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Grundverständnis Stammzelltransplantation: Definition und Bedeutung
Die Medizin hat stetig Fortschritte gemacht und innovative Verfahren entwickelt, um Krankheiten effektiv zu behandeln. Eines dieser Verfahren ist die Stammzelltransplantation. Doch was genau ist eine Stammzelltransplantation und warum ist sie in der Inneren Medizin so wichtig? In den folgenden Abschnitten werden diese Fragen beantwortet und ein Grundverständnis für das Thema Stammzelltransplantation aufgebaut.
Die Stammzelltransplantation ist eine medizinische Behandlung, bei der gesunde Stammzellen in den Körper eines Patienten übertragen werden, um beschädigtes oder krankes Gewebe zu ersetzen.
Was ist eine Stammzelltransplantation?
Eine Stammzelltransplantation ist ein Behandlungsverfahren, das in der Regel eingesetzt wird, um Erkrankungen des blutbildenden Systems zu behandeln. Dies können beispielsweise Leukämie, Lymphome oder Myelome sein, aber auch andere Krankheiten wie Sichelzellkrankheit oder Thalassämie.
Stammzellen sind einzigartig, da sie die Fähigkeit haben, sich in viele verschiedene Zelltypen im Körper zu differenzieren und sich selbst zu erneuern. Sie können somit als eine Art "Ersatzteil" für den Körper fungieren und helfen, beschädigtes oder krankes Gewebe zu reparieren.
Es gibt im Wesentlichen zwei Arten von Stammzelltransplantationen:
- Die autologe Transplantation: Hierbei werden die eigenen Stammzellen des Patienten vor einer Therapie gesammelt und nach der Behandlung wieder zurück verabreicht.
- Die allogene Transplantation: Hierbei werden die Stammzellen von einem Spender gesammelt und dem Patienten übertragen.
Warum ist die Stammzelltransplantation in der Inneren Medizin wichtig?
Die Stammzelltransplantation spielt eine wichtige Rolle in der Inneren Medizin, insbesondere in der Hämatologie und Onkologie. Sie ermöglicht es, viele schwerwiegende und lebensbedrohliche Krankheiten zu behandeln, die sonst nur schwer oder gar nicht therapierbar wären.
Ein plastisches Beispiel hierfür ist ein Patient, der an einer sehr aggressiven Form von Leukämie leidet. Um diese erfolgreich zu bekämpfen, muss das kranke Knochenmark, das die kranken Blutzellen produziert, durch gesundes Knochenmark ersetzt werden. Hier kommt die Stammzelltransplantation ins Spiel: Durch die Übertragung gesunder Stammzellen wird ein neues, gesundes Knochenmark aufgebaut, das gesunde Blutzellen produzieren kann.
Die Stammzelltransplantation ist also ein essenzieller Baustein in der Behandlung vieler ernsthafter Erkrankungen und verbessert die Heilungschancen und das Überleben von Patienten deutlich.
Um die optimalen Ergebnisse zu erreichen, müssen viele Faktoren berücksichtigt werden, einschließlich des allgemeinen Gesundheitszustands des Patienten und des Stadiums der Krankheit. Bei einer allogenen Transplantation ist es zudem wichtig, dass der Spender und der Patient hinsichtlich bestimmter Merkmale, die sogenannten HLA-Merkmale, gut zueinander passen.
Das Human Leukocyte Antigen (HLA) System spielt eine zentrale Rolle bei der Immunantwort und daher sind Übereinstimmungen in diesen Merkmalen zwischen Spender und Empfänger für den Erfolg der Transplantation entscheidend. Bei großen Diskrepanzen kann es zu Abstoßungsreaktionen oder einer Graft-versus-Host-Disease (GvHD) kommen.
Arten der Stammzelltransplantation: allogene und autologe Stammzelltransplantation
Im Kontext der Stammzelltransplantation unterscheiden Mediziner in erster Linie zwischen zwei Arten: der allogenen und der autologen Stammzelltransplantation. Beide Verfahren haben sowohl Vor- als auch Nachteile und Erfolgschancen, die abhängig von verschiedensten Faktoren sind, unter anderem vom Gesundheitszustand des Patienten, der Art und dem Stadium der Erkrankung sowie der Verfügbarkeit eines geeigneten Spenders.
Wie unterscheiden sich allogene und autologe Stammzelltransplantationen?
Obwohl beide Prozeduren sich das Ziel setzen, kaputtes oder erkranktes Gewebe durch neue, gesunde Zellen zu ersetzen, unterscheiden sie sich in einem fundamentalen Punkt:
In einer autologen Stammzelltransplantation, werden die Stammzellen des Patienten selbst genutzt. Sie werden vor einer hochdosierten Chemotherapie oder Bestrahlung entnommen, aufbereitet und nach der Therapie dem Patienten erneut zugeführt. Der Vorteil dabei ist, dass es keine Abstoßungsreaktionen geben kann, da die Zellen vom Patienten selbst stammen. Der Nachteil ist allerdings, dass hierbei auch krankhafte Zellen 'übersehen' und wieder verabreicht werden können. Zudem ist diese Form der Transplantation nicht bei allen Krankheitsbildern möglich.
Bei der allogenen Stammzelltransplantation stammen die Stammzellen von einem Spender. Dieser kann ein verwandter oder ein nicht-verwandter Spender sein. Das genetische Profil muss dabei bestimmte Übereinstimmungen mit dem des Patienten haben, um schwerwiegende Komplikationen zu vermeiden. Ein großer Vorteil ist hierbei, dass auch eine immuntherapeutische Wirkung gegen die Krankheit erzielt werden kann. Allerdings besteht das Risiko von Abstoßungsreaktionen (Graft-versus-Host Disease).
Ein Patient leidet beispielsweise an einem fortgeschrittenen Non-Hodgkin-Lymphom. Seine eigene Knochenmarkfunktion ist stark beeinträchtigt und schafft es nicht, eine ausreichende Anzahl gesunder Blutzellen zu produzieren. In diesem Fall könnte eine autologe Stammzelltransplantation ein möglicher Behandlungsweg sein. Dafür werden gesunde Stammzellen des Patienten entnommen und aufbewahrt. Nach einer hochdosierten Chemotherapie, die das alte Knochenmark inklusive der Krebszellen zerstört, werden die aufbereiteten eigenen Stammzellen über eine Bluttransfusion wieder dem Patienten verabreicht, wo sie sich im Knochenmark einnisten und gesunde Blutzellen produzieren.
Hämatopoetische Stammzelltransplantation: Ein spezieller Fall
Ein Spezialfall der allogenen oder autologen Stammzelltransplantation ist die Hämatopoetische Stammzelltransplantation (HSCT). Sie spielt eine wichtige Rolle in der Behandlung von Erkrankungen des blutbildenden Systems (Hämatologie) und einigen soliden Tumoren.
Die Hämatopoetische Stammzelltransplantation (HSCT) ist eine Therapieform, bei der das kranke blutbildende System des Patienten durch die Transplantation gesunder hämatopoetischer Stammzellen ersetzt wird.
Die hämatopoetischen Stammzellen können dabei aus unterschiedlichen Quellen stammen:
| 1. Knochenmark | Das ist die klassische Quelle für Stammzellen. Die Entnahme erfolgt unter Narkose aus dem Beckenkamm des Spenders. Allerdings wird diese Methode immer weniger angewendet. |
| 2. Peripheres Blut | Die Stammzellen werden aus dem Blut des Spenders entnommen. Dafür wird dem Spender über mehrere Tage ein Medikament gegeben, um die Stammzellen aus dem Knochenmark ins Blut zu "spülen". |
| 3. Nabelschnurblut | Stammzellen können auch aus dem Nabelschnurblut Neugeborener gewonnen werden. Dieses Verfahren ist jedoch noch nicht sehr verbreitet und wird vor allem für Kinder angewendet. |
Die genaue Prozedur der HSCT ist in der Regel recht komplex und erfordert sorgfältige Vorbereitung und Nachsorge. So müssen vor der Transplantation beispielsweise eventuell noch vorhandene kranke Zellen durch eine Hochdosis-Chemotherapie oder Bestrahlung zerstört werden. Zudem werden nach der Transplantation das Immunsystem und der allgemeine Gesundheitszustand des Patienten engmaschig überwacht, um mögliche Komplikationen frühzeitig zu erkennen und zu behandeln.
Ein Beispiel: Ein Patient, der an akuter Myeloischer Leukämie (AML) erkrankt ist, kann mit einer allogenen HSCT behandelt werden. Nachdem die Krankheit durch eine Chemotherapie zunächst in Remission gebracht wurde, erfolgt eine erneute hochdosierte Chemotherapie mit oder ohne Ganzkörperbestrahlung, um verbliebene Krebszellen zu töten. Anschließend erhält der Patient die gesunden, hämatopoetischen Stammzellen des Spenders. Nach der Transplantation müssen mögliche Komplikationen wie die Graft-versus-Host Disease (GvHD) oder Infektionen durch das geschwächte Immunsystem engmaschig überwacht und behandelt werden.
Stammzelltransplantation Ablauf und Techniken
Der Prozess und die angewendeten Techniken einer Stammzelltransplantation variieren je nach spezifischer Transplantationsart, dem Gesundheitszustand des Patienten und der spezifischen Erkrankung, die behandelt wird. Der allgemeine Ablauf umfasst jedoch meistens das Sammeln der Stammzellen, das sogenannte "Conditioning" (die Vorbereitung des Empfängers), die Transplantation der Stammzellen und dann die Überwachung und Verwaltung der komplexen Nachsorge.
Wie läuft eine Stammzelltransplantation ab?
Zuerst werden die Stammzellen entweder vom Patienten selbst (autologe Transplantation) oder von einem passenden Spender (allogene Transplantation) gesammelt. Dafür gibt es drei Hauptquellen: Das Knochenmark, peripheres Blut und Nabelschnurblut. Die Sammlung unterscheidet sich je nach Quelle. So kann beispielsweise das Nabelschnurblut sofort nach der Geburt gesammelt werden, wohingegen Knochenmark und peripheres Blut erst nach entsprechender Vorbereitung entnommen werden können.
Bevor die gesammelten Stammzellen letztendlich übertragen werden, wird der Patient in den meisten Fällen einem Conditioning unterzogen. Dabei handelt es sich um einen wichtigen Schritt, der dazu dient, den Körper auf die neuen Zellen vorzubereiten und Raum für sie zu schaffen. Dies wird erreicht, indem zunächst das alte Knochenmark oder das kranke Gewebe mit Hilfe von Hochdosis-Chemotherapie und/oder Ganzkörperbestrahlung zerstört wird.
Die Stammzelltransplantation selbst ist eher unspektakulär und ähnelt in vielen Aspekten einer normalen Bluttransfusion. Die gesammelten Stammzellen werden über einen venösen Zugang in den Blutkreislauf des Patienten gebracht. Hier suchen sie sich ihren Weg ins Knochenmark, wo sie dann anfangen, neue, gesunde Zellen zu bilden.
Eine Patientin leidet an einer schweren Form von aplastischer Anämie, einer Krankheit, bei der das eigene Knochenmark die Produktion von Blutzellen einstellt. Nach einer erfolgreichen Suche in der weltweiten Spenderdatei wird ein geeigneter Spender gefunden und seine Stammzellen gesammelt. Währenddessen wird die Patientin mittels Chemotherapie und Bestrahlung "leer geräumt", um Platz für die neuen Stammzellen zu machen. Die übertragenen Stammzellen finden ihren Weg in das Knochenmark und beginnen hier, gesunde neue Blutzellen zu bilden.
Welche Techniken werden bei der Stammzelltransplantation angewendet?
Es gibt eine Reihe von Techniken, die bei der Stammzelltransplantation verwendet werden. Diese beinhalten nicht nur die bereits erwähnte Sammlung der Stammzellen und das Conditioning, sondern auch verschiedene Prozesse und Verfahren, die nach der Transplantation angewandt werden.
Nach der Stammzelltransplantation wird der Patient über einen Zeitraum von mehreren Wochen bis Monaten engmaschig überwacht. Während dieser Zeit sind die Patienten besonders anfällig für Infektionen, da das Immunsystem erst wieder aufgebaut werden muss. Daher ist eine sorgfältige Infektionsprophylaxe und -kontrolle besonders wichtig.
Außerdem ist es sehr wichtig, mögliche Komplikationen der Transplantation frühzeitig zu erkennen. Eine sehr ernste Komplikation ist die sogenannte Graft-versus-Host-Disease (GvHD). Sie kann nach allogenen Transplantationen auftreten und entsteht, wenn die transplantierten Zellen (das "Graft") das Gewebe des Empfängers (den "Host") als fremd erkennen und angreifen.
Zur Verhinderung der GvHD und zur Behandlung von Abstoßungsreaktionen werden in der Regel Medikamente zur Immunsuppression eingesetzt. Die genaue Art und Dosis der Medikation ist dabei individuell und wird regelmäßig an den Zustand des Patienten angepasst.
Ein Patient mit akuter lymphatischer Leukämie (ALL) erhält eine allogene Stammzelltransplantation. Nach der Transplantation treten frühe Anzeichen einer GvHD auf, darunter Ausschlag, Übelkeit und Durchfall. Der behandelnde Arzt reagiert darauf, indem er die Immunsuppression verstärkt und weitere Medikamente hinzufügt, um die GvHD-zeichen zu bekämpfen. Nach einigen Wochen verbessert sich der Zustand des Patienten und die Zeichen der GvHD gehen zurück. Die Medikamente werden nun langsam und sorgfältig reduziert, um das Immunsystem wieder anzuregen, ohne eine erneute GvHD auszulösen.
Stammzelltransplantation und Leukämie: Eine therapeutische Option
Leukämie ist eine ernsthafte Erkrankung, die das blutbildende System betrifft und zu einer unkontrollierten Vermehrung von bestimmten Blutzellen führt. Eine therapeutische Option, die vor allem bei besonders aggressiven oder rezidivierenden Formen der Krankheit in Frage kommt, ist die Stammzelltransplantation. Durch den Einsatz von gesunden, funktionsfähigen Stammzellen ist es möglich, das kranke blutbildende System des Patienten zu ersetzen und so die Krankheit zu bekämpfen. Allerdings stellt diese Methode sowohl Patienten als auch Ärzte vor große Herausforderungen.
Wie hilft die Stammzelltransplantation bei Leukämie?
Die Hauptaufgabe der Stammzelltransplantation bei Leukämie besteht darin, das kranke Knochenmark des Patienten, das fehlerhafte Blutzellen produziert, durch gesunde Stammzellen zu ersetzen. Diese werden dem Patienten transplantiert und siedeln sich im Knochenmark an. Dort haben sie das Potenzial, gesunde Blutzellen zu bilden und so die Funktion des Knochenmarks wiederherzustellen.
Die Stammzelltransplantation bei Leukämie kann dabei auf zwei Arten erfolgen: Im Rahmen einer autologen Transplantation werden dem Patienten eigene, vor der Behandlung entnommene Stammzellen zurückgegeben. Bei einer allogenen Transplantation werden hingegen Stammzellen von einem geeigneten Spender verwendet.
Ein Patient wurde mit akuter myeloischer Leukämie (AML) diagnostiziert. Nachdem die ersten Zyklen der Chemotherapie die Krankheit nicht ausreichend in Remission gebracht haben, entscheiden die Ärzte für eine allogene Stammzelltransplantation. Ein geeigneter Spender wird gefunden und die Stammzellen gesammelt. Nach einer intensiven Chemotherapie zur Vorbereitung, werden die gesunden Stammzellen dem Patienten verabreicht. Sie nisten sich im Knochenmark des Patienten ein und beginnen, gesunde Blutzellen zu produzieren, die den Körper gegen Infektionen verteidigen und an der Bildung von Blutplättchen beteiligt sind.
Risiken und Folgen einer Stammzelltransplantation bei Leukämie
Eine Stammzelltransplantation ist ein komplexer medizinischer Eingriff, der mit einer Reihe von Risiken und potenziellen Nebenwirkungen verbunden ist. Ein großes Risiko besteht in der Reaktion des Körpers auf die transplantierten Zellen. Bei einer allogenen Transplantation besteht die Gefahr einer sogenannten Transplantat-gegen-Wirt-Reaktion (Graft-versus-Host-Disease, GvHD). Dabei erkennt das Immunsystem des Empfängers die Spenderzellen als fremd und beginnt, sie anzugreifen.
Die Graft-versus-Host-Disease (GvHD) kann in zwei Formen auftreten: Die akute GvHD betrifft in erster Linie die Haut, den Darm und die Leber und tritt in den ersten Wochen bis Monaten nach der Transplantation auf. Die chronische GvHD kann langfristig alle Organe betreffen und stellt eine der Hauptursachen für die Morbidität und Mortalität nach Transplantation dar.
Zudem ist das Immunsystem des Patienten in der Phase nach der Transplantation stark beeinträchtigt, da die alten, kranken Zellen vor der Transplantation durch Chemotherapie oder Bestrahlung abgetötet werden. Deswegen besteht eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen. Diese Phase der Unterdrückung des Immunsystems und damit einhergehender Anfälligkeit für Infektionen ist als "neutropenic period" bekannt.
Trotz der Risiken stellt die Stammzelltransplantation insbesondere für Patienten, deren Krankheit auf herkömmliche Therapieformen nicht ausreichend anspricht oder bereits zurückgekehrt ist (Rezidiv), eine wichtige Therapieoption dar. Es muss jedoch immer eine individuelle Risiko-Nutzen-Abwägung vorgenommen werden.
Ein 45-jähriger Patient mit akuter lymphatischer Leukämie (ALL) hat trotz intensiver Chemotherapie einen Rückfall erlitten. Als nächste Option wird eine allogene Stammzelltransplantation in Betracht gezogen. Ein geeigneter Spender - der Bruder des Patienten - wird gefunden. Nach der Transplantation entwickelt der Patient eine moderate akute Graft-versus-Host-Disease, die sich mit einem Hautausschlag zeigt. Mit angemessener Behandlung, einschließlich Steroiden und Immunsuppressiva, kann die GvHD erfolgreich kontrolliert werden. Trotz der Herausforderungen wird eine deutliche Besserung des Zustands des Patienten festgestellt und mittelfristig eine vollständige Remission erreicht.
Das Immunsystem und die Stammzelltransplantation: Eine komplexe Interaktion
Die Stammzelltransplantation ist ein potentiell lebensrettender Therapieansatz für bestimmte schwerwiegende Erkrankungen wie Leukämie oder schwere Immundefizienzsyndrome. Dabei spielt das Immunsystem eine entscheidende Rolle. Zum einen kann es zum erfolgreichen Ansiedeln der transplantierten Stammzellen beitragen, zum anderen kann es jedoch auch zu schwerwiegenden Komplikationen führen.
Was passiert im Immunsystem nach einer Stammzelltransplantation?
Während der Stammzelltransplantation werden gesunde Stammzellen einer Spenderperson in den Körper des Empfängers gebracht, wo sie neue, gesunde Blutzellen produzieren. Dieser Prozess kann sich jedoch auf das Immunsystem des Empfängers auswirken.
Das Immunsystem ist das natürliche Abwehrsystem des Körpers gegen Schädlinge und Krankheitserreger. Es besteht aus verschiedenen Zell- und Proteinarten, die gemeinsam dafür sorgen, dass fremde oder schädliche Organismen abgewehrt und unschädlich gemacht werden.
Nach einer Stammzelltransplantation dauert es eine Weile, bis die gespendeten Stammzellen beginnen, neue, gesunde Blutzellen zu produzieren. In dieser Zeit ist das Immunsystem des Patienten stark geschwächt und der Patient ist daher besonders anfällig für Infektionen und Krankheiten. Dieser Zustand ist als "neutropenic period" bekannt.
Nehmen wir an, ein Patient bekommt nach einer erfolgreichen Stammzellentnahme eine Stammzelltransplantation. Dieser Patient muss dann eine bestimmte Zeit (die "neutropenic period") in einem isolierten Raum verbringen, um das Risiko von Infektionen zu minimieren. Er bekommt Medikamente, um sein Immunsystem zu unterstützen und um Infektionen zu verhindern. Parallel dazu beginnen die transplantierten Stammzellen im Knochenmark, sich zu vermehren und neue, gesunde Blutzellen zu produzieren. Mit der Zeit gewinnt der Patient seine Immunfunktion zurück und kann die Isolierstation verlassen.
Zusätzlich besteht das Risiko, dass das Immunsystem des Empfängers die transplantierten Zellen als fremd erkennt und angreift, was zu einer Abstoßungsreaktion führen kann. Umgekehrt kann es in einigen Fällen dazu kommen, dass das transplantierte Immunsystem die Zellen des Empfängers als Fremdkörper wahrnimmt und angreift, was als Transplantat-gegen-Wirt-Erkrankung (Graft-versus-Host-Disease, GvHD) bezeichnet wird.
Stammzelltransplantation Risiken: Auswirkungen auf das Immunsystem
Die Stammzelltransplantation bringt trotz ihrer potenziellen Vorteile auch Risiken mit sich. Wie bereits besprochen, ist das Immunsystem während und nach der Transplantation oft geschwächt, was zu einer erhöhten Anfälligkeit für Infektionen führen kann. Zudem besteht das Risiko von Abstoßungsreaktionen und GvHD.
GvHD ist eine ernsthafte Komplikation, die nach einer Stammzelltransplantation auftreten kann. Die Krankheit kann akut oder chronisch verlaufen und verschiedene Organe betreffen, darunter Haut, Leber, Magen und Darm. Die Symptome reichen von leichtem Ausschlag und Magen-Darm-Problemen bis hin zu schweren Organstörungen. Bei schwerem Verlauf kann GvHD tödlich sein.
Zur Vorbeugung und Behandlung von GvHD stehen verschiedene Therapieoptionen zur Verfügung, darunter eine immunsuppressive Therapie. Dabei werden Medikamente eingesetzt, die die Aktivität des Immunsystems herunterregulieren. Dies kann jedoch wiederum dazu führen, dass die Anfälligkeit für Infektionen steigt.
Ein Patient hat eine allogene Stammzelltransplantation erhalten. Einige Wochen nach der Transplantation bemerkt er einen Hautausschlag und hat Durchfall - Anzeichen einer akuten GvHD. Die Ärzte reagieren schnell und starten eine Therapie mit immunsuppressiven Medikamenten. Das hilft, die Symptome unter Kontrolle zu bringen, macht den Patienten aber auch anfälliger für Infektionen. Daher muss er während der immunsuppressiven Therapie sorgfältig auf Anzeichen für Infektionen überwacht werden.
Trotz der damit verbundenen Risiken bleibt die Stammzelltransplantation eine wichtige therapeutische Option für Patienten mit bestimmten schweren Erkrankungen. Sie ermöglicht die Ersetzung des kranken blutbildenden Systems durch ein gesundes System und bietet so die Chance auf Heilung oder zumindest eine deutliche Verbesserung der Krankheitssymptome. Es ist jedoch wichtig, dass die potenziellen Risiken und Nebenwirkungen in die Entscheidung einbezogen werden, ob eine Stammzelltransplantation durchgeführt wird oder nicht. Dazu gehört auch das Verständnis der komplexen Interaktionen zwischen dem transplantierten Gewebe und dem Immunsystem des Empfängers.
Stammzelltransplantation - Das Wichtigste
- Unterschiede zwischen allogener und autologer Stammzelltransplantation: Bei der autologen Stammzelltransplantation kommen die Stammzellen vom Patienten selbst, während bei der allogenen Stammzelltransplantation die Stammzellen von einem Spender stammen.
- Hämatopoetische Stammzelltransplantation (HSCT): Hierbei handelt es sich um eine Therapieform, bei der das kranke blutbildende System des Patienten durch die Transplantation gesunder hämatopoetischer Stammzellen ersetzt wird.
- Stammzellquellen für HSCT: Knochenmark, peripheres Blut und Nabelschnurblut.
- Ablauf und Techniken der Stammzelltransplantation: Sammlung der Stammzellen, Vorbereitung des Empfängers ("Conditioning"), Transplantation der Stammzellen und Nachsorge.
- Graft-versus-Host-Disease (GvHD): Eine Komplikation nach allogenen Transplantationen, bei der die transplantierten Zellen das Gewebe des Empfängers als fremd erkennen und angreifen.
- Anwendung von Stammzelltransplantation bei Leukämie: Die Stammzelltransplantation, insbesondere in ihrer Form als allogene Transplantation, kann genutzt werden, um das kranke Knochenmark zu ersetzen und die Funktion des blutbildenden Systems wiederherzustellen.
- Risiken und Folgen einer Stammzelltransplantation: Neben der GvHD besteht nach der Stammzelltransplantation eine erhöhte Anfälligkeit für Infektionen, da das Immunsystem des Patienten meistens abgeschwächt ist.
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