KENNISPLATFORM VOOR LABORATORIA

REDACTIONEEL

EDITIE 30, SEPTEMBER 2016

Nieuw IVF-laboratorium in Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde in Maastricht

De recente interne verhuizing van het Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde (VPG) naar nieuwbouw binnen het Maastricht UMC+ is zeker ook ten goede gekomen aan het IVF-laboratorium. Dat is nu een stuk groter en lichter. Ook de faciliteiten voor de cryogene opslag van het kwetsbare patiëntmateriaal zijn sterk verbeterd, met bulkvaten die automatisch worden gevuld en nauwlettend worden gemonitord.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Klinisch embryoloog Josien Derhaag in de nieuwe ruimte voor de cryogene opslag, die nu grotendeels plaatsvindt in vier grote stikstofvaten die door Cryo Solutions zijn geleverd en geïnstalleerd.

Twee brandweermannen die met een cryovat uit een kliniek naar buiten komen. Dat beeld van de overstromingen in New Orleans ten gevolge van de orkaan Katrina heeft klinisch embryoloog Josien Derhaag nog steeds op haar netvlies. “Je zou het niet verwachten dat er bij zo’n grote ramp tijd zou zijn om de opslagvaten te ‘redden’, maar later zijn er toch vrouwen zwanger geworden van embryo’s die in die geëvacueerde vaten waren opgeslagen. Dat geeft aan hoe robuust cryogene opslag is, een hele geruststelling voor eenieder die met IVF te maken heeft.” Bij het maken van de inrichtingsplannen voor het nieuwe IVF-laboratorium in de nieuwbouw van het Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde van het MUMC+, hebben embryologen samen met de technische dienst een uitgebreide risicoanalyse gemaakt. “We hebben hiervoor verschillende scenario’s uitgewerkt. Stel we hebben even geen stikstof, stel we hebben 24 uur geen stikstof, stel dat is drie dagen het geval. Op basis van deze scenario’s hebben we een plan van eisen opgesteld voor de cryogene opslag en procedures gemaakt om risico’s verder te verlagen en om in geval van calamiteiten toch over stikstof te kunnen beschikken.”

 

 

 

 

 

 

 

 

 

De nieuwe stikstofvaten zijn allen uitgerust
met een CryoFill controller voor het bewaken
van onder meer het vloeibaar stikstof niveau
en de temperatuur.

 

Bulkopslag

Waar Josien Derhaag en haar collega’s in de oudbouw nog gebruik maakten van een stikstofruimte met allemaal losse, kleine vaten die handmatig gevuld moesten worden, lag nu de wens voor bulkopslag en automatisch vullen op tafel. Die mogelijkheden waren er al in de grote biobank van het ziekenhuis, maar omdat die is gelokaliseerd in de kelder van de oudbouw, op een te grote afstand van de nieuwe plek van het Centrum voor VPG, was het praktisch gezien niet haalbaar om het materiaal daar onder te brengen. De opslag vindt nu plaats in en ruimte pal naast het nieuwe laboratorium in vier grote door Cryo Solutions geleverde stikstofvaten van elk 370 liter. Die vaten worden automatisch gevuld vanuit een lokaal voorraadvat, dat op zijn beurt wordt gevoed vanuit de stikstofopslag op het buitenterrein. Dit gebeurt via een bijna honderd meter lange door de kelder lopende leiding. Een kleine twintig procent van het materiaal is overigens niet in de bulkvaten opgeslagen, maar blijft in de kleine losse vaten zitten. “Dat is vooral oud materiaal waarvan we toentertijd de serologische status nog niet bepaalden. Om het theoretische risico op kruisbesmetting uit te sluiten, willen we dat niet combineren met het volgens de huidige normen gecontroleerde materiaal”, stelt Josien Derhaag.

 

Gecombineerd binnenwerk

De keuze voor Cryo Solutions heeft alles te maken met het op maat kunnen leveren van apparatuur die ook nog eens dedicated is voor het IVF-werk. “In andere vakgebieden wordt met ampullen gewerkt, maar bij ons met rietjes. Dat vraagt een ander binnenwerk, een andere methode van opslag. Met de IVF-binnenwerken die we nu hebben –een soort van taartplateaus boven elkaar die je onafhankelijk van elkaar kunt draaien– kunnen we veel beter ons materiaal terugvinden. Hierbij worden we ook nog eens geholpen door een defogger, die je aan kunt zetten als je het vat opent, zodat je beter in het vat kunt kijken. Het mooie aan deze oplossing is dat die in de vorm van een gecombineerd binnenwerk mogelijk is wat specifiek aan onze wensen voldoet. We wilden namelijk het oude materiaal één op één overzetten in canisters; al het nieuwe materiaal plaatsen we in rasters van negen bij negen op de taartplateaus”, licht Josien Derhaag toe.

 

Monitoring van vulproces

Elk van de vier vaten is uitgerust met een CryoFill controller waaraan sensoren zijn gekoppeld voor het meten van het niveau van de vloeibare stikstof en de temperatuur in het vat. Op basis van deze meetwaarden bedient de controller de automatische vulinstallatie. De controller functioneert ook als een soort van onderstation voor het overkoepelende monitoring- en alarmeringssysteem Xiltrix. Dit systeem verzamelt alle relevante parameters, zoals temperaturen, stikstofniveaus, vultijden en vulfrequenties en slaat deze op. Deze gegevens kunnen worden gebruikt voor trending, om bijvoorbeeld aan de hand van toegenomen gebruik en/of vulfrequentie voortijdig te herkennen of een bewaarvat minder goed functioneert. Ook voor de personele veiligheid zijn er verschillende maatregelen doorgevoerd. Naast het wettelijk verplichte meten van het zuurstofgehalte in de lucht is de vulinstallatie uitgerust met een zogenaamde dodemansknop, is er gezorgd voor signalering aan de buitendeuren en gaan er akoestische alarmen af in geval van gevaarlijke situaties. De status c.q. meetwaarden van deze functies, bijvoorbeeld de zuurstofniveaus in de opslagruimte en het al of niet bediend zijn van noodstoppen worden ook via Xiltrix verwerkt. Een andere functie van Xiltrix is alarmering. Het systeem genereert een alarmstatus bij het over- of onderschrijden van de door de gebruiker ingestelde grenswaarden. Dit wordt bij het VPG laboratorium geëffectueerd in zichtbaar alarm naar het VPG laboratorium en een melding naar de centrale meldkamer van het ziekenhuis, die vervolgens contact opneemt met de dienstdoende medewerker van het IVF-laboratorium (per toerbeurt één van de drie klinisch embryologen of zeven analisten). Indien de melding buiten kantoortijden plaatsvindt, kan er op het systeem ingelogd worden om de alarmmelding te specificeren. “Mensen van de technische dienst gaan overigens meestal naar de installatie kijken, maar die mogen absoluut niet aan het materiaal komen. De TD is er voor het technische deel van de installatie, maar ik moet het materiaal veilig stellen”, zegt Josien Derhaag met grote stelligheid.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Primeur

Die stelligheid van Josien Derhaag heeft er mede voor gezorgd dat niet huisleverancier Linde, maar Cryo Solutions het opslaggedeelte in de cryoruimte heeft verzorgd. “Ik wil als gebruiker de beste oplossing en dat zijn in dit geval de vaten van Cryo Solutions, omdat ze met CryoFill werken en ons extra zicht geven tijdens het zoeken van het materiaal, maar ook omdat het bedrijf op maat die binnenwerken kon maken. We hebben daarvoor wel een samenwerking tussen beide leveranciers tot stand moeten brengen, immers het gedeelte vanaf de bulkopslag tot aan de stikstofruimte moet wel kunnen praten met het gebeuren in de opslagruimte. Daar zijn we, met wat lichte druk van mijn kant, prima uitgekomen!”, lacht Josien Derhaag.

 

Uniek in Nederland

Het VPG laboratorium in Maastricht is met 550 puncties per jaar het kleinste centrum in Nederland (de grote centra zitten op 1.500 tot 2.000), maar onderscheidt zich onder andere door de faciliteiten voor PGD, pre-implantatie genetische diagnostiek. “In 1995 zijn wij hier als eerste in Nederland mee begonnen en sindsdien zijn we het centrale punt voor deze diagnostiek. Waar patiënten aanvankelijk voor de bijbehorende IVF-behandeling vanuit het hele land naar Maastricht moesten afreizen, is er inmiddels een zogeheten transport-PGD netwerk, PGD Nederland, waarin naast Maastricht ook de IVF-laboratoria in Utrecht, Groningen en Amsterdam materiaal aanleveren aan Klinische Genetica in Maastricht, waar de diagnostische tests plaatsvinden. Het materiaal wordt afgenomen in de centra waar de patiënt wordt behandeld, de uitslag gaat ook terug naar die centra, en daar worden de juiste embryo’s teruggeplaatst. PGD is een zeer arbeidsintensieve behandeling en is bij ons verantwoordelijk voor een kwart van de behandelingen, die verder de standaard IVF- en ICSI-technieken omvatten”, vertelt Josien Derhaag. Voor de meest voorkomende erfelijke aandoeningen kan PGD toegepast worden. Enkele jaren geleden is er veel discussie geweest over PGD bij dragerschap voor erfelijke ziektes die niet 100 procent zeker tot uiting komen, zoals van een borstkankergen wat een verhoogde kans geeft op het ontstaan van borstkanker . Voor dat soort ziektes wordt casus voor casus vastgesteld of PGD wenselijk is . Frequente indicatoren voor PGD zijn het hebben van genen voor de ziekte van Huntington, cystic fibrosis en erfelijke borstkanker. Ontwikkelingen in de PGD hebben geleid tot een grotere rol voor het invriezen van embryo's.

“Voorheen werd er op dag drie, op het moment dat het embryo achtcellig is, een cel van het embryo afgehaald door een gat te maken in de zona (schil) van het embryo en werd er één cel verwijderd, en aangeboden voor diagnostiek. Nieuwe technieken zoals next generation sequencing hebben meer DNA dan van één cel nodig om betrouwbaar te zijn. Dat kan als je op een later moment, op dag 5 in de ontwikkeling een biopt van het embryo neemt. Daarnaast kun je embryologisch gezien beredeneren dat in die ontwikkeling naar de blastocyst toe er ook al een vorm van selectie plaatsvindt, zodat je op dag vijf ten opzichte van dag drie al de beste embryo’s hebt geselecteerd. Op dit moment loopt een pilot waarin we een aantal patiënten die dag-5 biopsie aanbieden”, vertelt Josien Derhaag. In het blastocyst-stadium worden wat meer cellen verwijderd. Deze cellen worden niet afgenomen van de binnenste celmassa maar van de buitenste trophectoderm cellen. Dit is het gedeelte dat later de vliezen en de placenta gaat vormen, maar wat wel genetisch identiek is aan het embryo. Doorkweken tot dag 5 betekent wel dat je zo’n embryo altijd zal moeten invriezen, want voordat de uitslag er is, is het te laat voor een verse embryoterugplaatsing. Alle gebiopteerde embryo’s worden ingevroren en de biopten worden gediagnosticeerd; de embryo’s die de erfelijke aandoening hebben vallen af en van de ‘gezonde’ wordt er één teruggeplaatst en worden de eventuele andere ingevroren.

 

 

 

 

 

 

 

 

Snel of langzaam?

De academische setting van het VPG maakt dat er relatief veel onderzoek plaatsvindt op het sinds 2014 –als eerste in Nederland– ISO15189- geaccrediteerde laboratorium, vaak in samenwerking met andere centra. Daarnaast worden nieuwe technieken zorgvuldig geïntroduceerd in het lab. Een voorbeeld hiervan is de introductie van een nieuwe methode om op dag drie embryo’s in te vriezen: vitrificatie of slow freezing? Bij slow freezing ga je met gebruik van een oplopende concentratiereeks aan cryo-protectants in 2 tot 2,5 uur computergestuurd van kamertemperatuur naar -196 °C. Door dit langzaam en gecontroleerd te doen voorkom je kristalvorming. Bij vitrificatie gebruik je een heel laag volume met hele hoge concentraties cryo-protectants en veroorzaak je een hele snelle vriescurve door een klein druppeltje rechtstreeks in de stikstof te dopen. Hierbij ontstaat een glasfase rondom het embryo, zodat er geen kristalvorming optreedt. Bij het ontdooien moet je dezelfde snelle curve bereiken, maar dan omgekeerd, anders krijg je alsnog kristalvorming. “Vitrificatie heeft zich bewezen bij de eicellen, en ook voor de blastocysten, de dag-5 embryo’s, is het een methode die goed werkt. Maar onderschat niet hoe goed een analist moet zijn ingewerkt om het vries-dooiproces van een gevitrificeerd embryo goed te volbrengen, en wat dat logistiek gezien vergt; je moet de embryo’s één voor één behandelen. Alles moet kloppen, ook in het laboratorium. Wat dat betreft zijn we er in het nieuwe laboratorium enorm op vooruit gegaan. Niet alleen hebben we door meer ruimte ‘low traffic’ zones kunnen creëren waar met name dit werk in gedijt, maar ook de meer gecontroleerde luchtkwaliteit en temperatuur dragen bij aan nog betere resultaten. En ik denk ook dat het uitzicht naar buiten, invallend daglicht – we zaten in de oude situatie inpandig– positief doorwerkt, in ieder geval in onze arbeidsvreugde, maar misschien ook wel een beetje in het slagingspercentage van de behandelingen. Want daar doen we dit allemaal voor; dat is en blijft onze grootste drijfveer”, aldus Josien Derhaag.

 

Cryo Solutions

www.cryosolutions.nl

 

Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde MUMC+

www.centrumvpg.mumc.nl

Josien Derhaag is naast haar werk als klinisch embryoloog bij het IVFlaboratorium van het Centrum voor Voortplantingsgeneeskunde (VPG) van het Maastricht UMC+ ook bestuurslid van de Stichting Nederlands Netwerk Fertiliteitspreservatie.

Deze stichting stimuleert zorg voor en onderzoek naar het behoud van de mogelijkheid tot voortplanting wanneer de vruchtbaarheid bedreigd wordt door (de behandeling van) een ziekte. De stichting heeft als doel om de zorg met betrekking tot fertiliteitspreservatie overal in Nederland op hetzelfde niveau te brengen, en dat niveau te verhogen.

“Dat kan onder andere door lage-aantallen zorg te centraliseren, zodat niet ieder centrum bijvoorbeeld eens in de twee jaar een ovarium invriest; dan bouw je de vereiste ervaring namelijk niet op.”

Analiste Marijke Bras aan het werk in één van de klasse II flowkasten waarmee het nieuwe IVF-laboratorium is uitgerust.

AGENDA

KOOPJESHOEK