DE69637181T2

DE69637181T2 - Vorrichtung zur inaktivierung von viralen verunreinigungen in blutprodukten

Info

Publication number: DE69637181T2
Application number: DE69637181T
Authority: DE
Inventors: Ruth Laub; Luc De Wael; Mario Di Giambattista
Original assignee: CAF - DCF CVBA - SCRL; CAF DCF CVBA SCRL
Current assignee: Sartorius Stedim Biotech GmbH
Priority date: 1995-07-14
Filing date: 1996-07-15
Publication date: 2008-04-17
Anticipated expiration: 2016-07-16
Also published as: US6190608B1; ATE367830T1; CA2225470A1; DE29624488U1; EP0840624A1; JPH11509210A; US6833108B2; ES2290957T3; DE96923791T1; WO1997003706A1; US20010046450A1; JP2009077707A; CA2225470C; DE69637181D1; DK0840624T3; EP1842561A1; EP0840624B1

Description

Gegenstand der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur physikalischen Inaktivierung von viralen Verunreinigungen, die in Blutprodukten vorhanden sind, insbesondere im Vollblut, im Plasma, in Flüssigkeiten mit zellulären Verbindungen des Bluts und in Blutderivaten, wie etwa in den Blutgerinnungsfaktoren (Faktor VIII, Faktor IX, von-Willebrand-Faktor, usw.), im Fibrinogen, im Fibronektin, in den Immunglobulinen, im Albumin usw., sowie auch in den nicht natürlichen Produkten, die durch Biotechnologie erhalten werden, wobei die Einrichtung die in den Ansprüchen angegebenen technischen Merkmale aufweist.
Technologischer Hintergrund, auf dem die Erfindung beruht
Bei der Bereitstellung von Blutprodukten sind für deren Verwendung zu therapeutischen oder nicht therapeutischen Zwecken Reinigungsverfahren erforderlich, mit denen es möglich ist, Produkte von hoher Reinheit und vorzugsweise frei von Verunreinigungen, insbesondere frei von viralen Verunreinigungen, zu erhalten.
In Blutprodukten können die viralen Verunreinigungen umhüllte Viren (HIV, Hepatitis B, C, D, E, G-Virus, usw.) oder nicht umhüllte Viren (Hepatitis A-Virus, Parvovirus, usw.) sein.
Seit vielen Jahren haben verschiedene internationale oder nationale Stellen immer strengere Normen für die Aufbereitung der Blutprodukte aufgestellt, um deren Anwendung zu therapeutischen oder nicht therapeutischen Zwecken zu verhindern, wenn diese virale Verunreinigungen enthalten (Richtlinien des Rates 65/65 EWG, 75/319/EWG & 89/381 EWG).
Auf europäischer Ebene erfordern die Normen des CPMP (CPMP/BWT 268/95 und 269/95) die Verwendung bestimmter Behandlungen gegen umhüllte oder nicht umhüllte Viren.
In diesen Dokumenten ist insbesondere erwähnt, dass ein Schritt der Inaktivierung durch Wärme (trockene Wärme oder Dampf) oder durch Pasteurisierung bei der Aufbereitung der Gerinnungsfaktoren gegen den Hepatitis A-Virus wirksam ist, jedoch gegen andere nicht umhüllte Viren, insbesondere gegen die Parvoviren, wenig wirksam ist.
Eine Behandlung, die einen Schritt der chemischen Inaktivierung (durch Beigabe von Lösungsmitteln/Detergenzien) umfasst, ist dagegen bei den umhüllten Viren wirksam, jedoch zur Behandlung der nicht umhüllten Viren unwirksam.
Es ist auch bekannt, bestimmte chemische Wirkstoffe, wie etwa Beta-Propiolacton zu verwenden, das bei der Behandlung der nicht umhüllten Viren wirksam ist, jedoch den Nachteil hat, die behandelten Proteine zu verändern.
Es ist auch bekannt, dass bestimmte lange Behandlungen durch die Veränderung des pH-Werts unterhalb des pH-Werts von 4 oder durch das Beimengen von Proteasen eine Aktivierung bestimmter nicht umhüllter Viren, wie etwa der Parvoviren ermöglichen. Diese Behandlungen verändern jedoch auch den Aufbau und die Struktur der behandelten Proteine.
Folglich ist bekannt, dass derzeit die Mehrzahl der physikalischchemischen Behandlungsschritte, die angewendet werden können, um eine virale Inaktivierung von Blutprodukten zu erhalten, entweder hoch toxisch sind oder in einer unzulässigen Weise die Struktur der behandelten Proteine beeinträchtigen oder auch unwirksam sind, um nicht umhüllte Viren, insbesondere die Parvoviren zu behandeln.
Die Parvoviren sind kleine, nicht umhüllte Viren mit DNA, die zahlreiche Tierarten und den Menschen infizieren (Handbook of Parvoviruses, Band 1, S. 1-30, Desinfection, Sterilization and Preservation, vierte Ausgabe, Seymour S. Block, Herausg. Lea & Febiger, Philadelphia-London). Sie sind in der Natur endemisch und verursachen viele verschiedene Krankheiten, deren Auftreten hauptsächlich vom Entwicklungsstand des Wirts abhängig ist.
Unter diesen Viren ist das Parvovirus B19 das einzige bekannte Mitglied der Familie der Parvoviridae, das für den Menschen pathogen ist. Ebenso kann das murine Parvovirus H1 auch den Menschen infizieren.
Die Infektion mit den Parvoviren B19 beim gesunden Menschen kann asymptomatisch sein oder gutartige Krankheiten hervorrufen (Beispiel: die fünfte Krankheit beim Kind).
Bei immungeschwächten Patienten oder Patienten mit Bluterkrankungen kann es jedoch zu chronischen Anämien und zu vorübergehenden Aplasien führen, die mit hämolytischen Anämien verbunden sein können.
Da es durch die Plazenta dringt, kann es den intrauterinen Tod verursachen. Es besitzt einen ausgeprägten Tropismus für die erythroiden Linien menschlicher hämatopoetischer Vorläuferzellen.
Eine neue epidemiologische Erhebung hat aufgezeigt, dass 50 bis 60% der erwachsenen französischen Bevölkerung und 36% der Kinder zwischen 1 und 15 Jahren eine positive Parvovirus-Serologie aufweisen.
Das Vorhandensein von viraler DNA wurde unabhängig von den verwendeten Verfahren zur viralen Inaktivierung durch DNA-Vervielfältigung (PCR) bei einer bestimmten Anzahl von reinen Faktor VIII-Konzentratsätzen aufgezeigt.
Dies wurde durch die Erfassung der B19⁺-Serologie ohne klinische Anzeichen bei 85% der hämophilen Kinder bestätigt, die seit ihrer Geburt nur hochreines Faktor VIII-Konzentrat (FVIII THPSD) erhalten haben, das in Frankreich seit 1988 verwendet wird und keinerlei Kontaminierung mit umhüllten Viren (HIV, HBV, HCV) enthält (Y. Lauriau et Al., 1er congrès de la Sociètè Française de Transfusion [1. Kongress der französischen Transfusionsgesellschaft] (1994)).
Diese Beobachtung zeigt sehr gut, dass ohne neue Verfahren zur viralen Inaktivierung, deren Ziel die selektive Beseitigung der Parvoviren und insbesondere des Parvovirus B19 aus den Blutprodukten ist, die Wahrscheinlichkeit einer Infizierung hoch ist.
Die Parvoviren sind extrem resistent, sogar bei einer hohen Temperatur. Chemische Behandlungen, wie etwa Chloroform, verschiedene Säuren, haben keine Auswirkungen auf ihre hämagglutinierenden Eigenschaften und ihre Infektiosität, und die meisten sind gegen enzymatische Abbauprozesse mittels RNase, DNase, Papain, Trypsin resistent.
Stand der Technik
Die internationale Patentanmeldung WO95/00631 beschreibt ein Verfahren zur viralen Inaktivierung von Blutprodukten, das die Beigabe von Produkten zu diesen Blutprodukten umfasst, die durch UVA-Strahlung photoaktivierbar sind und die für die in diesen Blutprodukten vorhandenen Viren toxisch werden sollen. Dieses Verfahren umfasst einen Schritt, bei dem diese toxischen Reagenzien aus den Blutprodukten isoliert werden können, so dass diese nicht mit diesen toxischen Stoffen verunreinigt werden.
Unter diesen toxischen Wirkstoffen ist insbesondere das Psoralen erwähnt.
Dieses Verfahren hat jedoch den Nachteil, dass nicht garantiert werden kann, dass die behandelten Blutprodukte völlig frei von diesen photoaktivierbaren Wirkstoffen sind, die in der Lage sein sollen, die behandelten Blutprodukte zu denaturieren und/oder zu inaktivieren und beim Menschen oder Tier eine Toxizität hervorzurufen, wenn sie wiederholt, auch mit einer geringen Dosis, mit den behandelten Blutprodukten wieder injiziert werden.
Es ist auch bekannt, dass es möglich ist, eine große Anzahl von Produkten zu sterilisieren, indem diese einer ultravioletten Strahlung ausgesetzt werden. Aus dem Dokument „Sterilization By Ultraviolet Irradiation" (Kapitel 31, IL SHECHMEISTER) ist insbesondere bekannt, dass die ultraviolette Strahlung Verunreinigungen, wie etwa Viren, Mykoplasmen, Bakterien und Pilze zerstören kann. Eine derartige Strahlung kann insbesondere in Umgebungen wie Gase oder Flüssigkeiten verwendet werden.
Das Dokument WO94/03054 beschreibt ein Verfahren zur Inaktivierung von Mikroorganismen, die in den Blutprodukten vorhanden sind, wobei das Verfahren die Beigabe von 8-Methoxypsoralen zu diesen Produkten und eine anschließende Bestrahlung der Produkte mit UV-Strahlen (180 nm-400 nm) umfasst, um das 8-Methoxypsoralen zu aktivieren.
Das Dokument WO94/28120 beschreibt ein Verfahren zur viralen Inaktivierung von Blutprodukten, das die Bestrahlung dieser Produkte mit UVC-Strahlen unter Vorhandensein von Quencher-Verbindungen umfasst.
Das Dokument von Hart H. et al (Vox Sang 1993; 64; 82-88) beschreibt die Bestrahlung mit UVC-Strahlen von Präparaten auf Albuminund Immunglobulin-Basis, die mit verschiedenen Virustypen einschließlich der nicht umhüllten Viren verunreinigt sind. Die verwendete Apparatur besteht aus einem UVC-Sender, einer Flasche, die das betreffende Produkt enthält, und aus Dosimetern. Die Flasche wird einer kontinuierlichen Drehbewegung ausgesetzt.
Aus dem Dokument von Chin S. et al (Blond, Band 86, Nr. 11, Dezember 1995, S. 4331-4336) und aus dem Dokument von Marx G. et al (Photochemistry and Photobiology, 1996, 63 (11): 541-546) ist auch bekannt, Blutprodukte mit ultravioletter Strahlung des Typs C mit oder ohne Antioxidanzien, wie etwa Rutin, zu behandeln und die Inaktivierung nicht umhüllter Viren und insbesondere der Parvoviren zu erzielen.
Die Verfahren zur viralen Inaktivierung aus dem Stand der Technik können ferner die Unversehrtheit und die Aktivität der Blutprodukte (insbesondere die dreidimensionale Struktur der Gerinnungsfaktoren, wie etwa des Faktors VIII) und somit ihre Aktivitäten beeinträchtigen.
Darüber hinaus haben die Verfahren zur viralen Inaktivierung aus dem Stand der Technik häufig Schwierigkeiten hinsichtlich ihrer Validierung, da sie Probleme bezüglich der Reproduzierbarkeit oder der Überwachung beinhalten. Bestimmte Behandlungsparameter müssen nämlich verändert werden oder können nicht auf einfache Weise beibehalten werden, insbesondere wenn der Feuchtigkeitsgrad zu überwachen ist, wenn eine Behandlung mit trockener Wärme durchgeführt wird. Darüber hinaus ist es schwierig, die verschiedenen Schritte der Arbeitsvorgänge zu steuern.
Ziele der Erfindung
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zur Inaktivierung von in Blutprodukten vorhandenen viralen Verunreinigungen zu schaffen, die die Nachteile aus dem Stand der Technik nicht aufweist und die einfach, schnell, kostengünstig und reproduzierbar ist.
Das Verfahren zur viralen Inaktivierung respektiert die Unversehrtheit der Blutprodukte und insbesondere die der Gerinnungsfaktoren, wie etwa des Faktors VIII, des Faktors IX, des von-Willebrand-Faktors, des Fibronektins, des Fibrinogens, usw.
Ein zusätzliches Ziel der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zu erhalten, die auf einfache Weise validiert werden kann und die den guten Praktiken der pharmazeutischen Herstellung (GMP) sowie den europäischen Normen (CPMP) entspricht.
Ein letztes Ziel der vorliegenden Erfindung zielt darauf ab, eine Einrichtung zur viralen Inaktivierung von Blutprodukten zu erhalten, die die Inaktivierung von nicht umhüllten Viren und vorzugsweise von Viren mit Einzelstrang, wie etwa der Parvoviren, insbesondere der Parvoviren B19 und H1 ermöglicht.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufbereitung eines Blutprodukts, die eine Vorrichtung aufweist, welche eine physikalische Inaktivierung eines Virus sicherstellt, wobei die Vorrichtung umfasst:

– einen Sender für ultraviolette Strahlen des Typs C (UVC),
– ein Rohr aus Quarz oder aus einem polymerisiertem Material, das die Absorption ultravioletter Strahlen des Typs C nicht zulässt, und es durch ein auf Turbulenz basierendes System ermöglicht, einen homogenen Strom des Blutprodukts aufrechtzuerhalten, das in diesem Rohr zirkuliert, dessen Durchmesser an das zu behandelnde Volumen angepasst ist, damit die Blutprodukte nicht in feinen Schichten vorliegen, um die Phänomene von Störungen im Bereich der Feststoff/Flüssigkeitsoberfläche dieses Rohrs zu vermeiden,
– einen reflektierenden Schirm, der die ultraviolette Strahlung des Typs C in Richtung auf das zu behandelnde Blutprodukt lenkt.

Die vorliegende Erfindung betrifft auch diese Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung ein System zur Steuerung der Dosis der ultravioletten Strahlen C umfasst, die das zu behandelnde Blutprodukt bestrahlen.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch diese Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Vorrichtung ein System zur Steuerung der Temperatur des zu behandelnden Blutprodukts umfasst.
Die vorliegende Erfindung betrifft diese Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Temperatur im Inneren der Vorrichtung wie auch im zu behandelnden Blutprodukt gesteuert und aufgezeichnet wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft diese Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die ultravioletten Strahlen des Typs C eine Wellenlänge zwischen 250 und 270 nm haben, vorzugsweise eine Wellenlänge von 254 nm.
Die vorliegende Erfindung betrifft diese Einrichtung, die dadurch gekennzeichnet ist, dass die Einrichtung aus einem einzigen Teil aufgebaut ist, oder aus beweglichen Modulen, die in Reihe nebeneinander gesetzt werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft auch die Verwendung dieser Einrichtung zur viralen Inaktivierung von in einem Blutprodukt vorhandenen, nicht umhüllten Viren.
Unter „Blutprodukt" ist jegliches flüssige oder feste Blutprodukt zu verstehen, das auf natürliche Weise ausgehend vom menschlichen oder tierischen Körper oder durch Synthese erhalten wird, wie beispielsweise das Vollblut, seine zellulären Verbindungen, seine Derivate, wie das Serum oder das Plasma und die Proteinverbindungen des Bluts, nämlich die Gerinnungsfaktoren (Faktor VIII, Faktor IX, von-Willebrand-Faktor, usw.), das Fibrinogen, das Fibronektin, die Immunglobuline, das Albumin, usw., einschließlich der Proteinverbindungen, die durch Biotechnologie erhalten werden, wie etwa rekombinante Proteine oder synthetische Peptide.
Diese Produkte können auch Faktoren sein, die von einigen spezifischen Blutzelllinien produziert werden, wie etwa Interferone, Interleukine oder Zellrezeptoren dieser Moleküle, die auf natürliche oder synthetische Weise erhalten werden, insbesondere die rekombinanten Peptide oder Proteine, die mittels des Verfahrens der rekombinanten DNA gewonnen werden. Das Inaktivierungsverfahren bewirkt vorteilhafterweise eine Inaktivierung von kontaminierenden Stoffen, wie etwa der nicht umhüllen Viren (HAV), der umhüllten Viren (HIV, Hepatitis B-, C-, D-, E-, G-Virus, usw.), der bakteriellen Stoffe, usw., die möglicherweise im Blutprodukt vorhanden sind.
Das Verfahren kann auch mit einer oder mehreren, dem Fachmann wohl bekannten zusätzlichen Behandlung(en) zur Inaktivierung von Verunreinigungen, insbesondere von viralen Verunreinigungen kombiniert werden, insbesondere mit physikalischen oder chemischen Behandlungen zur viralen Inaktivierung, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die sich zusammensetzt aus einem Schritt oder aus mehreren Schritten der tro ckenen oder feuchten Erwärmung, der Beimengung von chemischen Komponenten, insbesondere des Lösungsmittels/Detergenz oder von Produkten, die bei einer ultravioletten Strahlung aktiviert werden, einem oder mehreren Pasteurisierungsschritt(en), dem Aussetzen einer spezifischen Emission oder mehreren spezifischen Emissionen von Strahlung, z.B. von y-Strahlung oder X-Strahlen, oder einer Kombination dieser Verfahren. Unter den aktiven Produkten, die den Blutprodukten beigemengt werden können, kann man insbesondere die Wirkstoffe mit einer Schutzwirkung gegenüber den freien Radikalen (Vitamin C, usw.), und das Beta-Propiolacton nennen, das ein Phänomen der Alkylierung der Proteine bewirkt. Derartige Produkte sind in Dosen zu verwenden, die kein Toxizitäts- oder Denaturisierungsphänomen der behandelten Blutprodukte bewirken. Bei den erfindungsgemäß verwendeten Bestrahlungsdosen ist jedoch die Beigabe derartiger Produkte nicht erforderlich, um eine Inaktivierung der nicht umhüllten Viren zu bewirken oder einen Schutz gegenüber den freien Radikalen sicherzustellen.
Das Verfahren zur viralen Inaktivierung kann mit einem allgemeinen Verfahren zur Isolierung oder Trennung von Blutderivaten ausgehend von dem Vollblut kombiniert werden.
Dieses Verfahren kann einen Schritt oder mehrere Schritte zur Filtration, Ausfällung, Trennung durch Chromatographie, usw. umfassen, mit dem/denen es möglich ist, die verschiedenen Bestandteile des Vollbluts voneinander zu trennen.
Der Großteil der Emission der UVC-Strahlung erfolgt erfindungsgemäß zwischen 250 und 270 nm, vorzugsweise bei der Wellenlänge von 254 nm, d.h. dass der bevorzugte Absorptionsbereich der Nukleinsäuren und die von den Produkten erhaltenen Bestrahlungsdosen zwischen 10 und 2000 Joule/m² und vorzugsweise zwischen 230 und 400 Joule/m² liegen.
Bei dem Verfahren werden die Bestrahlungsdosen und die verwendete Wellenlänge so gewählt, dass die von dem behandelten Blutprodukt erhaltenen Bestrahlungsdosen sich hauptsächlich auf die Nukleinsäuren der Verunreinigungen auswirken, ohne dabei die Struktur der im behandelten Blutprodukt vorhandenen Peptide oder Proteine zu stören.
Die Erfinder haben unerwarteterweise festgestellt, dass es möglich ist, Blutprodukte zu behandeln, die in feinen Schichten („Monolagers” o der so genannte Laminarschichten) vorliegen oder nicht, d.h. dass es keine einschränkenden Faktoren für die behandelten Volumina gibt. Diese Eigenschaft ist besonders vorteilhaft, da es bei der Behandlung von Blutprodukten, die nicht in feinen Schichten vorliegen, möglich ist, Störungsphänomene zu vermeiden, die im Bereich der Feststoff/Flüssigkeitsoberfläche vorhanden sind, wenn in feinen Schichten gearbeitet wird. Wenn nicht in feinen Schichten gearbeitet wird, ist es ferner möglich, große Mengen von Blutprodukten zu behandeln und Probleme hinsichtlich der Erwärmung und des Scherens der behandelten Produkte zu vermeiden (BAILEY, Bioch. Fond, McGraw-Hill).
Die Wellenlänge der Emission von UVC-Strahlung und die Bestrahlungsdosen können vom Fachmann in Abhängigkeit von der Menge und dem Typ der zu behandelten Blutprodukte angepasst werden. Es ist anzumerken, dass je höher die Bestrahlungsdosen sind, die das zu behandelnde Blutprodukt erhält, desto besser die Inaktivierung der vorhandenen Verunreinigungen sichergestellt ist. Um das Phänomen der Denaturierung des Blutprodukts zu verringern, wird der Fachmann jedoch die Bestrahlungsdosis der Wellenlänge der UVC-Emission so anpassen, dass die Denaturierung und der Aktivitätsverlust der Blutprodukte verringert werden. Diese Anpassung erfolgt derart, dass sie den europäischen Normen des CPMP (CPMP/BWP268/95 und 269/95) entspricht.
Es ist möglich, eine vollständige virale Inaktivierung der vorhandenen Parvoviren zu erhalten (d.h. dass über der Nachweisgrenze hinaus keine Viren mehr erfasst werden können), indem die erhaltenen Bestrahlungsdosen begrenzt und eine Verringerung des Aktivitätsverlusts des Produkts auf weniger als 10-15% und vorzugsweise weniger als 5% ermöglicht wird.
Die Einrichtung der Erfindung weist auch Vorrichtungen auf, die die Isolierung oder Trennung von Blutderivaten ausgehend vom Vollblut sicherstellen.
Diese Vorrichtungen können Mittel zur Ausfällung, Zentrifugierung/Dekantierung, Filtration, Konzentration, Dialyse des zu behandelnden Blutprodukts aufweisen, die der Fachmann in Abhängigkeit von den getrennten und behandelten Blutprodukten anpassen kann.
Das Blutprodukt, das mit der ultravioletten Strahlung des Typs C in Kontakt gebracht wird, befindet sich vorzugsweise in einem Rohr aus Quarz oder aus einem polymerisierten Material, das im Allgemeinen im Bereich der Wellenlänge, die von den ultravioletten Strahlen des Typs C ausgesendet wird, nicht absorbierend ist. Die Einrichtung kann auch eine Vorrichtung aufweisen, die das Beimengen eines Schutzwirkstoffs gegen freie Radiale, die von der ultravioletten Strahlung erzeugt werden können, zu dem Blutprodukt ermöglicht. Derartige Wirkstoffe können aus Vitaminen, wie etwa aus Natriumascorbat, Glutathion oder aus anderen Produkten (SOD) bestehen, die dem Fachmann wohl bekannt sind. Die Einrichtung kann ferner auch eine Vorrichtung aufweisen, die das Beimengen verschiedener chemischer Verbindungen zu dem Blutprodukt ermöglicht, die bestimmte, in dem zu behandelnden Blutprodukt vorhandene Verunreinigungen inaktivieren können. Diese Verbindungen können insbesondere Produkte sein, die unter der Wirkung einer ultravioletten Strahlung aktiviert werden und mit dem Verfahren zur viralen Inaktivierung kombiniert werden können, um einen Synergieeffekt auf andere, im Blutprodukt vorhandene Verunreinigungen zu erzielen. Es ist jedoch wichtig anzumerken, dass im Gegensatz zu Verfahren, bei denen nicht durchdringenden UV-Strahlen verwendet werden, die insbesondere bei in feinen Schichten vorliegenden Blutprodukten angewendet werden, es erfindungsgemäß möglich ist, ein Blutprodukt zu behandeln, ohne die Anwendung von feinen Schichten zu erfordern und toxische Zusatzmittel zur viralen Inaktivierung beizumengen.
Die vorliegende Erfindung wird in den nachfolgenden, nicht einschränkenden Beispielen anhand der beigefügten Figuren ausführlicher beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
1 und 2 stellen schematische Beispiele für eine erfindungsgemäße Einrichtung dar.
3 stellt einen schematischen Ausschnitt der erfindungsgemäßen Einrichtung dar.
4 stellt den Prozentsatz der beibehaltenen Aktivität des Faktors VIII dar, gemessen in einer chromogenen Umgebung in Abhängigkeit von steigenden Bestrahlungsdosen ultravioletter Strahlen, die von dem Faktor VIII empfangen werden.
5 stellt die Titration des MVMp-Parvovirus dar, das in eine Faktor VIII-Lösung inokuliert wurde, die mit steigenden Bestrahlungsdosen ultravioletter Strahlen behandelt wurde, wobei die Bestrahlungsdosen die erhaltenen Dosen sind. Diese Messung wird auch unter Angabe der logarithmischen Werte dargestellt.
Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
In den 1 bis 3 ist eine erfindungsgemäße Einrichtung zur Aufbereitung eines Blutprodukts dargestellt.
Diese Einrichtung 1 weist Vorrichtungen 2, 3 auf, die insbesondere die Ausfällung, die Zentrifugierung/Dekantierung, die Filtration, Konzentration und Dialyse von Blutprodukten, wie etwa des Gerinnungsfaktors VIII oder des Fibrinogens sicherstellen und vom Fachmann in Abhängigkeit von einem anderen behandelten Blutderivat angepasst werden können.
Diese Einrichtung weist auch die Vorrichtung 4 auf, die durch eine physikalische Behandlung eine virale Inaktivierung des Blutprodukts sicherstellt.
Das Blutprodukt wird von einer Pumpe in einem Quarzrohr 6 zur Vorrichtung 4 geleitet.
Diese Vorrichtung weist eine UV-Lampe 7, vorzugsweise des Typs UV-Desinfektionsrohr auf, bei dem mehr als 90% der Emission zwischen 230 und 270 nm und vorzugsweise bei einer Wellenlänge von 254 nm erfolgt, wobei diese Lampe in einem reflektierenden Schirm 8 angebracht ist, der zylindrisch ist oder nicht und die Strahlung zum Quarzrohr 6 lenkt, das im Bereich der Mitte des reflektierenden Schirms 8 angeordnet ist.
In der Vorrichtung ist kein Kontakt zwischen dem im Quarzrohr 6 zirkulierenden Produkt und der UV-Lampe 7 möglich.
Ein auf Turbulenz basierendes System, wie etwa ein Ablenkblech oder eine Stickstoffeinspritzung, ermöglicht es, einen homogenen Strom im Quarzrohr 6 aufrechtzuerhalten.
Die Einrichtung weist auch eine Pumpe 5 und einen Durchflussmesser 11 auf, mit dem der Durchfluss des zu behandelnden Blutprodukts gesteuert und die Durchlaufzeit des Blutprodukts vor der UV-Lampe 7 verändert werden kann.
Die Vorrichtung kann ferner einen oder mehrere Filter 9 aufweisen, der/die zwischen dem Quarzrohr 6 und der UV-Lampe 7 angeordnet ist/sind. Die geeignete Auswahl der Filter ermöglicht eine Veränderung der von dem zu behandelnden Blutprodukt erhaltenen Bestrahlungsdosen und der spezifischen Auswahl der ausgesendeten Wellenlängen. Es ist auch möglich, die von dem zu behandelnden Blutprodukt erhaltenen Bestrahlungsdosen zu verändern, indem die Auswahl der verwendeten UV-Lampe angepasst wird (es können verschiedene Lampenstärken verwendet werden), indem die verwendeten Filter ausgesucht werden und indem der Durchfluss des vor der Lampe vorbeiströmenden Blutprodukts angepasst wird. Diese Modifikationen können vom Fachmann je nach Menge und Typ des behandelten Blutprodukts angepasst werden. Darüber hinaus ist ein System 10 zur Steuerung der Menge der ultravioletten Strahlen des Typs C, mit denen das Quarzrohr 6 bestrahlt wird (und somit der von dem Blutprodukt erhaltenen Bestrahlungsdosis), bezüglich der UV-Lampe 7 an der entgegengesetzten Seite angeordnet.
Wie in den Figuren dargestellt, weist dieses Steuerungssystem einen Sensor oder mehrere Sensoren 12 auf, der/die vorteilhafterweise auf jeder Seite des Quarzrohrs 6 und gegebenenfalls auf jeder Seite des Filters 9 angeordnet ist/sind, so dass der Fachmann den Durchfluss des Blutproduktstroms in Abhängigkeit vom Typ des zu behandelnden Blutprodukts und in Abhängigkeit von den von der UV-Lampe 7 ausgesendeten Bestrahlungsdosen anpassen kann.
Die Verweilzeit des Blutprodukts kann eingestellt werden, um eine konstante Bestrahlungsdosis zu erhalten. Der Durchmesser des Rohrs kann an das zu behandelnde Volumen angepasst werden, wie auch die Leistung oder Länge der Desinfektionslampe. Die Temperatur wird im Inneren der Vorrichtung wie auch in der Flüssigkeit (Blutprodukt) gesteuert und aufgezeichnet.
Die erfindungsgemäße Einrichtung und die Vorrichtung können auch Mittel zum Steuern der Temperaturen der Blutprodukte aufweisen, die aus Kühlmitteln bestehen können, wie etwa aus einer Kältevorrichtung oder einem Ventilator.
Die verschiedenen Materialien, die bei der Vorrichtung und der Einrichtung gemäß der Erfindung verwendet werden, sind vorteilhafterweise im Wesentlichen Wegwerfprodukte, wie etwa rostfreier Stahl 316L, Teflon, usw., die den guten Praktiken der pharmazeutischen Herstellung (GMP) entsprechen und vor Ort hygienisch behandelt werden können.
Die Vorrichtung zur viralen Inaktivierung durch ultraviolette Strahlung des Typs C ist vorteilhafterweise nach der Durchführung des Verfahrens zur allgemeinen Behandlung und Trennung eines Blutprodukts angeordnet, z.B. vor der sterilisierenden Filtration oder nach der Ultrafiltration des Blutprodukts. Die Einfachheit und der geringe Platzbedarf der beweglichen Vorrichtung ermöglichen vorteilhafterweise deren Verwendung zur Inaktivierung jeglichen Blutprodukttyps, ohne dass eine Einrichtung zur Aufbereitung, Reinigung oder Trennung von Blutprodukten übermäßig modifiziert wird.
Die Vorrichtung und die Einrichtung gemäß der Erfindung können aus einem Teil oder aus beweglichen Modulen aufgebaut sein, die in Reihe nebeneinander gesetzt werden. Die von dem behandelten Blutprodukt erhaltenen Bestrahlungsdosen sind besonders gering und variieren zwischen 10 und 2000 Joule/m² und betragen vorzugsweise zwischen 230 und 400 Joule/m². Unerwarteterweise sind diese Bestrahlungsdosen ausreichend, um die gewünschte virale Inaktivierung zu erzielen.
Vorteilhafterweise beträgt die Leistung der ultravioletten Lampe vorzugsweise zwischen 4 und 132 Watt und vorzugsweise zwischen 8 und 60 Watt, so dass die Unversehrtheit der behandelten Produkte bewahrt wird. Es ist anzumerken, dass mit dem Verfahren zur viralen Inaktivierung die Aktivität des Blutprodukts (insbesondere der Gerinnungsfaktoren, des Fibrinogens oder der Immunglobuline) kaum beeinträchtigt wird (im Durchschnitt eine Aktivitätsverringerung von weniger als 5%).
Die bei der erfindungsgemäßen Einrichtung verwendete UV-Lampe ist vorzugsweise vom Typ SPA^®, insbesondere die von der Firma AQUAFIN VALENCIA (Kalifornien, U.S.A.) hergestellte Lampe.
In den nachfolgenden Beispielen werden verschiedene Messwerte der viralen Inaktivierung angegeben, die bei Blutproduktproben erhalten wurden, welche mit Parvoviren oder mit anderen nicht umhüllten Viren infiziert waren.
Beispiel
1. Geräte und Verfahren
Aufgrund der Probleme, die bei der Verwendung bestimmter menschlicher Parvoviren entstehen, und der Probleme der in-vitro-Züchtung dieser Parvoviren und insbesondere des Parvovirus B19, wird zur Entwicklung von Verfahren, die die Inaktivierung des Parvovirus B19 ermöglichen, das murine Parvovirus MVMp mit einer sehr ähnlichen Größe und einer sehr ähnlichen Struktur als Modell verwendet. Das murine Parvovirus MVMp wurde ausgewählt, da dieser Parvovirustyp auf eine Inaktivierung durch ultraviolette Strahlung oder durch Temperaturveränderung weniger empfindlich reagiert als das Parvovirus B19.
Die Tests werden mit der Inaktivierung eines nicht umhüllten Virus mit RNA verglichen.
Die EMC (Encephalomyocarditis) ist ein Mitglied der Familie der Picornaviridae, dessen Inaktivierung als Modell für ein nicht umhülltes Virus mit RNA untersucht wurde. Das EMC-Virus ist ein murines Virus, das als Modell für eine Infizierung mit dem Hepatitis A-Virus beim Menschen verwendet werden kann. 10⁶ pfu/ml EMC und 10¹² pfu/ml MVMp werden in verschiedene Blutproduktproben inokuliert (Kryopräzipitat des Faktors VIII oder der Immunglobuline).
2. Messung der Titration des aktiven Virus
Der Reduktionsindex der Viren wurde gemäß den Empfehlungen der Europäischen Gemeinschaften (EEC Regulatory Document not for guidance, Biologicals 1991, 19, S. 251) bestimmt und in logarithmischer Reduktion ausgedrückt. Die Titrationsmessungen können gemäß den von Tattersall P. (J. Virol. 10, S. 586-590 (1972)) und von Russel S. J. Et al. (J. Vi rol. 66, S. 2821-2828 (1992)) beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.
Die Zelllinien, die dazu ausgewählt wurden, mit den Parvoviren infiziert zu werden, sind die menschliche Zelllinie NB324/k (beschrieben von Tattersall et al.) und die Linie 1929 (Klon 929 der Linie A9 ATCC CCL 1.4).
Die Titration erfolgt mittels in-situ-Hybridisierung der infektiösen Herden (replikativen Herden) unter Verwendung einer radioaktiv markierten Sonde. Die Erfassung erfolgt auf Nitrozellulosefiltern. Die Bestimmung des Titers des Virus kann mittels Plaque oder Grenzverdünnung (TCID50-Verfahren von Spermann-Kärber) erfolgen.
Die mit dem Verfahren behandelten Blutprodukte sind ein Kryopräzipitat des Plasmas, des Faktors VIII, das zuvor durch Beimengen eines Lösungsmittels/Detergens behandelt wurde oder nicht, des Fibrinogens und der Immunglobuline.
3. Ergebnisse
Das Verfahren (jeder Schritt) und die Einrichtung der Erfindung entsprechen den von den europäischen Behörden aufgestellten Validierungsanforderungen (CPMP/BWP/268/95 und CPMP/BWP/269/95, gültig ab dem 14. August bzw. ab dem 13. September 1996 (durch Bezugnahme hier mit aufgenommen)). Entsprechend den Empfehlungen dieser Behörden (§ 5.2.1 (1) CPMP/BWP/269/95) umfassen das Verfahren und die Einrichtung der Erfindung mindestens einen Verfahrensschritt zur wirksamen Behandlung gegen die nicht umhüllten Viren, insbesondere gegen den Parvovirus B19 (§ 5.2.2 (iii)). Die Erfindung erfüllt insbesondere die aufgestellten Inaktivierungsanforderungen, nämlich die Verringerung um 5 bis 9 log (s. Anhang I CPMP/BWP/269/95), d.h. dass es möglich ist, alle inokulierten Viren zu beseitigen. Die Erfinder haben nämlich nach der Behandlung keinerlei Vermehrung des Virus über der Nachweisegrenze hinaus festgestellt.
Wie in 4 angegeben, führen steigenden Dosen ultravioletter Strahlung zu einer Inaktivierung der Blutderivate, wie etwa des Faktors VIII. Die Erfinder haben jedoch unerwartet festgestellt, dass es möglich ist, eine Inaktivierung der Parvoviren zu erhalten durch Bestrahlung der Viren, die in den Faktor VIII enthaltenen Lösungen inokuliert wurden, mit ultravioletten Strahlen des Typs C, indem die Bestrahlungsdosen eingeschränkt wurden, ohne dass dabei die Aktivität der Blutderivate stark beeinflusst wurde (s. 5).
In der unten abgebildeten Tabelle 1 ist eine logarithmische Reduktion (log₁₀) der Viren zu sehen, die in eine Zusammensetzung mit Immunglobuline inokuliert wurden. Diese logarithmischen Reduktionswerte sind für steigende Bestrahlungsdosen mit ultravioletter Strahlung des Typs angegeben, die die Immunglobuline erhalten. Tabelle 1

Logarithmische Reduktion (log₁₀)

Virustyp Dosis (Joule/m²)

60 120 180 240 600 1000

MVMp 3,08 4,73 5,60 6,33 k.A. k.A.

EMC 1,53 3,04 3,84 4,49 5,07 k.A.
Die Konzentration der Immunglobuline in der Lösung beträgt 2 mg/ml.
Ähnliche Ergebnisse werden mit den anderen behandelten Blutprodukten erhalten.

Claims

Einrichtung zur Aufbereitung eines Blutprodukts, die eine Vorrichtung aufweist, welche eine physikalische Inaktivierung eines Virus sicherstellt, wobei die Vorrichtung umfasst: – einen Sender für ultraviolette Strahlen des Typs C (UVC), – ein Rohr aus Quarz oder einem polymerisierten Material, das die Absorption ultravioletter Strahlen des Typs C nicht zulässt, und es durch ein auf Turbulenz basierendes System ermöglicht, einen homogenen Strom des Blutprodukts aufrechtzuerhalten, das in diesem Rohr zirkuliert, dessen Durchmesser an das zu behandelnde Volumen angepasst ist, damit die Blutprodukte nicht in feinen Schichten vorliegen, um die Phänomene von Störungen im Bereich der Feststoff-/Flüssigkeitsoberfläche dieses Rohrs zu vermeiden, – einen reflektierenden Schirm, der die ultraviolette Strahlung des Typs C in Richtung auf das zu behandelnde Blutprodukt lenkt.
Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein System zur Steuerung der Dosis der ultravioletten Strahlen C umfasst, die das zu behandelnde Blutprodukt bestrahlen.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein System zur Steuerung der Temperatur des zu behandelnden Blutprodukts umfasst.
Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur im Inneren der Vorrichtung wie auch im zu behandelnden Blutprodukt gesteuert und aufgezeichnet wird.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die ultravioletten Strahlen des Typs C eine Wellenlänge zwischen 250 und 270 nm haben, vorzugsweise eine Wellenlänge von 254 nm.
Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung aus einem einzigen Teil aufgebaut ist, oder aus beweglichen Modulen, die in Reihe nebeneinander gesetzt werden.
Verwendung einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, zur viralen Inaktivierung von in einem Blutprodukt vorhandenen, nicht umhüllten Viren.