Material compuesto de reparación ósea.

Material compuesto de reparación ósea cortable que comprende un andamiaje poroso en forma de bloque y un polímero estabilizador dispuesto en su interior,

siendo dicho andamiaje un material cerámico sintético que comprende un fosfato de calcio, en el que dicho andamiaje comprende unos macroporos interconectados y presenta una porosidad total entre 80 y 95%, y en el que dicho polímero estabilizador es un hidrogel de polietilenglicol degradable.

Material compuesto de reparación ósea

La presente invención se refiere a un material compuesto de reparación ósea que comprende un andamiaje ("scaffold") cerámico sintético poroso en forma de bloque y un polímero estabilizador dispuesto en el mismo.

La reparación de los defectos óseos puede facilitarse mediante la colocación de un material de reparación ósea como sustituto temporal en el sitio defectuoso, en el que se ha producido una pérdida del hueso natural. El propósito del material de reparación ósea es impulsar y guiar selectivamente la regeneración de las estructuras óseas naturales.

Se han utilizado materiales de reparación ósea tanto de origen natural como sintéticos para reparar dichos defectos. Entre los materiales de origen natural se incluyen los injertos realizados a partir de huesos. El hueso se puede extraer directamente del paciente, como en los procedimientos basados en un autoinjerto, o se puede obtener de un donante, sustituto o cadáver adecuados, como en los procedimientos basados en aloinjertos o xenoinjertos. Habitualmente, los materiales de reparación ósea de origen natural se preparan por extracción con ácido de la mayor parte del componente mineralizado, a fin de obtener la llamada matriz ósea desmineralizada (DBM). Entre los ejemplos de materiales de origen natural se encuentran Bio-Oss®, que es la parte mineral de hueso bovino, o Algipore®, un material de fosfato de calcio poroso procedente de algas. El hueso autólogo es una fuente ideal de material de injerto, no solo debido a su biocompatibilidad, sino también porque los injertos óseos naturales facilitan la reosificación del sitio defectuoso potenciando o llevando a cabo un crecimiento hacia dentro del tejido óseo propio del paciente en el sitio defectuoso. El material óseo autólogo es inherentemente osteoconductor y osteoinductor, dos propiedades que facilitan la regeneración de la estructura ósea natural. Sin embargo, los procedimientos de implante de hueso por autoinjerto son costosos y conllevan una incomodidad adicional para el paciente, ya que generalmente requieren una operación quirúrgica adicional para extraer el material de injerto, lo que puede causar una morbilidad significativa en el sitio donante. Los autoinjertos también pueden mostrar una pronunciada resorción, con lo que el resultado del aumento resulta impredecible. Además, los materiales de reparación ósea alógenos aúnan las propiedades osteoconductora y osteoinductora, pero su origen plantea posibles transferencias de patógenos y cuestiones éticas. Se esgrimen argumentos parecidos contra los materiales de injerto xenógeno.

Alternativamente, los materiales de reparación ósea de origen natural se pueden sustituir por un material de reparación ósea completamente sintético, que no contiene restos orgánicos. En comparación con los materiales de reparación ósea de origen natural, los materiales de reparación ósea sintéticos son a menudo menos osteoconductores y muy poco osteoinductores. Sin embargo, se han dedicado y se siguen dedicando muchos esfuerzos de investigación dirigidos a la obtención de mejores materiales de reparación ósea sintéticos.

En cirugía bucal y ortopedia se utilizan ampliamente materiales de reparación ósea sintéticos sobre una base de hidroxiapatita (HA) y/o fosfato tricálcico (TCP). Según las indicaciones, se pueden aplicar en forma de gránulos o de bloques prefabricados. La patente US n° 6.511.51 se refiere a un material cerámico poroso a base de fosfatos de calcio obtenido por un proceso de sinterización. El uso de material granular permite el tratamiento de un amplio abanico de indicaciones. En el caso del material granular, el material cerámico en forma de bloque se procesa a través de etapas tales como frote, golpeo y posterior tamizado (documento WO 4/54633). Aunque los materiales granulares se aplican a una amplia variedad de indicaciones en términos de tamaño y área, su idoneidad para el tratamiento de defectos óseos grandes es limitada, ya que tienden a migrar y, en consecuencia, a encapsularse. El volumen aumentado definido por los gránulos aplicados puede hundirse y no conseguir guiar la regeneración del hueso hasta su tamaño original. La patente US n° 7.12.34 describe un material de aumento óseo en forma de bloque a base de (3-fosfato tricálcico poroso.

Diferentes enfoques han abordado el problema de divulgar un material con unas propiedades mecánicas parecidas a las del hueso. En la patente US n° 6.994.726 se describe un implante óseo protésico constituido por un cemento de fosfato de calcio endurecido con una fase apatítica como fase principal, que comprende una parte cortical densa, que soporta la mayor parte de la carga, y una parte esponjosa porosa, que permite una rápida penetración de sangre/fluido corporal y el crecimiento hacia dentro del tejido. Alternativamente, el documento EP 1457214 da a conocer un articulo poroso de complejo orgánico-inorgánico en forma de bloque con una capa de recubrimiento superpuesta constituida por un polímero degradable con una resistencia mejorada. Dicho complejo está diseñado principalmente para insertarse entre cuerpos vertebrales.

Para mejorar en términos generales las propiedades de soporte de carga de los materiales de reparación ósea, se han desarrollado materiales compuestos. El documento EP 1374922 da a conocer una estructura biorreabsorbible para su utilización en la reparación de defectos óseos, que comprende una matriz porosa biocerámica de hidroxi apatita o fosfato tricálcico y un polímero dispuesto en su interior mediante moldeo por compresión. El documento WO 97/34546 describe un bloque cerámico con una pluralidad de canales rellenos que contienen un material polimérico biorreabsorbible de refuerzo. Con el fin de mejorar su potencial regenerativo, los materiales de reparación ósea se han complementado con agentes inductores del crecimiento óseo. El documento US 1/271.14

(US23/143258A1) propone un compuesto que comprende una matriz ósea desmineralizada mezclada con un polímero biodegradable estabilizador y un factor de crecimiento óseo.

En un típico procedimiento quirúrgico periodontal de reparación ósea, se realiza una incisión en el tejido de la encía para poner al descubierto un defecto óseo adyacente a la raíz del diente. Una vez que el defecto y la raíz se han desbridado, se coloca un material de reparación ósea suspendido en un vehículo adecuado. A continuación se cierra el tejido de la encía manteniendo el material de reparación en su lugar. Opcionalmente, se puede utilizar un material de barrera para mantener la formulación de reparación en contacto con el defecto. Por consiguiente, en la cirugía periodontal, un material de reparación ósea requiere formulaciones que pueden adaptarse fácilmente al defecto en su tamaño y forma. El documento WO 24/1153 propone una formulación con consistencia de masilla. De modo similar, el documento EP149123 describe un material de sustitución ósea maleable y flexible sobre una base granular de fosfato de calcio e hidrogel. Cuando se aplica al sitio defectuoso, la formulación permanece adherida al mismo sin migración ni una expansión excesiva. Sin embargo, estos conceptos proporcionan un sólido material sustitutivo del hueso.

El documento US 24/277 da a conocer un compuesto polimérico biocerámico para aplicaciones ortopédicas y un método de fabricación del mismo. Dichos materiales compuestos se caracterizan por un polímero dispuesto en una matriz biocerámica porosa. Dicho material compuesto se prepara mediante moldeo por compresión a fin de inducir la orientación del polímero en varias direcciones.

El documento WO /4488 da a conocer biomateriales formados por una reacción de adición nucleóflla a grupos conjugados insaturados. Dichos biomateriales se pueden utilizar en tratamientos médicos, especialmente para suministrar moléculas terapéuticas a un sujeto, como adhesivos o sellantes, como andamiajes de ingeniería de tejidos y curación de heridas, y como dispositivos de trasplante celular.

El documento DE 196 1 715 se refiere a un proceso para producir un material de sustitución ósea a partir de un bloque cerámico de alta porosidad, caracterizándose dicho procedimiento por que se introducen una pluralidad de canales en el bloque cerámico y se llenan con gránulos poliméricos biorreabsorbibles. Dicho material de sustitución

ósea ya no es quebradizo.

Por consiguiente, el problema que se plantea la presente invención es dar a conocer un material de reparación ósea con propiedades osteoconductoras y osteolnductoras, que sea fácil de manejar y adecuado para el tratamiento de defectos óseos bucales grandes.

Dicho problema se resuelve mediante un material compuesto de... [Seguir leyendo]

1. Material compuesto de reparación ósea cortable que comprende un andamiaje poroso en forma de bloque y un polímero estabilizador dispuesto en su interior, siendo dicho andamiaje un material cerámico sintético que comprende un fosfato de calcio, en el que dicho andamiaje comprende unos macroporos interconectados y presenta una porosidad total entre 8 y 95%, y en el que dicho polímero estabilizador es un hidrogel de polietilenglicol degradable.

2. Material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 1, en el que el fosfato de calcio se selecciona de entre el grupo que consiste en hidroxiapatita y fosfato tricálcico, o una mezcla de los mismos.

3. Material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 1, en el que el hidrogel se forma mediante una reacción de reticulación de por lo menos dos moléculas precursoras.

4. Material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 3, en el que la reacción de reticulación es una adición de tipo Michael.

5. Material compuesto de reparación ósea según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el andamiaje cerámico presenta por lo menos una segunda parte con una resistencia mecánica aumentada similar al hueso cortical.

6. Material compuesto de reparación ósea según una de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un agente bioactivo.

7. Material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 6, en el que el agente bioactivo se libera desde el polímero estabilizador.

8. Material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 6 o 7, en el que el agente bioactivo se selecciona de entre el grupo de PTH, BMP y EMD.

9. Procedimiento para preparar el material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 3, que comprende las etapas siguientes:

a) preparar un andamiaje cerámico sintético poroso en forma de bloque;

b) mezclar una solución acuosa de un PEG-tiol de brazos múltiples con una solución acuosa de un PEG-acrilato de brazos múltiples, en el que el número total de brazos igual o superior a cinco;

c) empapar el bloque óseo cerámico con la mezcla.

1. Procedimiento según la reivindicación 9, añadiendo a la mezcla en la etapa b) un agente bioactivo.

11. Kit para preparar un material compuesto de reparación ósea según la reivindicación 1, que comprende el andamiaje cerámico sintético poroso en forma de bloque y un polímero estabilizador.

12. Kit según la reivindicación 11, que comprende:

a) el andamiaje cerámico sintético poroso en forma de bloque;

b) un PEG-tiol de brazos múltiples

c) un PEG-acrilato de brazos múltiples, en el que el número total de brazos igual o superior a cinco

d) tampones para el PEG-tiol de brazos múltiples y el PEG-acrilato de brazos múltiples.

13. Kit según la reivindicación 11 o 12, que comprende además un agente bioactivo.

14. Kit según la reivindicación 12, que comprende además un agente bioactivo mezclado previamente con el PEG- tiol de brazos múltiples o con el PEG-acrilato de brazos múltiples.