Stammzelltransplantation: Wie die Kühlkette über Leben und Tod entscheidet

Wenn jede Zelle zählt

Die hämatopoetische Stammzelltransplantation (HSZT) ist für viele Patienten mit Leukämie, Lymphomen oder schweren Immundefekten die letzte und einzige Hoffnung auf Heilung. Dabei werden dem Patienten nach einer aggressiven Chemotherapie oder Bestrahlung – die sein eigenes Knochenmark und damit sein Immunsystem zerstört – gesunde Stammzellen transplantiert, die ein neues, funktionierendes Immunsystem aufbauen.

Diese Stammzellen können vom Patienten selbst (autolog) oder von einem Spender (allogen) stammen. In beiden Fällen müssen sie häufig kryokonserviert werden: Die Zeit zwischen Entnahme und Transplantation kann Tage, Wochen oder Monate betragen. Und während dieser gesamten Zeitspanne entscheidet die Qualität der Kryokonservierung darüber, ob die Stammzellen nach dem Auftauen ihre volle regenerative Kraft entfalten können – oder ob der Patient eine Transplantation mit suboptimaler Zellqualität erhält.

In diesem Beitrag skizzieren wir den Weg der Stammzellen und zeigen, welche Kryotechnik an jeder Station den kritischen Unterschied macht.

Entnahme der Stammzellen

Periphere Blutstammzellapherese

In den meisten Fällen werden Stammzellen heute durch Apherese aus dem peripheren Blut gewonnen. Der Spender erhält im Vorfeld den Wachstumsfaktor G-CSF, der die Stammzellen aus dem Knochenmark ins Blut mobilisiert. Anschließend werden sie durch ein Apheresegerät aus dem Blut gefiltert.

Knochenmarkentnahme

In bestimmten Fällen werden Stammzellen direkt aus dem Knochenmark entnommen – ein chirurgischer Eingriff unter Narkose, bei dem das Mark aus dem Beckenkamm aspiriert wird.

Aufbereitung und Einfrieren

Nach der Entnahme werden die Stammzellen im Labor aufbereitet: unerwünschte Zellen werden entfernt, die CD34+-Zellen (die eigentlichen Stammzellen) werden quantifiziert, und ein Kryoprotektivum (typischerweise DMSO in einer Konzentration von 10%) wird zugegeben.

Kontrolliertes Einfrieren

Der Einfrierprozess im Controlled Rate Freezer ist der kritischste Moment. Die Standardkührate beträgt -1°C/min bis zu einer Endtemperatur von -80°C bis -120°C, bevor die Proben in den Stickstofftank überführt werden. Die TC-Aktiv Funktion des BIOFREEZE® ist hier besonders wertvoll: Sie kompensiert die Kristallisationswärme automatisch und verhindert den gefürchteten Temperaturanstieg, der die Zellviabilität reduzieren würde.

Lagerung: Wochen, Monate oder Jahre

Autologe Stammzellen werden häufig vor einer aplasierenden Chemotherapie gesammelt und für die Dauer der Behandlung kryokonserviert – typischerweise einige Wochen. Bei allogenen Transplantationen kann die Lagerungsdauer deutlich länger sein, insbesondere wenn der Patient vor der Transplantation weiter konditioniert werden muss.

Anforderungen an die Lagerung

• Temperaturstabilität: Die Proben müssen durchgehend unter -150°C gelagert werden. Die Consarctic® BSD+ Tanks in der Gasphasenkonfiguration gewährleisten diese Temperatur zuverlässig.
• Redundanz: Bei besonders kritischen Transplantationen wird das Stammzellprodukt auf mehrere Beutel aufgeteilt und in separaten Tanks gelagert.
• Monitoring: Lückenlose Temperaturüberwachung mit mehrstufigem Alarmsystem.

Transport zum Transplantationszentrum

Wenn Entnahme und Transplantation an verschiedenen Standorten stattfinden, müssen die kryokonservierten Stammzellen sicher transportiert werden. Dry Shipper der Consarctic® ASR+ Serie sind für diesen Zweck optimiert: Sie halten Temperaturen unter -150°C für mehrere Tage aufrecht und sind als Non-Hazardous Goods für den Lufttransport zugelassen.

Auftauen und Infusion

Am Tag der Transplantation werden die Stammzellbeutel im 37°C-Wasserbad schnell aufgetaut und dem Patienten intravenös infundiert. Die Geschwindigkeit des Auftauens ist kritisch: Je schneller, desto weniger Rekristallisation, desto höher die Zellviabilität.

Qualitätskontrolle

Vor der Infusion wird eine Probe des aufgetauten Produkts auf Zellzahl, Viabilität und Sterilität geprüft. Die Ergebnisse dieser Qualitätskontrolle sind direkt abhängig von der Güte des gesamten vorherigen Prozesses – vom Einfrieren über die Lagerung bis zum Transport.

Consarctic® als Partner der Transplantationsmedizin

Consarctic® beliefert Transplantationszentren und Stammzellbanken in ganz Europa mit der Kryotechnik, die den höchsten regulatorischen und klinischen Anforderungen entspricht. Unser Portfolio umfasst alle Elemente der Stammzell-Kühlkette: Einfriergeräte, Lagertanks, Transportbehälter und Überwachungssysteme.

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