25 Jahre Nabelschnurblut-Einlagerung – Zwischen damals und heute
Vor 25 Jahren – im Februar 1989 – reichten Hal E. Broxmeyer und Edward E. Boyse bei der US-amerikanischen Fachzeitschrift „Proceedings of the National Academy of Sciencesofthe United States of America“ (PNAS) einen revolutionären Artikel ein . Darin beschrieben sie erstmalig, dass Nabelschnurblut eine alternative Quelle zu Knochenmark für die Transplantation von Blutstammzellen sein kann und dass die Zellen im Nabelschnurblut auch ein Einfrieren bei tiefen Temperaturen überleben. Wie kamen sie zu diesen Schlussfolgerungen?
101 Nabelschnurblut-Präparate hatten der renommierte Immunologe Boyse und sein Team untersucht. Dabei wurden Volumen sowie die Zahl der enthaltenen kernhaltigen und verschiedener Vorläuferzellen vor und nach der Kryokonservierung bestimmt. Im Ergebnis stellen sie fest, dass die Zellzahl ausreichend sei, um das Immunsystem und die Blutbildung, z.B. nach einer Hochdosis-Chemotherapie, wieder herzustellen.
Bereits zu diesem Zeitpunkt war bekannt, dass Nabelschnurblut gegenüber Knochenmark einige Vorteile besitzt: So ist es sofort verfügbar, ist faktisch virenfrei und verursacht keine oder deutlich geringere Abstoßungsreaktionen. Unklar war jedoch noch, wie sich die Zahl der blutbildenden Vorläuferzellen durch Transport und Kryokonservierung entwickelt und wie der optimale Prozess von Entnahme, über Transport bis zur Einlagerung aussehen könnte.
Die untersuchten Nabelschnurblut-Proben wurden an verschiedenen Kliniken in den Bundesstaaten New York und Indianapolis entnommen und innerhalb von 24 Stunden bei Umgebungstemperatur ins Labor der Indiana University School of Medicine transportiert. Zur Entnahme kam damals noch eine Glasflasche zum Einsatz, die ein Antigerinnungsmittel enthielt und – anders als heute –geringe Mengen Antibiotika.
Verschiedene Zelltypen wurden aus den Nabelschnurblut-Proben entnommen und unter verschiedenen Bedingungen kultiviert, um Überleben und Vermehrung der Zellen zu testen. Untersucht wurde auch, wie die Zellen in frischem Nabelschnurblut bis zu drei Tage bei unterschiedlichen Temperaturen überleben.
Dabei zeigte sich, dass egal bei welcher Temperatur nur wenige Zellen nach einem Tag verloren gehen. Nach zwei bis drei Tagen stieg diese Zahl inbesondere bei höheren Temperaturen jedoch an. Die Autoren schlussfolgerten daraus, dass ein Transport des Nabelschnurbluts von der Entnahmeklinik ins Labor innerhalb eines Tages keine Auswirkungen auf die Qualität der enthaltenen Zellen hat. Noch heute gilt eine Transportzeit von 24 Stunden bei rund 22 Grad als Richtschnur für die deutschen Nabelschnurblutbanken.
Eine weitere interessante Erkenntnis: Die Zahl der im Nabelschnurblut enthaltenen blutbildenden Vorläuferzellen wurde bis dato deutlich unterschätzt. Deren Anzahl konnte sogar nochmals gesteigert werden, indem auch das Restblut aus der Plazenta nach der Geburt mit entnommen wurde. Damit wurde die Zellzahl vergleichbar mit der aus Knochenmark, die für erfolgreiche Transplantationen bekannt war.
Die Kryokonservierung wurde in den Tests bereits unter sterilen Bedingungen durchgeführt. Auch kam wie heute DMSO als Gefrierschutzmittel zum Einsatz. Die Nabelschnurblut-Proben wurde teilweise separiert, in mehreren Stufen heruntergekühlt und dann zur Lagerung in flüssigen Stickstoff gegeben. Heute nutzt man aus Sicherheits- und Kostengründen die Gasphase, die sich oberhalb des flüssigen Stickstoffs bildet, zur Konservierung.
Wie heute noch, wurde ein einfaches 37 Grad warmes Wasserbad zum Wiederauftauen der Proben nach einigen Monaten verwendet. Die Viabilität der verschiedenen Zelltypen nach dem Auftauen und Waschen fiel nach einigen Experimenten mit bis zu 100% sehr gut aus. Daraus schlossen die Autoren, dass auch große Mengen Nabelschnurblut (100ml) eingefroren und in hoher Anzahl nach dem Auftauen zur Verfügung stehen.
Die Forscher fanden zudem heraus, dass unsepariertes Nabelschnurblut nach dem Auftauen eine höhere Anzahl blutbildender Vorläuferzellen enthielt und empfahlen daher, das Nabelschnurblut in keinster Weise zu manipulieren, sondern als sogenanntes Vollblut zu sichern. Aus Kostengründen lagern jedoch auch noch heute vor allem öffentliche Nabelschnurblutbanken separiertes oder volumenreduziertes Nabelschnurblut ein.
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