Forskningssamarbeid om vevsregenerativ behandling av allogene humane veneklaffer

De to hovedutfordringene innen KVI behandling er aksial dyp venøs refluks og obstruksjon. Miljøet ved Sahlgrenska hadde nettopp publisert en ”proof-of-concept” artikkel med en tissue engineered karconduit brukt for å erstatte posttrombotisk vena porta hos barn. Spørsmål fra NOVI var om det var mulig å gjøre det samme med et venesegment med en fungerende klaff. Samarbeidet ble dermed konkretisert, og vi gjennomførte i samarbeid et in vitro studie hvor venesegmenter fra kadaver ble høstet, NOVI bygde et oppsett for å teste vene-
klaffefunksjon og kadavervener ble de- og recellularisert samt testet igjen.  

Studien het ”Vellykket vevsregenerativ behandling (tissue engineering) av suffisiente allogene veneklaffer med humant vevsskjelett” (Successful tissue engineering of competent allogenic venous valves). Den ble publisert i Journal of Vascular Surgery: Venous and Lymphatic Disorders i 2015 (1).

Hensikten med denne in vitro studien var å evaluere hvorvidt vevsregenerativ behandling av humane allogene veneklaffer med humant vevsskjelett kan gi normal lukketid (suffisiens) og toleranse for reflukstrykk.

15 humane, allogene femoralvenesegmenter ble høstet fra kadaver. Klaffenes lukketid og motstand mot reflukstrykk (100 mm Hg) ble vurdert i en in vitro modell for å verifisere klaffenes suffisiens. Venesegmentene ble vevsregenerativt behandlet ved hjelp av de-cellularisering (DC) og re-cellularisering (RC). De de-cellulariserte og re-cellulariserte venesegmentene ble karakterisert biokjemisk, immunhistokjemisk og biomekanisk.

Fire av 15 vener med klaffer ble vurdert å være insuffisiente ved høsting. Totalt ble to av fire segmenter med insuffisiente klaffer og 10 av 11 segmenter med suffisiente klaffer de-cellularisert ved hjelp av detergenter (syntetisk vasking) og DNAse. DC resulterte i signifikant reduksjon i mengden av verts-DNA sammenlignet med kontrollene (de som ikke ble de-cellularisert). Det de-cellulariserte skjellet (scaffold) beholdt betydelige matrix proteiner og sin tredimensjonale struktur. RC resulterte i vellykket ny-vekst av endotel- og glattemuskel celler i lumen og på klaffene. Klaffenes  mekaniske egenskaper lignet det opprinnelige vevet selv etter DC. Åtte av ti vener med suffisiente klaffer forble suffisiente også etter DC og RC, mens de to insuffisiente klaffene forble insuffisiente også etter DC og RC. 

Konklusjonen som ble dratt var at vevsregenerativ behandling av humane allogene veneklaffer med humant vevsskjelett gir et valid utgangspunkt for fremtidige prekliniske studier, og etterhvert klinisk anvendelse. Denne teknikken kan muliggjøre erstatning av insuffisiente eller skadede dype vener for å behandle aksial refluks, og derved redusere ambulatorisk venøs hypertensjon.

Bruken av naturlig humant vevsskjelett for å produsere vevsregenererte venesegmenter med velfungerende klaffer kan revolusjonere kirurgisk korreksjon av refluks hos pasienter med kronisk venøs insuffisiens og venøse leggsår. Rekonstruktiv dyp venekirurgi i form av klaffeplastikk, transplantasjon og neoklaffekonstruksjon har begrensninger grunnet mangel på egnede donorsteder og uegnede betingelser for å skape nye klaffer. Denne teknikken med vevsregenerativ behandling med humant vevsskjelett produserer et fungerende venesegment med klaff, og dermed vil den kirurgiske prosedyren kun bli implanteringen av denne med vanlig interposisjonsteknikk.  

Samarbeidsforhold med miljøet på Sahlgrenska ble formalisert ved hjelp av Inven2, en aktør innen kommersialisering av forskning som eies av Universitetet i Oslo og Oslo Universitetssykehus. I denne prosessen har også en patentsøknad blitt generert.

Det foreligger nå en avtale om videre samarbeid med klinisk utprøving med miljøet på Sahlgrenska, denne gangen en InVivo-studie som har fått navnet ”Tissue engineering for chronic venous insufficiency” (TECVI). I disse dager jobber vi med protokollen for studien samt søknader til regional etisk komite og statens legemiddelverk. Da det ikke finnes dyremodell som kan brukes verken for koagulasjonssystemet eller venøs hemodynamikk er det mulig at vi kan få godkjenning for å gå direkte til klinisk utprøving med henblikk på å test immunrespons, thrombogenisitet og infeksjon hos pasienter som får implantert et vevsregenerert venesegment med en fungerende klaff. 

Referanser

1. Successful tissue engineering of competent allogeneic venous valves. Kuna VK, Rosales A, Hisdal J, Osnes EK, Sundhagen JO, Bäckdahl H, Sumitran-Holgersson S, Jørgensen JJ. Jour Vasc Surg; Venous Lymp Dis, 2015