Summary

Обогащенный тромбоцитами плазменный лизат для лечения заболеваний глазной поверхности

Published: August 02, 2022
doi:

Summary

Лизаты тромбоцитов представляют собой новое средство для лечения заболеваний глазной поверхности. Здесь мы предлагаем способ приготовления, дозирования, хранения и характеристики лизата тромбоцитов, собранного у доноров тромбоцитов.

Abstract

Различные заболевания глазной поверхности лечатся глазными каплями, полученными из крови. Их применение введено в клиническую практику из-за содержания в них метаболита и фактора роста, что способствует регенерации поверхности глаза. Глазные капли на основе крови могут быть приготовлены из разных источников (например, донорство цельной крови или афереза тромбоцитов), а также с различными протоколами (например, различные разведения и циклы замораживания / оттаивания). Эта изменчивость препятствует стандартизации клинических протоколов и, следовательно, оценке их клинической эффективности. Детализация методологических процедур и обмен ими могут способствовать определению общих руководящих принципов. В последние годы аллогенные продукты распространяются в качестве альтернативы аутологичным методам лечения, поскольку они гарантируют более высокие стандарты эффективности; среди них глазные капли, богатые тромбоцитами лизат плазмы (PRP-L), готовятся с помощью простых производственных процедур. В отделении трансфузионной медицины в AUSL-IRCCS di Reggio Emilia, Италия, PRP-L получают из донорства тромбоцитарного афереза. Этот продукт первоначально разбавляют до 0,3 х 109 тромбоцитов/мл (начиная со средней концентрации 1 х 109 тромбоцитов/мл) в 0,9% NaCl. Разбавленные тромбоциты замораживают/размораживают и, впоследствии, центрифугируют для удаления мусора. Конечный объем расщепляют на 1,45 мл аликвот и хранят при −80 °C. Перед выдачей пациентам глазные капли проверяются на стерильность. Пациенты могут хранить лизаты тромбоцитов при −15 °C в течение 1 месяца. Состав фактора роста также оценивается по случайно выбранным аликвотам, а средние значения сообщаются здесь.

Introduction

Продукты, полученные из крови, широко используются в уходе за ранами1, челюстно-лицевой и ортопедической хирургии, а также для лечения различных заболеваний глазной поверхности2, таких как болезнь сухого глаза (DED)3. При DED гомеостаз слезной пленки нарушается вследствие аномального функционирования различных факторов, участвующих в образовании разрыва и целостности поверхности глаза 4,5.

DED характеризуется неоднородностью причин итяжести 6,7,8 и может быть следствием различных факторов, таких как старение, пол9, контактные линзы, актуальные или системные лекарства10 или ранее существовавшие состояния, такие как синдром Шегрена10. Несмотря на легкие симптомы, DED поражает миллионы людей во всем мире, влияя на качество их жизни и систему здравоохранения, а также6.

Сообщалось о многих методах лечения этой патологии, но до сих пор нет единого мнения о наиболее эффективном решении12. На сегодняшний день искусственные слезы являются первым направлением терапии, направленной на восстановление водного состава слезной пленки, хотя эти заменители не содержат основных биологически активных растворенных веществ природных слез 6,11. Продукты на основе тромбоцитов считаются действительной альтернативой 12,13 искусственным слезам, хотя их клиническая эффективность, рекомендации по применению и методы приготовления все еще являются предметом споров 3.

Продукты на основе крови имеют схожий состав с точки зрения метаболитов14, белков, липидов, витаминов, ионов, факторов роста (ГФ), антиоксидантных соединений11 и осмолярности (300 мОсм/л)11. Благодаря синергетической активности своих компонентов они способствуют регенерации эпителия роговицы, ингибируют высвобождение воспалительных цитокинов, увеличивают количество бокаловидных клеток и экспрессию муцинов в конъюнктиве 2,3.

До сих пор гетерогенность в офтальмологических продуктах на основе крови была задокументирована в литературе; эти продукты могут быть классифицированы в соответствии с происхождением доноров крови, то есть аутологичными или аллогенными, а также источником крови, то есть периферической кровью, пуповинной кровью, сывороткой или тромбоцитами.

Хотя аутологичные продукты были наиболее распространенными3, аллогенные в настоящее время становятся предпочтительным выбором, поскольку они обеспечивают более высокие стандарты эффективности и безопасности15, а также значительное снижение затрат16,17. Предыдущие исследования, действительно, доказали, что продукты на основе крови, полученные от пациентов с аутоиммунными и/или системными заболеваниями, могут демонстрировать измененное качество и функциональность 6,16,17. Несмотря на то, что глазные капли на основе сыворотки являются наиболее распространенными, продукты на основе тромбоцитов в последнее время утверждаются в качестве действительной альтернативы, поскольку их можно легко приготовить, сохраняя при этом значительный уровень эффективности 3,11. Доступные в настоящее время продукты на основе тромбоцитов можно разделить на обогащенную тромбоцитами плазму (PRP), обогащенную тромбоцитами плазменный лизат (PRP-L) и плазму, богатую факторами роста (PRGF)3.

Среди них PRP-L имеет то преимущество, что является замороженным продуктом с длительным сроком службы. PRP-L может быть получен из афереза, баффи-шерсти или даже из истекающих тромбоцитов (PLTs)18,19, что значительно снижает их потери. Аликвоты могут храниться в течение нескольких месяцев в центрах переливания крови при -80 ° C или даже в домах пациентов при -15 ° C в течение более коротких периодов времени.

PRP-L сильно обогащены ГФ, которые, как было доказано, стимулируют регенерацию поверхности глаза 12,20,21. Тем не менее, есть только несколько сообщений о клинических исследованиях в этой области, и все они использовали аутологичные источники 3,22. PRP-L по-прежнему нуждается в дальнейшей валидации и характеристике, прежде чем его можно будет регулярно использовать для лечения заболеваний глазной поверхности, поскольку нет стандартизированных руководящих принципов для его приготовления, дозирования и хранения3.

Здесь используется подробный протокол для производства PRP-L, используемого в отделении трансфузионной медицины в AUSL-IRCCS di Reggio Emilia, Италия, и диспенсации пациентам с DED. Мы стремимся помочь научному сообществу разработать стандартные методы приготовления, которые могут повысить однородность и согласованность во всемирных исследованиях и клинических подходах.

Protocol

PRP-L, используемый для количественной оценки факторов роста, был собран в рамках более широкого исследования по характеристике продуктов PRP для регенеративных целей, проведенного в AUSL-IRCCS di Reggio Emilia и одобренного Этическим комитетом Area Vasta Emilia Nord 10 января 2019 года (протокол No 2019/0003319). Доноры …

Representative Results

Обоснование использования глазных капель сывороточного происхождения (которые являются продуктом на основе крови, наиболее часто используемым для лечения заболеваний поверхности глаза) заключается в содержании в них ГФ, которые почти полностью получены из циркулирующих тромбоцитов…

Discussion

В последние годы увеличилось клиническое применение препаратов на основе тромбоцитов при патологиях глазной поверхности, но их диффузии препятствует отсутствие научной достоверности. Это в основном вызвано широкой неоднородностью донорских источников и протоколов подготовки, кото?…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Авторы хотели бы поблагодарить “Casa del Dono di Reggio Emilia” за предоставление концентратов тромбоцитов донорского происхождения.

Materials

Equipments
CompoSeal Mobilea II Fresenius Kabi, Germany bag sealer
HeraSafe hood Heraeus Instruments, Germany Class II biohazard hood
MCS+ 9000 Mobile Platelet Collection System Haemonetics, Italy automated plasma and multicomponent collection equipment for donating platelet, red cell, plasma, or combination blood components
Platelet shaker, PF396i Helmer, USA Platelet shaker
Raycell X-ray Blood Irradiator MDS Nordion, Canada X-ray Blood Irradiator
ROTIXA 50RS Hettich Zentrifugen, Germany High speed entrifuge
Sysmex XS-1000i Sysmex Europe GMBH, Germany haemocytometer for platelet count
Warm bath, WB-M15 Falc Instruments, Italy Warm bath
Materials
ACD-A anticoagulant solution A Fenwal Inc., USA DIN 00788139 anticoagulant solution for platelet apheresis (1000 ml)
BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials BD Biosciences, USA BD 442020 Sterility assay
BD BACTEC Peds Plus/F Culture vials BD Biosciences, USA 442020 At least 2 vials for sterility assay
BD Luer Lok Syringe BD Plastipack, USA 300865 At least 4 sterile syringes (50 ml)
Bio-Plex Human Cancer Panel 1 BioRad Laboratories, USA 171AC500M Standard panel for PDGF isoforms assessment
Bio-Plex Human Cancer Panel 2 BioRad Laboratories, USA 171AC600M Standard panel for EGF assessment
Bio-Plex MAGPIX Multiplex Reader BioRad Laboratories, USA Magpix This instrument allows multiple immunoassays using functionalized magnetic beads.
Bio-Plex Pro TGF-b Assay BioRad Laboratories, USA 10024984 Set and standards for TGFb isoforms assessment
BioRet ARIES s.r.l., Italy A2DH0020 At least 4 piercing spike for blood bags
Blood collection tube BD Vacutainer, USA 367835 1 tube, necessary to perform platelet counts
Eye drops kit. COL Medical Device for the application and preservation of eye drops from haemocomponents Biomed Device s.r.l., Italy COLC50 Eye drops kit. At least 2 kits for each PRP unit collected
Human Cancer PDGF-AB/BB Set 1x96well BioRad Laboratories, USA 171BC511 Set for PDGF isoforms assessment
Human Cancer2 EGF Set 1x96well BioRad Laboratories, USA 171BC603M Set for EGF assessment
NaCl 0.9% sterile solution Baxter S.p.A., Italy B05BB01 1000 ml
OSDI Questionnaire Allergan Inc., USA OSDI Ocular Surface Disease Index Questionnaire
Piercing spike BioRet ARIES s.r.l., Italy BS051004 Spike
Platelet Additive Solution A+ T-PAS+ TERUMO BCT Inc., Italy 40842 preservative solution for platelet concentrates (1000 ml)
Software Excel Microsoft, USA Excel Data analysis software
Teruflex Transfer bag 1000 ml TERUMO BCT Inc., Italy BB*T100BM 1 for PRP dilution
Teruflex Transfer bag 300 ml TERUMO BCT Inc., Italy BB*030CM At least 6 for each PRP unit collected

References

  1. Everts, P. A., et al. Platelet-rich plasma and platelet gel: A review. The Journal of Extra-Corporeal Technology. 38 (2), 174 (2006).
  2. Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
  3. Bernabei, F., et al. Blood-based treatments for severe dry eye disease: The need of a consensus. Journal of Clinical Medicine. 8 (9), 1478 (2019).
  4. Findlay, Q., Reid, K. Dry eye disease: When to treat and when to refer. Australian Prescriber. 41 (5), 160-163 (2018).
  5. Clayton, J. A. Dry eye. New England Journal of Medicine. 378 (23), 2212-2223 (2018).
  6. Jones, L., et al. TFOS DEWS II management and therapy report. The Ocular Surface. 15 (3), 575-628 (2017).
  7. Holland, E. J., Darvish, M., Nichols, K. K., Jones, L., Karpecki, P. M. Efficacy of topical ophthalmic drugs in the treatment of dry eye disease: A systematic literature review. The Ocular Surface. 17 (3), 412-423 (2019).
  8. Shih, K. C., Lun, C. N., Jhanji, V., Thong, B. Y. H., Tong, L. Systematic review of randomized controlled trials in the treatment of dry eye disease in Sjogren syndrome. Journal of Inflammation. 14, 26 (2017).
  9. Rusciano, D., et al. Age-related dry eye lactoferrin and lactobionic acid. Ophthalmic Research. 60 (2), 94-99 (2018).
  10. Craig, J. P., et al. TFOS DEWS II definition and classification report. The Ocular Surface. 15 (3), 276-283 (2017).
  11. Drew, V. J., Tseng, C. L., Seghatchian, J., Burnouf, T. Reflections on dry eye syndrome treatment: Therapeutic role of blood products. Frontiers in Medicine. 5, 33 (2018).
  12. Giannaccare, G., et al. Blood derived eye drops for the treatment of cornea and ocular surface diseases. Transfusion and Apheresis Science. 56 (4), 595-604 (2017).
  13. Acebes-Huerta, A., et al. Platelet-derived bio-products: Classification update, applications, concerns and new perspectives. Transfusion and Apheresis Science. 59 (1), 102716 (2020).
  14. Quartieri, E., et al. Metabolomics comparison of cord and peripheral blood-derived serum eye drops for the treatment of dry eye disease. Transfusion and Apheresis Science. 60 (4), 103155 (2021).
  15. Badami, K. G., McKellar, M. Allogeneic serum eye drops: Time these became the norm. British Journal of Ophthalmology. 96 (8), 1151-1152 (2012).
  16. Hwang, J., et al. Comparison of clinical efficacies of autologous serum eye drops in patients with primary and secondary Sjögren syndrome. Cornea. 33 (7), 663-667 (2014).
  17. Chiang, C. C., Lin, J. M., Chen, W. L., Tsai, Y. Y. Allogeneic serum eye drops for the treatment of severe dry eye in patients with chronic graft-versus-host disease. Cornea. 26 (7), 861-863 (2007).
  18. Jonsdottir-Buch, S. M., Lieder, R., Sigurjonsson, O. E. Platelet lysates produced from expired platelet concentrates support growth and osteogenic differentiation of mesenchymal stem cells. PLoS One. 8 (7), 68984 (2013).
  19. Altaie, A., Owston, H., Jones, E. Use of platelet lysate for bone regeneration – Are we ready for clinical translation. World Journal of Stem Cells. 8 (2), 47-55 (2016).
  20. Vesaluoma, M., Teppo, A. M., Grönhagen-Riska, C., Tervo, T. Platelet-derived growth factor-BB (PDGF-BB) in tear fluid: A potential modulator of corneal wound healing following photorefractive keratectomy. Current Eye Research. 16 (8), 825-831 (1997).
  21. Zheng, X., et al. Evaluation of the transforming growth factor β activity in normal and dry eye human tears by CCL-185 cell bioassay. Cornea. 29 (9), 1048 (2010).
  22. Zamani, M., et al. Novel therapeutic approaches in utilizing platelet lysate in regenerative medicine: Are we ready for clinical use. Journal of Cellular Physiology. 234 (10), 17172-17186 (2019).
  23. Ministro della Salute. Disposizioni relative ai requisiti di qualità e sicurezza del sangue e degli emocomponenti. Italian Ministry of Health. , (2015).
  24. Aprili, G., et al. Raccomandazioni SIMTI sugli emocomponenti per uso non trasfusionale. Società Italiana di Medicina Trasfusionale e Immunoematologia. , (2012).
  25. Schiroli, D., et al. Comparison of two alternative procedures to obtain packed red blood cells for β-thalassemia major transfusion therapy. Biomolecules. 11 (11), 1638 (2021).
  26. Pulcini, S., et al. Apheresis platelet rich-plasma for regenerative medicine: An in vitro study on osteogenic potential. International Journal of Molecular Science. 22 (16), 8764 (2021).
  27. Ohashi, Y., et al. Presence of epidermal growth factor in human tears. Investigative Ophthalmology & Visual Science. 30 (8), 1879-1882 (1989).
  28. Vitale, S., Goodman, L. A., Reed, G. F., Smith, J. A. Comparison of the NEI-VFQ and OSDI questionnaires in patients with Sjögren’s syndrome-related dry eye. Health Quality of Life Outcomes. 2, 44 (2004).
  29. Schiffman, R. M., Christianson, M. D., Jacobsen, G., Hirsch, J. D., Reis, B. L. Reliability and validity of the Ocular Surface Disease Index. Archives of Ophthalmology. 118 (5), 615-621 (2000).
  30. Zhang, J., et al. Characteristics of platelet lysate compared to autologous and allogeneic serum eye drops. Translational Vision Science and Technology. 9 (4), 24 (2020).
  31. Henschler, R., Gabriel, C., Schallmoser, K., Burnouf, T., Koh, M. B. Human platelet lysate current standards and future developments. Transfusion. 59 (4), 1407-1413 (2019).
  32. Samarkanova, D., et al. Clinical evaluation of allogeneic eye drops from cord blood platelet lysate. Blood Transfusion. 19 (4), 347-356 (2021).
  33. Strunk, D., et al. International Forum on GMP-grade human platelet lysate for cell propagation: Summary. Vox Sanguinis. 113 (1), 80-87 (2018).
  34. Schiroli, D., et al. The impact of COVID-19 outbreak on the Transfusion Medicine Unit of a Northern Italy Hospital and Cancer Centre. Vox Sanguinis. 117 (2), 235-242 (2021).
  35. Klatte-Schulz, F., et al. Comparative analysis of different platelet lysates and platelet rich preparations to stimulate tendon cell biology: An in vitro study. International Journal of Molecular Science. 19 (1), 212 (2018).
  36. Fea, A. M., et al. The effect of autologous platelet lysate eye drops: An in vivo confocal microscopy study. BioMed Research International. 2016, 8406832 (2016).
  37. Abu-Ameerh, M. A., et al. Platelet lysate promotes re-epithelialization of persistent epithelial defects: A pilot study. International Ophthalmology. 39 (7), 1483-1490 (2019).
  38. Geremicca, W., Fonte, C., Vecchio, S. Blood components for topical use in tissue regeneration: evaluation of corneal lesions treated with platelet lysate and considerations on repair mechanisms. Blood Transfusion. 8 (2), 107-112 (2010).
  39. De Paiva, C. S., et al. Disruption of TGF-β signaling improves ocular surface epithelial disease in experimental autoimmune keratoconjunctivitis sicca. PLoS One. 6 (12), 29017 (2011).
check_url/63772?article_type=t

Play Video

Cite This Article
Merolle, L., Iotti, B., Berni, P., Bedeschi, E., Boito, K., Maurizi, E., Gavioli, G., Razzoli, A., Baricchi, R., Marraccini, C., Schiroli, D. Platelet-Rich Plasma Lysate for Treatment of Eye Surface Diseases. J. Vis. Exp. (186), e63772, doi:10.3791/63772 (2022).

View Video