Dispositivo de coágulo derivado de sangre entera para el tratamiento de defectos óseos.

Un dispositivo de coágulo derivado de sangre entera (WBCD) para el tratamiento de un defecto óseo en un individuo que comprende:

(1) sangre entera,

(2) una proteína osteogénica,

(3) cloruro de calcio proporcionado de manera exógena y

(4) opcionalmente, una mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena,

en el que el cloruro calcio proporcionado de manera exógena está presente en una cantidad que es eficaz para proporcionar un gel de coágulo homogéneo, cohesivo, que puede utilizarse en jeringa, que es inyectable y maleable.

Dispositivo de coágulo derivado de sangre entera para el tratamiento de defectos óseos

Referencia cruzada con solicitudes relacionadas

La presente solicitud reivindica prioridad de la Solicitud Provisional de Estados Unidos Nº 60/832.732, presentada el 21 de julio de 2006.

Campo de la Invención

La presente invención se incluye en el campo de tratamientos de defectos óseos. En particular, la invención proporciona una composición que comprende un coágulo derivado de sangre entera para su uso en el tratamiento de defectos óseos.

Antecedentes

Durante más de 30 años, las proteínas morfogenéticas óseas ("BMP", "morfógenos", proteínas osteoinductoras") , una subclase particular de la súper familia de proteínas del factor ß de crecimiento transformante (TGF-ß) , se han 20 estudiado para entender el papel que estas proteínas desempeñan no solo en la formación de hueso y cartílago sino también en la regeneración de tejido blando (por ejemplo, riñón, corazón, ojo) y desarrollar dicho entendimiento en terapias clínicamente eficaces (véase, por ejemplo, Hoffmann et al., Appl. Microbiol. Biotechnol., 57: 294-308 (2001) ; Reddi, J. Bone Joint Surg., 83-A (Supp. 1) : S1-S6 (2001) ; las patentes de Estados Unidos Nos 4.968.590; 5.011.691; 5.674.844; 6.333.312) . En un esfuerzo para desarrollar dichas terapias basadas en BMP para tratar defectos óseos, pronto se hizo evidente que el modo preferido para tratar un defecto óseo sería implantar en un sitio de defecto algún tipo de matriz implantable portadora de una cantidad eficaz de una BMP.

Las BMP osteogénicas aplicadas localmente dan soporte a la formación de nuevo hueso, cartílago y ligamentos. Actualmente, tan solo pocas terapias basadas en BMP se han aprobado para el tratamiento de fracturas. Str y ker 30 Biotech (Hopkinton, Massachusetts, Estados Unidos) fabrica y distribuye la BMP-7 (OP-1) para el tratamiento de fracturas de huesos largos sin unión. Wyeth Pharmaceuticals (Madison, Nueva Jersey, Estados Unidos) fabrica y distribuye la BMP-2 para fracturas agudas de huesos largos y Medtronic, Inc. (Minneapolis, Minnesota, Estados Unidos) para fusiones espinales. En cada una de esas terapias aprobadas, el ingrediente activo de la BMP se combina con una matriz de colágeno derivada de bovino (colágeno bovino de tipo 1) . Debido a su fuente bovina, el 35 colágeno debe purificarse altamente para eliminar la inmunogenicidad y la contaminación viral. Además, la fuente bovina del colágeno también presenta un riesgo de encefalopatía espongiforme bovina (EEB, enfermedad de las vacas locas) . Por consiguiente, la purificación y el procesamiento, necesarios para la matriz del colágeno en las terapias actualmente aprobadas, añade costes considerables que sitúan a estos dispositivos mucho más allá del alcance de muchas personas en todo el mundo. Además, aunque bajo, el riesgo de EEB asociado con productos 40 bovinos puede limitar adicionalmente la aceptación por parte del paciente de estas terapias basadas en BMP disponibles en el comercio. Dado que incluso las preparaciones más puras de colágeno pueden estimular una respuesta inmunitaria en un paciente, se han ensayado diversos nuevos transportadores, incluyendo sales de hidroxil apatita y diversos polímeros sintéticos. Dichas alternativas no son naturales y pueden presentar sus propios problemas, tales como irritación de tejido local, inmunogenicidad y efectos desconocidos sobre la fisiología de 45 células y tejidos en un paciente.

Aunque durante muchas décadas se han realizado amplias afirmaciones sobre el posible uso de muchas otras sustancias como posibles transportadores de matriz para terapias basadas en BMP para tratar defectos óseos, hasta ahora, tan solo se han desarrollado o aprobado las mencionadas anteriormente. Claramente, continúa 50 habiendo una necesidad de medios y métodos que sean eficaces y accesibles para administrar proteínas osteogénicas a los sitios de defectos óseos.

Sumario de la invención 55 La invención resuelve los problemas anteriores proporcionando una composición descrita en el presente documento como un "dispositivo de coágulo derivado de sangre entera" ("WBCD", Whole Blood Derived Coágulo Device) que pueden servir como un transportador para un compuesto osteogénico para tratar defectos óseos, incluyendo fracturas y sitios en un hueso que se caracterizan por crecimiento óseo inadecuado como se observa en diversas enfermedades óseas metabólicas. El WBCD descrito en el presente documento es una composición que comprende 60 sangre entera que forma un coágulo (grumo) que puede implantarse o inyectarse en un sitio de un defecto óseo deseado. El coágulo solo, carece de la integridad estructural que se requiere para para aplicar a los defectos óseos por inyección o implante en un sitio de un defecto óseo deseado Un WBCD, como el que se describe en el presente documento, es una composición que comprende sangre entera y también una cantidad suficiente de un ion de calcio para proporcionar un gel de coágulo, homogéneo, cohesivo, que puede utilizarse en una jeringa, inyectable y 65 maleable.

En una realización, la invención proporciona un dispositivo de coágulo derivado de sangre entera (WBCD) para el tratamiento de un defecto óseo en un individuo preparado por las etapas que comprenden:

(a) combinar: 5

(1) sangre entera,

(2) una proteína osteogénica,

(3) cloruro de calcio proporcionado de manera exógena y

(4) opcionalmente, una mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena,

(b) incubar los ingredientes combinados en la etapa (a) hasta que se forme un coágulo mecánicamente estable, en el que el ion de calcio proporcionado de manera exógena está presente a una concentración que es eficaz para proporcionar un gel de coágulo, homogéneo, cohesivo, que puede utilizarse en una jeringa, que es inyectable y maleable.

Preferentemente, un WBCD descrito en el presente documento comprende sangre entera autóloga extraída del individuo o sangre entera que se ha compatibilizado con el individuo.

En un WBCD descrito en el presente documento puede usarse cualquiera de una variedad de proteínas osteogénicas. Preferentemente, la proteína osteogénica es una proteína morfogenética ósea osteogénica (BMP, Bone Morphogenetic Protein) . Más preferentemente, una BMP osteogénica útil en las composiciones y métodos descritos en el presente documento se selecciona del grupo que consiste en BMP-2, BMP-4, BMP-6, BMP-7, sus heterodímeros y sus combinaciones. Preferentemente, una BMP, u otra proteína osteogénica, están presentes en un WBCD descrito en el presente documento a una concentración en el intervalo de 50 µg/ml a 500 µg/ml.

En otra realización preferida, un WBCD descrito en el presente documento se prepara usando ion de calcio proporcionado de manera exógena en el intervalo de 1 mM a 2, 5 mM, inclusive. Una fuente preferida de ion de calcio es cloruro de calcio. Un intervalo preferido para el uso de cloruro de calcio añadido de manera exógena en un WBCD es de 5 mM a 15 mM, inclusive.

En una realización preferida, un WBCD se prepara con una mezcla de fibrina y trombina (ingrediente opcional del punto 4 anterior) proporcionada de manera exógena. Las mezclas de trombina y fibrina útiles en un WBCD descrito en el presente documento pueden prepararse mezclando simplemente fibrina y trombina con el resto de ingredientes 35 del WBCD. Como alternativa, la fibrina y la trombina pueden mezclarse previamente o adquirirse como una mezcla, y la mezcla puede después añadirse al resto de ingredientes. Las mezclas de fibrina y trombina útiles en un WBCD incluyen lo que se conoce en la técnica como "cola de fibrina" o "sellador de fibrina". Las preparaciones comerciales de mezclas de fibrina y trombina, colas de fibrina y selladores de fibrina están fácilmente disponibles. La fibrina y la trombina disponibles en la técnica para su uso en un WBCD como el descrito en el presente documento no son una fuente de inmunogenicidad significativa que normalmente suscitaría una respuesta inmunitaria en la mayoría de individuos. Preferentemente, la mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena proporciona fibrina en el intervalo de 5 mg/ml a 10 mg/ml, inclusive, y trombina en el intervalo de 0, 5 mg/ml a 5 mg/ml. Para atrapar una BMP osteogénica y por lo tanto potenciar la retención de la BMP en el WBCD localmente en un sitio de defecto, se prefiere particularmente una mezcla de fibrina y trombina. La presencia de una mezcla de fibrina y trombina también 45 mejora la consistencia y otras características del WBCD. Por consiguiente, a medida que el tamaño de un defecto óseo disminuye o disminuye la distancia a reconectar por el crecimiento se... [Seguir leyendo]

1. Un dispositivo de coágulo derivado de sangre entera (WBCD) para el tratamiento de un defecto óseo en un individuo que comprende: 5

(1) sangre entera,

(2) una proteína osteogénica,

(3) cloruro de calcio proporcionado de manera exógena y

(4) opcionalmente, una mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena,

en el que el cloruro calcio proporcionado de manera exógena está presente en una cantidad que es eficaz para proporcionar un gel de coágulo homogéneo, cohesivo, que puede utilizarse en jeringa, que es inyectable y maleable.

2. Un WBCD según la reivindicación 1, en el que la sangre entera es una sangre entera autóloga extraída del 15 individuo o sangre entera que se ha compatibilizado con el individuo.

3. Un WBCD según la reivindicación 1 o la reivindicación 2, en el que la proteína osteogénica es una BMP osteogénica.

4. Un WBCD según la reivindicación 3, en el que la BMP osteogénica se selecciona del grupo que consiste en BMP2, BMP-3, BMP-6, BMP-7, sus heterodímeros y sus combinaciones.

5. Un WBCD según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en el que está presente la mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena. 25

6. Un WBCD según la reivindicación 5, en el que la mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena comprende fibrina en el intervalo de 5 mg/ml a 10 mg/ml, inclusive.

7. Un WBCD según la reivindicación 5, en el que la mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena 30 comprende trombina en el intervalo de 0, 5 mg/ml a 5 mg/ml.

8. Un WBCD según una cualquiera de las reivindicaciones 5-7, en el que la mezcla de fibrina y trombina proporcionada de manera exógena se combina con el cloruro de calcio proporcionado de manera exógena y con la proteína osteogénica para formar una primera mezcla; seguido de la incubación de la primera mezcla durante al menos 15 minutos; y después de esto se añade la sangre entera a la primera mezcla para formar una segunda mezcla, y la segunda mezcla se incuba durante aproximadamente 20 minutos.

9. Un WBCD según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, para su uso como un medicamento para el tratamiento de un defecto óseo en un individuo que tiene necesidad de dicho tratamiento. 40

10. Un WBCD para su uso según la reivindicación 9, en el que la sangre entera es sangre entera autóloga extraída del individuo o sangre entera que se ha compatibilizado con el individuo.

11. Un WBCD para su uso según la reivindicación 9 o la reivindicación 10, en el que dicho medicamento es para

administración por implante en el defecto óseo, o en el que dicho medicamento es para administración por inyección en el defecto óseo.

12. Un WBCD para su uso según una cualquiera de las reivindicaciones 9 a 11, en el que el defecto óseo es una fractura o en el que el individuo tiene una enfermedad ósea metabólica. 50

13. Un WBCD para su uso según la reivindicación 12, en el que la enfermedad ósea metabólica se selecciona del grupo constituido por osteoporosis, osteopenia y enfermedad de Paget.

14. Un kit para la preparación de un dispositivo de coágulo derivado de sangre entera (WBCD) según la 55 reivindicación 1, para el tratamiento de un defecto óseo que comprende:

1. un frasco que contiene una BMP osteogénica liofilizada,

2. un tampón para la reconstitución del polvo de la BMP liofilizada,

3. una jeringa y una aguja para la reconstitución de la BMP liofilizada en el tampón,

4. un vacutainer para recoger la sangre de un paciente,

5. una solución estéril de CaCl2 1 M,

6. una mezcla de fibrina y trombina,

7. un recipiente de plástico, siliconado, para mezclar la sangre entera con la BMP reconstituida,

8. una espátula o una jeringa para la aplicación del WBCD en extremos óseos durante cirugía abierta, e

9. instrucciones para la preparación y el uso del WBCD osteogénico usando sangre autóloga o compatibilizada.