Virusveiligheid van bloed- en plasma

p r o e fs c h r iftb e s p r e k i n g
Virusveiligheid van bloed- en plasmaproducten in Nederland
Auteur
F.G. Terpstra
Trefwoorden
bloed, plasmaproduct, virusreductie, virusveiligheid
Samenvatting
Fokke Terpstra promoveerde op 19 juni 2007 aan
de Universiteit van Amsterdam, op het promotieonderzoek getiteld ‘Viral safety of blood and
plasma products’. Zijn promotor was mw. prof. dr.
H. Schuitemaker en de copromotoren waren mw.
dr. A.B. van ’t Wout en dhr. dr. J. Over. Hieronder
volgt een samenvatting van de belangrijkste resultaten van het onderzoek.
(Tijdschr Bloedtransfusie 2008;1:55-7)
Inleiding
De cascade van maatregelen die leidt tot optimale virusveiligheid van donor naar (plasma-)product, omvat
het werven van donors en donorselectie, donorkeuring en bloedafname, donatiescreening, voorraadbeheer, plasmapoolscreening, virusreductie en farmacovigilantie. Ondanks deze maatregelen kan plasma
toch nog virus bevatten. Dit wordt veroorzaakt door
zogenoemde windowdonaties of door de aanwezigheid van (nog) onbekende ziekteverwekkers. Met de
term windowdonatie wordt bedoeld dat in een donatie virus aanwezig is, maar dat dit virus met de huidige technieken niet kan worden aangetoond. Om
dit zeer lage risico nog verder te verkleinen, zijn in
productieprocessen van plasma naar plasmaproducten al verschillende stappen aanwezig of welbewust
ingebracht, waarmee de hoeveelheid virus wordt gereduceerd door inactivering en/of verwijdering.
Om de virusreducerende bijdrage van deze stappen
te bepalen, worden zogenoemde virusvalidatiestudies
verricht. In deze studies worden productieprocessen
t i j d s c h r i f t
v o o r
b l o e d t r a n s f u s i e op laboratoriumschaal nagebootst, waarbij in het laboratorium een grote hoeveelheid virus wordt toegevoegd aan het startmateriaal. Na het uitvoeren van de
processtap (in het laboratorium) wordt gekeken hoeveel virus wordt teruggevonden. Op deze wijze kan
getalsmatig worden bepaald wat het virusreducerende
vermogen van een processtap is. Door op deze wijze
alle relevante stappen uit een productieproces te testen, kan een indruk worden verkregen van de totale
virusreducerende capaciteit van een productieproces.
De genoemde laboratoriumstappen worden bij voorkeur uitgevoerd met virussen die ook daadwerkelijk
in plasma aanwezig kunnen zijn, zoals ‘human immunodeficiency virus’ (hiv) en hepatitis A-virus
(HAV). Daarnaast wordt gebruik gemaakt van
modelvirussen die qua eigenschappen zoveel mogelijk lijken op virussen die in plasma voorkomen.
Voorbeelden van zulke virussen zijn ‘bovine viral
diarrhoea virus’ (BVDV) als model voor hepatitis
C-virus (HCV), pseudorabiësvirus (PRV) als model
voor hepatitis B-virus (HBV) en ‘canine parvovirus’
vol.
1
nr.
2 - 2008
55
p r o e fs c h r iftb e s p r e k i n g
dan voor NLE-virussen. Omdat LE-virussen over
het algemeen groter zijn dan NLE-virussen, kunnen nanofiltratietechnieken eveneens leiden tot een
efficiënte verwijdering van LE-virussen. Afhankelijk
van de gekozen poriegrootte worden NLE-virussen
iets minder efficiënt verwijderd. Bij de poriegrootte
die veelal wordt gebruikt bij Sanquin (nanofilters met
een gemiddelde poriegrootte van 15 nm) worden beide typen virussen goed verwijderd. In Figuur 1 is een
aantal van de genoemde processtappen voor LE- en
NLE-virussen weergegeven.
In het proefschrift zijn verschillende voorbeelden
van virusvalidatiestudies uitgewerkt, zowel in voor
Sanquin bekende producten van plasma- of cellulaire origine, als voor een geheel ander soort producten, zoals moedermelk en antigif.
Veiligheid van humane plasma- en celproducten
Figuur 1. Processtappen waarmee virussen uit bloed kunnen worden verwijderd. Mogelijkheden zijn pasteuriseren
gedurende 10 uur op 60°C, behandelen met een solvent/detergent, of het verwijderen door middel van nanofiltratie.
LE=lipide-envelop, NLE=non-lipide-envelop.
(CPV) als model voor humaan parvovirus B19.
De genoemde virussen hebben verschillende (fysisch-chemische) eigenschappen, maar voor het
testen van het virusreducerende vermogen is de
aan- of afwezigheid van een zogenoemde lipide-envelopmantel van het grootste belang. Virussen zoals
HBV, HCV en hiv zijn lipide-envelop (LE)-virussen, terwijl HAV en parvovirussen non-lipide-envelop (NLE)-virussen zijn.
LE-virussen zijn over het algemeen erg gevoelig voor
een aantal virusreducerende technieken, terwijl deze
technieken aanzienlijk minder effect hebben op
NLE-virussen. Een veelgebruikte techniek is een solvent/detergent (SD)-stap, een behandeling met een
mengsel van een solvent zoals ‘tri(n-butyl)phosphate’
(TNBP) en een detergent zoals Triton X-100. Dit
mengsel vernietigt de LE-mantel van het virus en
daarmee het vermogen om een cel te infecteren. Ook
stappen zoals pasteurisatie (10 uur verhitten bij 60°C)
of een lage pH zijn echter effectiever voor LE-virussen
56
vol.
1
nr.
2 - 2008
De virusveiligheid van 2 plasmaproducten wordt in
het proefschrift besproken. Het betreft de producten Nanogam®, een vloeibaar immunoglobulineproduct, en C1-esteraseremmer NF.1,2
De conclusie van virusvalidatiestudies naar met
UVC-licht behandelde bloedplaatjesconcentraten
was dat een dosis van 500 J/m2 resulteert in een aanzienlijke inactivering van een groot aantal virussen
en bacteriën.3 Duidelijk minder inactivering werd
gevonden voor hiv en ‘simian virus 40’ (SV40). Gebaseerd op de gevonden pathogeeninactivering en
op het feit dat de kwaliteit van de bloedplaatjes nauwelijks werd aangetast bij deze dosis, werd geconcludeerd dat deze techniek veelbelovend is en verder
moet worden geoptimaliseerd en onderzocht.
De resultaten van foto-inactivatie van pathogenen in
een erytrocytenconcentraat lieten hoge inactiveringsgetallen zien voor een aantal LE-virussen en bacteriën.4 In tegenstelling daarmee werd er voor celgebonden hiv slechts een beperkte inactivering gevonden.
CPV bleek zelfs volledig ongevoelig te zijn voor de
behandeling. Een belangrijke tegenvaller van deze
behandeling was dat de kwaliteit van de erytrocyten
aanzienlijk afnam. Daarom is uiteindelijk besloten
geen verdere studies uit te voeren met deze methode.
Veiligheid van andere producten
In Noord-Amerikaanse moedermelkbanken is een zogenoemde Holderpasteurisatie (30 minuten op 63°C)
een deel van het productieproces, maar vanwege praktische overwegingen werd een alternatief proces (16
t i j d s c h r i f t
v o o r
b l o e d t r a n s f u s i e
seconden op 72°C) onderzocht. Uit de resultaten bleek
dat een complete inactivering werd gevonden voor
LE-virussen en bacteriën. Bij de geteste NLE-virussen
werd echter een beperkte of geen reductie gevonden.5
Voor een antigifpreparaat werden, uitgaande van
paardenplasma, een pH 3,3-stap en een caprylzuurstap onderzocht.6 De pH 3,3-stap bleek te resulteren
in een aanzienlijke inactivering van 2 LE-virussen
en een beperkte inactivering van 1 LE-virus. De
caprylzuurstap was buitengewoon effectief voor de
geteste LE-virussen, maar de inactivering van het
geteste NLE-virus was beperkt. Zelfs na een langere
incubatieperiode werd geen significante inactivering
gevonden. Op grond van deze resultaten werd geconcludeerd dat voor de LE-virussen een hoge mate
van veiligheid werd verkregen, maar voor de NLEvirussen was de veiligheidsmarge klein.
Desinfectie van gecontamineerde oppervlakken
Het proefschrift beschrijft eveneens de resultaten
van een aantal studies die uitermate relevant zijn
voor de dagelijkse (laboratorium)praktijk. Dit betreft resultaten van virusvalidatiestudies nadat virussen gedroogd waren aan een oppervlak.7 In eerste
instantie werd aangetoond dat virussen die waren
gedroogd aan een oppervlak, langere tijd infectieus
kunnen blijven. Voor LE-virussen was dit minimaal 1 week en voor NLE-virussen zelfs meer dan 1
maand. Er was een duidelijk verschil in de efficiëntie
van desinfecteren wanneer het virus gedroogd was
in afwezigheid van plasmaeiwitten versus de situatie
waarbij plasmaeiwitten aanwezig waren. In het laatste geval bleek het desinfecterende vermogen van de
3 gekozen agentia duidelijk te zijn verminderd. Het
opnieuw in oplossing brengen van de gedroogde virussen leidde ertoe dat de virussen gevoeliger werden
voor de desinfecterende procedure. De les die hieruit
kan worden getrokken, is dat, wanneer er virus gemorst is, het verontreinigde oppervlak onmiddellijk
moet worden schoongemaakt en gedesinfecteerd.
Als het virus inmiddels is gedroogd, verdient het de
voorkeur om het oppervlak eerst te bevochtigen en
vervolgens pas te desinfecteren. Hierbij moet men
erop bedacht zijn dat, door het weer in oplossing
brengen van nog steeds infectieus virus, er opnieuw
sprake is van een risico voor de medewerker.
Conclusie
In het proefschrift worden studies beschreven die betrekking hebben op de virusveiligheid van bloed- en
t i j d s c h r i f t
v o o r
b l o e d t r a n s f u s i e plasmaproducten. Virusvalidatiestudies zijn nodig
om meer inzicht te krijgen in het risico van overdracht van pathogenen via bloed- en plasmaproducten. Daarnaast zijn virusvalidatiestudies aangewezen
om het effect van virusreducerende stappen en desinfecterende agentia op pathogenen te bepalen.
Referenties
1. Terpstra FG, Parkkinen J, Tolo H, Koenderman AH,
Ter Hart HG, von Bonsdorff L, et al. Viral safety of
Nanogam(R), a new 15 nm-filtered liquid immunoglobulin
product. Vox Sang 2006;90:21-32.
2. Terpstra FG, Kleijn M, Koenderman AH, Over J,
Van Engelenburg FA, Schuitemaker H, et al. Viral safety of
C1-inhibitor NF. Biologicals 2007;35:173-81.
3. Terpstra FG, Van ‘t Wout AB, Schuitemaker H,
Van Engelenburg FA, Dekkers DW, Verhaar R, et al. Potential and
limitation of UVC irradiation for the inactivation of pathogens
in platelet concentrates. Transfusion 2008;48:304-13.
4. Trannoy LL, Terpstra FG, De Korte D, Lagerberg JW,
Verhoeven AJ, Brand A, et al. Differential sensitivities of pathogens in red cell concentrates to Tri-P(4)-photoinactivation. Vox Sang 2006;91:111-8.
5. Terpstra FG, Rechtman DJ, Lee ML, Hoeij KV, Berg H,
Van Engelenberg FA, et al. Antimicrobial and antiviral effect
of high-temperature short-time (HTST) pasteurization applied to human milk. Breastfeed Med 2007;2:27-33.
6. Burnouf T, Terpstra F, Habib G, Seddik S. Assessment of
viral inactivation during pH 3.3 pepsin digestion and caprylic
acid treatment of antivenoms. Biologicals 2007;35:329-34.
7. Terpstra FG, Van den Blink AE, Bos LM, Boots AG,
Brinkhuis FH, Gijsen E, et al. Resistance of surface-dried
virus to common disinfection procedures. J Hosp Infect
2007;66:332-8.
Ontvangen 13 december 2007, geaccepteerd 28 februari 2008.
Correspondentieadres
Dhr. dr. F.G. Terpstra, hoofd
Stichting Sanquin Bloedvoorziening
Virus Safety Services
Plesmanlaan 125
1066 CX Amsterdam
E-mailadres: [email protected]
Belangenconflict: geen gemeld.
Financiële ondersteuning: geen gemeld.
vol.
1
nr.
2 - 2008
57