Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables que comprenden a) un material trenzado de soporte,

b) micropartículas, y c) un recubrimiento, caracterizado porque las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado de soporte. Preferentemente, las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado de soporte mediante inyección. De acuerdo con otra realización preferente, las micropartículas comprenden células inductoras de la regeneración celular.

Procedimiento de obtención de una prótesis biodegradable..

Sector de la técnica

La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento de obtención de una prótesis biodegradable, en particular de tendones o ligamentos, que comprende la inyección de micropartículas con células inductoras de la regeneración celular en el interior de la prótesis.

Estado de la técnica

Las prótesis de tendones y ligamentos han sido estudiadas a lo largo de todo el siglo XX, existiendo estudios relacionados con la elaboración de prótesis permanentes donde se han utilizado fibras no biodegradables como, por ejemplo, poliésteres (Mersilene, Ter y lene, Dracon, etc) o poliamidas (Nylon) . Estas prótesis tienen una duración limitada y a lo largo del tiempo los materiales empleados van perdiendo paulatinamente sus características. En el caso de las prótesis ligamentosas, debido a las tensiones continuas a las que se ve sometido, van alargándose recuperando cada vez menos su longitud inicial, con lo que pierde el tamaño que debe mantener para que pueda seguir siendo útil. También, y debido al repetido sometimiento del ligamento a roces y flexiones con un material tan abrasivo como el hueso, se producen rasgados y posteriormente roturas, algo que también se puede hacer extensivo a las prótesis de tendones. En este último tipo de prótesis, en cambio, la característica tensióndeformación debe reproducir la del tejido natural, y no sólo durante el proceso de carga del tendón, sino también durante la descarga, permitiendo la recuperación de la dimensión previa a la carga.

Para mejorar estos resultados se han utilizado recubrimientos de las fibras (Kevlar, PET, etc.) mediante el uso de un hidrogel, obteniendo mejoras en las propiedades mecánicas. También se han realizado estudios mediante el uso de fibras biodegradables, las cuales han aportado resultados prometedores. Las últimas tendencias apuntan a la utilización de ácido poli-L-láctico (PLLA) y ácido poliglicólico (PGA) , bien por separado, bien copolimerizados, ya que presentan propiedades mecánicas y velocidades de degradación que pueden ser “ajustadas” a las del tejido natural. Además, si estas fibras son recubiertas mediante una matriz proteica como, por ejemplo, fibronectina, gelatina o fibrina, se consigue una mejora en la adhesión y en el crecimiento celular.

La solicitud de patente EP1561481 (Kladakis y col., 2005) describe un implante para la reparación de tendones y ligamentos que comprende un soporte de tejido de materiales poliméricos sintéticos biodegradables y bolsillos adaptados para contener el tejido viable. Entre los materiales divulgados se mencionan haluronatos, quitosano y ácidos polilácticos (L y D) . Este documento del estado de la técnica también menciona la posibilidad de incluir partículas de otros materiales al material trenzado que forma el implante.

La difusión celular hacia el eje radial de la prótesis puede ser problemática (Liu, Fan y col., 2008) , por lo que la utilización de una prótesis con células inductoras únicamente en su superficie puede no conseguir la regeneración celular en el interior de la prótesis de forma eficiente. La presente invención soluciona este problema proporcionando un nuevo método para introducir células inductoras de la regeneración celular en el interior de la prótesis mediante inyección.

Descripción de la invención

La presente invención proporciona un nuevo procedimiento de obtención de una prótesis biodegradable que comprende a) un material trenzado de soporte, b) micropartículas y, c) un recubrimiento, caracterizado porque las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado.

De acuerdo con un modo de realización preferente, las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado de soporte mediante inyección.

De acuerdo con un modo de realización preferente, la prótesis biodegradable de la presente invención se caracteriza porque las micropartículas comprenden células inductoras de la regeneración celular como, por ejemplo, células mesenquimales o fibroblastos.

Preferentemente, las células inductoras de la regeneración celular son células mesenquimales. De forma más preferente, células mesenquimales humanas del propio paciente, provenientes de médula ósea o de la grasa.

De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método de obtención de una prótesis biodegradable adecuada para utilizar en la inducción de la regeneración de tejidos, en particular de tendones y ligamentos. Esta regeneración se puede iniciar mediante la ayuda de un soporte celular, que puede estar cargado o no con factores de crecimiento tales como, por ejemplo, BMP-12, TGF-º, IGF-1, VEGF o bFGF. El implante de la prótesis en el organismo se puede hacer, bien inmediatamente tras la inyección de las micropartículas con las células, bien tras un período de cultivo en un biorreactor.

En un inicio la prótesis debe comportarse como un elemento resistente hasta que se constituya el nuevo tejido y se biodegraden todos los materiales que la forman. Para la regeneración del tejido se parte de un cultivo celular realizado sobre las micropartículas, éstas se colocan en el interior del material trenzado mediante inyección y se aplica un estímulo mecánico para que estas células generen una matriz extracelular y fibras de colágeno, las cuales se irán orientando y dando lugar a la regeneración del tejido y a la completa desaparición de la prótesis.

La estructura de la prótesis de la presente invención comprende a) un material trenzado de soporte, b) micropartículas en el interior del trenzado y, c) un recubrimiento (figuras 1 y 2) .

El material trenzado es una de las partes más importantes de la prótesis, y su función principal es la de soportar las cargas mecánicas. De acuerdo con un modo de realización preferente, el material trenzado parte de la estructura de la prótesis de la presente invención es una malla de forma tubular o trenza hueca. La estructura trenzada permite ajustar las propiedades mecánicas del trenzado resultante, según el modo en que se haga la trenza.

El material trenzado puede estar compuesto por PLLA (ácido poli-L-láctico) , PGA (ácido poliglicólico) , poli-ecaprolactona o copolímeros formados por PLLA y PGA. Según la composición de PLLA y PGA en el copolímero, es posible ajustar las características mecánicas y la rapidez de la degradación del material resultante. Preferentemente, el material trenzado puede estar formado principalmente por PLLA (ácido poli-L-láctico) . Las características morfológicas y mecánicas de este material trenzado pueden variar de forma que reproduzca la curva tensióndeformación característica del comportamiento mecánico del tejido natural, en particular tendón o ligamento, que se pretenda regenerar. Para pequeñas deformaciones el trenzado es poco resistente, pero conforme se va deformando cada vez es más rígido.

Preferentemente, el módulo de Young de la prótesis de la presente invención en la zona de comportamiento lineal es similar a los valores citados en la literatura para tendón y ligamentos natural.

Son ampliamente conocidas y utilizadas tecnologías para el trenzado y la influencia que tienen determinados parámetros de trenzado, como el ángulo de trenzado o la sección resistente, en las características mecánicas resultantes, incluso en aplicaciones similares a las de esta patente (Freeman, Woods y Laurencin, 2007) . Esta posibilidad de controlar el producto resultante durante el trenzado es lo que nos permite conseguir prótesis adaptadas a distintos tejidos, en particular distintos tendones o ligamentos, del cuerpo.

Preferentemente, el material trenzado se realiza con 12 hilos de 3 o 4 cabos de 336 dtex cada uno. De forma aún más preferente, se extrae el alma interna de la trenza (figuras 3a y 3b) dando lugar a material trenzado con un diámetro interior entre 1000-800 µm y se obtiene tras extraer el alma interna de la trenza.

Ensayos mecánicos realizados muestran que las trenzas de PLLA de la presente invención reproducen la curva típica de tensión deformación de un ligamento (figura 4a y 4b) o tendón.

Las micropartículas se encuentran localizadas en el interior del material trenzado y tienen la función de transportar las células y aportar componentes de la matriz extracelular. Estas micropartículas se caracterizan por tener un diámetro...

1. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables que comprenden a) un material trenzado de soporte, b) micropartículas, y c) un recubrimiento, caracterizado porque las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado de soporte.

2. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según la reivindicación 1, caracterizado porque las micropartículas se introducen en el interior del material trenzado de soporte mediante inyección.

3. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según una cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque las micropartículas comprenden células inductoras de la regeneración celular.

4. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según la reivindicación 3, caracterizado porque las células inductoras de la regeneración celular son células mesenquimales.

5. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según la reivindicación 4, caracterizado porque comprende inyectar una mezcla que comprende una proporción de 2000 células/mg de micropartículas.

6. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque adicionalmente las micropartículas comprenden al menos un factor de crecimiento.

7. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el material trenzado está formado por ácido poli-L-láctico.

8. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque las micropartículas están formadas por un material que se elige entre ácido poli-L-láctico, quitosano, ácido hialurónico y mezclas de éstos.

9. Procedimiento de obtención de prótesis biodegradables según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el recubrimiento está formado por un tubo de ácido hialurónico reticulado.

10. Prótesis biodegradable obtenida por un procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9.

11. Prótesis biodegradable obtenida por un procedimiento tal como se define en una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, adecuada para utilizar en la regeneración de tejido.

12. Prótesis biodegradable según la reivindicación 11, adecuada para utilizar en la regeneración de tendones o ligamentos.