Development of a regulatory roadmap for the approval of a novel annuloplasty ring for the treatment of infective endocarditis

Abstract

Medizinischer Kontext: Die infektiöse Endokarditis (IE) bleibt eine lebensbedrohliche Erkrankung mit einer erheblichen klinischen Sterblichkeit von 14-22% und einer Fünf-Jahres-Überlebensrate, die der von Lungenkrebs entspricht oder gar schlechter ist. Die Standardversorgung ist eine systemische Antibiotikatherapie gefolgt von Klappenrekonstruktion oder -ersatz. Diese stützt sich zumeist auf nicht abbaubare, mit Dacron beschichtete Ringe, die Bakterien beherbergen können und so Superinfektionen sowie Reoperationen begünstigen. Diese Arbeit adressiert diese Lücke durch den Fokus auf den neuartigen Mg(Magnesium)-Mitralring (auf der nächsten Seite abgebildet), einen bioabbaubaren, antimikrobiellen Annuloplastierring, der das Reinfektionsrisiko bei der Mitralklappenrekonstruktion senken soll, sowie die damit verbundenen regulatorischen Herausforderungen gemäß der EU-Medizinprodukteverordnung (MDR) und der US-Food and Drug Administration (FDA).Beschreibung der Forschungsgruppe: Die Arbeit entstand in Kooperation mit dem Zentrum für Biomedizinische Forschung und Translationale Chirurgie der Medizinischen Universität Wien und nutzt dessen Schwerpunkt in der kardiovaskulären Forschung sowie etablierte Tiermodelle für Interventionen an der Mitralklappe. Die Evaluierung der Geräte und des Studienablaufs sind auf die ISO10993 Biokompatibilitätskompetenz sowie die Good-Laboratory-Practice (GLP)-Fähigkeiten und Prozesse des Zentrums abgestimmt. Wesentliche Ergebnisse: Das Implantat kombiniert eine Metallkernlegierung mit einem nanopartikel/dotierten Polycaprolacton und ist auf chirurgische Vertrautheit sowie ein kontrolliertes Resorptionsprofil von 12 bis 18 Monaten mit fibrinogenem Gewebeersatz ausgelegt. In-vitro-Daten zeigen eine anhaltende antibakterielle Aktivität gegen Staphylococcus aureus und Escherichia coli. Aufgrund der Neuartigkeit und des Fehlens prädikativer Vergleichsprodukte ist denovo klinische Evidenz erforderlich. Die Arbeit liefert einen regulatorischen Fahrplan für EU- & MDR- und US-FDA-Zulassungswege, einschließlich Risikomanagement, Konformität mit den allgemeinen Sicherheits- und Leistungsanforderungen (GSPR), Hazard-Traceability sowie einer Analyse nach Failure Mode and Effects Analysis (FMEA). Beinhaltet sind ISO-10993-Biokompatibilität, mechanische Eigenschaften und Degradationstests. Die Expertise und präklinischen Studien des Zentrums sichern die übergreifende Relevanz und die Testauswahl. Die vorhandene GLP-Zertifizierung und Infrastruktur stärken die Aussagekraft nichtklinischer Studien. Ausblick: Die nächsten Schritte umfassen die frühe regulatorische Einbindung (Kontakt zur Benannten Stelle TÜV Süd sowie FDA-Pre-Submissions/Q-Subs) und eine erste Human-Studie gemäß MDR-Anhang XV sowie der FDA Investigational Device Exemption (IDE). Das entstehende Dossier soll die CE-Kennzeichnung (siehe Beispiel X.4) und anschließende US-Einreichungen für dieses Hochrisiko-Implantat der Klasse III effizienter gestalten.

Medical Context: Infective endocarditis (IE) remains a life-threatening condition with substantial in-hospital mortality of 14-22% and a five-year survival rate comparable or worse than that of lung cancer. Standard care and systemic antibiotics followed by valve repair or replacement, rely largely on nondegradable, Dacron-coated rings that can harbour bacteria and predispose to superinfection and reoperation. This thesis addresses that gap by focusing on the novel Mg(Magnesium)-Mitralring (illustrated below) which is a biodegradable, antimicrobial annuloplasty ring designed to mitigate reinfection risk during mitral valve repair and the regulatory obstacles given by EU-Medical Device Regulation (MDR) and US-Food and Drug Administration (FDA).Research Group Description: The work is conducted in collaboration with the Center for Biomedical Research and Translational Surgery at the Medical University of Vienna, leveraging its cardiovascular research focus and established animal models relevant to mitral valve interventions. Device testing and study conduct align with the Center’s ISO-10993 biocompatibility and Good Laboratory Practice (GLP) capabilities and workflows.Key Results and Significance: The device integrates a metal core alloy with a nanoparticle-doped polymer sheath, engineered for surgical familiarity and a controlled 12 to 18 month resorption profile with fibrous tissue replacement. InVitro data show sustained antibacterial activity against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Due to its novelty and lack of predicate devices, de novo clinical evidence is essential. The thesis delivers a regulatory roadmap spanning EU MDR and U.S. FDA pathways, elaborating risk management, General safety and performance requirements (GSPR) conformity, hazard traceability and a Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) analysis, including ISO-10993 biocompatibility, mechanical properties, and degradation testing. The Center’s expertise and preclinical models support translational relevance and test selection, while GLP certification and comprehensive infrastructure enables nonclinical study credibility.Future Outlook: Next steps are early regulatory engagement (Notified Body contact TÜV Süd & FDA FDA Pre-submissions and Q-Subs), and a first-in-human clinical investigation under MDR Annex XV and FDA Investigational Device Exemption (IDE). The resulting package is intended to streamline CE (See exampleX.4) marking and subsequent U.S. submissions for this high-risk, Class III implant.