Normotherme maschinelle Ex-vivo-Perfusion von Spenderlungen

Anwendung des Organ Care System Lung zur Konservierung für die Transplantation

Normothermic mechanical ex vivo perfusion of donor lungs

Use of the Organ Care System Lung in preservation for transplantation

We’re sorry, something doesn't seem to be working properly.

Please try refreshing the page. If that doesn't work, please contact support so we can address the problem.

Zusammenfassung

Die Konservierung von Lungen für die Transplantation ist durch die kalte Ischämie und die primäre Graft-Dysfunktion limitiert. Die normotherme Ex-vivo-Lungenperfusion ermöglicht experimentell eine 24-h-Konservierung und außerdem die kontinuierliche Überwachung der Organfunktion durch Bestimmung des Atemwegsspitzendruckes sowie des pulmonalvaskulären Widerstands. Die Beimischung von Erythrozytenkonzentraten und Albumin zur Ex-vivo-Perfusionslösung erscheint sinnvoll, um den onkotischen Druck zu erhöhen. In einer Pilotstudie zum ersten klinischen Einsatz des Organ Care System (OCS) Lung erhielten 12 Empfänger, zum größten Teil Hochrisikopatienten, mit guten Ergebnissen Spenderlungen, die mithilfe der transportierbaren Ex-vivo-Perfusion konserviert worden waren. Bei der Mehrzahl der Transplantate handelte es sich um Lungen mit erweiterten Spenderkriterien. In der nachfolgenden großen, randomisierten, multizentrischen, internationalen INSPIRE-Studie mit 320 Patienten waren die Konservierung von Standardlungen im OCS einer kalten Lagerung statistisch nicht unterlegen („noninferior“) und die Häufigkeit einer schweren primären Graft-Dysfunktion signifikant niedriger. In der entsprechenden EXPAND-Studie bei 93 Spenderlungen mit erweiterten Kriterien wurden die Endpunkte zur Verwendungsrate und zum Patientenüberleben erreicht, es zeigte sich aber eine erhöhte Häufigkeit einer primären Graft-Dysfunktion. Es wird geschlussfolgert, dass die normotherme Ex-vivo-Lungenperfusion sicher ist, dass sie verlängerte Konservierungszeiten erlaubt, die primäre Graft-Dysfunktion reduziert und die Rekrutierung zusätzlicher Lungen mit erweiterten Spenderkriterien ermöglicht.

Abstract

Preservation of the lungs for transplantation is limited by cold ischemia and primary graft dysfunction. Normothermic ex vivo lung perfusion experimentally enables a 24 h preservation and also the continuous monitoring of organ function by determination of the peak airway pressure and pulmonary vascular resistance. The addition of red blood cell concentrates and albumin to the ex vivo perfusion solution appears to be meaningful in order to increase the oncotic pressure. In a pilot study on the first clinical use of the Organ Care System (OCS) Lung, 12 mainly high risk, recipients received lungs mostly from extended criteria donors, preserved using transportable ex vivo lung perfusion with good results. In the ensuing large randomized, multicenter, international INSPIRE study with 320 patients, the preservation of standard donor lungs with the OCS was statistically not inferior to cold storage and resulted in a significantly lower frequency of severe primary graft dysfunction. In the corresponding EXPAND trial using 93 donor lungs with extended criteria, the endpoints for organ utilization rate and patient survival were achieved; however, an increased frequency of primary graft dysfunction was shown. It is concluded that normothermic ex vivo lung perfusion is safe, enables prolonged preservation times, reduces primary graft dysfunction and enables additional procurement of lungs with extended donor criteria.

This is a preview of subscription content, access via your institution.

Abb. 1
Abb. 2
Abb. 3
Abb. 4
Abb. 5
Abb. 6

Literatur

  1. 1.

    www.dso.de. Zugegriffen: 08.02.2021

  2. 2.

    Ingemansson R, Eyjolfsson A, Mared L, Pierre L, Algotsson L, Ekmehag B, Gustafsson R, Johnsson P, Koul B, Lindstedt S, Lührs C, Sjöberg T, Steen S (2009) Clinical transplantation of initially rejected donor lungs after reconditioning ex vivo. Ann Thorac Surg 87(1):255–260

    Article  Google Scholar 

  3. 3.

    Andreasson A, Karamanou DM, Perry JD, Perry A, Oezalp F, Butt T et al (2014) The effect of ex vivo lung perfusion on microbial load in human donor lungs. j Heart Lung transplant 33:910–916

    Article  Google Scholar 

  4. 4.

    Diamond JM, Lee JC, Kawut SM, Shah RJ, Localio AR, Bellamy SL, Lederer DJ, Cantu E, Kohl BA, Lama VN, Bhorade SM, Crespo M, Demissie E, Sonett J, Wille K, Orens J, Shah AS, Weinacker A, Arcasoy S, Shah PD, Wilkes DS, Ware LB, Palmer SM, Christie JD, Lung Transplant Outcomes Group (2013) Clinical risk factors for primary graft dysfunction after lung transplantation. Am J Respir Crit Care Med 187(5):527–534

    Article  Google Scholar 

  5. 5.

    Whitson BA, Prekker ME, Herrington CS et al (2007) Primary graft dysfunction and long-term pulmonary function after lung transplantation. J Heart Lung Transplant 26:1004–1011

    Article  Google Scholar 

  6. 6.

    Shah RJ, Diamond JM (2018) Primary graft dysfunction (PGD) following lung transplantation. Semin Respir Crit Care Med 39(2):148–154. https://doi.org/10.1055/s-0037-1615797

    Article  PubMed  Google Scholar 

  7. 7.

    https://ishlt.org/research-data/registries/ttx-registry. Zugegriffen: 08.02.2021

  8. 8.

    Sommer W, Salman J, Avsar M, Hoeffler K, Jansson K, Siemeni TM, Knoefel AK, Ahrens L, Poyanmehr R, Tudorache I, Braubach P, Jonigk D, Haverich A, Warnecke G (2019) Prediction of transplant outcome after 24-hour ex vivo lung perfusion using the Organ Care System in a porcine lung transplantation model. Am J Transplant 19:345–355

    CAS  Article  Google Scholar 

  9. 9.

    Warnecke G, Moradiellos J, Tudorache I, Kühn C, Avsar M, Wiegmann B, Sommer W, Ius F, Kunze C, Gottlieb J, Varela A, Haverich A (2012) Normothermic perfusion of donor lungs for preservation and assessment with the Organ Care System Lung before bilateral transplantation: a pilot study of 12 patients. Lancet 380:1851–1858

    Article  Google Scholar 

  10. 10.

    Warnecke G, Van Raemdonck D, Smith MA, Massard G, Kukreja J, Rea F, Loor G, De Robertis F, Nagendran J, Dhital KK, Moradiellos Díez FJ, Knosalla C, Bermudez CA, Tsui S, McCurry K, Wang IW, Deuse T, Lesèche G, Thomas P, Tudorache I, Kühn C, Avsar M, Wiegmann B, Sommer W, Neyrinck A, Schiavon M, Calebrese F, Santelmo N, Olland A, Falcoz PE, Simon AR, Varela A, Madsen JC, Hertz M, Haverich A, Ardehali A (2018) Normothermic ex-vivo preservation with the portable Organ Care System Lung device for bilateral lung transplantation (INSPIRE): a randomised, open-label, non-inferiority, phase 3 study. Lancet Respir Med 6:357–367

    Article  Google Scholar 

  11. 11.

    Loor G, Warnecke G, Villavicencio MA, Smith MA, Kukreja J, Ardehali A, Hartwig M, Daneshmand MA, Hertz MI, Huddleston S, Haverich A, Madsen JC, Van Raemdonck D (2019) Portable normothermic ex-vivo lung perfusion, ventilation, and functional assessment with the Organ Care System on donor lung use for transplantation from extended-criteria donors (EXPAND): a single-arm, pivotal trial. Lancet Respir Med 7(11):975–984

    Article  Google Scholar 

  12. 12.

    Figueiredo C, Carvalho Oliveira M, Chen-Wacker C, Jansson K, Höffler K, Yuzefovych Y, Pogozhykh O, Jin Z, Kühnel M, Jonigk D, Wiegmann B, Sommer W, Haverich A, Warnecke G, Blasczyk R (2019) Immunoengineering of the vascular endothelium to silence MHC expression during normothermic ex vivo lung perfusion. Hum Gene Ther 30:485–496

    CAS  Article  Google Scholar 

Download references

Author information

Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Gregor Warnecke.

Ethics declarations

Interessenkonflikt

G. Warnecke weist auf folgende Beziehungen hin: Forschungsförderung und Kongressreisenaufwandsentschädigung von Transmedics, Inc., Andover, MA.

Für diesen Beitrag wurden vom Autor keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

Additional information

Der Inhalt dieser Arbeit wurde 2020 mit dem Franz-Köhler-Preis der Deutschen Gesellschaft für Thorax‑, Herz- und Gefäßchirurgie (DGTHG) ausgezeichnet.

figureqr

QR-Code scannen & Beitrag online lesen

Rights and permissions

Reprints and Permissions

About this article

Verify currency and authenticity via CrossMark

Cite this article

Warnecke, G. Normotherme maschinelle Ex-vivo-Perfusion von Spenderlungen. Z Herz- Thorax- Gefäßchir (2021). https://doi.org/10.1007/s00398-021-00442-1

Download citation

Schlüsselwörter

  • Organkonservierung
  • Extrakorporale Zirkulation
  • Pulmonary vascular resistance
  • Primäre Graft-Dysfunktion
  • Ischämie‑/Reperfusionsschaden

Keywords

  • Organ preservation
  • Extracorporeal circulation
  • Pulmonary vascular resistance
  • Primary graft dysfunction
  • Ischemia/reperfusion injury