Material para injerto oseo autologo.

Un material compuesto para injerto musculoesqueletogénico MSG hecho a partir de aspirado de médula ósea BMA entero autólogo que tiene proporciones nativas de células progenitoras musculoesqueléticas MSPCs y un constituyente de soporte que comprende una primera fracción del BMA que comprende:

i) MSPCs presentes en la primera fracción en una proporción mayor que su proporción nativa en el BMA entero, y

ii) una proporción reducida del constituyente soporte, y caracterizado porque el material compuesto para injerto incluye una segunda fracción del BMA que es una fracción fisiológica tal que puede obtenerse mediante centrifugación del BMA entero sin tratamiento adicional, para separar los diversos constituyentes presentes en dicha fracción, en el cual el constituyente de soporte está presente en la segunda fracción en una proporción mayor que su proporción nativa en el BMA entero, en el cual la concentración de al menos uno de los componentes nativos de la primera y segunda fracciones del BMA es menor que la del BMA entero.

Material para injerto óseo autólogo

Antecedentes de la invención La médula ósea ha sido considerada como una fuente de componentes musculoesquelotogénicos ("MSG") para la producción de materiales para injerto autólogos útiles en la reparación/regeneración de tejidos musculoesqueléticos tales como hueso, cartílago y tendón. El aspirado de médula ósea ("BMA") se obtiene típicamente a partir del paciente durante cirugía mediante técnicas bien conocidas e incluye los componentes siguientes establecidos en la Tabla I a continuación:

Tabla I

La BCF comprende la totalidad de las células de médula ósea nucleadas ("NBMC") , plaquetas, proteínas y moléculas contenidas dentro de la banda de densidad de materiales que residen entre el suero y las porciones de glóbulos rojos del BMA, determinado mediante centrifugación convencional del BMA entero. El componente NBMC de la BCF comprende típicamente el resumen siguiente de tipos de células y las concentraciones aproximadas establecidas en la Tabla II:

Tabla II

En un primer procedimiento convencional que usa médula ósea para determinar su capacidad osteogénica, la médula ósea entera o "fresca" se usa o bien directamente como un material de injerto o bien se combina con un material matriz para producir un material compuesto para injerto óseo. Por ejemplo, Harada, en Bone, vol. 9, págs. 177-183, (1988) , divulga un material compuesto que comprende BMA entera dentro de una matriz porosa de matriz ósea desmineralizada (DBM) contenida dentro de una cámara de difusión. Sin embargo, la cámara de difusión tiene una membrana semipermeable que permite el paso de nutrientes y, de esta forma, previene el influjo de componentes celulares y de vasculatura críticos para la osteogénesis. Más aún, puesto que el éxito de este procedimiento depende de en parte de las proporciones nativas de las MSPCs en la médula ósea, y dichas proporciones nativas de las MSPCs en la médula ósea del paciente puede a veces estar reducida, la utilidad general de este procedimiento está limitada. Más aún, incluso a proporciones nativas relativamente normales de las MSPCs, estas células son relativamente escasas en la médula ósea fresca y, por ello, el potencial osteogénico de la médula ósea entera per se es, en consecuencia, limitado.

En un segundo procedimiento convencional, el plasma se elimina de la médula ósea entera, y la mezcla remanente que comprende la BCF y los glóbulos rojos se usa o bien directamente como un material para injerto o bien se combina con un material matriz para producir un material compuesto para injerto óseo. Por ejemplo, Ohgushi, J. Biomed. Mat. Res., vol. 24, págs. 1563-70, (1990) divulga la centrifugación de BMA, y el uso de la fracción glóbulo rojo/BCF remanente como un fluido intersticial dentro de una matriz porosa de HA o TCP. Puesto que el plasma comprende aproximadamente el 45 por ciento en volumen ("% en volumen") de aspirado de médula ósea, este procedimiento produce únicamente proporciones ligeramente elevadas de las MSPCs (es decir, menos de un incremento del doble) con relación a la proporción nativa de las MSPCs en la médula ósea fresca. Además, la suspensión carece esencialmente de los factores solubles o insolubles que se encuentran en el plasma, tal como albúmina. Por último, la presencia de glóbulos rojos ("RBCs") en esta composición puede igualmente causar la inhibición de la actividad de la MSPC a través de impedimento estérico de accesibilidad a la superficie y de altas concentraciones de hierro locales después de la lisis de RBC.

En un tercer procedimiento convencional, el recubrimiento de linfa cuajada del BMA se aísla a partir del plasma y las fracciones de glóbulos rojos. Por ejemplo, Connolly y otros, JBJS, págs. 684-691, (1989) , pensaron "optimizar" el potencial osteogénico del BMA, y divulgaron el aislamiento de fracciones del BMA y, a continuación, el uso de dichas fracciones como material para injerto en cámaras de difusión. Connolly usó los procedimientos de aislamiento siguientes:

a) centrifugación simple seguida de eliminación de la fracción sobrenadante (es decir, suero) , b) centrifugación isopícnica seguido de eliminación separada de las fracciones de células claras (recubrimento de linfa cuajada) y glóbulos rojos, y c) equipo de centrifugación por gravedad, seguido de eliminación separada de las fracciones de células claras (recubrimiento de linfa cuajada) y glóbulos rojos.

Aunque Connolly informó que la fracción de célula clara (recubrimiento de linfa cuajada) concentrada producida mediante centrifugación isopícnica proporcionó la mayor proporción de la producción de calcio dentro de la cámara de difusión, Connolly eligió la fracción de glóbulos rojos/célula clara producida mediante centrifugación simple (es decir, fracciones de célula clara y glóbulos rojos) para estudio adicional. Más aún, Connolly no proporcionó un material soporte de substrato poroso dentro de la cámara de difusión. Por último, los ejemplos de Connolly que usaron la BCF eliminaron igualmente los factores presentes en la fracción de plasma del BMA.

En un cuarto procedimiento convencional, el recubrimiento de linfa cuajada aislado se fraccionó posteriormente. Por ejemplo, Budenz y otros, Am. J. Anat., vol. 159, págs. 455-474, (1980) , divulgan el aislamiento de fracciones de la BCF del aspirado de médula ósea en altas concentraciones, y la inserción de dicha fracción concentrada dentro de un depósito de difusión el cual, a continuación, se implantó en ratas. Las limitaciones asociadas con las cámaras de difusión han sido expuestas anteriormente. Budenz no divulga el uso de la fracción BCF entera in toto. Por último, Budenz no divulga un material soporte de substrato poroso dentro de la cámara de difusión.

En un quinto procedimiento convencional, se combinó una fracción enriquecida de las MSPCs (con relación a todas las otras NMBCs) con un material matriz para producir un injerto óseo. Las MSPCs pueden enriquecerse mediante una diversidad de procedimientos bien conocidos. Por ejemplo, la Patente de EE.UU. No. 6.049.026 ("Muschler ‘026") divulga el paso del aspirado de médula ósea a través de una matriz capaz de retener selectivamente las MSPCs. Este procedimiento produce un material compuesto que tiene cantidades enriquecidas de las MSPCs (es decir, hasta 2-8 veces mayor que la proporción de MSPC nativa encontrada en el mismo volumen de médula ósea autóloga) . Sin embargo, este material compuesto está libre también de las células, moléculas y proteínas presentes en el BMA que no son retenidas por el substrato, y está reducido de otros constituyentes encontrados en el BMA, los cuales no tienen una alta afinidad por el substrato. Además, el procedimiento divulgado por Muschler '026 para el enriquecimiento de las MSPCs es ineficaz, dejando de capturar de manera rutinaria entre aproximadamente el 33% y el 56% de las MSPCs presentes en el BMA. Más aún, Muschler divulga el lavado opcional del substrato cargado de MSPC con el fin de eliminar todas las células que han sido únicamente pobremente retenidas, reduciendo, de esta forma, incluso la posterior presencia de células que no tienen una alta afinidad por el substrato. Muschler divulga la adición opcionalmente al material compuesto de diversos constituyentes bioactivos discretos tales como plaquetas, moléculas de adhesión de células (tales como colágenos) , factores de crecimiento (tales como BMPs) , anticuerpos (tal como STRO-1) .

Algunos investigadores han divulgado el cultivo in vitro del BMA entero o fraccionado en un esfuerzo para obtener una población plena y pura de las MSPCs. Por ejemplo, Majors, J. Orthop. Res., vol. 15, págs. 546-557, (1997) , divulgaron el aislamiento de la BCF del BMA mediante centrifugación, cultivo de la BCF para producir una población de MSPC enriquecida, y teñido de las MSPCs como un medio para ensayar la población progenitora osteoblástica dentro del BMA.

La Solicitud de Patente Publicada PCT No. 97/40137 ("Kadiyala") divulga composiciones... [Seguir leyendo]

1. Un material compuesto para injerto musculoesqueletogénico MSG hecho a partir de aspirado de médula ósea BMA entero autólogo que tiene proporciones nativas de células progenitoras musculoesqueléticas MSPCs y un constituyente de soporte que comprende una primera fracción del BMA que comprende:

i) MSPCs presentes en la primera fracción en una proporción mayor que su proporción nativa en el BMA entero, y ii) una proporción reducida del constituyente soporte, y caracterizado porque el material compuesto para injerto incluye una segunda fracción del BMA que es una fracción fisiológica tal que puede obtenerse mediante centrifugación del BMA entero sin tratamiento adicional, para separar 10 los diversos constituyentes presentes en dicha fracción, en el cual el constituyente de soporte está presente en la segunda fracción en una proporción mayor que su proporción nativa en el BMA entero, en el cual la concentración de al menos uno de los componentes nativos de la primera y segunda fracciones del BMA es menor que la del BMA entero.

2. Un material compuesto para injerto tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual la primera fracción comprende una fracción fisiológica del BMA tal como puede obtenerse mediante centrifugación del BMA entero sin tratamiento adicional, para separar los diversos constituyentes presentes en dicha fracción.

3. Un material compuesto para injerto tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el cual la primera fracción comprende una matriz porosa y las MSPCs están adheridas a la matriz porosa.