Injerto de tejido cardíaco bioartificial y procedimiento para fabricarlo.

Procedimiento para generar un injerto de tejido cardíaco bioartificial,

en el que las células biológicas que se adhieren en y/o sobre una matriz extracelular se eliminan in vitro mediante un preparado de tejido cardíaco, en particular una válvula del corazón o un vaso del corazón, presentando el procedimiento las siguientes etapas en la citada secuencia:

a) aportación del preparado de tejido cardíaco de origen natural;

b) eliminación de las células que se encuentran en el tejido de la matriz extracelular con ayuda de una solución acelularizadora a partir de una solución acuosa de al menos un detergente aniónico fuerte que contiene al menos deoxicolato sódico;

c) tratamiento osmótico del tejido con agua destilada o desionizada;

d) tratamiento del tejido con solución salina fisiológica.

Injerto de tejido cardíaco bioartificial y procedimiento para fabricarlo.

La invención se refiere a un injerto de tejido cardíaco bioartificial y a un procedimiento para fabricarlo.

Bajo injerto bioartificial entendemos aquí un tejido corporal de origen alogénico o exogénico previsto para un trasplante en sustitución de un órgano natural, parte de un órgano o tejido en personas, que se ha transformado en adecuado mediante eliminación en particular de las células que se encuentran sobre el mismo, pero también de otros componentes, como proteínas, componentes de la sangre y otros componentes inmunógenos para un implante en otro cuerpo y así es un producto inicialmente biológico, pero manipulado y por ello bioartificial. El producto bioartificial puede estar desposeído exclusivamente de su especificidad individual, es decir, sobre todo estar acelularizado o puede ya estar adaptado individualmente para el receptor previsto, por ejemplo mediante colonización in vitro con células adecuadas para el receptor o propias del receptor, o también mediante aplicación de un recubrimiento o tratamiento especial, destinado a facilitar el alojamiento en el receptor.

En el presente caso el producto bioartificial es un injerto de tejido cardíaco bioartificial.

Por el estado de la técnica se conocen numerosos procedimientos para la acelularización (también denominada descelularización) de tejidos biológicos. Estos procedimientos sirven en general para la finalidad de hacer más adecuados los injertos biológicos para el receptor. En el trasplante de órganos y tejidos que proceden de donantes de órganos (injertos alogénicos, homoinjertos) o de origen animal (xenoinjertos) , se producen reacciones de inmunorrechazo, que en el peor de los casos pueden originar la pérdida del órgano o tejido. Por lo tanto el receptor del trasplante debe ingerir durante toda su vida inmunosupresores, que evitan una tal reacción de rechazo.

Para excluir básicamente el rechazo de los injertos, se intenta desde hace mucho tiempo preparar el material alogénico

o también xenogénico proporcionado para el receptor, eliminando primeramente todos los componentes inmunógenos, inclusive las células ajenas al receptor existentes en los tejidos. Puesto que ello incluye todas las células vivas, deben poderse evitar a la vez muy eficazmente contaminaciones debidas a bacterias y virus, siendo sólo así posible el empleo de injertos de origen animal. Tras la eliminación de estas células y demás componentes, se conserva por lo general sólo la matriz extracelular del tejido u órgano, compuesta por los componentes principales colágeno, fibrina y/o elastina y que puede contener otras sustancias estructuradoras como hialuronina y proteoglicano. La matriz extracelular se denomina también tejido intersticial o tejido conjuntivo intersticial.

En ensayos anteriores se conservaron transitoriamente los tejidos acelularizados antes del trasplante, por ejemplo criconservados o fijados con glutaraldehido. No obstante, esto dio lugar a calcificaciones y otros inconvenientes graves en la incorporación y reconstrucción natural del tejido en el receptor.

Por ello se pasó pronto a preparar a continuación las estructuras acelularizadas para el receptor, debiendo sustituirse las células eliminadas por otras, preferiblemente por células propias del receptor multiplicadas in vitro de un tipo adecuado para el correspondiente injerto bioartificial. El problema más grande reside en repoblar el injerto de manera similar a la natural, ya que en la naturaleza pueden participar estructuras locales complejas y múltiples tipos de células. No obstante, se observó que los injertos previamente colonizados se transforman en el cuerpo del receptor del injerto, por lo que puede ser suficiente una colonización inicial mono o multicapa de determinadas células, tal como se describe por ejemplo en los documentos US 6 652 583 (Hopkins) , US 5 843 182 (Goldstein) y US 5 899 936 (Goldstein) . No obstante, también un injerto repoblado puede dar lugar a problemas cuando se realiza por ejemplo un recubrimiento demasiado fuerte del injerto con células del propio cuerpo, tal que se influye demasiado fuertemente sobre las propiedades geométricas y mecánicas (hiperplasia) .

La base para la estructuración de injertos de tejido bioartificiales sigue siendo una acelularización muy efectiva de material natural biológico. La acelularización puede prever una eliminación mecánica y/o química de las células. Cuando se trata de un tratamiento mecánico, no puede cuidarse bien en general la matriz extracelular, con lo que las etapas del tratamiento mecánico deben limitarse a la eliminación de células o membranas que se adhieren en el exterior. Los procedimientos químicos de acelularización predominan por lo tanto con diferencia. Como medios químicos para soltar, es decir, digerir o lisar las células se utilizan entre otros soluciones alcalinas, enzimas, glicerina, detergentes no iónicos e iónicos, individualmente y en las combinaciones más diversas.

Mediante la utilización de determinados medios en una secuencia determinada, se esperan efectos muy determinados.

Así prescribe por ejemplo el documento US 6 448 076 (Dennis y colab.) para la acelularización especialmente de nervios, introducir el preparado de nervios primeramente en glicerina, para abrir las membranas de las células y a continuación desnaturalizar y eliminar proteínas intracelulares mediante introducción en al menos una solución detergente.

Por el documento US 5 215 541 A (Nashef) se conoce un procedimiento para el tratamiento de tejido biológico, en el que el tejido se trata con deoxicolato sódico y a continuación puede implantarse.

Por el documento DE 102 58 121 B se conoce un procedimiento para fabricar bioprótesis, en el que se realiza un tratamiento con detergente con ácido desoxicólico y con etapas de lavado que siguen a continuación en una solución fisiológica de sal común.

Por la patente US 6 376 244 se conoce la generación de una matriz renal descelularizada introduciendo primeramente el preparado renal en agua destilada, para destruir las membranas celulares y extrayendo a continuación material celular con solución detergente alcalina.

Según el documento US 6 734 018, para fabricar un injerto de tejido blando se prevé un tratamiento del tejido con una solución de extracción, una solución de tratamiento y una solución de lavado, siendo la solución de extracción una solución alcalina con un detergente no iónico y al menos una endonucleasa y conteniendo la solución de tratamiento un detergente aniónico. El tratamiento con detergente aniónico no sirve allí para la acelularización, sino a la vez para el tratamiento del tejido, precisamente para influir sobre la repoblación. Allí se expone que un tratamiento con un agente tensoactivo aniónico fuerte puede dar lugar a interacciones con las proteínas de matriz y a la fijación del agente tensoactivo (o detergente) en el tejido acelularizado, con lo que el detergente aniónico puede retenerse en la matriz y puede conservarse hasta después del trasplante en el tejido. Esto por un lado no se desea, debido a los efectos tóxicos que ello implica, pero en determinada medida también se desea, para modular así la velocidad de repoblación, que se ralentiza debido a la presencia del detergente.

En el documento US 6 734 018 se profundiza ya también más extensamente en el significado e importancia de la secuencia de etapas. Así se expone que el tratamiento con SDS antes de un tratamiento con solución salina conduce a otros resultados diferentes a los del tratamiento con SDS después de un tratamiento con solución salina.

La invención tiene como tarea básica lograr un procedimiento cuidadoso y eficiente para generar una matriz de tejido cardíaco acelularizada estable, funcionalmente intacta y que tras el trasplante se conserva lo mejor posible. Al respecto debe intentarse que sea posible un trasplante con y sin repoblación con células propias del paciente.

Para solucionar esta tarea prevé la invención, en un procedimiento para generar un injerto de tejido cardíaco bioartificial, en el que las células biológicas que se adhieren en y/o sobre una matriz extracelular se eliminan in vitro de un preparado de tejido cardíaco, en particular una válvula del corazón o un vaso del corazón, que el procedimiento presente las siguientes etapas en la citada secuencia:

a) aportación del preparado... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para generar un injerto de tejido cardíaco bioartificial, en el que las células biológicas que se adhieren en y/o sobre una matriz extracelular se eliminan in vitro mediante un preparado de tejido cardíaco, en particular una válvula del corazón o un vaso del corazón, presentando el procedimiento las siguientes etapas en la citada secuencia: a) aportación del preparado de tejido cardíaco de origen natural; b) eliminación de las células que se encuentran en el tejido de la matriz extracelular con ayuda de una solución acelularizadora a partir de una solución acuosa de al menos un detergente aniónico fuerte que contiene al menos deoxicolato sódico;

c) tratamiento osmótico del tejido con agua destilada o desionizada; d) tratamiento del tejido con solución salina fisiológica.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque el preparado de tejido cardíaco aportado es una válvula pulmonar (valva truncti pulmonalis) , una válvula de la aorta (valva aortae) , una válvula tricuspidal (valva atrioventricularis dextra) , una válvula mitral (valva atrioventricularis sinistra) , un tramo de vaso sin válvula con o sin ramificación o una pieza de tejido del pericardio para un parche de tejido cardíaco de origen en cada caso alogénico o xenogénico.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque la solución acelularizadora contiene, además de deoxicolato sódico, al menos otro detergente aniónico del grupo compuesto por sales de alcoholes alifáticos superiores, preferiblemente sus sulfatos y fosfatos, alcanos sulfonados y alquilarenos sulfonados , en cada caso con 7 a 22 átomos de carbono en cadena preferiblemente no ramificada.

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la solución acelularizadora contiene, además de deoxicolato sódico, dodecilsulfato sódico (SDS) , preferiblemente ambos componentes en una concentración de entre 0, 05 y 3% en peso, sin alcanzar juntos más del 5% en peso y más preferiblemente entre 0, 3 y 1% en peso, de manera especialmente preferente cada uno 0, 5% en peso.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque el procedimiento se realiza a temperaturas de entre 15 y 30 °C.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque para las etapas del tratamiento a) a d) el tejido se coloca en un recipiente con o sin dispositivo de sujeción para el preparado de tejido en la correspondiente solución de tratamiento y se cubre por completo con la m isma, agitándose o girándose el recipiente preferiblemente mientras dura el tratamiento o partes de la duración del tratamiento.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque la solución salina de la etapa d) es una función salina tamponada, preferiblemente PBS o solución fisiológica de sal común.

8. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque la solución salina se renueva en la etapa d) al menos 3 veces, preferiblemente al menos 6 veces o porque se trabaja bajo una circulación continua de la solución de PBS.

9. Procedimiento según una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque a la solución salina de la etapa d) se le añaden antibióticos y/o antimicóticos.