Procedimiento para crear material biológico y biosintético para implantes.

Procedimiento para crear un material de implante a partir del tejido autogénico,

alogénico o xenogénico demamíferos, comprendiendo dicho tejido entre 20% y 80% de colágeno en peso, implicando dicho procedimiento:

tratar dicho tejido con un agente de reticulación durante un período de entre 30 minutos y 6 horas, que incluyevariar gradualmente la concentración de dicho agente de reticulación a partir de una concentración inicial de 0% a0,25% en peso/volumen a una concentración final de 0,5% a 5% en peso/volumen a lo largo de dicho período detiempo, y variar gradualmente el pH de dicho agente de reticulación desde un pH inicial de 1 a 3 hasta un pH finalde 5 a 8 a lo largo de dicho período de tiempo.

Procedimiento para crear material biológico y biosintético para implantes.

Antecedentes de la invención

Campo de la invención La presente invención se refiere a un procedimiento para crear material biológico y biosintético apropiado para implantes, para reemplazar o aumentar tejidos dañados, enfermos o ausentes, estructuras u órganos, de aplicación particular pero que no significa la aplicación exclusiva en el tratamiento de material autogénico, alogénico o xenogénico de origen mamífero, para conservar una organización microarquitectural e inhibir in vivo la calcificación, el crecimiento interno tisular y la angiogénesis transparietal. En una forma de realización, tal como puede determinarse por el uso, las células vivas trasplantadas pueden unirse y retenerse bajo condiciones in vivo.

Descripción de la técnica relacionada La estabilización tisular y la fijación, utilizando, por ejemplo, glutaraldehído, para impartir fuerza, neutralizar los situs antigénicos, y esterilizar el tejido biosintético y biológico para los implantes humanos, se ha descrito previamente en las patentes US nº 4.319.363, nº 4.466.139 y nº 4.681.588 (Ketharanathan) dan a conocer el procesamiento de material biosintético y biológico con una concentración constante de glutaraldehído y a un pH constante en un entorno líquido estático para impartir lugar a fuerza y duración, neutralizar los sitios antigénicos y esterilizar el material. La patente US nº 3.966.401 (Hancock & Fogarty) , describe un procedimiento para presurizar los tejidos, tales como los de una válvula cardiaca, con un líquido curtiente tal como glutaraldehído, dentro del intervalo fisiológico, y liberando la presión, de forma tal, que el tejido natural conserve la flexibilidad. Por otra parte, la patente US nº 4.798.611 (Freeman) da a conocer un procedimiento para esterilizar, proporcionar elasticidad y reducir la antigenicidad mediante radiación gamma del material xenogénico a un nivel de entre 2 a 8 megarads, siguiendo el tratamiento con un agente de reticulación, por ejemplo, glutaraldehído.

En las prótesis tisulares biológicas implantadas tratadas con glutaraldehído, particularmente en las prótesis de válvulas cardiacas, se ha informado de la calcificación in vivo. La microcalcificación in vivo se demostró en las paredes del material al que se alude en la patente US nº 4.466.139 cuando se utilizó como un conducto vascular en perros, aunque la calcificación no provocó que el material fallara. El almacenamiento en alcohol al 50% antes del implante, redujo, sin eliminarlo, el grado de calcificación. En un esfuerzo para reducir o eliminar la calcificación, se han instituido varios procedimientos para reducir o eliminar la calcificación. La patente US nº 4.648.881 (Carpentier et al.) describe un procedimiento para inhibir la calcificación en los tejidos biológicos utilizando una solución deficiente en fosfato, y una patente US nº 5.931.969 (Carpentier et al.) , da a conocer el tratamiento de un tejido fijado, por lo menos parcialmente, en una solución calentada de tratamiento, induciendo el movimiento tejido/solución durante entre 15 y 60 días. En la patente US nº 5.843.181 (Jaffe & Hancock) , se da a conocer un procedimiento por el que el tejido biológico se transforma sustancialmente en acelular exponiéndolo, por lo menos, a una solución tamponada con un pH del orden de 5 a 8 antes de su fijación. La patente US nº 5.746.775 (Levy & Hirsch) da a conocer la inhibición de la calcificación in vivo sometiendo el tejido a una solución acuosa de un alcohol alifático inferior de entre el 60 y 80%, que contiene un agente anticalcificación, durante, por lo menos, 20 minutos después del pretratamiento con glutaraldehído.

Se ha informado de diversos procedimientos del pretratamiento de sustratos con proteínas matriciales extracelulares, para simular una superficie proteínica, en un esfuerzo para promover el crecimiento, la unión y la retención de células vivientes trasplantadas sobre la superficie de materiales sintéticos. Por ejemplo, el revestimiento de material de poliéster para realizar injertos, con plasma humano y gel de fibrina, para la unión de células endoteliares a superficies sintéticas para injertos vasculares, con objeto de proporcionar por lo menos, un 50% de confluencia, se da a conocer en la patente US nº 4.820.626 (Williams & Jarrell) . La patente US nº 5.632.778 (Goldstein) describe un procedimiento para matar células nativas en el colágeno intersticial, eliminando moléculas solubles de modo potencial inmunogenicalmente activas, y tratando a continuación el tejido acelular con sustancias extracelulares y trasplantando células alogénicas o autólogas antes de implantar el material para injerto.

La patente US nº 4.553.974 (Dewanjee) da a conocer un procedimiento para crear un material de implante colágena con una calcificación disminuida in vivo, que comprende etapas múltiples de fijación del glutaraldehído, con una concentración del 0, 25% del reticulador durante un tiempo de dos a doce horas.

Se ha puesto una atención considerable en el tamaño apropiado de los poros de los materiales sintéticos para la implantación, con objeto de promover la cicatrización o la biolización mediante el crecimiento interno tisular y, más recientemente, para la angiogénesis transparietal, para promover la endotelialización. Un aspecto no deseado es la naturaleza descontrolada del crecimiento intertisular particularmente en los conductos vasculares de un diámetro interno de 6 mm y menos, que causa el estrechamiento luminal, la trombosis y la oclusión, con el consiguiente fallo del injerto.

Sumario de la invención La presente invención proporciona un procedimiento para crear un material para implante de tejidos autogénicos, alogénicos o xenogénicos de mamíferos, incluyendo dichos tejidos entre el 20% y el 80% y preferentemente, el 40% de colágeno en peso, el cual procedimiento implica: tratar dicho tejido con un agente de reticulación durante un período de tiempo de entre 30 minutos y 6 horas, que incluye la variación gradual de dicha concentración del agente de reticulación desde una concentración inicial de 0% a 0, 25% peso/volumen, hasta una concentración final desde 0, 5% al 5% peso/vol a lo largo de dicho período de tiempo, y variando gradualmente el pH de dicho agente de reticulación desde un valor inicial de 1 a 3, a un pH final de entre 5 a 8 durante dicho período de tiempo.

Preferentemente, el procedimiento incluye el tratamiento de dicho tejido con dicho agente de reticulación durante un período de tiempo de 2, 5 horas aproximadamente.

Preferentemente, dicho procedimiento incluye el aumento progresivo de la concentración de dicho agente de reticulación y de dicho pH, a lo largo de dicho período de tiempo.

Preferentemente, dicha concentración inicial es aproximadamente del 0%, y dicha concentración final, preferentemente, es aproximadamente de 2, 5% peso/volumen.

Preferentemente, dicho pH inicial es aproximadamente de 1, 5, y dicho pH final, preferentemente, es aproximadamente de 7, 4.

El tejido puede ser un material de, por ejemplo, origen humano, ovino, bovino y porcino. El tejido puede ser material tisular genéticamente manipulado o material tisular manipulado sobre un soporte degradable o duradero en un animal sustituto, o mediante sistemas de cultivo tisular en el laboratorio. El tejido puede consistir en material biológico que se encuentra de forma natural, tal como uréteres, pleura y vasos sanguíneos. El tejido puede ser de cualquier configuración, que incluye la tubular, la de tipo laminar o la tridimensional.

Preferentemente, el agente de reticulación es el glutaraldehído.

El material se trata, preferentemente, en un baño líquido circulante en un tambor rotatorio. En un baño circulante, el material tubular puede unirse a un sistema de flujo tal, que el líquido fluye a través de la luz de dicho tubo, a una velocidad de 200 a 400 ml por minuto, y preferentemente a 300 ml por minuto. Preferentemente, el procedimiento incluye adicionalmente, después de dicho período de tiempo, tratar dicho tejido con un agente de reticulación (preferentemente, una solución suya recién preparada) , a una concentración, de entre 0, 5% al 5% (preferentemente 2, 5%) peso/volumen y a un pH de entre 5 a 8 (preferentemente 7, 4) , a una temperatura de entre 20°C a 2 7°C (preferentemente 25%) , durante un tiempo de entre 1 hora a 5 días (preferentemente de 48 horas) .

Preferentemente, el tejido y la solución del agente de reticulación se mantienen a una temperatura de entre 20°C a 27°C, pero preferiblemente, aproximadamente, a 25°C .

La configuración de dicho tejido se mantiene preferentemente... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para crear un material de implante a partir del tejido autogénico, alogénico o xenogénico de mamíferos, comprendiendo dicho tejido entre 20% y 80% de colágeno en peso, implicando dicho procedimiento:

tratar dicho tejido con un agente de reticulación durante un período de entre 30 minutos y 6 horas, que incluye variar gradualmente la concentración de dicho agente de reticulación a partir de una concentración inicial de 0% a 0, 25% en peso/volumen a una concentración final de 0, 5% a 5% en peso/volumen a lo largo de dicho período de tiempo, y variar gradualmente el pH de dicho agente de reticulación desde un pH inicial de 1 a 3 hasta un pH final de 5 a 8 a lo largo de dicho período de tiempo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que dicho tejido comprende aproximadamente 40% en peso de colágeno.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 o 2, en el que dicho período de tiempo es de aproximadamente 2, 5 horas.

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye aumentar progresivamente la concentración de dicho agente de reticulación y de dicho pH a lo largo de dicho período de tiempo.

5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha concentración inicial es de aproximadamente 0%.

6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicha concentración final es de aproximadamente 2, 5% en peso/volumen.

7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho pH inicial es de aproximadamente 1, 5.

8. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho pH final es de aproximadamente 7, 4.

9. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho tejido es de origen humano, ovino, bovino y porcino.

10. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho tejido es material tisular biológico manipulado genéticamente, material tisular manipulado genéticamente sobre un soporte duradero o degradable en un animal sustituto o material tisular manipulado genéticamente mediante sistemas de cultivo de tejido en un laboratorio.

11. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, en el que dicho tejido es un material biológico natural.

12. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que dicho agente de reticulación es el glutaraldehído.

13. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye el tratamiento de dicho material en un baño de líquido circulante o un tambor rotatorio.

14. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en el que dicho material es tubular y dicho procedimiento incluye las etapas siguientes:

tratar dicho tejido en un baño de líquido circulante o un tambor rotatorio; y

unir dicho tejido a un sistema de flujo, de manera que el líquido fluye a través de la luz de dicho tejido a una velocidad de 200 ml por minuto a 400 ml por minuto.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, en el que dicho tejido se une a un sistema de flujo, de manera que el líquido fluye a través de la luz de dicho tejido a un caudal de aproximadamente 300 ml por minuto.

16. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye, después de dicho período de tiempo, el tratamiento de dicho tejido con un agente de reticulación a una concentración de 0, 5% a 5% en peso/volumen y un pH de 5 a 8, a una temperatura de 20°C a 27ºC, durante un periodo de tiempo adiciona l de entre 1 hora a 5 días.

17. Procedimiento según la reivindicación 16, que incluye, después de dicho período de tiempo, tratar dicho tejido

con un agente de reticulación a una concentración de aproximadamente 2, 5% en peso/volumen.

18. Procedimiento según la reivindicación 16 o 17, que incluye, después de dicho período de tiempo, tratar dicho

tejido con un agente de reticulación, a un pH de aproximadamente 7, 4. 5

19. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 18, que incluye, después de dicho período de tiempo, tratar dicho tejido con un agente de reticulación a una temperatura de aproximadamente 25°C.

20. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 16 a 19, en el que dicho período de tiempo es de 10 aproximadamente 48 horas.

21. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye el mantenimiento de dicho tejido y de la solución del agente de reticulación a una temperatura de 20°C a 27°C.

22. Procedimiento según la reivindicación 21, en el que dicho tejido y la solución del agente de reticulación se mantienen a una temperatura de aproximadamente 25°C .

23. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye el mantenimiento de la configuración de dicho tejido durante el tratamiento mediante una matriz compresible. 20

24. Procedimiento según la reivindicación 23, en el que dicho tejido no se une o se une en sólo un extremo para permitir el movimiento de dicho material sobre dicha matriz.

25. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye la esterilización de dicho tejido 25 después de que dicho tejido haya sido reticulado.

26. Procedimiento según la reivindicación 25, en el que dicho tejido es esterilizado químicamente.

27. Procedimiento según la reivindicación 25 o 26, que incluye la inmersión de dicho tejido antes de la esterilización, 30 en agua oxigenada a aproximadamente 2% en peso/volumen, durante entre 30 minutos y 1, 5 horas.

28. Procedimiento según la reivindicación 27, en el que dicho tejido se sumerge antes de la esterilización en agua oxigenada a aproximadamente 2% peso/volumen durante aproximadamente 1 hora.

29. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28, que incluye la esterilización de dicho tejido mediante irradiación gamma en 15 kJ·kg-1 (kilograys) a 30 kJ·kg-1 (kilograys) .

30. Procedimiento según la reivindicación 29, en el que dicho tejido se esteriliza mediante irradiación gamma en 25

kJ·kg-1 (kilograys) . 40

31. Procedimiento según la reivindicación 29 o 30, que incluye la incubación de dicho tejido en un 5% en peso/volumen de glicina antes de la esterilización mediante irradiación gamma, durante 2 a 24 horas.

32. Procedimiento según la reivindicación 31, en el que dicho tejido se incuba en un 5% peso/volumen de glicina 45 antes de la esterilización mediante irradiación gamma, durante aproximadamente 12 horas.

33. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que incluye guardar dicho material en etanol al 50% volumen/volumen durante un mínimo de tres semanas anteriores a la implantación.

34. Material de implante creado mediante el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 33.