INJERTO COVALENTE DE SUSTANCIAS HIDRÓFOBAS SOBRE EL COLÁGENO.

Colágeno hidrófobo injertado que comprende unos ácidos grasos injertados sobre el colágeno mediante enlace covalente, para su utilización en terapia

La presente invención se refiere a un colágeno injertado hidrófobo, a su procedimiento de preparación y a su utilización, en particular en terapia. En la presente invención, unas sustancias o moléculas de carácter hidrófobo son injertadas mediante unos enlaces covalentes sobre unos residuos aminoácidos reactivos de moléculas colagénicas. Los acoplamientos químicos tienen como objetivo modificar las propiedades físico-químicas y biológicas del colágeno y/o de sus derivados. En particular, la introducción de residuos hidrófobos permite modular el carácter hidrófilo del colágeno y modificar sus propiedades quimiotácticas implicadas en la adhesión y el crecimiento celulares.

Se conoce poco o nada del injerto sobre el colágeno en el estado de la técnica aparte de los injertos de péptido de adhesión sobre el colágeno con aumento de la adhesión celular. El injerto se realiza mediante un procedimiento químico particular [1]. Algunos autores describen asimismo unos injertos de colágeno sobre unas sustancias inertes tales como el poliuretano mediante unos procedimientos muy específicos para el producto y para la aplicación [2]. Por otra parte, existen unas mezclas de colágeno y de ácidos grasos pero no se ha informado en la bibliografía de ningún injerto de ácidos grasos sobre colágeno, en particular mediante enlace covalente.

Las moléculas de colágeno son unas proteínas animales situadas en la matriz extracelular que poseen en su estructura uno o varios dominios en triple hélice. La triple hélice se obtiene mediante la asociación de tres cadenas alfa compuestas cada una por

1.050 aminoácidos. En el extremo de las cadenas, unas zonas no helicoidales de una cuarentena de aminoácidos permiten la asociación de las fibras de colágeno entre sí. Son los telopéptidos. Estas proteínas se caracterizan por su riqueza en glicina (33%) y por la presencia de aproximadamente 30% de prolina y de hidroxiprolina.

Para la realización y la confección de biomateriales, los colágenos de varios tipos y de diferentes niveles de estructuración son extraídos de los tejidos fuentes mediante unos procedimientos bien conocidos.

↓ El colágeno se denomina nativo cuando el conjunto de la estructura que adopta en los tejidos (triple hélice y telopéptidos) se conserva en la extracción.

↓ El colágeno puede ser escindido de manera enzimática o química a nivel de los telopéptidos: el colágeno se denomina entonces atelocolágeno.

↓ Cuando las tres cadenas alfa de la triple hélice son separadas mediante desnaturalización (calentamiento por ejemplo), el colágeno se denomina desnaturalizado.

↓ En cuanto a la gelatina, ésta se caracteriza por una desnaturalización y una hidrólisis (química o térmica) de las cadenas alfa en fragmentos peptídicos.

Diferentes tipos de colágeno han sido puestos en evidencia y algunos han sido aislados y producidos industrialmente (esencialmente el tipo I y el tipo IV).

El colágeno presenta unas propiedades físico-químicas y biológicas variadas que hacen del mismo una materia prima de calidad para la confección de biomateriales. Así, presenta unas propiedades reológicas específicas, una baja antigenicidad, un papel en el crecimiento y en la diferenciación celulares, y tiene asimismo un fuerte poder hemostático. En los diferentes campos de la medicina y más particularmente de la cirugía, se utilizan muy habitualmente los biomateriales. En general, se busca la adhesión y la integración celular. Sin embargo, desde hace algunos años, se ha puesto énfasis en la puesta a punto de materiales que reducen la adhesión celular. Unos fenómenos de adherencias posquirúrgicas a unos biomateriales pueden aparecer además de las adherencias consecuencias intrínsecas de la cirugía. Numerosos estudios están en curso para realizar unos sistemas que permitan reducir o eliminar los fenómenos de adherencias.

Según el estado de la técnica, la disminución de la adhesión celular sobre los biomateriales se puede obtener mediante la modificación de sus propiedades de superficie. La carga de la superficie, la rugosidad, la exposición de algunas estructuras químicas y la hidrofobicidad son unos factores claves de la regulación de la adhesión celular. En efecto, unas superficies cargadas negativamente inducen una repulsión de las células cargadas también negativamente [3, 4] y provocan una reducción de la adhesión celular. La rugosidad del sustrato desempeña asimismo un papel clave puesto que unas superficies lisas son anti-adherentes [5, 6]. El control de la adhesión celular se puede obtener asimismo injertando unas estructuras químicas o bioquímicas que tienen una influencia directa sobre los eventos moleculares que tienen lugar durante la interacción de las células con los materiales.

Así, la adhesión celular puede ser aumentada mediante el injerto sobre unas superficies inertes de los materiales conocidos por sus propiedades que favorecen la adhesión tales como colágeno [7], hidroxiapatita [5], polilisinas [4], polímeros hidroxilados

o péptidos de superficie adherentes [8].

De manera similar, se utilizan tres estrategias principales para disminuir la adhesión celular:

- el injerto sobre unos polímeros inertes de moléculas bioactivas con un poder antiadherente tales como la heparina o la tapsigargina que afectan directamente a la reorganización celular requerida para la adhesión celular [9, 10],

- el injerto de sustancias hidrófobas tales como el Téflon [11], la polivinilpirrolidona o la poliacrilamida [12] generalmente sobre PMMA,

- la modificación de la hidrofobia de superficie mediante cualquier medio puesto que se ha demostrado que unos polímeros sintéticos cada vez más hidrófobos inducen una disminución de la adhesión celular [3, 6, 13, 14].

Unas gelatinas injertadas por unos ácidos grasos que alcanzan hasta 16 átomos de carbono están descritas por Toledano et al. (J. of Colloid and Interface Science, 193, 172-177 (1997) y 200, 235-240 (1998)), por Kamyshny et al. (Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 13 (1999) 187-194) y Magdassi et al. (J. Dispersion Science and Technology, 22(4), 313-322 (2001) para el estudio de sus propiedades interfaciales.

Aunque el colágeno es conocido y se utiliza por sus propiedades que favorecen la adhesión, el objeto de la presente invención consiste en un nuevo producto que presenta unas propiedades anti-adhesivas, que comprende unos colágenos hidrófobos tan compatibles como el colágeno de partida y que presenta lo esencial de las demás propiedades biológicas y reológicas del colágeno salvo su acción sobre la adhesión y el crecimiento celulares. Las sustancias hidrófobas injertadas son preferentemente unos ácidos grasos saturados o no. En función de la selección de los ácidos grasos utilizados para este injerto, el colágeno injertado según la invención está degradado en sustancias perfectamente reconocidas por el organismo humano sin ninguna reacción patológica.

La presente invención se refiere por lo tanto a un colágeno hidrófobo injertado que comprende unos ácidos grasos injertados sobre el colágeno mediante un enlace covalente, para su utilización en terapia. De manera preferida, los ácidos grasos son injertados sobre los residuos de aminas libres de la cadena alfa del colágeno, en particular sobre las aminas libres de los residuos lisilos de la cadena alfa del colágeno.

El porcentaje de ácidos grasos con respecto a los residuos aminas libres de la cadena alfa del colágeno está comprendido entre 1 y 100%, preferentemente es superior a aproximadamente 10% e inferior a aproximadamente 85%. Según un modo más preferido de realización de la invención, el porcentaje de ácidos grasos está comprendido entre 15 y 50%, más preferentemente comprendido entre 20 y 30%.

El colágeno injertado según la invención es un colágeno de cualquier origen, en particular nativo, atelocolágeno nativo o desnaturalizado, o gelatina. De manera ventajosa, el colágeno injertado es un colágeno de origen mamífero, preferentemente de origen porcino, que habrá sufrido ventajosamente un tratamiento profiláctico apropiado para destruir los agentes patógenos.

El presente documento se refiere asimismo a un procedimiento de preparación de un colágeno hidrófobo injertado tal como se ha definido anteriormente, en el que se hace reaccionar una cantidad apropiada de un ácido graso activado con el colágeno en un medio de reacción apropiado.

En...

Reivindicaciones

1. Colágeno hidrófobo injertado que comprende unos ácidos grasos injertados sobre el colágeno mediante enlace covalente, para su utilización en terapia.

2. Colágeno hidrófobo injertado según la reivindicación 1, caracterizado porque los ácidos grasos son injertados sobre los residuos aminas libre de la cadena alfa del colágeno.

3. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el porcentaje de ácidos grasos con respecto a los residuos aminados libres de la cadena alfa del colágeno está comprendido entre 1 y 100%, preferentemente es superior a aproximadamente 10% e inferior a aproximadamente 85%.

4. Colágeno hidrófobo injertado según la reivindicación 3, caracterizado porque el porcentaje de ácidos grasos está comprendido entre 15 y 50%, más preferentemente comprendido entre 20 y 30%.

5. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque los ácidos grasos se seleccionan de entre los ácidos esteárico, palmítico y mirístico, y sus mezclas en cualquier proporción.

6. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el colágeno se selecciona de entre el colágeno nativo, el atelocolágeno nativo, el colágeno o el atelocolágeno desnaturalizado o gelatina.

7. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el colágeno injertado está reticulado.

8. Colágeno hidrófobo injertado según la reivindicación 7, caracterizado porque el colágeno injertado está reticulado mediante unos polisacáridos ramificados oxidados, seleccionados en particular de entre el glicógeno oxidado y las amilopectinas oxidadas.

9. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8, para su utilización en la reducción de la adhesión celular.

10. Colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8, para su uso en la prevención de las adherencias posoperatorias.

11. Utilización de un colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8, para conferir una propiedad anti-adhesiva a un material, comprendiendo dicho material el colágeno hidrófobo injertado solo o en mezcla.

12. Prótesis quirúrgica, en particular prótesis vascular, que comprende un material anti-adhesivo, comprendiendo dicho material anti-adhesivo un colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8.

13. Lente intraocular, que comprende un material anti-adhesivo, comprendiendo dicho material anti-adhesivo colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8.

14. Película mono o bicapa que comprende un material anti-adhesivo, comprendiendo dicho material anti-adhesivo colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8.

15. Entramado para el refuerzo de las paredes abdominales, caracterizado porque está impregnado por un material anti-adhesivo, comprendiendo dicho material antiadhesivo colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8.

16. Composición farmacéutica, caracterizada porque comprende colágeno hidrófobo injertado según una de las reivindicaciones 1 a 8.