“Método de Inativaçâo de Patógenos e/ou Leucócitos em Concentrados de Plaquetas” Relatório Descritivo A matéria objeto da invenção é um método de inativaçâo de patógenos, tais como bactérias e vírus e/ou leucócitos, em concentrados de plaquetas (concentrados de trombocitos, PCs) por irradiação com luz ultravioleta. É sabido que a aplicação terapêutica de preparações de sangue tem o risco de que os recipientes da preparação de sangue sejam infetados por vírus e bactérias. São nomeados a hepatite B de vírus (HBV) e a hepatite C (HCV) e os patógenos de Aids HIV 1 e HIV 2 à guisa de exemplo. O risco sempre existe, quando, durante a produção da preparação, nenhuma providência é tomada para inativar ou eliminar os referidos patógenos. A luz ultravioleta (UV) c diferenciada de acordo com o comprimento de onda. No contexto deste Pedido, é aplicada a seguinte definição: UVA: menor do que 400 a 320 nm, UVB: menor do que 320 a 280 nm e UVC menor do que 280 a 200 nm. É sabido que, por irradiação com luz ultravioleta (UV) de onda curta, isto é, na faixa de comprimento de onda abaixo de aproximadamente 320 nm (UVB e UVC), os vírus e também as bactérias podem ser ina-tivados, por exemplo, no plasma sanguíneo ou em preparações de células de sangue. Acima de 320 nm, a energia da radiação é muito baixa para inativar microorganismos e vírus. Em comparação com métodos químicos, fotoquími-cos e fotodinâmicos de inativaçâo de patógenos, a mera irradiação com luz UV tem essencialmente a vantagem de ser efetiva sozinha e não exigir a adição de produtos químicos reativos nem substâncias fotoativas.
Esses aditivos ou seus produtos separados ou fotoprodutos exigem freqüentemente a remoção subseqüente, porque são tóxicos ou mutagê-nicos. Além disso, podem causar a formação de estruturas neoantigênicas na preparação tratada, quando se ligam a proteínas do plasma e às superfícies celulares. Geralmente, esses aditivos não são capazes de serem removidos completamente; pelo menos, a sua remoção exige esforço adicional. Essas e-tapas adicionais de trabalho podem, além disso, prejudicar a qualidade das preparações esterilizadas. A UVC é a mais efetiva para a inativação direta de patógenos. Todavia, tem a desvantagem de que só penetra soluções que contêm proteínas tais como plasma sanguíneo ou suspensões túrbidas (por e-xemplo, PCs) até uma profundidade de penetração muito pequena, A UVC foi usada durante a Segunda Guerra Mundial e também brevemente depois disso para esterilizar o plasma sanguíneo e soluções de al-bumina, especialmente a fim de inativar o vírus da hepatite. Naquele tempo, prosseguiu-se de forma que a solução fosse dirigida num equipamento de fluxo de atravessamento como um filme fino passando uma fonte de luz UVC. O método provou não ser suficientemente confiável e foi abandonado (Kallenba-ch NR, Cornelius PA, Negus D, e colaboradores. Inactivation of viruses by ul-traviolet light. Curr Stud Hematol Blood Tranfus 1989, 56,70-82).
Nos dias presentes, são usados métodos que têm sido mais desenvolvidos, operando de acordo com o mesmo princípio, a fim de esterilizar preparações terapêuticas de proteína do plasma. Em todos os casos, a preocupação era ou é com o tratamento de volumes maiores, isto é, pools de plasma ou soluções de proteína até várias centenas de litros e até mais (Hart H, Reid K, Hart W., Inactivation of virns duríng ultraviolet light treatment of hu-man intravenous immunoglobuliri and albumin, Vox Sang 1993; 64(2):82-8, e Chin S., Williams B., Gottlieb P., e colaboradores, Virucidal short wavelength ultraviolet light treatment of plasma and factor VIII concentrate: protection of proteins by antioxidants; Blood 1995; 86(11):4331-6).
Para esterilizar uma pluralidade de unidades individuais de PCs, que foram obtidas a partir de doações de sangue ou por aferese mecânica -com um volume de no máximo até várias centenas de ml - o equipamento de fluxo de atravessamento acima mencionado não é apropriado. Todavia, isto é, de fato, necessário na prática diária de um banco de sangue. A UVB é igualmente microbiocida e virucida, embora não na mesma extensão que a UVC. Penetra soluções que contêm proteínas e suspensões túrbidas um pouco melhor do que a UVC, mas a sua profundidade de penetração, por exemplo, no plasma ou PCs, pode também ser estabelecida \ apenas na faixa de alguns milímetros. A irradiação com UVB foi testada, a fim de inativar linfócitos T em PCs, que são consideravelmente mais sensíveis à UV do que os vírus ou as bactérias. Por este meio, deve ser impedida uma a-loimunização contra antígenos HLA exógenos nos recipientes das preparações, que pode ocasionar que os recipientes se tornem refratários contra mais transfusões de PCs (Andreu G, Boccaccio C., Lecrubier C., e colaboradores, Ultraviolet irradiation of platelet concentrates: feasibility in transfusion practice. Transfusion 1990; 30(5):401-6 e Pamphilon DH, The rationale and use of platelet concentrates irradiated with ultraviolet-B light. Transfus Med Re v. 1999; 13(4):323-33).
De fato, o método não ganhou, porque a filtração de leucócitos, que foi desenvolvida quase ao mesmo tempo, constitui uma alternativa que é semelhantemente efetiva, mas é mais favorável do ponto de vista de custo e esforço (Leukocyte reduction and ultraviolet B irradiation of platelets to preverá alloimmunization and refractonness to platelet transfusions. The Trial to Re-duce Alloimmunization to Platelets Group. N. Engl. J. Méd. 1997; 337(26): 1861-9;).
Foi igualmente descrito que os vírus em suspensões de plaquetas podem ser inativados por irradiação com luz UVB monocromática (comprimento de onda de 308 nm). Um laser de excitação foi aqui usado; o volume de teste era de alguns ml (Prodouz KN, Fratantoni JC, Boone EJ, Bonner RF, Use of laser-UV for inactivation of virus in blood produets. Blood 1987; 70(2):589-92). Obviamente, não se passou além deste nível de referência. De fato, nenhum método é conhecido da literatura pelo qual vírus ou bactérias em PCs completos possam ser descontaminados exclusivamente por irradiação com luz UV (isto é, UVB ou UVC).
Os PCs são obtidos por tromboferese mecânica a partir de doadores individuais ou ainda são isolados a partir de doações de sangue, com as plaquetas a partir de várias doações de sangue (geralmente 4-6) sendo colocadas em grupo. O volume do PC que é capaz de ser consequentemente obtido está em geral entre cerca de 200 e 350 ml. Todavia, os PCs são também produzidos a partir de doações de sangue individual, cujo volume é corres-pondentemente menor (entre aproximadamente 40 e 80 ml). Tanto em PCs de pools como também em PCs de aferese, as plaquetas são suspensas no plasma sanguíneo ou em meio de armazenamento especial com um conteúdo de plasma residual de aproximadamente 30 a 40 %. Os PCs são armazenados em sacolas plásticas permeáveis a gás a 20-24°C.
Seria desejável esterilizar PCs nessas bolsas com luz UV. Realmente, o problema que foi mencionado existe aqui, isto é, que as preparações são quase impenetráveis pela luz UV. Isto deve ser esclarecido pelo seguinte exemplo de cálculo: se a UVB fosse provida para esterilização e se se supuser um volume de PC de aproximadamente 300 ml, além de uma profundidade de penetração da radiação de UVB de lmm e exposição de ambos os lados da bolsa, uma bolsa apropriada à exposição teria de ter uma superfície de pelo menos 1.500 cm2.
Parece ser difícil, se não impeditivo, processar rotineiramente quantidades maiores de bolsas tendo essas dimensões. O problema torna-se até significativamente maior se, em vez de com UVB, se pretender esterilizar os PCs com UVC, porque a sua profundidade de penetração é muito menor.
Surpreendentemente, foi constatado que o problema acima é resolvido por um método de acordo com a Reivindicação 1. As modalidades preferidas são a matéria objeto das Reivindicações dependentes ou são descritas abaixo.
De acordo com a presente invenção, os PCs são deslocados de uma maneira apropriada em suas bolsas de exposição. O movimento ocorre aqui tão vigorosamente que se formam camadas em áreas internas dos PCs, sendo estas camadas tão finas que podem ser penetradas pela radiação de UV. Ao mesmo tempo, o movimento deve ser tal que as suspensões de PC sejam eficazmente misturadas nas bolsas. Ambas devem ser realizadas, quando existem as condições seguintes: 1 - As bolsas de exposição são altamente flexíveis e não são fixas durante a exposição, por exemplo, presas entre placas de quartzo. Elas, portanto, adaptam-se a cada mudança de forma da suspensão de PC, que o-corre quando as bolsas são deslocadas. 2 - O movimento das bolsas ocorre quer horizontalmente (linearmente numa direção para a frente e para trás ou em formato circular ou clipsoidal) ou então verticalmente (balançadas). 3 - As bolsas de exposição são enchidas a um máximo de 30%, em particular a um máximo de 20 % de seu volume de enchimento máximo.
Em todos os casos, a reversão da direção do movimento deve ser tão abrupta que a maioria da suspensão de PC se desloque mais na direção original, como resultado de sua inércia, e, portanto, o resíduo que permanece atrás possa formar uma camada fina que seja penetrável pela radiação de UV. Com relação à intermistura constante devido ao movimento das bolsas durante a irradiação, finalmente o PC inteiro (e os vírus e/ou bactérias nele contidos) é exposto à radiação UV. Os PCs ficam, assim, esterilizados.
As bolsas de exposição são feitas de material plástico transparente à UV. Os plásticos apropriados são, por exemplo, acetato de vinil etileno e poliolefinas com espessuras de lâminas de 1 mm e menos, em espessuras de lâminas de particularmente menos do que 0,5 mm. As bolsas de exposição são construídas de maneira a serem planas e, de preferência, a não terem nenhuma absorção máxima na faixa de 200 a 320 nm, No estado cheio horizontal, as bolsas de exposição são apenas de alguns mm de espessura, por e- xemplo, menos do que 10 mm e, em particular, menos do que 5 mm, de preferência até menos do que 3 mm e pretende-se que contenham volumes de espécimes de, por exemplo, até 200 ou até 300 ml. A capacidade de contenção máxima (volume) da bolsa de exposição é, porém, maior por um fator de pelo menos 3, geralmente pelo menos 5 vezes, de preferência pelo menos 10 ou até pelo menos 20 vezes maior do que o volume de espécime real nela contido, que deve ser tratado.
Pesquisas Experimentais Os experimentos descritos ilustram a eficácia do método e não ficam limitados à inativação das bactérias e/ou vírus abaixo mencionados. Não existe também nenhuma limitação para PCs de “doador aleatório”, que eram usadas nas experimentos descritos e o método de acordo com a invenção também é capaz de ser usado em preparações de tromboferese. Todos os experimentos foram realizados de três a seis vezes. Os resultados indicados representam, em cada caso, os valores médios±desvio padrão.
Concentrados de Plaquetas Os PCs foram produzidos a partir de pools de respectivamente 5 revestimentos, que, por sua vez, se originaram a partir de doações de sangue regulares. Os PCs tinham um volume de aproximadamente 300 a 350 ml; a concentração de plaquetas era de aproximadamente 109/ml. As plaquetas foram suspensas em meio de armazenamento SSP+ (produto da companhia MacoPharma). O conteúdo de plasma residual era aproximadamente de 30 a 40%.
Pesquisas Bacteriológicas Foram usadas as seguintes cepas de bactéria nos experimentos de inativação: Staphylococcus (S.) epidermis Staphylococcus (S.) aureus Bacilo (B.) cereus Klebsiella (K.) pneumoniae.
As concentrações de bactérias foram determinadas por meio de um ensaio de formação de colônias e são expressas como unidades de formação de colônias (CFU)/ml. Nos experimentos de inativação de bactérias, PCs completos ou alíquotas de PC foram pinçadas com 104 a IO5 CFU/ml de uma das espécies indicadas e, depois, irradiadas com luz UV.
Pesquisas Virológicas As alíquotas de PC foram pinçadas com vírus herpes suid (SHV-1, vírus pseudorabies, cepa Aujeszky) ou vírus da estomatite vesicular (VSV, cepa Indian). Os títulos dos vírus foram determinados por meio de ensaio CPE (CPE - efeito citopãtico). São indicados como TCID50 (dose infectante de cultura de tecido). As células Vero serviram de células indicadoras. A concentração de vírus inicial nos experimentos que foram realizados foi de aproximadamente 105 a 107TCID5o· Equipamento de Exposição Um dos dois equipamentos de exposição usados estava equipado com tubos que emitiam luz UVB. A irradiação teve lugar a partir de ambos os lados das bolsas de exposição que foram postas no lugar, isto é, a partir de cima e de baixo. O equipamento de exposição estava provido de um dispositivo de agitação que realizava movimentos para a frente e para trás a uma fre-qüência de 60 mudanças de direção /minuto. Um segundo equipamento de exposição estava igualmente equipado com tubos que emitiam luz UVB. A irradiação teve lugar igualmente a partir de ambos os lados. Um terceiro equipamento (do mesmo tipo de construção que o segundo) estava provido de tubos que emitiam luz UVC (comprimento de onda: 254 nra). Ambos os equi- pamento puderam ser providos de 2 dispositivos de agitação diferentes: um agitador horizontal, que realizava movimentos elipsoidais para a frente e para trás, e um agitador oscilante.
Bolsas de Exposição As bolsas de exposição que foram usadas consistiam em acetato de vinil etileno (EVA), que é penetrável pela luz UV. Foram usados dois tamanhos de bolsas: 1 - 14,5 x 18,5 cm (área externa da bolsa de aproximadamente 268 cm2) 2 - 22,5 x 38 cm (área externa da bolsa de cerca de 855 cm2).
Nos experimentos com os pequenos sacos de EVA, o volume de amostra foi de 80 ml, naqueles com as bolsas grandes, de aproximadamente 300-350 ml (foram tratados PCs completos).
Exemplo Experimental 1 Inativação de S.epidermidispor UVB, com e sem movimento livre da suspensão de plaquetas durante a agitação No experimento, o volume de amostra foi de 80 ml. A mobilidade livre da suspensão de plaquetas durante a agitação e, conseqüentemente, a formação de uma camada fina foram impedidas numa amostra na medida em que as bolsas de exposição foram presas com firmeza entre duas placas de quartzo. A espessura da camada resultante era de aproximadamente 3 mm. Na segunda amostra, a distância entre as placas de quartzo foi aumentada de tal maneira que a suspensão de plaquetas foi bem capaz de se deslocar livremente durante a agitação. As duas amostras foram irradiadas com 1 J/cm2.
Conforme a Tabela 1 mostra, o título bacteriano nas amostras fixadas foi reduzido de aproximadamente 2 logio, mas em mais de 4 logio nas colocadas livremente.
Tabela 1 Título da Amostra Título Bacteriano (logioCFU/ ml) Controle sem tratamento 4,1+0.03 Amostra firmemente segura 1,4±1,29 Amostra livremente colocada -0,40±0,35 Exemplo Experimental 2 Inativação de S.epidermidis por UVB em bolsas de exposição livres ou presas com firmeza de PCs completos, com agitação O volume de PC neste experimento era de 330 ml, a espessura de camada média em sacos grandes de EVA era conseqüentemente de cerca de 3,9 mm. Os PCs foram irradiados com 3 doses de UVB (0,8; 1,0 e 1,2 J/cm2) sob as seguintes condições; 1 - sem agitação, livremente colocados entre placas de quartzo; 2 - com agitação, comprimidos entre placas de quartzo.
Como os resultados do experimento mostram (Tabela 2), nos PCs que estavam presos com firmeza durante a agitação, o título bacteriano foi reduzido pelo tratamento de UVB em até aproximadamente 2 logio, em comparação com as amostras livremente colocadas, dependendo da dose, em cerca de 3,4 a mais de 4 logio.
Tabela 2 Dose de UVB Título bacteriano Colocação simples (J/cra3) (logioCFU/ml) Agitado, preso com firmeza 0 4,11±0,00 Agitado, preso com firmeza 0,8 2,14±0,48 Agitado, preso com firmeza 1,0 1,95±0,03 Agitado, preso com firmeza 1,2 1,99+0,03 Agitado, solto 0 4,19±0,11 Agitado, solto 0,8 0,77±0,69 Agitado, solto 1,0 -0,14+0,05 Agitado, solto 1,2 -0,40±0,05 Exemplo Experimental 3 Inativação de mais bactérias em alíquotas de PC livremente móveis ou fixas por UVB
Pode ser visto a partir dos primeiros dois exemplos experimentais que S.epidermidis é eficazmente inativada em PCs sob a condição de que a suspensão de PC possa se mover livremente durante a irradiação de UV. No experimento seguinte, foram testadas as seguintes cepas adicionais de bactéria: S.aureus, B.cereus e K.pneumoniae.
As condições eram as mesmas que as descritas no Exemplo Experimental 1. Em todos os três casos, um resultado semelhante ao da S.epidermidis: nas amostras de PC livremente colocadas, a bactéria foi inativada por aproximadamente 3,9 a 4,29 logio, ao passo que os títulos nas a-mostras fixas foi apenas reduzido de aproximadamente 2 a 3,4 logio (Tabela 3).
Tabela 3 Título Título bacteriano Cepa de bactéria da amostra (logioCFU/ml) S. aureus controle sem tratamento 4,88±0,00 S. aureus firmemente presa, agitada 1,49+1,30 S. aureus colocada solta, agitada 0,97+0,86 B. cereus controle sem tratamento 4,99±0,09 B. cereus firmemente presa, agitada 2,99+0,13 B. cereus colocada solta, agitada 0,74±0,68 K.pneumoniae controle sem tratamento 4,94±0,08 K.pneumoniae firmemente presa, agitada 2,34+0,24 K.pneumoniae colocada solta, agitada 1,00±0,89 Exemplo Experimental 4 Inativação de S.epidermidis em alíquotas de PC por UVB sob varias condições de agitação Foi realizada uma pesquisa sobre se a inativação de S.epidermidis em alíquotas de PC livremente colocadas também é aumentada, quando diferentes agitadores horizontais são usados a partir daquele usado nos Experimentos de 1 a 3, que, conforme mencionado, faz movimentos para a frente e para trás. Nos experimentos seguintes, foi usado um agitador orbital que realizava um movimento circular (raio: 3 cm, taxa de rotação: 50/minuto), além de um oscilante com 50 movimentos para cima e para baixo por minuto. Novamente, uma das duas amostras (80 ml) foi presa com firmeza, entre placas de quartzo, a outra foi colocada livremente. Como pode ser visto a partir dos resultados mostrados na Tabela 4, desta vez, a extensão da inativação das bactérias foi mais alta em 3 a 4 logio nas amostras de PC livremente colocadas do que nas presas com firmeza.
Tabela 4 Título Título bacteriano Agitador da amostra (logioCFU/ml) controle sem tratamento 4,94+0,16 Orbital firmemente presa 4,23+0,00 Orbital colocada solta 0,50+0,39 Oscilante firmemente presa 4,02±0,17 oscilante colocada solta 0,87±0,78 Exemplo Experimental 5 Inativação de vírus herpes suid por UVB, sem ou com movimento livre das alíquotas de PC durante a agitação A fim de testar se o aumento da inativação de patógenos em PCs que não são fixos durante a irradiação com luz UV se relaciona não só com as bactérias mas também com os vírus, foi realizado o seguinte experimento: alíquotas de PC de 80 ml foram pinçadas com vírus herpes suid (SHV-1) c foram tratadas com UVB, conforme descrito no Exemplo Experimental 1. Nas amostras livremente colocadas, o título vitótico foi reduzido de quase 4 logio, nas amostras firmemente presas, por outro lado, apenas de aproximadamente 3 logio. Isto confirma que, sob as referidas condições, a inativação de vírus é também dístintamente melhorada.
Tabela 5 Título virótico Título da amostra (LogioTCIDso) controle sem tratamento 4,4±0,2 amostra firmemente presa 1,41±0,18 amostra colocada solta 0,56±0,15 Exemplo Experimental 6 Inativação de vírus da estomatite vesicular por UVB, sem ou com movimento livre de alíquotas de PC durante a agitação 0 experimento foi realizado conforme descrito no Exemplo Experimental 5, exceto que as alíquotas de PC foram pinçadas com VSV, em vez de com SHV-1. Novamente, a extensão da inativação dos vírus nas amostras livremente colocadas foi maior em mais de 6,46 logio do que nas amostras comparativas, que foram fixadas entre placas de quartzo durante a exposição (Tabela 6). É, de fato, de notar que também nestas, o título virótico foi relativamente muito reduzido (em aproximadamente 5,4 logio). O VSV é claramente mais sensível a UV do que SHV-1.
Tabela 6 Título virótico Título da amostra (LogioTCIDso) controle sem tratamento 6,7± 1,05 amostra firmemente presa 1,29±1,05 amostra colocada solta <0,24±0,00 Exemplo Experimental 7 Inativação de S.epidermidis por UVC, sem ou com movimento livre das alíquotas de PC durante a agitação Neste experimento, a irradiação teve lugar com UVC, em vez de UVB. A dose de UV foi de 0,3 J/cm2 (tempo de exposição: 60 segundos). De outra forma, as condições foram conforme descritas no Exemplo Experimental 1. Como pode ser visto a partir da Tabela 7, o título bacteriano nas amostras fixas foi apenas reduzido de aproximadamente 1 logio. Isto reflete claramente a pequena profundidade de penetração da UVC na suspensão de plaquetas, Nas amostras livremente colocadas, por outro lado, não foi mais possível encontrar bactérias; o fator de inativação foi maior do que 4 logio.
Tabela 7 Título bacteriano Título da amostra (logioCFU/ml) controle sem tratamento 4,08±0,04 amostra firmemente presa 2,99+0,13 amostra colocada solta <0,24 Exemplo Experimental 8 Inativação de VSVpor UVC, sem ou com movimento livre das alíquotas de PC durante a agitação Como no Exemplo Experimental 6, foi usado VSV como vírus de teste. As condições eram as mesmas que no Exemplo Experimental 7. Os resultados exibidos na Tabela 8 mostram que, também neste caso, a extensão da inativação de patógenos foi muito mais marcada nas amostras livremente colocadas do que nas fixas: enquanto o título virótico na última foi reduzido de apenas cerca de 1,5 logio, foi aproximadamente de 6,2 logLo nas amostras não fixadas.
Tabela 8 Título virótico Título da amostra (LogioTCIDso) controle sem tratamento 6,92±0,22 amostra firmemente presa 5,47±0,21 amostra colocada solta 0,74±0,76