Método para la preparación de un tejido orgánico acelular.

Método para la preparación de un tejido orgánico acelular para la revitalización mediante la reimplantación decélulas vivas,

que incluye las siguientes etapas:

- preparación de dicho tejido acelular sobre una superficie fundamentalmente plana;

- creación de un gran número de orificios sobre la superficie de dicho tejido, distribuidos por la totalidad dedicha superficie, posicionados de manera que se extiendan al menos a través de parte del grosor de dichotejido y siendo adecuados para contener las células vivas cuando éstas se reimplanten,

caracterizado por el hecho de que los numerosos orificios se crean mediante una o más agujas demetal conectadas a una fuente de alimentación eléctrica que induce, en la punta de cada aguja, el paso de unacorriente con la intensidad y la forma de onda precisas para proporcionar la energía suficiente para romper lasuniones entre las moléculas que forman el tejido orgánico en las proximidades de la punta de la aguja,creándose cada orificio mediante dicho paso de corriente y teniendo cada orificio unas dimensiones losuficientemente grandes como para que la punta de dicha aguja se introduzca en el espacio creado por laapertura de dichas uniones moleculares.

La presente invención se refiere a un método para la preparación de un tejido acelular para la revitalización.

Es bien conocido en el sector médico, y más específicamente en el sector quirúrgico, que cada vez es más importante disponer de tejidos para el injerto en seres vivos con el fin de satisfacer la creciente necesidad de reemplazar partes de órganos u órganos completos.

La creación de sustitutos biológicos que se preparan en el laboratorio y posteriormente se trasplantan a receptores animales o humanos es un procedimiento médico que normalmente se designa mediante el término “ingeniería tisular”.

De acuerdo con una técnica conocida, se preparan tejidos para injertos en el laboratorio implantando células en una matriz consistente en un medio de soporte inorgánico que normalmente se denomina un “andamio”.

El “andamio”, que se utiliza para compensar una pérdida de sustancia del órgano que se está tratando, facilita la organización tridimensional de las células hasta que se haya completado la formación de nuevo tejido.

El andamio debe experimentar a continuación un proceso de degradación hasta que desaparece por completo y es reemplazado por el tejido regenerado, proceso que se ve facilitado por las células implantadas en dicho andamio.

Este método permite la obtención de transplantes con andamios artificiales o naturales (es decir, procedentes de un donante) que pueden obtenerse de seres humanos o de animales, como por ejemplo la pared esofágica.

Para utilizar un andamio natural obtenido de un donante para el transplante en otro ser humano, en primer lugar es necesario tratar el tejido con el fin de eliminar todas las células existentes entre las fibras del tejido conectivo y, a continuación, reimplantar células humanas pertenecientes al receptor del injerto (el “anfitrión”) con el fin de evitar el fenómeno del rechazo.

Puesto que las técnicas utilizadas para crear un andamio, es decir, una matriz acelular, comenzando a partir de tejidos recogidos de un donante son bien conocidas, no se describirán detalladamente en este documento; de una manera resumida, dichas técnicas consisten en la inmersión del tejido que vaya a tratarse en un fluido que contenga sustancias enzimáticas capaces de digerir y destruir las células vivas contenidas en el tejido sin dañar las fibras conectivas del tejido.

Una vez se ha creado una matriz de tejido acelular, lista para recibir las células obtenidas del anfitrión, dicho tejido, o andamio, se prepara en lo que se denomina un “plato de Petri” (o un recipiente similar) , que consiste en una bandeja utilizada habitualmente en los laboratorios médicos en cuyo fondo se coloca el tejido que se ha de revitalizar.

El tejido se revitaliza implantando células madre del futuro receptor y nutriéndolas con un caldo de cultivo celular que alimenta las células, manteniéndolas vivas y permitiendo que se multipliquen y se diseminen.

Básicamente, las células madre situadas inicialmente en la superficie superior del tejido se desplazan a través de los intersticios naturales del tejido del andamio – intersticios que previamente estaban ocupados por las células del donante.

Una vez transcurrido un cierto período de tiempo, bajo temperaturas controladas y en presencia de las sustancias nutritivas contenidas en el caldo de cultivo, las células vivas se reposicionan en los intersticios del tejido, quedando éste listo para el transplante en el órgano anfitrión.

Hay que señalar que las células que se utilizan normalmente para revitalizar el andamio son células madre, que subsiguientemente se diferencian (o quizás ya lo habían hecho anteriormente) y adquieren la función específica del órgano en el que se injerta el tejido revitalizado) .

El éxito o el fracaso del transplante de tejido tratado de esta manera dependen de la difusión capilar de las células a través de la matriz tisular.

Si la difusión resultara difícil o se produjera en la superficie, pero no en profundidad, la revitalización del tejido transplantado no es adecuada y se inicia un proceso necrótico que provoca el fallo del transplante.

En base a lo expuesto anteriormente, resulta evidente que es esencial e importante, por no decir imprescindible, asegurar la revitalización en profundidad de todas las partes del tejido, especialmente a través de la totalidad de su grosor.

Por el momento, incluso cuando los tratamientos preparatorios y revitalizantes se aplican durante un período de tiempo lo suficientemente largo, sigue siendo imposible asegurar la obtención de unos resultados lo suficientemente fiables como para garantizar que no se produzcan fallos de los injertos.

Esto se debe a la escasa penetración de las células vivas que se reimplantan en el andamio.

En términos prácticos, este inconveniente limita considerablemente las posibilidades de preparar tejidos adecuados para el transplante puesto que los tejidos de mayor grosor no se revitalizan totalmente después del transplante debido a la imposibilidad de que produzca la penetración hasta la suficiente profundidad.

Resulta por lo tanto evidente que la técnica actual solo es adecuada para el transplante de tejidos de grosor muy limitado, que no supere aproximadamente 0, 1 mm.

En la Patente de los Estados Unidos 5 112 354 se describe la preparación de un aloinjerto óseo en la que en primer lugar se retira todo el tejido blando y, a continuación, se texturiza la superficie con el fin de producir un patrón de orificios adaptados para facilitar la desmineralización del hueso e incrementar la superficie para la interacción con células mesenquimales introducidas subsiguientemente. Los orificios se efectúan mediante taladrado mecánico o por láser.

El propósito de la presente invención consiste en desarrollar un método para la preparación de tejidos acelulares que supere los inconvenientes arriba indicados.

Más específicamente, el propósito de la invención consiste en desarrollar un método para la preparación de tejido orgánico acelular de manera que, cuando dicho tejido se revitalice con células madre, a dichas células les resulte más fácil penetrar y colonizar todo el espacio posible en la red de fibras de tejido conectivo, con el fin de recrear sustancialmente las mismas condiciones del tejido antes de que se desvitalizara.

Otro propósito de la presente invención consiste en conseguir una reducción significativa e importante del tiempo de tratamiento necesario para revitalizar el andamio acelular una vez se han añadido las células vivas con el fin de preparar el tejido para el transplante.

Los propósitos de la invención se consiguen mediante un método para la preparación de tejido orgánico acelular según el contenido de la reivindicación 1.

Más específicamente, este método consiste en la creación de un número de orificios en la superficie del tejido que se esté preparando; estos orificios penetran hasta al menos una parte del grosor y preferiblemente la totalidad del grosor del tejido en cuestión.

Estos orificios se obtienen mediante un dispositivo que contiene agujas con una corriente adecuada que las atraviesa y sin inducir ninguna alteración (desgarro, necrosis, reducción o incremento del grosor, cambios en el contenido de fluido o coagulación) en el tejido conectivo que rodee el orificio que se esté creando. Los orificios pueden practicarse a través del grosor del tejido que se esté tratando utilizando diversos dispositivos y métodos, siempre que la preparación de dichos orificios no provoque ningún deterioro tanto del tejido conectivo que rodee el orificio como del andamio en general.

De acuerdo con la descripción que se ofrece a continuación, el propósito de la presente invención y los mejores resultados en términos cualitativos para los orificios creados en el tejido se consiguen mediante la aplicación de tensión de alta frecuencia (normalmente 4 MHz) a la punta de cada aguja utilizada para crear dichos orificios, de manera que se induzca el paso de una corriente eléctrica que, aunque débil, sea lo suficientemente fuerte para romper las uniones entre las moléculas del tejido conectivo, creando así un orificio pero sin inducir ninguna rotura de las moléculas.

De esta manera se producen orificios... [Seguir leyendo]

1. Método para la preparación de un tejido orgánico acelular para la revitalización mediante la reimplantación de células vivas, que incluye las siguientes etapas:

• preparación de dicho tejido acelular sobre una superficie fundamentalmente plana;

• creación de un gran número de orificios sobre la superficie de dicho tejido, distribuidos por la totalidad de dicha superficie, posicionados de manera que se extiendan al menos a través de parte del grosor de dicho tejido y siendo adecuados para contener las células vivas cuando éstas se reimplanten,

caracterizado por el hecho de que los numerosos orificios se crean mediante una o más agujas de metal conectadas a una fuente de alimentación eléctrica que induce, en la punta de cada aguja, el paso de una corriente con la intensidad y la forma de onda precisas para proporcionar la energía suficiente para romper las uniones entre las moléculas que forman el tejido orgánico en las proximidades de la punta de la aguja, creándose cada orificio mediante dicho paso de corriente y teniendo cada orificio unas dimensiones lo suficientemente grandes como para que la punta de dicha aguja se introduzca en el espacio creado por la apertura de dichas uniones moleculares.

2. Método según la reivindicación 1) , caracterizado por el hecho de que dicha aguja o agujas de metal están alimentadas eléctricamente con una corriente alterna de tipo de onda senoidal con una frecuencia de aproximadamente 4MHz.

3. Método según la reivindicación 2) , caracterizado por el hecho de que dicha fuente de alimentación a la aguja

o las agujas tiene armónicos de hasta al menos tercer orden.

4. Método según las reivindicaciones 2) o 3) , caracterizado por el hecho de que dicha tensión eléctrica aplicada a la agujas o las agujas es del orden de 200 – 230 voltios.

5. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la profundidad de dichos orificios corresponde a la totalidad del grosor de dicho tejido orgánico.

6. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1) a 4) , caracterizado por el hecho de que la longitud de dichos orificios es mayor que el grosor de dicho tejido orgánico acelular.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1) a 5) , caracterizado por el hecho de que los numerosos orificios se sitúan en una dirección fundamentalmente perpendicular a la superficie de dicho tejido.

8. Método según la reivindicación 6) , caracterizado por el hecho de que los numerosos orificios se sitúan oblicuamente con respecto a la superficie de dicho tejido.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones anteriores en el que todos los numerosos orificios de la superficie el tejido orgánico acelular, adecuados para albergar células para la revitalización de dicho tejido, se efectúan utilizando un dispositivo consistente en:

• dicha aguja o agujas de metal (1) dispuestas en un soporte (20) ;

• una fuente de alimentación eléctrica (4) que suministra la alimentación eléctrica mencionada anteriormente y que está conectada a dicha aguja o agujas, siendo dicha fuente de alimentación adecuada para suministrar una corriente a la punta de cada aguja con la intensidad y la forma de onda precisas para proporcionar la energía suficiente para inducir la apertura de las uniones entre las moléculas del tejido orgánico que entre en contacto con la punta de dicha aguja.

10. Método según la reivindicación 9) , caracterizado por el hecho de que dicha fuente de alimentación eléctrica consiste fundamentalmente en un generador de tensión de onda senoidal a una frecuencia de aproximadamente 4 MHz.

11. Método según la reivindicación 9) , caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo incluye un número de agujas dispuestas en un soporte (20) de manera que se cree un conjunto ordenado de filas de agujas (3) , fundamentalmente paralelas entre sí y situándose dichas agujas equidistantes unas de otras.

12. Método según la reivindicación 9) , caracterizado por el hecho de que el calibre de las aguja o las agujas es de al menos 50 – 55 !m.

13. Método según la reivindicación 9) , caracterizado por el hecho de que el calibre de la aguja o agujas es mayor que las dimensiones máximas de una célula revitalizadora.

14. Método según la reivindicación 11) , caracterizado por el hecho de que dichas agujas se sitúan en una disposición fundamentalmente paralela con respecto a dicho soporte (20) .

15. Método según la reivindicación 11) , caracterizado por el hecho de que dicho soporte (20) se sitúa oblicuamente con respecto a la superficie del tejido orgánico que se esté perforando.

16. Método según la reivindicación 9) , caracterizado por el hecho de que dicho dispositivo incluye un medio (30) para desplazar dicha aguja o agujas a lo largo de al menos un eje incidente sobre la superficie de dicho tejido y a lo largo de al menos un eje paralelo a dicha superficie de dicho tejido orgánico.

17. Método según la reivindicación 16) , caracterizado por el hecho de que dicho medio de desplazamiento induce un movimiento a lo largo de dos ejes cartesianos que se sitúan fundamentalmente paralelos a la 10 superficie de dicho tejido orgánico.