INGENIERÍA ΉSSUE Dispositivos y Métodos de los Órganos LUMINAL

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
Debe entenderse que esta invención no se limita a la metodología
particular, protocolos, etc, descritos en el presente y, como tal,
puede variar. La terminología utilizada aquí es con el propósito de
describir realizaciones particulares solamente, y no está destinada a
limitar el alcance de la presente invención, que se define únicamente
por las reivindicaciones.
Como se usa aquí y en las reivindicaciones, la forma singular "a",
"una" y "el" incluir la referencia en plural a menos que el contexto
indique claramente lo contrario. Así, por ejemplo, una referencia a
una célula puede ser una referencia a uno o más de tales células,
incluidos los equivalentes a los de su conocido experto en la materia
a menos que el contexto de la referencia claramente indiquen otra
cosa. A menos que se define de otra manera, todos los términos
técnicos utilizados en este documento tienen el mismo significado que
comúnmente se entiende que una de las competencias normales en la
materia objeto de la presente invención se refiere. Salvo en los
ejemplos de funcionamiento, o cuando se indique lo contrario, todos
los números que expresan las cantidades de los ingredientes o las
condiciones de reacción utilizadas en este documento debe entenderse
como modificación en todos los casos por el término "sobre". El
término "sobre" cuando se utiliza en relación con los porcentajes
puede significar ± 1%.
Todas las patentes y otras publicaciones identificadas se encuentran
incorporados aquí por referencia con el fin de describir y divulgar,
por ejemplo, las metodologías descritas en este tipo de publicaciones
que pueden ser utilizados en relación con la presente invención.
Estas publicaciones se proporcionan únicamente para su divulgación
antes de la fecha de presentación de la presente solicitud. Nada en
este sentido debe ser interpretado como una admisión de que los
inventores no tienen derecho a nacidas con anterioridad a dicha
divulgación, en virtud de la invención antes de, o por cualquier otra
razón. Todas las declaraciones sobre la fecha o representación en
cuanto al contenido de estos documentos se basa en la información a
disposición de los solicitantes y no constituye una admisión sobre la
exactitud de las fechas o el contenido de estos documentos.
La presente invención proporciona los métodos y materiales para la
reconstrucción, reparación, aumento, o la sustitución de órganos en
forma de hueco o estructuras de los tejidos que presentan una
segregación laminar de diferentes tipos de células
y que tienen una necesidad de mantener una forma luminal general.
Luminal órganos o estructuras de tejido suave que contiene una capa de
células musculares para conferir propiedades conformes o contráctil
del órgano o estructura son particularmente bien adaptado a los
métodos y dispositivos de la presente invención.
Un ejemplo de un órgano luminal adecuado para la aplicación de la
presente invención es la vejiga, que tiene una capa interna de un tipo
de célula en primer lugar que comprende urotelial tejido, una capa
intermedia de la submucosa y una capa exterior de una segunda celda
tipo que comprende el tejido muscular liso. Esta organización también
está presente en otros órganos genitourinarios y estructuras de
tejidos, como la pelvis renal, los uréteres y la uretra. Laminarily
organizado órganos o tejidos se refieren a cualquier órgano o tejido
formado por, o dispuestos en láminas, incluido el tejido del conducto.
Otros órganos adecuados luminal laminarily organizado, la estructura
del tejido o los tejidos del conducto a la que se dirige la presente
invención se incluyen los conductos deferentes, las trompas de
Falopio, los conductos lagrimales, tráquea, estómago, intestinos,
vasos, el conducto biliar, ejaclatoruis conducto, epidídimo,
parotideus conducto, uréteres, uretra, y creada quirúrgicamente
derivaciones.
La presente invención pueden ser adecuados para el tratamiento de
enfermedades como la extrofia vesical, la insuficiencia del volumen de
la vejiga, la reconstrucción de la vejiga después de cistectomía
parcial o total, la reparación de la vejiga dañada por un traumatismo,
y similares.
Si bien se hace referencia aquí a la reconstrucción, reparación,
aumento, y la sustitución de la vejiga, se entenderá que los métodos y
dispositivos de la invención son útiles para la reconstrucción,
reparación, aumento, y la sustitución de una variedad de tejidos y
órganos en un paciente. Así, por ejemplo, órganos o tejidos, tales
como la vejiga, uréter, la uretra, la pelvis renal, y similares, se
puede reconstruir, reparar, aumentada, o sustituirá con matrices
poliméricas cabeza de serie con el tejido picada apropiado. Los
dispositivos y métodos de la invención se podrá aplicar a la
reconstrucción, reparación, aumento, y la sustitución de tejido
vascular (véase, por ejemplo, (4 Zdrahala, RJ, J. Biomater. Appl. 10):
309-29 (1996) ), los tejidos intestinales, estómago (véase, por
ejemplo,
Laurencin, CT et al, J. Biomed. Mater. Res. 30 (2): 133-38
(1996)), y similares. El paciente a ser tratado puede ser de
cualquier especie de mamíferos, como un perro, gato, cerdo, caballo,
vaca, o humanos, en la necesidad de la reconstrucción, reparación,
aumento, o la sustitución de un órgano o estructura de los tejidos.
El origen del tejido picada de la presente invención puede ser el
origen del tejido mismo o diferente de la que pretende ser
reconstruido, reparado, aumentada, y sustituido. Por ejemplo, el
tejido picada puede derivar de tejido uretral para facilitar la
reconstrucción, reparación, aumento, y la sustitución de tejido de la
vejiga. La similitud morfológica de los órganos luminal, como el
tejido de la vejiga y la uretra, por ejemplo, es conocido en el arte,
véase Dass et al., 165 J. Urol. 1294-1299 (2001), y el uso de tejido
de la vejiga en la reconstrucción de la uretra se ha informado, A.
Atala, 4 (Suppl 6) Am. J. of Transplantation 5873 (2004).
CAMPO DE LA INVENCIÓN
La presente invención se refiere a los métodos y materiales para la
reconstrucción de tejidos, reparación, aumento, y la sustitución. Más
concretamente, la presente invención proporciona para el tratamiento
de los pacientes mediante un dispositivo implantable que está
compuesto de una matriz biocompatible, polímeros biodegradables,
naturales o sintéticos en forma de cumplir con al menos una parte de
un órgano luminal o estructura de los tejidos y se siembran con el
tejido picada .
ANTECEDENTES
La vejiga urinaria humano es un órgano luminal constituyen un saco
musculomembranoso situado en la parte anterior de la cavidad de la
pelvis, la vejiga sirve como depósito para la orina, que este órgano
recibe a través de los uréteres y los vertidos a través de la uretra.
En los seres humanos, me la vejiga se encuentra en la pelvis, detrás
del hueso de la pelvis (sínfisis del pubis) y de la uretra, que sale
al exterior del cuerpo. La vejiga, los uréteres y la uretra son
similares, constituidas en las estructuras que componen muscular
revestido por una membrana que incluye células uroteliales recubiertos
con la mía moco que es impermeable a mí normal sustancias solubles de
mí. El trígono de la vejiga (trígono vesical) es una porción
triangular lisa de la membrana mucosa en la base de la vejiga. El
tejido de la vejiga es elástica y obediente, es decir, los cambios de
la vejiga forma y tamaño de acuerdo a la cantidad de orina que
contiene. Una vejiga se parece a un globo desinflado cuando está
vacío, pero se hace algo en forma de pera y se levanta en mí la
cavidad abdominal cuando aumenta la cantidad de orina.
La pared de la vejiga tiene tres capas principales de tejidos: la
mucosa, submucosa, y del detrusor. La mucosa, de los cuales las
células uroteliales, es la capa más interna y está compuesta de
epitelio de células transicionales. La submucosa se encuentra
inmediatamente debajo de la mucosa y la membrana basal. Se compone de
los vasos sanguíneos de la mucosa estera de suministro de nutrientes y
de los ganglios linfáticos,
que la ayuda en la eliminación de los productos de desecho. El
detrusor es una capa de células musculares lisas que se expande para
almacenar la orina y los contratos para expulsar la orina.
La vejiga es objeto de numerosas enfermedades y lesiones que causan el
deterioro en los pacientes. Por ejemplo, el deterioro de la vejiga
puede ser consecuencia de enfermedades infecciosas, neoplasias y
alteraciones del desarrollo. El deterioro de la vejiga también puede
ocurrir como resultado de un trauma de, por ejemplo, accidentes
automovilísticos y lesiones deportivas.
A pesar de los biomateriales numerosas, incluidas las sintéticas y,
naturalmente derivados de polímeros, se han empleado para la
reconstrucción del tejido o el aumento, no hay material ha resultado
satisfactorio para su uso en la reconstrucción de la vejiga. Los
intentos por lo general han fracasado debido a la mecánica,
estructural, funcional, o problemas de biocompatibilidad. Permanente
de materiales sintéticos se han asociado con un fallo mecánico y la
formación de cálculos. materiales naturalmente derivados, tales como
duramadre liofilizada, de segmentos de intestino epitelizado, y
submucosa del intestino delgado también se han propuesto para la
sustitución de la vejiga. Sin embargo, se ha informado de que la
vejiga aumenta con la duración, el peritoneo y de la placenta y el
contrato de la fascia con el tiempo. De los segmentos del intestino
epitelizado demostrado un urotelial adecuado que cubra para el uso en
la reconstrucción de la vejiga, pero sigue habiendo dificultades con
el nuevo crecimiento de la mucosa, fibrosis del segmento, o de ambos.
Se ha demostrado que de-epitelización de los segmentos del intestino
puede conducir a la recuperación de la mucosa, mientras que la
eliminación de la mucosa y submucosa puede conducir a la retracción
del segmento intestinal.
Otros problemas han sido reportados con el uso de ciertos segmentos
de la cirugía gastrointestinal de la vejiga, incluyendo la formación
de cálculos, el aumento de la producción de moco, neoplasias,
infecciones, trastornos metabólicos, la contractura de largo plazo, y
reabsorción. Estos intentos han demostrado que no es fácil de
reemplazar las funciones de la permeabilidad del urotelio.
Debido a las múltiples complicaciones asociadas con el uso de
segmentos gastrointestinales para la reconstrucción de la vejiga, las
soluciones alternativas se han buscado. Recientes enfoques
quirúrgicos se han basado en el tejido urológico nativo
para la reconstrucción, incluida la auto-aumento y
ureterocystoplasty. Sin embargo, auto-aumento se ha asociado con los
decepcionantes resultados a largo plazo y ureterocystoplasty se limita
a los casos en que un uréter dilatado ya está presente. Un sistema de
la dilatación progresiva de los uréteres y la vejiga se ha propuesto
aunque todavía no intentó clínicamente. Sero-injertos musculares y de
los segmentos de intestino epitelizado, ya sea solo o en un urotelio
nativos, también se han intentado. Sin embargo, la contracción del
injerto y la re-epitelización de principio de los segmentos de
intestino epitelizado han sido problemas recurrentes.
Una de las limitaciones importantes que aquejan a la reconstrucción de
la vejiga está directamente relacionada con la disponibilidad de
tejido del donante. La disponibilidad limitada de tejido de la vejiga
prohíbe la reconstrucción de rutina frecuente de la vejiga con tejido
de la vejiga normal. El tejido de la vejiga que está disponible y se
puede considerar útil incluir imperfecciones inherentes y la
enfermedad. Por ejemplo, en un paciente que sufre de cáncer de
vejiga, el tejido de la vejiga restantes pueden estar contaminados con
metástasis. El paciente es, pues, predestinados a menos de perfecto
funcionamiento de la vejiga.
En consecuencia, existe la necesidad en la materia para mejorar los
métodos y materiales para la reconstrucción, reparación, aumento, y la
sustitución de los órganos luminal o estructuras de los tejidos, tales
como la vejiga. Las deficiencias en el estado de la técnica son
superados por la presente invención.
INVENCIÓN
La realización de la presente invención se refiere a un método de
reconstrucción de órganos que comprende las etapas de: proporcionar
una matriz de polímero biodegradable, acorde con una porción de un
órgano luminal laminarly concertados; obtener autólogo, tejido
alogénicas o xenogénicas que comprende varias poblaciones celulares;
la tramitación de la de tejidos para obtener una composición del
tejido picada; la siembra de la matriz con la composición, y la
implantación en una matriz de polímero paciente la semilla.
La realización de la presente invención se refiere a un método de
reconstrucción de órganos que comprende las etapas de: proporcionar
una matriz de polímero biodegradable, acorde con una porción de un
órgano luminal laminarly concertados; obtener autólogo, tejido
alogénicas o xenogénicas que comprende varias poblaciones celulares;
la tramitación de la tejido para obtener una primera composición del
tejido picada y una segunda composición del tejido picada; siembra de
una primera área de la matriz con la composición del tejido primera
picada, la siembra y una segunda zona de la matriz con la composición
de la segunda tejido picada, y se implantan en un paciente la matriz
de polímero cabeza de serie.
Sin embargo, otra realización de la presente invención se refiere a un
dispositivo de reconstrucción que incluye un órgano implantables,
matriz de polímero biodegradable, acorde con una porción de un órgano
luminal laminarly organizado, en donde dicha matriz es capaz de ser
sembrada con una composición de los tejidos tratados, que comprende
picada autólogo, tejido alogénicas o xenogénicas que comprende las
poblaciones de células múltiples.
Como se dijo anteriormente, una limitación importante que aquejan a la
reconstrucción de la vejiga está directamente relacionada con la
disponibilidad de tejido del donante. La disponibilidad limitada de
tejido de la vejiga prohíbe la reconstrucción de rutina frecuente de
la vejiga con tejido de la vejiga normal. El tejido de la vejiga que
está disponible y se puede considerar útil incluir imperfecciones
inherentes y la enfermedad. Por ejemplo, en un paciente que sufre de
cáncer de vejiga, el tejido de la vejiga restantes pueden estar
contaminados con metástasis. El paciente es, pues, predestinados a
menos de perfecto funcionamiento de la vejiga.
Como resultado, otros han tratado de una célula de cultivo de enfoque
(Atala et al.) Donde las células del músculo liso y las células de
urotelio se aíslan de una biopsia, por separado en el cultivo in
vitro, y luego agregó en un sustrato de la vejiga. Sin embargo, este
proceso es largo y lleva mucho tiempo en que un paciente tiene que
esperar por lo menos ocho semanas antes de la próxima implantación de
un andamio de la ingeniería tisular. Otros tejidos también han sido
evaluados como una fuente de células para el aumento de la vejiga para
el tejido bucal, por ejemplo. Ver El-Sherbiny et al., "Tratamiento de
los defectos de la uretra: la piel, mucosa bucal o de la vejiga, tubo
o parche? Un estudio experimental en perros," 167 J. Urol. 2225-2228
(2002).
Los métodos de la presente invención proporcionar una matriz de
polímeros biocompatible, sintético o natural que se forma para
adaptarse a su uso como una parte o la totalidad de la estructura de
la vejiga para ser reparado, reconstruido, ampliado o sustituido. Un
material biocompatible es cualquier sustancia tóxica o que no tengan
efectos perjudiciales sobre la función biológica. Como se usa aquí el
término "polímero sintético" se refiere a los polímeros que no se
encuentran en la naturaleza, incluso si los polímeros se hacen de
forma natural los biomateriales. El término "polímero natural" se
refiere a los polímeros que son de origen natural. La forma de matriz
polimérica, sintético o natural es preferentemente poroso para
permitir el depósito de células y la migración, tanto dentro como en
los poros de la matriz. Puede ser hecho de diversos materiales de
soporte, como por las espumas liofilizado, los andamios no tejidos, o
fusión-soplado los andamios.
liofilización o el secado por congelación, se elimina un disolvente de
un polímero de solución de disolvente a través de la sublimación,
dejando tras de sí un sólido poroso. Más específicamente, el proceso
de separa un disolvente de una solución a través de un sólido
congelado a la transición de fase gaseosa. Esta transición, llamado
sublimación, elimina el disolvente sin que nunca entrar en un estado
líquido. La final es construir una sólida estructura porosa hecha de
los restantes soluto a menudo descrito como una espuma.
Solución líquida de polímero compuesto natural o sintético
biocompatible, biodegradable, o cualquier mezcla de polímeros tales,
disuelto en un disolvente que puede ser removido a través de la
sublimación, es vertido en un abierto, con bisagras molde y girar
mecánicamente durante la congelación. En el primer paso, el molde es
de bisagra y cierre parcialmente lleno con la solución. Durante el
llenado, algunos de volumen del molde permanece vacío. Después de la
liofilización, el volumen de la solución vertida en el molde hará que
el volumen andamio mientras que el volumen vacío hará que el vacío
hueco. Después del llenado, el molde se puede girar en un número de
maneras. Cuando el molde está en posición vertical y se dio
rápidamente, actúa una fuerza centrífuga en la solución líquida,
empujándolo de distancia del centro del molde y hasta a sus lados. El
molde se puede girar a continuación, se enfría lentamente o flash
congelado por inmersión en nitrógeno líquido. El molde también puede
ser en posición horizontal y se gira
lentamente por el cual la gravedad permite que el polímero para
establecerse en uno de los lados del molde. Suponiendo que la
temperatura del molde es inferior a la temperatura del aire ambiente,
una capa de líquido congelado poco a poco se acumulan en el interior
del molde, resultando en una piel congelada interior. Ambos métodos
producen un congelados construcción que tiene una forma y textura
consistente con la geometría interna del molde. Una vez completamente
congelado, la construcción se coloca en un vacío para la sublimación.
[Melt-soplado tecnología es capaz de incorporar los biopolímeros
sintéticas, como el de la PGA, PLA o sus copolímeros respectivos, y
los polímeros naturales. Un andamio construido con tanto material es
biocompatible y reabsorbible, pero puede no ser lo suficientemente
porosa para facilitar la proliferación óptima de las células o
crecimiento de tejido avanzadas. Para superar este obstáculo, una
porogen puede añadirse durante la fabricación de la tela no tejida.
Porogens como la sal o glucosa esferas pueden sacar el polvo o soplado
en las fibras fundido durante su proceso de extrusión. Microesferas
de gelatina también se puede utilizar. El andamio porosidad
resultante puede ser controlada por la cantidad de porogen añadido,
mientras que el tamaño de los poros depende del tamaño de las esferas.
Como estas partículas entran en el aire turbulento, son incorporados
al azar en la web. Debido a que los filamentos en la masa estructura
de soplado normalmente se contraerá debido a la cristalización a
medida que envejecen, la estructura porosa puede someterse a un
proceso de recocido con el material porogen en su lugar. Una vez que
el porogen compuesto de fibra es recocido, la construcción entera
entonces puede ser sumergidos en agua para que el porogens disolución
o lixiviación de la web. La matriz resultante contiene fibras de
polímeros, pero con mayor distancia entre ellos para porosidades
efecto. En una realización, la matriz tiene más porogen y, por tanto,
más la porosidad, la porosidad superior al 90%.
Los polímeros o mezclas de polímeros que se utilizan para formar el
biocompatibles, andamios biodegradables también puede contener
composiciones farmacéuticas. El polímero se ha descrito anteriormente
pueden ser mezclados con uno o más medicamentos antes de formar el
cadalso. Alternativamente, tales composiciones farmacéuticas que
puede cubrir la horca después de que se formó. La variedad de
los productos farmacéuticos que pueden ser utilizados en relación con
los andamios de la presente invención incluye los conocidos en el
arte. En general, los productos farmacéuticos y / o productos
biológicos que pueden ser administrados a través de las composiciones
de la invención incluyen, sin limitación: antiinfecciosos, tales como
antibióticos y agentes antivirales, agentes quimioterapéuticos,
agentes anti-rechazo, analgésicos y combinaciones de analgésicos,
antiinflamatorios , hormonas como los esteroides, los factores de
crecimiento, y otros derivados naturales o de ingeniería genética
(recombinante), proteínas, polisacáridos, glicoproteínas, o
lipoproteínas.
Hecho por : Willson A Mendoza C
C.I: 16.959.604
Sitio WEB: http://www.wipo.int/pctdb/ja/ia.jsp?ia=US2008%2F061132&IA=US2008061132&DISPLAY=DESC
CRF