PROCEDIMIENTO PARA LA OBTENCION DE UN PRODUCTO DE INGENIERIA TISULAR ORIENTADO A LA REGENERACION DE TEJIDO OSEO.

Procedimiento para la obtención de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración de tejido óseo.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración de tejidos óseos. Más en particular, la presente invención se refiere a un producto que comprende principalmente células mesenquimales de origen óseo expandidas, inmovilizadas sobre soportes óseos y amalgamadas mediante geles de fibrina. Dicho procedimiento comprende fundamentalmente las etapas de colonización de los soportes óseos y el amalgamado de las partículas colonizadas en base a geles de fibrina

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201030238.

Solicitante: BNAC DE SANG I TEIXTITS.

Nacionalidad solicitante: España.

Provincia: BARCELONA.

Inventor/es: GARCIA LOPEZ,JUAN, GODIA CASABLANCAS,FRANCESC, CAIRO BADILLO,JORDI JOAN, CAMINAL BOBET,MARTA, PLA CALVET,PABLO ARNAU, VIVES ARMENGOL,JOAQUIM, AGUIRRE CANYADELL,MARIUS.

Fecha de Solicitud: 19 de Febrero de 2010.

Fecha de Publicación: .

Fecha de Concesión: 11 de Enero de 2011.

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61F2/28 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61F FILTROS IMPLANTABLES EN LOS VASOS SANGUINEOS; PROTESIS; DISPOSITIVOS QUE MANTIENEN LA LUZ O QUE EVITAN EL COLAPSO DE ESTRUCTURAS TUBULARES, p. ej. STENTS; DISPOSITIVOS DE ORTOPEDIA, CURA O PARA LA CONTRACEPCION; FOMENTACION; TRATAMIENTO O PROTECCION DE OJOS Y OIDOS; VENDAJES, APOSITOS O COMPRESAS ABSORBENTES; BOTIQUINES DE PRIMEROS AUXILIOS (prótesis dentales A61C). › A61F 2/00 Filtros implantables en los vasos sanguíneos; Prótesis, es decir, elementos de sustitución o de reemplazo para partes del cuerpo; Dispositivos para unirlas al cuerpo; Dispositivos para proporcionar permeabilidad o para evitar que colapsen las estructuras tubulares del cuerpo, p. ej. stents (como artículos cosméticos, ver las subclases apropiadas, p. ej. pelucas o postizos, A41G 3/00, A41G 5/00, uñas artificiales A45D 31/00; prótesis dentales A61C 13/00; materiales para prótesis A61L 27/00; riñones artificiales A61M 1/14; corazones artificiales A61M 60/00). › Huesos (articulaciones A61F 2/30).
  • A61L27/38 A61 […] › A61L PROCEDIMIENTOS O APARATOS PARA ESTERILIZAR MATERIALES U OBJECTOS EN GENERAL; DESINFECCION, ESTERILIZACION O DESODORIZACION DEL AIRE; ASPECTOS QUIMICOS DE VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS; MATERIALES PARA VENDAS, APOSITOS, COMPRESAS ABSORBENTES O ARTICULOS QUIRURGICOS (conservación de cuerpos o desinfección caracterizada por los agentes empleados A01N; conservación, p. ej. esterilización de alimentos o productos alimenticios A23; preparaciones de uso medico, dental o para el aseo A61K). › A61L 27/00 Materiales para prótesis o para revestimiento de prótesis (prótesis dentales A61C 13/00; forma o estructura de las prótesis A61F 2/00; empleo de preparaciones para la fabricación de dientes artificiales A61K 6/80; riñones artificiales A61M 1/14). › Células animales (para utilizar en piel artificial A61L 27/60).

Clasificación PCT:

  • A61F2/28 A61F 2/00 […] › Huesos (articulaciones A61F 2/30).
  • A61L27/38 A61L 27/00 […] › Células animales (para utilizar en piel artificial A61L 27/60).

Fragmento de la descripción:

Procedimiento para la obtención de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración de tejido óseo.

La presente invención se refiere a un procedimiento para la preparación de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración de tejidos óseos. Más en particular, la presente invención se refiere a un producto que comprende principalmente células mesenquimales de origen óseo expandidas, inmovilizadas sobre soportes óseos y amalgamadas mediante geles de fibrina. Dicho procedimiento comprende fundamentalmente las etapas de colonización de los soportes óseos y el amalgamado de las partículas colonizadas en base a geles de fibrina.

La reconstrucción de segmentos óseos debido a traumatismos, enfermedades degenerativas, inflamación y el tratamiento quirúrgico de tumores es un problema clínico no resuelto. Los tratamientos disponibles en la actualidad incluyen el trasplante de tejido óseo autólogo, heterólogo y la utilización de implantes en base a diversos tipos de biomateriales. Entre las anteriores aproximaciones el autoinjerto de hueso obtenido de diversas localizaciones, como por ejemplo la cresta ilíaca, es el tratamiento preferido para una amplia variedad de condiciones ortopédicas. Entre estas se encuentran el reemplazo de defectos óseos, la consolidación de fracturas complicadas o los defectos de unión. La utilización de tejido autólogo como vehículo de la regeneración ósea cumple una serie de requisitos básicos claves, aporta una matriz estructural osteoinductiva, factores de crecimiento que promueven la vascularización y osteoinducción del implante e introduce células con potencial osteogénico.

A pesar de los beneficios derivados, desde un punto de vista exclusivamente mecanístico, la utilización de autoinjertos en la práctica clínica presenta una serie de importantes inconvenientes. Frecuentemente, no se consigue una sustitución completa del tejido óseo dañado con el autoinjerto. Esta circunstancia puede desencadenar a largo plazo en la rotura del injerto. Se ha estimado que transcurridos 10 años el porcentaje de rotura es del 60% y se encuentra asociada a multitud de factores como la disminución en la mineralización del hueso neoformado, la producción de microfracturas o la actividad de los osteoclastos (Wheeler DL y otros, Allograft bone decreases in strength in vivo over time. Clin Orthop Relat Res. 2005;435:36-42.). Por otro lado, la obtención quirúrgica del hueso autólogo frecuentemente lleva asociada una elevada morbilidad variable (Laurie SW y otros, Donor-site morbidity after harvesting rib and iliac bone. Plast Reconstr Surg. 1984;6:93-98.) en función de la localización anatómica y la técnica de extracción (Chou LB y otros, Stress fracture as a complication of autogenous bone graft harvest from the distal tibia. Foot Ankle Int. 2007;2:199-201; Brawley SC y otros, Results of an alternative autogenous iliac crest bone graft harvest method. Orthopedics. 2006;4:342-346.).

La utilización de hueso humano procedente de bancos de tejidos soluciona el problema de la morbilidad asociada a los autoinjertos, pero carece de los beneficios asociados a la actividad regeneradora aportada por el componente celular, la cual se ha determinado como un factor clave. Este tipo de injertos presentan una incorporación lenta en el hueso nativo que puede acabar produciendo inestabilidad mecánica durante esfuerzos o poca afinidad celular, circunstancias que se traducen en la no unión con el hueso nativo (Enneking WF y otros, Observations on massive retrieved human allografts. J Bone Joint Surgery. 19 91;73:1123-1142; Turk JB y otros, Bone source from craneomaxillofacial reconstruction. Facial Plast Surg. 2000;16:7-14). Esta problemática sitúa la tasa de fracaso de esta técnica entre el 10 y el 40% (Ottoleughi CE. Massive osteo and osteo-articular bone grafts: technique and results of 62 cases. Clin Orthop Relat Res 1972;87:156-64). Por esta razón, aunque se disponga de tejido óseo de banco, el tratamiento más frecuente de lesiones óseas importantes es el autoinjerto.

Como respuesta a la problemática mencionada, la presente invención da a conocer un procedimiento para preparar un producto basado en la ingeniería tisular, cuya utilización resulta en una alternativa terapéutica eficaz. El uso del producto obtenido mediante el procedimiento que da a conocer la presente invención se fundamenta en la utilización de matrices en base a biomateriales, combinadas con células madre para inducir la regeneración de los tejidos óseos dañados.

Las matrices utilizadas en la presente invención muestran varias características, que resultan claves para realizar la función de soporte a la reconstrucción del tejido diana. Entre estas características se destacan que son biocompatibles, reabsorbibles, poseen integridad estructural y características mecánicas que se adecúan a la zona de implantación. Además, deben ser capaces de generar un entorno biológico que garantice el aporte de nutrientes a las células para asegurar que estas puedan realizar su función regeneradora. A las anteriores características debe añadirse que una matriz orientada a la regeneración de tejidos óseos debería poseer capacidad de inducir osteoinducción.

El segundo componente fundamental del producto de ingeniería tisular de la presente invención son las células. Dichas células también exhiben varias características relevantes tales como la facilidad y seguridad de su preparación, son una fuente segura desde el punto de vista citogenético y tienen propiedades de multipotencialidad, que les permite diferenciarse hacia células responsables de la producción de tejido óseo, los osteoblastos.

Por lo tanto, la presente invención da a conocer un procedimiento para la preparación de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración ósea. Dicho procedimiento se fundamenta en la utilización de células mesenquimales expandidas, de origen autólogo o alogénico, procedentes de la médula ósea, dichas células se inmovilizan sobre soportes en base a partículas de hueso desantigenizado o desantigenizado/desmineralizado. El producto obtenido por dicho procedimiento se amalgama y estabiliza en la zona de implantación utilizando geles de fibrina. El tratamiento con el producto obtenido por el procedimiento de la presente invención tiene como principal ventaja respecto de los tratamientos basados en el autoinjerto, que no es necesario someter al receptor de la terapia a una o varias intervenciones de cirugía mayor para la extracción del material biológico.

El material celular necesario para la preparación del producto de Ingeniería Tisular según la presente invención se obtiene mediante la extracción de médula ósea que se realiza de forma ambulatoria. Esta aproximación, por lo tanto, evita las complicaciones potencialmente graves derivadas de la obtención de material óseo autólogo tales como dolor crónico, afectación del tejido nervioso y arterial, inestabilidad de la pelvis, infección y cicatrices (Banwart JC y otros, Iliac crest bone graft harvest donor site morbidity. A statistical evaluation. Spine. 1995;20:1055-1060).

Por otro lado, el procedimiento según la presente invención, que utiliza de forma combinada células mesenquimales y una matriz de reconocida capacidad osteinductora, preferentemente hueso desantigenizado o desantigenizado/desmineralizado permite superar las limitaciones impuestas por la utilización de hueso procedente de banco de tejidos sin componente celular, que muestra un Indice de fracaso en la integración ósea de entre el 10% y el 40%.

La combinación de matrices óseas desmineralizadas/desantigenizadas o desantigenizadas con médula ósea no procesada ha demostrado acelerar y incrementar la formación de hueso en comparación a la utilización de la matriz ósea por sí sola (Rougraft BT., Treatment of active unicameral bone cysts with percutaneous injection of demineralizaed bone matrix and autogenous bone marrow. J. Bone Joint Surg. Am. 2002;84:921). Aunque este resultado pone de manifiesto que la médula ósea, es decir las células con posible potencial osteogénico contenidas en ella, puede ser un elemento clave en la actividad terapéutica del producto, al actuar como catalizadores de la formación de tejido sano.

Sin embargo, la médula ósea está constituida por un conjunto celular heterogéneo que incluye todas las células de linaje hematopoyético, células endoteliales, células de tejido adiposo así como un porcentaje, menor al 0,01% de células mesenquimales multipotentes. Esta población de células mesenquimales es la que mediante...

 


Reivindicaciones:

1. Procedimiento para la preparación de un producto de ingeniería tisular orientado a la regeneración de tejidos óseos que comprende las etapas de:

a) expansión de células mesenquimales;

b) conjugación/inmovilización de las células mesenquimales obtenidas en (a) en matrices óseas;

c) lavado de la suspensión ósea; y

d) acondicionado final (amalgamado).

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, en el que la etapa de conjugación/inmovilización se realiza mediante un sistema dinámico o un sistema estático.

3. Procedimiento, según la reivindicación 1 ó 2, en el que la matriz ósea es hueso desantigenizado.

4. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que la matriz ósea es hueso desantigenizado/desmine- ralizado.

5. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el lavado se realiza con solución salina fisiológica.

6. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el lavado se realiza en ciclos y el agente de lavado se elimina mediante filtración.

7. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que la relación número de células por centímetro cúbico de matriz ósea en la etapa de conjugación (b) se encuentra en el intervalo de 1x102 a 1x108 células por centímetro.

8. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el tiempo de conjugación/inmovilización (b) se encuentra en el intervalo de 4 a 24 horas.

9. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que la etapa de conjugación/inmovilización (b) se realiza en unas condiciones de temperatura de 37ºC, una saturación de CO2 del 5% y humedad relativa del 95%.

10. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que la agitación cuando se utiliza el sistema dinámico en la etapa de conjugación/inmovilización (b) se realizan en un intervalo de 1 a 120 rpm.

11. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el rendimiento de inmovilización de la etapa de conjugación/inmovilización (b) es superior al 80% y la viabilidad de las células, determinada mediante tinción de núcleos o ensayos metabólicos indirectos, es superior al 90%.

12. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el acondicionado final se realiza mediante el amalgamado con un gel de fibrina.

13. Procedimiento, según las reivindicaciones anteriores, en el que el acondicionado final se realiza en el momento previo de la aplicación del producto al paciente.

14. Uso de un producto que comprende células mesenquimales inmovilizadas en una matriz ósea, obtenido mediante el procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, para la fabricación de un medicamento utilizado en la regeneración ósea.


 

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