Injerto exento de células formado por matriz y suero.

Injerto exento de células que comprende (i) una matriz cohesiva estructurante con poros abiertos,

dematerial biológica y farmacéuticamente aceptable seleccionado de estructuras de napa o fieltro, esponjas, algodón,lana, rejilla, haces de fibras ordenados y desordenados, así como combinaciones de los mismos; y (ii) suerosanguíneo, en donde el injerto exento de células presenta adicionalmente un gel que se aplica al menos a un ladode la matriz y/o que la atraviesa al menos parcialmente.

Injerto exento de células formado por matriz y suero La presente invención se refiere a un injerto exento de células para regeneración de tejido y particularmente para regeneración de cartílago, a un procedimiento para su fabricación y al uso del injerto para la regeneración de tejido.

Estado de la técnica

El cartílago es una forma de tejido mesodérmico derivado del tejido conectivo, que tiene su origen en células precursoras mesenquimatosas indiferenciadas y multipotentes. Se diferencian tres clases de cartílago, el cartílago hialino, el elástico y el fibroso. El cartílago hialino es la forma de cartílago más ampliamente extendida y se encuentra, por ejemplo, en las superficies articulares. Los defectos de cartílago a causa de desgaste o daño representan un problema médico ampliamente extendido. A causa del aislamiento del cartílago del sistema de inflamación y reparación clásico del cuerpo, tiene solo una baja capacidad de autocuración. Por consiguiente, se han desarrollado ya en el pasado, pero sobre todo los últimos años, procedimientos y técnicas para sustituir zonas condrales o también osteocondrales defectuosas en el cartílago articular. Así, se han usado como sustitutos de cartílago articular injertos osteocondrales de periostio o pericondrio alogénicos y autólogos, meniscos alogénicos o también prótesis de materiales artificiales.

En el transplante autólogo de condrocitos, se multiplican en cultivo celular condrocitos extraídos del paciente y se devuelven al paciente. La realimentación puede realizarse en forma de distintos injertos. Son ejemplos de los mismos soluciones de inyección que se inyectan en la articulación, matrices inoculadas con células de cartílago y similares.

Por ejemplo, el documento WO 97/15655 describe tejidos artificiales compuestos de matrices extracelulares tridimensionales y células manipuladas mediante ingeniería genética, en los que las matrices pueden liberar factores inmunosupresores o diferenciadores celulares. Preferiblemente, se trata de matrices en forma de una napa polimérica en la que se extiende una suspensión celular, que puede suspenderse por ejemplo en una solución de fibrinógeno. Pueden añadirse a la matriz además factores o componentes de la correspondiente matriz extracelular que sean convenientes para el proceso de crecimiento y/o diferenciación. Para mantener las células en la matriz, la suspensión celular puede estabilizarse mediante la adición de trombina, para obtener el injerto listo.

El documento DE 4.431.598 describe un procedimiento para la fabricación de un injerto de cultivos celulares en el que en primer lugar se recubren estructuras de soporte tridimensionales en las que se depositan las células y se perfunden a continuación con una solución nutritiva. Se introducen en las estructuras de soporte microcuerpos absorbibles que con la absorción liberan factores que influyen en la formación de tejido.

El documento DE 4.306.661 describe una estructura de soporte tridimensional, preferiblemente de una napa polimérica, en la que se depositan las células. La estructura de soporte se perfunde a continuación con solución nutritiva para fomentar el crecimiento celular y la formación de una matriz extracelular por las células. Para impedir la migración o elución de las células, se recubre la estructura de soporte con agarosa.

Es además conocida por el documento DE 10.139.783 la provisión de células mesenquimatosas en líquido sinovial. Esta composición puede aplicarse también, si se desea, sobre un soporte como una napa o un plástico y usarse en esta forma como injerto. De otro modo, se inyecta la suspensión de células en líquido sinovial como tal en la articulación afectada.

Como alternativa, se sintetizan estructuras matriciales que no contienen células por sí mismas. Así, por ejemplo, el documento US 2003/0003153 describe membranas matriciales rígidas que contienen una o varias proteínas estructurantes que son adecuadas para el crecimiento celular. Son proteínas adecuadas, por ejemplo, colágeno. Las matrices obtenidas en forma de membrana pueden inocularse con células o transplantarse como tales. En este último caso, se supone que las células de los tejidos endógenos migran a la estructura matricial. Esto se aplica, por ejemplo, mediante perforación de Pridie convencional o microfracturación. En estas técnicas, se efectúan perforaciones o fracturas insignificantes en el hueso articular hasta la médula ósea. Por las perforaciones, aparece hemorragia en el defecto, con lo que se rellena el defecto con un coágulo sanguíneo. En el coágulo se encuentran células precursoras mesenquimatosas que mediante los correspondientes estímulos estimulan un tejido sustitutivo de tipo cartilaginoso que puede formar el denominado cartílago fibroso. Si se proporciona un material matricial por la perforación de Pridie, las células sanguíneas pueden migrar a este material matricial y asentarse allí.

Los documentos DE 19.957.388 y WO 2005/014027 aprovechan este efecto y lo refuerzan proporcionando a la estructura matricial factores de crecimiento y diferenciación (documento DE 1.9957.388) o quimiocinas (documento WO 2005/014027) como agentes de reclutamiento. Todos los factores deben conducir a reclutamiento reforzado de células precursoras mesenquimatosas formadoras de cartílago, con lo que por último debe conseguirse una regeneración más rápida del cartílago.

Finalmente, por el documento WO 02/00272 es conocida la posibilidad de fabricar los correspondientes injertos también a partir de sangre y un componente polimérico. Este documento se basa en el problema de que el coágulo

sanguíneo generado habitualmente en la perforación de Pridie se contrae en la coagulación y por tanto cambia de forma. El polímero añadido evita este cambio de forma y permite por tanto una curación sin deformación. Para la fabricación del injerto, se mezcla un polímero con sangre o con un componente sanguíneo como eritrocitos, leucocitos, monocitos, plaquetas, fibrinógeno, trombina y plasma rico en plaquetas y se incorpora al defecto. Con el uso de un componente sanguíneo, es sin embargo la presencia de material coagulable un componente esencial para conseguir el efecto deseado.

Como alternativa, pueden usarse injertos de quitosano y condrocitos. Ya que aquí las células se incorporan como anteriormente desde el principio al defecto, puede evitarse la adición de atractores y/o factores de crecimiento y diferenciación.

El documento GB 1.052.589 da a conocer materiales matriciales de soporte para la regeneración de vasos sanguíneos que se fabrican a partir de una solución de gel, en los que el injerto resultante se impregna en otra etapa con suero sanguíneo natural.

En las tecnologías anteriormente descritas, existen las desventajas a ese respecto de que, cuando el injerto mismo contiene células, estas se dañan frecuentemente por la manipulación en su manejo, el injerto debe fabricarse con el uso de células, particularmente células autólogas, mediante un procedimiento de cultivo de larga duración y que requiere controles cuidadosos de contaminaciones y finalmente no tiene capacidad de almacenamiento. Paralelamente, se ha mostrado insuficiente el reclutamiento en injertos exentos de células de células mesenquimatosas a través de la perforación de Pridie con o sin atractores. El asentamiento es lento, parte de pocas células y es además inespecífico. Es decir, que a partir de la sangre extravasada por la perforación de Pridie se eluyen distintos tipos celulares al injerto y permanecen allí. Sin embargo, se desea únicamente el asentamiento mediante células precursoras mesenquimatosas que se diferencian en condrocitos. Sin embargo, esto no se garantiza en los injertos convencionales.

La presente invención tiene por tanto, entre otros, el objetivo de proporcionar un injerto que se fabrique fácilmente, se almacene bien y sea fácil de aplicar. Además, sería deseable conseguir elevar los índices de reclutamiento por el injerto, una mejor selectividad por la clase de células reclutadas o encontradas en el injerto y poder evitar en lo posible el uso de factores de crecimiento exógenos, dado el caso incluso recombinantes, que representan alergenos potenciales.

Sumario de la invención La presente invención resuelve estos y otros problemas del estado de la técnica. Para ello, proporciona un injerto exento de células según la reivindicación 1 que comprende (i) una matriz cohesiva estructurante con poros abiertos de material biológica y farmacéuticamente aceptable y (ii) suero sanguíneo. La matriz contiene adicionalmente un gel.

En un segundo aspecto, se proporciona un procedimiento para la fabricación de dicho injerto... [Seguir leyendo]

1. Injerto exento de células que comprende (i) una matriz cohesiva estructurante con poros abiertos, de material biológica y farmacéuticamente aceptable seleccionado de estructuras de napa o fieltro, esponjas, algodón, lana, rejilla, haces de fibras ordenados y desordenados, así como combinaciones de los mismos; y (ii) suero sanguíneo, en donde el injerto exento de células presenta adicionalmente un gel que se aplica al menos a un lado de la matriz y/o que la atraviesa al menos parcialmente.

2. Injerto exento de células según la reivindicación 1, en el que el material matricial es reabsorbible o no reabsorbible.

3. Injerto exento de células según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la matriz comprende un material seleccionado del grupo compuesto por polímeros naturales y sintéticos tales como colágeno, ácido hialurónico, quitosano, quitina, polisacáridos, celulosas y sus derivados, proteínas, polipéptidos, poli (ácidos glicólicos) , poli (ácidos lácticos) poli (glicolida, lactato) , caprolactona; materiales cerámicos tales como óxidos, carburos, nitruros y carbonitruros de metales; minerales tales como halogenuros, hidróxidos, fosfatos, sulfatos de metales tales como fosfato de calcio, apatito, hidroxiapatito; metales tales como titanio, aluminio, oro, plata, acero inoxidable y mezclas de los mismos.

4. Injerto exento de células según la reivindicación 1, en el que el gel es un hidrogel natural o sintético.

5. Injerto exento de células según la reivindicación 1 o 4, en el que el gel presenta una menor rigidez que la matriz.

6. Injerto exento de células según una de las reivindicaciones 1, 4 a 5, en el que el gel se selecciona de polisacáridos, polipéptidos, ácido hialurónico, fibrina, colágeno, alginato, agarosa y quitosán, así como mezclas de los mismos.

7. Injerto exento de células según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el suero sanguíneo es autólogo, alogénico o heterólogo y dado el caso se modifica mediante la adición de al menos un constituyente y/o la retirada de al menos un componente sérico.

8. Injerto exento de células según una de las reivindicaciones anteriores, que contiene adicionalmente uno o más constituyentes seleccionados del grupo compuesto por factores de crecimiento, factores de diferenciación, hormonas, quimiocinas, citocinas, moléculas de adhesión celular, factores quimiotácticos, enzimas, inhibidores enzimáticos, coenzimas, minerales, grasas, lípidos, sacáridos, principios activos de medicamentos, sustancias tamponadoras, estabilizantes y vitaminas.

9. Injerto exento de células según la reivindicación 8, en el que las hormonas y los factores de crecimiento y diferenciación comprenden insulina, PDGF, IGF, GMCSF, GDF5, GDF6, FGF, BMP2, BMP4, BMP7, IL8, SDF1-α y EGF y combinaciones de los mismos.

10. Procedimiento para la fabricación de un injerto exento de células según una de las reivindicaciones anteriores, en el que se ponen en contacto la matriz y el gel con el suero sanguíneo.

11. Procedimiento según la reivindicación 10, en el que la puesta en contacto se realiza mediante goteo, empapado, impregnación o inmersión.

12. Procedimiento según la reivindicación 10 u 11, en el que se incorpora y/o se aplica en primer lugar el gel a la matriz y se realiza entonces la puesta en contacto con el suero sanguíneo.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 10-12, en el que la combinación de gel y matriz, así como dado el caso otros constituyentes, se seca antes o después de la puesta en contacto.

14. Procedimiento según la reivindicación 13, en el que el injerto se reconstituye a partir del estado seco.

15. Injerto exento de células según una de las reivindicaciones 1 a 9 para uso para la regeneración de tejido.

16. Injerto exento de células según la reivindicación 15 para uso para la regeneración de tejido mesenquimatoso, particularmente cartílago y/o hueso.

Figura 1

CMM

Figura 2

CMM