkonzentraten und Frisch- mit dieser kann -Aussage Rechnung saving hergestellt kann allerdings völ- plasma forderten, beschränkt die tragen. Anscheinend hatten dies etliche lig auf den Bedside-Test (Patient und Novellierung 2001 den Bedside-Test Kollegen aber als Aufforderung zur Präparat) verzichtet werden, wenn die jetzt vernünftigerweise auf die Transfu- obligaten Überprüfung der AB0-Blut- Präparate unmittelbar am Patienten sion von Erythrozytenkonzentraten gruppe des EK verstanden, weswegen verbleiben und zwischen Entnahme (EK). Bei der Transfusion von EK ist ja in den Kommentaren von 2001 aus- und Rückgabe weder ein räumlicher unbedingt eine AB0-Blutgruppen- drücklich darauf hingewiesen wurde, noch ein personeller Wechsel stattge- gleichheit oder zumindest eine Major- dass die Formulierung... kann auch funden hat. kompatibilität erforderlich, während zusätzlich aus dem zu transfundieren- zum Beispiel Thrombozytenkonzentra- den Erythrozytenkonzentrat durch- Selbstverständlich steht Ihnen unser hinzu- te häufig ganz bewusst AB0-ungleich geführt werden... keinen imperativen gezogener Experte auch für weitergehende transfundiert werden und eine AB0-Kon- Charakter habe und nur im Sinne Fragen zur Verfügung. Diesen erreichen Sie trolle des Patienten da eine eher einer rein fakultativen Vorgehensweise wie folgt: redundante Information liefert. aufgenommen worden sei, da sie in vielen Einrichtungen eine bewährte Allerdings wurde bei der in der Novel- Praxis darstellt. Also: Man kann, aber lierung formulierten Beschränkung des man muss nicht! Dr. med. Detlev Nagl Bedside-Tests auf die Transfusion von EK Blutspendedienst übersehen, dass es noch ein weiteres Das eben Gesagte gilt allerdings nur, Bayerisches Rotes Kreuz ggmbh (wenn auch selten hergestelltes und wenn man homologe Blutkonserven Institut für Transfusionmedizin Augsburg selten transfundiertes) Präparat gibt, ( Fremdblut ) transfundiert bei der Westheimer Str. 80 das relativ viele Erythrozyten enthält und autologen Transfusion (Eigenblut Augsburg deswegen auch den Bedside-Test vor transfusion) schaut es anders aus: Tel.: 08 21/ Transfusionen erfordert: das Granulo- Fax: 08 21/ zytenkonzentrat. Die nächste Fassung der Vor der Eigenbluttransfusion ist nach d.nagl@blutspendedienst.com Richtlinien sollte daher besser von den Richtlinien der Bedside-Test in erythrozytenhaltigen Blutpräparaten jedem Fall mit dem Blut des Empfän- sprechen. gers, im Fall von erythrozytenhaltigen

16 Hämatopoetische Stammzelltransplantation: Gewinnung, Präparation und klinischer Einsatz 16 Dr. med. M.Wiesneth * J. Burkhart ** Stammzellen: Definition und Stamm- Stammzellen zu den drei Keimblättern: dem Ektoderm, das die Dr. rer. nat.t. Meyer ** zelltypen Zellen der Haut und des Nerven- Prof. Dr. med. H. Schrezenmeier * Als Stammzellen werden undifferenzierte Zellen bezeichnet, systems bildet, dem Mesoderm, das u. a. Knochen und Muskulatur bildet und dem Endoderm, das die sich durch folgende Eigenschaf- die Zellen des Darms, sowie von ten auszeichnen: unbeschränkte inneren Organen wie Leber und Selbsterneuerung (Teilung ohne Lunge, bildet. In diesen Keimblät- Differenzierung) sowie Differenzie- tern existieren multipotente rung der Tochterzellen zu speziali- Stammzellen, die in ihrem Diffe- sierten Funktionszellen (1,2).Dies renzierungspotential in der Regel wird durch asymmetrische Teilung auf ihre jeweiligen Gewebe be- in zwei unterschiedliche Tochter- schränkt sind. Ihre physiologische zellen erreicht. (1,2) Funktion im erwachsenen Organismus besteht in der Regeneration Auf der Basis ihrer Differen- der einzelnen Gewebesysteme. zierungsfähigkeit wird zwischen totipotenten, pluripotenten und multipotenten Stammzellen unter- Adulte Stammzellen schieden. Befruchtete Eizellen, sowie die Tochterzellen der ersten Die im erwachsenen Organis- Teilungsstadien, sind sogenannte mus vorhandenen Stammzellen totipotente Stammzellen, d. h. sind sogenannte adulte, gewebe- Zellen mit unbeschränktem Diffe- spezifische Stammzellen, die im renzierungspotential, die alle Zel- Vergleich zu den embryonalen len eines Organismus bilden kön- Stammzellen ein vermindertes nen. Nach weiteren Zellteilungen Proliferations- und Differenzie- bildet sich die Blastozyste, die in rungspotential besitzen (2). Adulte ihrem Innern eine Zellansammlung Stammzellen sind undifferenzierte (icm, inner cell mass) mit den em- Zellen, die in einem ansonsten dif- bryonalen Stammzellen enthält (3). ferenzierten Gewebe oder Organ * Institut für Klinische Transfusionsmedizin und Immungenetik Ulm und Abt.Transfusionsmedizin, Universität Ulm ** Institut für Transfusionsmedizin München BRK-Blutspendedienst Diese Stammzellen sind pluripotent und können sich zu allen Gewebearten, allerdings nicht zu einem kompletten Fötus bzw. zu Keimzellen entwickeln (3). Danach differenzieren sich die embryonalen vorkommen. Sie wurden in einer Vielzahl von Organen und Geweben nachgewiesen, z. B. in Knochenmark, Gehirn, Epidermis, Blut, Leber, Haut, Auge, Darm, Bauchspeicheldrüse, Herz- und Skelettmus-

17 keln, und es wird vermutet, dass sie in den meisten, wenn nicht so- zellen und neuronale Stammzellen. Von diesen sind hämatopoetische erkennen und zu charakterisieren. Durch Kombination verschiedener 17 gar in allen adulten Geweben vor- Stammzellen am besten charakteri- immunphänotypischer Merkmale kommen. Einen gewaltigen Aufschwung siert (4,7). Man findet sie hauptsächlich im Knochenmark aber auch im peripheren Blut, Nabelschnurblut können innerhalb der Progenitorzellpopulation die eigentlichen Stammzellen stark eingegrenzt hat das Feld der Stammzellfor- und der Plazenta sowie in der föta- werden (8). Es gibt eine Reihe von schung vor etwa vier Jahren er- len Leber und der Milz. Oberflächenantigenen, welche mit halten, als Veröffentlichungen nahe der Stammzelleigenschaft korre- legten, dass sich adulte Stammzel- Hämatopoetische Stammzel- lieren: Hierzu gehören die Antige- len auch in einem ausgewachse- len sind, wie der Name sagt, die ne CD34, CD133 und Rezeptoren nen Organismus in verschiedene blutbildenden Stammzellen. Aus stammzellwirksamer hämatopoeti- Zelltypen und somit auch in Zellen ihnen bilden sich über weitere, scher Wachstumsfaktoren wie KDR eines anderen Gewebetyps diffe- zunehmend spezialisierte Vorläu- (flk-1)(= Rezeptor für vaskulären en- renzieren können (Transdifferen- ferzellen alle Blutzellen wie Ery- dothelialen Wachstumsfaktor; VEGF), zierung) (4-6). Bis dahin schien die throzyten, Leukozyten (inklusive CD117 (= Rezeptor für Stammzell- dafür notwendige hohe Plastizität, Immunzellen) sowie Thrombozy- faktor) und flt-3 (= Rezeptor für flt-3 das Differenzierungskriterium pluri- ten. Da reife Blutzellen nur eine Ligand). Umgekehrt zeichnen sich potenter Stammzellen, den embry- begrenzte und zum Teil recht kur- Stammzellen durch das Fehlen von onalen Stammzellen vorbehalten. ze Lebensdauer haben, müssen Antigenen aus, welche eine Diffe- (Auf die Transdifferenzierung, ins- sie ständig erneuert werden. Dies renzierung in die verschiedene Li- besondere von hämatopoetischen erfordert eine hohe Proliferations- nien der Lymphohämatopoese an- Stammzellen, werden wir in einem rate der aus den hämatopoetischen zeigen: z. B. CD10 für Lymphopoese, zweiten Beitrag zu Stammzellen in Stammzellen hervorgehenden Vor- CD33 für Myelopoese, CD71 für einer der nächsten Ausgaben von läuferzellen. Selbst unter Ruhebe- Erythropoese, CD13 für Granulo- hämotherapie eingehen.) dingungen findet eine Neubildung poese oder CD41 für Megakaryo- von etwa bis (entspre- poese. Durch kombinierte Anwen- Neben der besseren Verfüg- chend etwa 1 kg) Blutzellen pro Tag dung solcher Marker kann ein barkeit von adulten Stammzellen statt. Diese Rate wird noch deutlich spezifisches immunphänotypisches haben diese im Vergleich zu em- gesteigert, z. B. bei Blutverlust oder Profil hämatopoetischer Vorläufer- bryonalen Stammzellen den Vor- Infektionen. zellen erstellt werden, welches teil, dass die Forschung an ihnen auch die Basis für immunologische nicht rechtlich oder ethisch be- Anreicherungsverfahren ist. Der lastet ist. Folgende Stammzellen Charakterisierung häma- Goldstandard in der Stammzellcha- wurden bisher näher untersucht: topoetischer Stammzellen rakterisierung sind jedoch weiter- hämatopoetische Stammzellen, hin funktionelle Assays, welche die mesenchymale Stammzellen, Le- Bisher ist es nicht möglich, Stamm- Pluripotenz und die hämatopoeti- ber-stammzellen, Muskel-Stamm- zellen morphologisch eindeutig zu sche Repopulationsfähigkeit bele-

18 18 gen (9, 10). Darüberhinaus gibt es Ansätze, Stammzellen auf der BFU-E) oder der Granulopoese (Colony-forming units granulo- vergleichenden funktionellen Untersuchung mit 1 pro 3 x 10 6 Zellen im Basis zellphysiologischer Merk- cytes/monocytes, CFU-GM) nur Knochenmark, 1 pro 6 x 10 6 Zellen male (z. B. niedriges mitochondriales Membranpotential zu charakterisieren (siehe Titelseite)). Surrogat-Marker für hämatopoetische Stammzelleigenschaften (12). in G-CSF-mobilisierten, unmanipulierten Blutstammzellpräparaten und 1 pro 9.3 x 10 5 Zellen im Nabel- In der klinischen Anwendung hat Abildung 1 zeigt das lichtmikros- schnurblut ermittelt (13). sich die Markierung des CD34- kopische Erscheinungsbild CD34 + Antigens (eventuell in Kombinati- selektierter Zellen. In diesem Beitrag wird insbe- on mit CD133 und fehlende Ex- sondere auf die peripheren Blut- pression von Zell-Liniendifferenzie- stammzellen (PBSZ) eingegangen. rungs-antigenen) als einfach und Stammzellquellen für die Die Nabelschnurbluttransplantation schnell bestimmbarer Surrogat-Pa- hämatopoetische Stamm- wird in einer späteren Ausgabe von rameter zur Stammzell -Quantifi- zelltransplantation hämotherapie schwerpunktmäßig zierung durchgesetzt (11). Aller- behandelt. dings sind nur % der Als Stammzellquellen für hämato- CD34 + -Zellen echte hämatopo- poetische Stammzelltransplantatio- etische Stammzellen im Sinne von nen werden derzeit verwendet: Mechanismen der Pluripotenz und Rekonstitutions- Knochenmark Stammzellmobilisation potential. Ebenso sind die klono- Peripheres Blut nach genen in-vitro Assays für deter- Stammzellmobilisation Die Emigration hämatopoe- minierte Progenitorzellen der Ery- Nabelschnurblut tischer Stammzellen aus dem thropoese (Burst-forming units; Knochenmark in das zirkulierende Tabelle 1 fasst einige Eigenschaf- Blut bezeichnet man als Mobili- ten dieser Stammzellquellen zu- sation. Die Chemotherapie- und sammen. Wachstumsfaktor-induzierte Mobilisation ist eine quantitative Ver- Fetale Leberstammzellen wur- stärkung eines Prozesses, welcher den nur bei wenigen Transplanta- auch bei anderen Stress -Signa- tionen beim Menschen eingesetzt len wie Entzündung oder Gewebs- und führten nur zu vorübergehen- schädigung vorkommt. Erst in den der hämatopoetischer Rekonstitu- letzten Jahren gelang die teilweise tion. Aufklärung der komplexen Inter- Abbildung 1 Lichtmikroskopische Aufnahme von CD34 + positiv-selektierten Blutstammzellen Die Frequenz von hämatopoetischen Stammzellen wurde in einer aktionen zwischen hämatopoetischen Vorläuferzellen, mesenchymalen Zellen und extrazellulärer

19 Einige Charakteristika verschiedener Stammzellquellen für hämatopoetische Stammzelltransplantationen Matrix-Metalloproteinasen). Abbildung 2 zeigt in schematischer Weise über welche membranständigen Strukturen die hämatopoetischen Zellen mit entsprechenden Liganden bzw. Rezeptoren in der hesion Molecule (VCAM) (siehe Abbildung 2). Ein gemeinsamer Mechanismus ganz unterschiedlicher mobilisierender Substanzen ist die Freiset- 19 Knochenmark multiple Aspiration aus Beckenkamm Vollnarkose limitierte Stammzellzahl G-CSF-modulisierte Blutstammzellen Umgebung interagieren. Proteolytische Spaltung dieser Bindungspartner führt zur Mobilisation. SDF- 1, ein Chemokin, welches durch Stromazellen, vor allem Osteoblasten, im Knochenmark produziert zung von Proteasen, welche die Rezeptor-Liganden-Interaktion zwischen hämatopoetischen Progenitorzellen und ihrer Umgebung beeinflussen. Hierbei wirken verschiedene Proteasen mit unter- Gewinnung einfach wird, ist das potenteste Chemotaxin schiedlicher Substratspezifität zu- keine Vollnarkose erforderlich für hämatopoetische Progenitorzel- sammen (14, 16). Nebenwirkungen von G-CSF (siehe Abbildung 3) hohe Stammzellzahl erreichbar rasche Regeneration nach Transplantation geringe Tumorzellkontamination (bei autologer Transplantation) Nabelschnurblut Gewinnung einfach und ungefährlich gewonnene Stammzellzahl (noch) limitierender Faktor HLA-Mismatch-Transplantation möglich len. SDF-1 bindet an den Chemokinrezeptor CXCR4 auf hämatopoetischen Stammzellen. Elastase und Cathepsin G, welche aus neutrophilen Granuloyzten durch G-CSFoder IL-8-Stimulation freigesetzt werden, und Metalloproteinasen können den N-terminalen Anteil von SDF-1 und Teile des CXCR4- Rezeptors abspalten und damit die SDF-vermittelte Signaltransduktion Stammzellgewinnung: Mobilisation Die Substanzgruppen, welche in das Homing hämatopoetischer Zellen eingreifen und Blutstammzellen mobilisieren können, sind in der Tabelle 2 zusammengefasst (15). Die Kombination verschiede- Tabelle 1 und die gerichtete Migration von ner mobilisierender Substanzen Stammzellen beeinflussen. kann dabei synergistisch wirken, wobei insbesondere die Sequenz Matrix im Knochenmark und neu- Weitere durch die proteolyti- aus myelosuppressiver Chemo- trophilen Granulozyten (14, 15). sche Spaltung von Bindungspart- therapie und anschließender Ga- Wesentliche Interaktionspartner nern beeinflusste Interaktionen be von myeloischen Wachstums- sind hierbei Adhäsionsmoleküle, sind neben anderen die Bindung faktoren sehr effektiv ist. Chemokine (z. B. Stroma-derived über den c-kit-rezeptor an mem- factor 1 (SDF-1), Interleukin-8 branständigen Stammzellfaktor Die Mobilisation von autologen (IL-8) und proteolytische Enzyme (SCF) oder die Bindung über peripheren Blutstammzellen er- (z. B. Elastase, Cathepsin G und VLA-4 an das Vascular Cell Ad- folgt deshalb in der Regel durch

20 20 Abbildung 2 Schematische Darstellung der Interaktionen, welche das Homing und die Mobilisierung hämatopoetischer Progenitorzellen beeinflussen. Die Stammzellen binden an benachbarte Osteoblasten, Stromazellen, Endothelzellen oder extrazelluläre Matrix (z.b. Hyaluronsäure, Fibronectin) durch Interaktion zwischen membranständigem Stammzellfaktor (SCF) und seinem Rezeptor (c-kit), dem ß1-Integrin VLA-4 und Vascular cellular adhesion molecule (VCAM), dem ß2-Integrin Lymphozyten-Funktions-assoziiertem Antigen 1 (LFA-1) und Intercellular adhesion molecule (ICAM), CD44 und Hyaluronsäure,VLA-4 und Fibronectin. Ein potentes Chemoattraktant für hämatopoetische Stammzellen ist der Stroma-derived factor 1 (SDF-1), welcher vor allem von Osteoblasten produziert wird und an den Chemokinrezeptor CXCR4 auf Stammzellen bindet. Die dargestellten Interaktionen können moduliert werden durch proteolytische Spaltung. Entsprechende Enzyme werden aus Granulozyten nach Stimulation mit Wachstumsfaktoren (z.b. G-CSF) oder Chemokinen (z.b. IL-8) freigesetzt (Elastase, Cathepsin G, Matrix-Metalloproteinasen (MMPs)) oder werden als membranständige Dipeptidylpeptidasen (CD26) exprimiert. Chemotherapie und nachfolgende s.c.-gabe von G-CSF. Die Standarddosis in dieser Indikation ist 5 µg G-CSF / kg KG und Tag. Damit ist eine Steigerung der Zahl zirkulierender CD34 + -Zellen auf im Mittel etwa 70/µl (bei Frauen) und 85/µl (bei Männern) erreichbar (Tabelle 3). Es besteht jedoch eine große interindividuelle Variabilität (17, 18). Der Ertrag einer Stammzellapherese ist abhängig von Alter, Geschlecht, Diagnose, Stadium der Erkrankung, Art und Anzahl, sowie Effekt der vorangegangenen Chemotherapie-Zyklen (17, 19-23). Bei hämatologischen Erkrankungen mit massivem Knochenmarkbefall kommt es in der Regel zu einem geringeren und verzögerten Stammzellanstieg im peripheren Blut. Frauen und ältere Personen zeigen ebenfalls einen geringeren Anstieg der CD34 + -Zellzahl und vereinzelt gibt es Poor Mobilizer, die trotz ausreichender G-CSF-Gabe ein ungenügendes Ansprechen mit weniger als 10 CD34 + -Zellen/µl Blut aufweisen (24, 25). Die Anzahl zirkulierender CD34 + -Zellen im peripheren Blut vor Beginn der Mobilisation (d. h. während steadystate -Hämatopoese) ist ein sehr guter Prädiktor für das Ergebnis der Mobilisation durch Chemotherapie und G-CSF (26). Die Absolutzahl zirkulierender CD34 + -Zellen vor Beginn der Apherese erlaubt wiederum eine gute Vorhersage der Zahl Fortsetzung auf Seite 21