IMPLANTES RECUBIERTOS DE APTÁMEROS QUE PROPORCIONAN ADHESIÓN A LAS CÉLULAS PRECURSORAS ENDOTELIALES.

Implante que tiene por lo menos una superficie que está en contacto con tejidos y/o líquidos del cuerpo humano o animal,

que está recubierta por lo menos parcialmente con sustancias que proporcionan adhesión a las células precursoras endoteliales (EPC), caracterizado porque las sustancias son aptámeros

La presente invención se refiere a implantes que tienen por lo menos una superficie que entra en contacto con tejidos y/o líquidos del cuerpo humano o animal, que está recubierta por lo menos parcialmente, que proporcionan adhesión a las células precursoras endoteliales, caracterizados porque las sustancias son aptámeros.

Los dispositivos con superficies recubiertas desempeñan un papel importante en especial cuando tales dispositivos están en contacto con tejidos o sangre humanos, como ocurre por ejemplo en el caso de un sistema circulatorio sanguíneo extracorporal o en el caso de prótesis vasculares.

En el caso de circulación sanguínea extracorporal, que tiene que efectuarse p.ej. en las operaciones a corazón abierto o en las diálisis, la sangre entra en contacto con superficies artificiales, p.ej. de tubos flexibles, bombas, oxigenadores, etc., por lo menos por poco tiempo. Debido a este contacto pueden desencadenarse en la sangre reacciones de coagulación y aglomeración, que pueden provocar entre otras trombosis letales, reacciones inflamatorias y formación de biopelículas (colonización bacteriana). En el caso de sistemas de apoyo cardíaco y/o pulmonar y también en el caso de los catéteres y accesos vasculares es previsible que el contacto se pueda prolongar durante varias semanas. También los sistemas de almacenado de componentes de la sangre o p.ej. de lentes de contacto pueden estar en contacto con tejidos humanos o animales durante un largo período de tiempo.

Como dispositivos que entran en contacto con la sangre o tejidos humanos se toman en consideración además los implantes que se emplean en el cuerpo humano durante un tiempo o duración determinados. Durante un largo período de tiempo se emplean p.ej. las válvulas artificiales del corazón, las articulaciones artificiales de cadena o rodilla, los marcapasos y los implantes dentales; durante un período transitorio p.ej. las placas y tornillos de material artificial (metal, cerámica, plástico) o de material animal, a ser posible inmunológicamente inerte. Se toman también en consideración las prótesis vasculares, los conductos, los emplastos, las vejigas artificiales, etc., que en principio pueden fabricarse con cualquier sustancia polimérica, metálica, aleaciones, textiles, productos naturales (quitosano, celulosa bacteriana, etc.) o también con otros materiales degradables.

Además, en la cirugía vascular se emplean a menudo prótesis, p.ej. en forma de prótesis endovasculares (stents), dichas prótesis pueden fabricarse con diversos plásticos o metales. Dado que son estructuras ajenas al cuerpo, se observan a menudo reacciones inflamatorias, el encapsulado de la estructura ajena por proliferación del tejido circundante como reacción de rechazo, así como complicaciones en la coagulación de la sangre y la restenosis.

No solo en las aplicaciones mencionadas existe la necesidad de recubrir las superficies de modo que tengan una buena biodisponibilidad con respecto a la sangre o con otras partes de los tejidos. La biocompatibilidad significa en sentido lato la compatibilidad de las sustancias con el material biológico vivo (huesos, tejidos, sangre, órganos, etc.). Para evitar complicaciones como son la coagulación, proliferación, reacciones inflamatorias y reacciones de rechazo, actualmente se recubren los dispositivos, que entran en contacto con la sangre, tejidos, etc., con materiales biocompatibles. Los materiales empleados actualmente deberán tener un comportamiento inerte y no influir de modo apreciable en el metabolismo.

En el estado de la técnica se conocen p.ej. la estrategia de colonizar “in vitro” los implantes con células propias del paciente. En el marco de esta estrategia se preparan y cultivan “in vitro” tejidos autólogos y en combinación con matrices apropiadas se genera un implante “adaptado” al paciente. Después se aloja este implante en el cuerpo del dador y madura en el receptor para convertirse en un tejido lo más natural posible. De este modo se pretende evitar que el cuerpo detecte los implantes como ajenos y los rechace.

El inconveniente de la fabricación de los implantes, que se colonizan “in vitro” mediante la técnica llamada “ingeniería de tejidos” (tissue engineering), consiste en que la colonización de tales implantes o dispositivos tiene que realizarse de modo muy laborioso y en condiciones extremadamente estériles, con el fin de lograr resultados suficientemente buenos. Para preparar estos dispositivos implantables tienen que aislarse en primer lugar células del paciente, al que se pretende aplicar un implante de este tipo. A continuación tienen que cultivarse las células sobre el implante en cuestión y multiplicarse, finalmente tiene que introducirse el implante en el cuerpo del paciente mediante una operación quirúrgica. Los pasos mencionados hacen que este procedimiento requiera una extraordinaria dedicación de tiempo (personal) y por tanto sea muy caro.

Además se constata a menudo que las células de la superficie de los implantes se han multiplicado, pero que al mismo tiempo debido a la desdiferenciación han perdido muchas propiedades. Por ejemplo, las células de cartílago aisladas apenas generan sustancia de cartílago o generan una sustancia de cartílago atípica. Las células de epitelio intestinal o de túbulos renales no son capaces de absorber sustancias del modo ya conocido y realizan funciones notablemente reducidas de transporte y estanqueidad.

En el estado de la técnica se conoce además el modo de proporcionar adhesión de las células sobre una superficie recubierta con estos péptidos/proteínas gracias a péptidos o proteínas que se fijan sobre células.

En la bibliografía científica se describe en especial la utilización de péptidos específicos de integrina o de derivados de laminina para el recubrimiento de implantes (véase p.ej. Kantlehner y col., “Surface coating with cyclic RGD peptides stimulates osteoblast adhesion and proliferation as well as bone formation”, Chembiochem 18, 107-114, 2000; Tamura y col., “Coating of titanium alloy with soluble laminin-5 promotes cell attachment and hemidesmosome assembly in gingival epithelial cells: potential application to dental implants”, J. Periodontal Res. 32 (3), 287-294, 1997; Kaushal S. y col., “Functional small-diameter neovessels created using endothelial progenitor cells expanded t”, Nat. Med. 7(9) 1035-1040, 2001).

En el documento DE 197 55 801 se describen también implantes, que contienen péptidos para la estimulación específica de la adhesión de células corporales y que contienen secuencias que reconocen los sitios de unión con los receptores de integrina de las células. Estos péptidos están dispuestos formando una estructura determinada en la superficie del implante.

Sin embargo, la utilización de péptidos tiene el inconveniente de que estos son muy costosos por su construcción y síntesis, de ello resulta que también es muy laboriosa y cara la fabricación de los dispositivos recubiertos con estos péptidos.

Vistos los antecedentes, el objetivo de la presente invención consiste en desarrollar una sustancia que proporcione adhesión al material biológico, que pueda fabricarse de modo económico y sin gran dedicación de tiempo (personal), que dichos dispositivos tengan al mismo tiempo buenas propiedades biocompatibles y puedan colonizarse de forma sencilla con células y/o proteínas.

Según la invención se alcanza el objetivo con el desarrollo de un implante según la reivindicación 1.

Los inventores han advertido que es posible recubrir superficies con aptámeros de modo que gracias a estos aptámeros se puede inmovilizar el material biológico sobre las superficies.

Esto ha sido sorprendente además porque en el estado de la técnica se ha descrito la utilización de aptámeros en otro contexto. Por ejemplo, en el documento DE 197 45 668 se describe la utilización de aptámeros para el recubrimiento de un chip de diagnóstico, es decir, para el uso extracorporal. En el documento WO 01/92566 se describe un dispositivo recubierto por aptámeros para la purificación extracorporal de la sangre.

Los aptámeros son oligo- o polinucleótidos muy afines de RNA o DNA, que por su estructura espacial específica poseen una gran afinidad con una molécula diana.

Los aptámeros pueden llegar a ser incluso más específicos que los anticuerpos y poseen propiedades de unión a los antígenos similares a las que tienen... [Seguir leyendo]

1. Implante que tiene por lo menos una superficie que está en contacto con tejidos y/o líquidos del cuerpo humano o animal, que está recubierta por lo menos parcialmente con sustancias que proporcionan adhesión a las células precursoras endoteliales (EPC), caracterizado porque las sustancias son aptámeros.

2. Implante según la reivindicación 1, caracterizado porque los aptámeros son moléculas de ácido nucleico, que contienen por lo menos una de las secuencias de SEQ ID NO 1 a SEQ ID NO 17 del listado de secuencias adjunto.

3. Implante según la reivindicación 1, caracterizado porque los aptámeros son moléculas de ácido nucleico que tienen por lo menos una de las secuencias de nucleótidos de SEQ ID NO 1 a SEQ ID NO 17 del listado de secuencias adjunto.

4. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 3, caracterizado porque los aptámeros se integran en la superficie directamente y/o a través de una molécula de engarce.

5. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 4, caracterizado porque contiene además factores de crecimiento.

6. Implante según la reivindicación 5, caracterizado porque los factores de crecimiento se eligen entre el grupo formado por el “factor de crecimiento derivado de plaquetas” (PDGF), el “factor de crecimiento endotelial vascular” (VEGF), el “factor estimulador de la formación de colonias” (CSF), el “factor de crecimiento epidérmico” (EGF), el “factor de crecimiento nervioso” (NGF), el factor de crecimiento de fibroblastos (FGF) y/o los factores de crecimiento del supergrupo de los “factores de crecimiento transformante” (TGF).

7. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 6, caracterizado porque los aptámeros tienen actividad de DNAzima.

8. Implante según una de las reivindicaciones de 1 a 7, caracterizado porque la superficie tiene un material, que se elige entre el grupo formado por el politetrafluoretileno, poliestireno, poliuretano, poliéster, poli-lactida, ácido poliglicólico, polisulfona, polipropileno, polietileno, policarbonato, poli(cloruro de vinilo), poli(difluoruro de vinilo), poli(metacrilato de metilo), poli(tereftalato de etileno), ePTFT, Texin (poliéter-poliuretano) o copolímeros del mismo, poliamidas (Nylon), vidrio silanizado, cerámica o metal, en especial titanio, o mezclas de los mismos.

9. Uso de una molécula de ácido nucleico, que tiene una secuencia de nucleótidos de la SEQ ID NO 1 a la SEQ ID NO 17 del listado de secuencias adjunto, para recubrir superficies de un implante según una de las reivindicaciones de 1 a 11, para proporcionar adhesión a las células precursoras endoteliales (EPC).

10. Procedimiento de preparación de un implante que tiene por lo menos una superficie que está en contacto con tejidos y/o líquidos del cuerpo humano o animal, que está recubierta por lo menos parcialmente con sustancias, que proporcionan adhesión a células precursoras endoteliales (EPC), dicho procedimiento consta de los pasos siguientes:

a) preparación de aptámeros, que proporcionan la adhesión a las células precursoras endoteliales (EPC),

b) fijación de los aptámeros del paso a) sobre la superficie de un dispositivo.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, caracterizado porque como aptámeros se emplean moléculas de ácido nucleico, que contienen por lo menos una de las secuencias de nucleótidos de la SEQ ID NO 1 a la SEQ ID NO 17 del listado de secuencias adjunto.

12. Procedimiento según la reivindicación 11, caracterizado porque como aptámeros se emplean moléculas de ácido nucleico, que tienen por lo menos una de las secuencias de nucleótidos de la SEQ ID NO 1 a la SEQ ID NO 17 del listado de secuencias adjunto.