Technical comparison of four different extracorporeal photopheresis systems

Item type:	Thesis of the University of Regensburg (PhD)
Date:	27 November 2017
Referee:	PD Dr. Ahrens Norbert
Date of exam:	13 November 2017
Institutions:	Medicine > Lehrstuhl für Klinische Chemie und Laboratoriumsmedizin
Keywords:	ECP, Extracoporale Photopherese, Gerätevergleich, Apherese, Monozyten, Lymphozyten, Cobe Spectra, Spectra Optia, Amicus, Therakos UVAR XTS
Dewey Decimal Classification:	600 Technology > 610 Medical sciences Medicine 600 Technology > 615 Pharmacy
Status:	Published
Refereed:	Yes, this version has been refereed
Created at the University of Regensburg:	Yes
Item ID:	36356

Abstract (English)

BACKGROUND: Extracorporeal photopheresis (ECP) is a therapeutic technique that combines leukapheresis and ultraviolet (UV)A irradiation of the leukapheresate after 8-methoxypsoralen treatment with subsequent retransfusion. It can be achieved with a single device (online) or by combining an apheresis machine with a separate UVA light source (offline). The comparability of both established methods ...

Abstract (English)

BACKGROUND: Extracorporeal photopheresis (ECP) is a therapeutic technique that combines leukapheresis and ultraviolet (UV)A irradiation of the leukapheresate after 8-methoxypsoralen treatment with subsequent retransfusion. It can be achieved with a single device (online) or by combining an apheresis machine with a separate UVA light source (offline). The comparability of both established methods is unknown. STUDY DESIGN AND METHODS: In a prospective setting, four ECP systems were evaluated: one with integrated UVA irradiation for online ECP (Therakos) and
three with external UVA irradiation for offline ECP (Amicus, Optia, and Cobe Spectra). Apheresis variables and cell counts were determined by methods including flow cytometry. RESULTS: The duration of apheresis ranged from 120 minutes (Amicus, Optia) to 275 minutes (Therakos). Mononuclear cell (MNC) counts in the treatment bags were comparable between offline ECP methods and lower for online ECP. CD16+ monocytes were abundant in online ECP (82%) but rarer in offline ECP (median, 14% – 19%). Hematocrit ranged from 0.1% (Therakos) to 8% (Amicus). There were no side effects in any patients. DISCUSSION: All offline ECP systems studied yielded comparable cellular compositions and highly enriched populations of MNCs. In contrast, white blood cells from online ECP displayed enrichment of nonclassical monocytes. The relevance of these findings is unknown as there is no established biomarker to predict the therapeutic efficacy of these procedures.

Translation of the abstract (German)

Die vorliegende Arbeit „Technical comparison of four different extracorporeal photo-pheresis systems“ beschreibt den Vergleich von vier verschiedenen Apheresesystemen im Hinblick auf technische Aspekte im Rahmen der extracorporalen Photopheresetherapie und ermöglicht eine Einblick in die Leistungsfähigkeit der einzelnen Verfahren. Dabei wurden technische Verfahrensdaten analysiert, sowie die ...

Translation of the abstract (German)

Die vorliegende Arbeit „Technical comparison of four different extracorporeal photo-pheresis systems“ beschreibt den Vergleich von vier verschiedenen Apheresesystemen im Hinblick auf technische Aspekte im Rahmen der extracorporalen Photopheresetherapie und ermöglicht eine Einblick in die Leistungsfähigkeit der einzelnen Verfahren. Dabei wurden technische Verfahrensdaten analysiert, sowie die zelluläre Zusammensetzung von peripherem Blut und Leukapheresaten prospektiv untersucht. Diese Ergebnisse lassen Rückschlüsse auf technische Gemeinsamkeiten bzw. Un-terschiede der Apheresesysteme zu, wobei die drei Offline-Verfahren (Amicus, Optia und Cobe Spectra) Ähnlichkeiten hinsichtlich Zellkomposition der Leukapheresate und technischen Abläufen aufweisen und sich diesbezüglich vom betrachteten Inline-System (Therakos UVAR XTS) abgrenzen lassen. Besonders fällt dabei auf, dass die Apherese mononukleärer Zellen bei allen Offline-ECP-Verfahren effektiver als bei der Inline-ECP ist, jedoch der Anteil nicht-klassischer Monozyten bei der Inline-ECP höher ausfällt (Median, 82%) als bei den Offline-Verfahren (Median 14-19%). Auch wenn die direkte klinische Relevanz der beschriebenen Unterschiede und Gemeinsamkeiten der Apheresesysteme nicht an einem Parameter speziell auszumachen ist, so schafft dieser Vergleich dennoch eine Grundlage z.B. dafür, die Aspekte zellulärer Aktivierung und Interaktion genauer zu analysieren, um weitere Details der Wirkweise der ECP zu entschlüsseln.

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