BRPI0709714A2

BRPI0709714A2 - composiÇço de matriz àssea desmineralizada e mÉtodos para tratar um paciente e para preparar uma composiÇço de matriz àssea desmineralizada

Info

Publication number: BRPI0709714A2
Application number: BRPI0709714-0A
Authority: BR
Inventors: Kathy L Charmness; Willian F Mckay; Susan J Drapeau; Nelson L Scarborough
Original assignee: Warsan Orthopedic Inc
Priority date: 2006-05-01
Filing date: 2007-04-30
Publication date: 2011-07-26
Also published as: US7838022B2; US8431147B2; WO2007130906A3; WO2007130906A2; US8039016B2; US20070254042A1; EP2021044A2; AU2007248196A1; CN101466415A; US20100209474A1; US8282953B2; US20120009230A1; US20100297255A1; CA2650955A1; US9364582B2; US20080152691A1

Abstract

COMPOSIÇçO DE MATRIZ àSSEA DESMINERALIZADA E MÉTODOS PARA TRATAR UM PACIENTE E PARA PREPARAR UMA COMPOSIÇçO DE MATRIZ àSSEA DESMINERALIZADA São descritas composições médicas maleáveis tais como pastas ou mastiques que incluem sólidos combinados com um veículo líquido. Os sólidos podem incluir colágeno em partículas e matriz óssea desmineralizada em partículas O veículo líquido inclui um meio aquoso compreendendo um ou mais polissacarídeos. São também descritos métodos para preparar e usar tais composições médicas.

Description

"COMPOSIÇÃO DE MATRIZ ÓSSEA DESMINERALIZADA EMÉTODOS PARA TRATAR UM PACIENTE E PARA PREPARAR UMACOMPOSIÇÃO DE MATRIZ ÓSSEA DESMINERALIZADA"FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

A presente invenção diz respeito em geral a implantesmédicos. Em aspectos mais particulares, a presente invenção diz respeito aformulações de implante osteoindutivo contendo matriz ósseadesmineralizada.

Uma ampla variedade de formulações de implante foi sugeridana técnica para o tratamento de defeitos ósseos. Além da enxertia ósseatradicional, inúmeros substitutos de enxerto ósseo sintéticos foram usados ouexplorados, incluindo alguns materiais que contêm matriz ósseadesmineralizada. Mostrou-se que a matriz óssea desmineralizada exibe acapacidade de induzir e/ou conduzir a formação do osso. Assim, é desejávelimplantar e manter a matriz óssea desmineralizada em um sítio no qual ocrescimento ósseo é desejado.

Entretanto, a natureza benéfica da matriz ósseadesmineralizada é suscetível ao rompimento pela incorporação de materiaisou técnicas incompatíveis durante a formulação do material de implantemédico. Ao mesmo tempo, composições de implante efetivas têm que exibirpropriedades que retêm a matriz óssea desmineralizada no sítio do implante, eque comporta bem no ambiente de operação. Igualmente, é de considerávelimportância comercial que a formulação seja produzida sem ônus de custos,equipamento ou material excessivo.

Em vista dos fundamentos na área das formulações de matrizóssea desmineralizada, existe a necessidade de formulações de produtos queexibem a capacidade de induzir e/ou suportar o crescimento ósseo através deuma região desejada, que são facilmente produzidos, e que demonstrampropriedades de manipulação aceitáveis para cirurgiões.SUMÁRIO

Em um aspecto, a presente invenção fornece uma composiçãode matriz óssea desmineralizada. A composição compreende sólidosbiorressorvíveis misturados com um veículo líquido para formar umacomposição de implante maleável, com os sólidos biorressorvíveis presentesem um nível de cerca de 0,1 grama por centímetro cúbico (g/cm ) a cerca de0,7 g/cm3 da composição. Os sólidos biorressorvíveis incluem um material decolágeno sólido particulado e um material sólido de matriz ósseadesmineralizada em partículas, com o material de colágeno sólido particuladopresente em uma razão de peso não inferior a cerca de 1:12 e não superior acerca de 1:2 relativo ao material sólido de matriz óssea desmineralizada empartículas. O veículo líquido compreende um gel aquoso incluindo umpolissacarídeo biocompatível, com o polissacarídeo biocompatível presenteem um nível de cerca de 0,01 a cerca de 0,5 g/cm da composição e, em certasformas, cerca de 0,1 g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3 da composição. O materialsólido de matriz óssea desmineralizada incorporado na composição podeexibir osteoindutividade. Em certas formas, tais composições maleáveis sãomateriais em pasta dispersáveis nos quais os sólidos biorressorvíveis estãopresentes em um nível de cerca de 0,1 g/cm3 a cerca de 0,25 g/cm3 dacomposição, e o polissacarídeo está presente em um nível de cerca de 0,01g/cm3 a cerca de 0,03 g/cm3 da composição. Em outras modalidadesinventivas, tais composições maleáveis são mastiques retentores de forma nosquais os sólidos biorressorvíveis estão presentes em um nível de cerca de 0,2g/cm3 a cerca de 0,4 g/cm3 da composição, e o polissacarídeo está presente emum nível de cerca de 0,02 a cerca de 0,5 g/cm3, e em certas formas cerca de0,02 g/cm3 a cerca de 0,05 g/cm3 da composição. O polissacarídeo nestascomposições inventivas pode ser um material de alginato, pectina ouquitosano, ou uma combinação de qualquer ou todos estes, com alginatosfornecendo pastas e mastiques osteoindutivas particularmente vantajosas.Em uma outra modalidade, a invenção fornece umacomposição de matriz óssea desmineralizada que contém um veículo líquidocompreendendo um gel aquoso incluindo um polissacarídeo biocompatível, ogel aquoso em mistura com os sólidos para formar uma composição maleável.

Os sólidos desta modalidade compreendem um material de colágeno empartículas quimicamente reticulado e um material de matriz ósseadesmineralizada em partículas. A composição de matriz ósseadesmineralizada pode exibir osteoindutividade.

Em uma outra modalidade, a invenção fornece umacomposição de matriz óssea desmineralizada que inclui um veículo líquidocompreendendo um gel aquoso incluindo um polissacarídeo biocompatível, ogel aquoso sendo em mistura com os sólidos particulados para formar umacomposição maleável. Os sólidos particulados incluem um material deesponja biorressorvível fragmentado e um material de matriz ósseadesmineralizada. O material de esponja biorressorvível fragmentado podecompreender um material de esponja que tornou-se uma forma em partículas,tal como um material de esponja fragmentado aleatoriamente (por exemplo,moído).

Em uma outra modalidade, a presente invenção fornece umacomposição de matriz óssea desmineralizada que inclui um veículo líquidocompreendendo um gel aquoso incluindo um polissacarídeo, o gel aquososendo em mistura com o material de matriz óssea desmineralizada, em que omaterial de matriz óssea desmineralizada está na forma de fitas tendo umalargura mediana de pelo menos cerca de 0,2 mm e, em certas formas, pelomenos cerca de 0,5 mm. Em certas modalidades, as fitas têm uma larguramediana na faixa de cerca de 0,2 mm a cerca de 3 mm (mais preferivelmentecerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm), um comprimento mediano na faixa decerca de 5 mm a cerca de 2,0 mm, e uma espessura mediana na faixa decerca de 0,02 mm a cerca de 0,2 mm. Em certas modalidades adicionais, opolissacarídeo é um alginato e/ou o polissacarídeo tem um peso molecular depelo menos cerca de 2 kilodaltons, por exemplo, na faixa de cerca de 2 a cercade 1.000 kilodaltons. Em aspectos adicionais, com base no peso seco, a matrizóssea desmineralizada em forma de fita pode constituir cerca de 70% a cercade 98% da composição, mais preferivelmente cerca de 90% a cerca de 98%, eo polissacarídeo pode compreender cerca de 2% a cerca de 30% dacomposição, mais preferivelmente cerca de 10% a 2%. Opcionalmente, outrossólidos insolúveis podem estar incluídos na composição, incluindo, porexemplo, material de matriz óssea desmineralizada tendo outras formas e/oucolágeno em partículas.

Em modalidades adicionais, a invenção fornece métodos defabricação e métodos de uso de composições de implantes maleáveis aquidescritos, e produtos médicos incluindo tais composições ou materiais parafabricá-los embalados em uma condição estéril.

Ainda em modalidades adicionais da invenção, as partículas dematriz óssea desmineralizada em qualquer ou todas as modalidades aquidescritas podem ser caracterizadas ou substituídas por qualquer outro materialde colágeno em partículas levando uma ou mais proteínas morfogênicasósseas, tais como BMP-2 ou BMP-4, TGF-fetal, IGF-1, ou qualquercombinação de alguns ou todos destes fatores de crescimento.

Modalidades adicionais bem como características e vantagensda invenção deverão ser facilmente aparentes aos versados na técnica a partirdas descrições aqui apresentadas.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

A figura 1 fornece uma vista em perspectiva de um produtomédico da invenção incluindo uma pasta ou mastique médico da invençãoembalados em um dispositivo de seringa esterilizada terminalmente.

A figura 2 fornece uma vista em perspectiva de um corporompível seco que pode ser usado para preparar composições de implantesmaleáveis da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Com o propósito de promover um entendimento dos princípiosda invenção, será feita referência agora a certas modalidades, e será usadalinguagem específica para descrever as mesmas. Contudo, deve-se entenderque nenhuma limitação do escopo da invenção é por meio disso pretendida,tais alterações e modificações adicionais no dispositivo ilustrado e taisaplicações adicionais dos princípios da invenção aqui descritas sendocontempladas como normalmente ocorreria aos versados na técnica aos quais a invenção diz respeito.

Como mencionado anteriormente, em certos aspectos, apresente invenção diz respeito a formulações médicas implantáveis e amétodos para fabricar e usar as formulações. Em modalidades particulares, apresente invenção fornece formulações médicas que incluem uma composição maleável compreendida de sólidos e um veículo líquido, tais comoformulações em pasta ou mastiques. Os sólidos incluem um nível substancialde partículas de matriz óssea desmineralizada. Em modalidadesparticularmente vantajosas, as partículas de matriz óssea desmineralizadaserão efetivas para tornar a formulação osteoindutiva quando implantada emum paciente mamífero, incluindo um paciente humano. O veículo líquidoinclui vantajosamente um meio aquoso contendo um polissacarídeo eespecialmente um alginato solúvel em água. Adicionalmente, certasformulações médicas vantajosas incluem colágeno em partículas tais comofibras de colágeno ou esponja de colágeno aleatoriamente fragmentada, em uma quantidade que é relativamente menor que a quantidade de DBM empartículas com base no peso seco. As formulações inventivas retémdesejavelmente a DBM em uma condição osteoindutiva bioativa tambémfornecendo ao mesmo tempo propriedades benéficas de manipulação eimplante.As formulações de implante maleável da invenção incluirãouma quantidade de sólidos insolúveis combinados com o material de veículolíquido. Os sólidos incluem um material de matriz óssea desmineralizada emforma de partículas ou um outro material de colágeno em forma de partículaslevando fatores de crescimento que ocorrem naturalmente no osso, tal comouma ou mais proteínas morfogênicas ósseas, especialmente BMP-2 e/ouBMP-4, fator transformador de crescimento beta 1 (TGF-betal), fator decrescimento semelhante a insulina 1 (IGF-1), ou qualquer combinação dealguns ou todos estes. Sob este aspecto, como aqui usado, o termo "matrizóssea desmineralizada" refere-se a um material matriz preparadodesmineralizando qualquer fonte óssea, incluindo osso cortical e/ouesponjoso. Materiais de matriz óssea desmineralizada desejáveis conterãomenos que cerca de 5% em peso de cálcio residual. A fonte óssea pode ser dequalquer fonte adequada incluindo osso autogênico, alogênico e/ouxenogênico. Quando usado para descrever um material de matriz ósseadesmineralizada (DBM), o termo "osteoindutivo" refere-se a capacidade de omaterial de DBM induzir crescimento ósseo. Alternativamente, materiaisDBM podem ser fornecidos sem característica osteoindutiva e, contudo, serusados como materiais osteocondutivos que fornecem uma armação capaz dereceber crescimento ósseo induzido pelo processo de cicatrização natural ououtros materiais implantados no paciente.

Materiais de DBM para uso na presente invenção podem serobtidos comercialmente ou podem ser preparados por técnicas conhecidas.Em geral, materiais de DBM osteoindutivos vantajosos podem ser preparadospela descalcificação do osso cortical e/ou esponjoso, freqüentemente porextração ácida. Este processo pode ser conduzido de maneira a deixarcolágeno, proteínas não colagenosas e fatores de crescimento juntos em umamatriz sólida. Métodos para preparar tal matriz óssea desmineralizadabioativa são bem conhecidos, com relação aos quais, pode-se fazer referênciaàs patentes 5.073.373, 5.484.601 e 5.284.655, como exemplos. Produtos deDBM também estão disponíveis comercialmente, incluindo, por exemplo, defontes tal como Regeneration Technologies, Inc. (Alachua, FL), TheAmerican Red Cross (Arlington, VA), e outras. Materiais de DBM que sãosomente osteocondutivos podem ser preparados usando técnicas similares queforam modificadas ou suplementadas para remover ou inativar (por exemplo,reticulando ou desnaturando de outra forma) componentes na matriz óssearesponsáveis pela osteoindutividade. Materiais de DBM osteoindutivos e/ouosteocondutivos usados na presente invenção podem ser desejavelmentederivados de tecido de doador humano, especialmente com relação adispositivos de implante destinados ao uso em sujeitos humanos. Entretanto,deve-se entender que materiais de DBM também podem ser derivados defontes animais não humanas e usados em implantes destinados ao uso emhumanos ou outros animais.

Em certas modalidades, o material de DBM particulado podeter um tamanho de partícula médio menor que cerca de 1.000 μιη. Porexemplo, o material de DBM pode ter tamanhos de partículas na faixa de 50 a850 μιη.

Em modalidades adicionais, o material de DBM particuladopode estar na forma de partículas alongadas, tais como fibras ou fitas. Fitas deDBM tendo uma largura mediana maior que cerca de 0,5 mm são preferidas,em certas modalidades com comprimentos medianos na faixa de cerca de 5mm a cerca de 20 mm e espessuras medianas na faixa de cerca de 0,02 acerca de 0,2 mm. Ilustrativamente, as composições de fita de DBM podem terlarguras medianas de cerca de 0,5 mm a cerca de 3 mm, comprimentosmedianos de cerca de 5 mm a cerca de 20 mm, e espessuras medianas decerca de 0,02 a cerca de 0,2 mm. Tais partículas de DBM em forma de fitapodem ser feitas, por exemplo, moendo fitas do osso do tecido doador (porexemplo, aloenxerto humano), e então desmineralizando as fitas de osso.Talmoagem pode ser conduzida com uma broca de corte lateral.

Alternativamente, ou adicionalmente, tais fitas de DBM podem ser feitasmoendo ou triturando as fitas de uma peça do osso cortical desmineralizado.Onde as partículas de DBM em forma de fita aqui descritas são usadas,formulações efetivas podem ser preparadas as quais contém menoresquantidades das partículas de colágeno, ou as quais são igualmente livres daspartículas de colágeno. Assim, em certas modalidades da invenção, acomposição compreenderá partículas de DBM em forma de fita como aquidescritas, em combinação com uma substância líquida compreendendo umpolissacarídeo e, preferivelmente, um meio aquoso compreendendo umpolissacarídeo, especialmente um alginato. Tais composições podemcompreender partículas de colágeno ou podem ser livres de outras substânciascolagenosas sem ser DBM. A forma de fita alongada das partículas de DBMpromove entrelaçamento que, junto com a natureza espessante e ligante doveículo líquido contendo polissacarídeo, pode ser usada para fornecercomposições de pasta ou mastique de boa consistência e coesividade e, emparticular, composições de mastique com resistência benéfica a deformação.

Em modalidades adicionais, a DBM em partículas incorporadana composição inventiva pode incluir um componente substancial departículas de DBM relativamente maiores em combinação com partículas deDBM relativamente menores. Em certos aspectos, a DBM em partículas podeser constituída de pelo menos 10% em peso por partículas tendo a dimensãomáxima maior que cerca de 2 mm, ou maior que cerca de 3 mm (porexemplo, na faixa de cerca de 3 mm a cerca de 5 mm) e pelo menos 10% empeso por partículas tendo uma dimensão máxima menor que cerca de 1 mm.

Em aspectos adicionais, a DBM em partículas pode ser constituída de pelomenos 20% em peso por partículas tendo uma dimensão máxima maior quecerca de 2 mm, ou maior que cerca de 3 mm (por exemplo, na faixa de cercade 3 mm a cerca de 5 mm) e pelo menos 2,0% em peso por partículas tendouma dimensão máxima menor que cerca de 1 mm. Ainda em modalidadesadicionais, a DBM em partículas pode ser constituída de cerca de 10% empeso a cerca de 40% em peso por partículas tendo uma dimensão máximamaior que cerca de 2 mm, ou maior que cerca de 3 mm (por exemplo, nafaixa de cerca de 3 mm a cerca de 5 mm) e cerca de 90% em peso a cerca de60% em peso por partículas tendo uma dimensão máxima de menos que cercade 1 mm. Deve-se entender que partículas descritas anteriormente podem teras dimensões dadas ao longo de um eixo ou ao longo de dois ou três eixos.Partículas relativamente volumétricas podem ser usadas, por exemplo, tendoformas variando de no geral redonda a no geral cuboidal. Produtos tendo taisdistribuições e/ou formas de tamanho de partícula de DBM podem serpreparados, por exemplo, combinando produtos de DBM separados tendo asrespectivas distribuições de tamanhos de partículas. A presença de partículasde DBM relativamente grandes em combinação com partículas menores podefornecer uma composição global que resiste a compressão mediante colisãopor tecidos macios em um sítio do implante e que também pode exibirpropriedades de manuseio e osteoindutiva benéficas.

O material de colágeno insolúvel para uso na invenção podeser derivado de fontes de tecido natural, por exemplo, xenogênico, alogênicoou autogênico relativo ao recipiente humano ou outro paciente ou preparadorecombinantemente (por exemplo, colágeno humano recombinante).Colágenos podem ser subclassificados em diversos tipos diferentesdependendo de sua seqüência de aminoácido, conteúdo de carboidrato e apresença ou ausência de reticulações de dissulfeto. Colágeno tipos I e III sãodois dos subtipos mais comuns de colágeno. Colágeno tipo I está presente napele, tendão e osso, ao passo que o colágeno tipo III é encontradoprincipalmente na pele. O colágeno usado nas composições da invenção podeser obtido da pele, osso, tendão ou cartilagem e purificado por métodos bemconhecidos na tecnologia e na indústria. Outras fontes além do osso sãopreferidas, em certas modalidades, para o componente de colágeno decomposições da invenção. Alternativamente, o colágeno pode ser compradode fontes comerciais. O colágeno bovino tipo I é preferido para uso nainvenção.

O colágeno pode ser colágeno atelopeptídeo e/ou colágenotelopeptídeo e podem ser essencialmente livres de materiais protéicos sem sercolágeno. Ainda adicionalmente, tanto um como ambos do colágeno nãofibrilar e fibrilar podem ser usados. Colágeno não fibrilar é colágeno que foisolubilizado e não foi reconstituído em sua forma fibrilar nativa.

Produtos de colágeno adequados são disponíveiscomercialmente, incluindo, por exemplo, pela Kensey Nash Corporation(Exton, PA), que fabrica um colágeno fibroso conhecido como Semed F, apartir de peles bovinas. Materiais de colágeno derivados de pele bovina sãotambém produzidos pela Integra Life Science Holding Corporation(Plainsboro, NJ). Materiais de colágeno humano naturalmente derivados ourecombinantes também são adequados para uso na invenção. Ilustrativamente,produtos de colágeno humano recombinantes são disponíveis pela Fibrogen,Inc. (San Francisco, CA).

O colágeno em partículas sólido incorporado nas composiçõesinventivas pode estar na forma de fibras intactas ou reconstituídas, ou, porexemplo, partículas formadas aleatoriamente. Em certas modalidadesbenéficas, o colágeno em partículas sólido estará na forma de partículasderivadas de um material de esponja, por exemplo, fragmentandoaleatoriamente o material de esponja pela moagem, fragmentação ou outrasoperações similares. Tal material de esponja particulado pode ter um diâmetrode partícula máximo médio menor que cerca de 6 mm, mais preferivelmentemenor cerca de 3 mm, e vantajosamente na faixa de cerca de 0,5 mm a 2mm. Tais materiais podem, por exemplo, ser obtidos moendo ou triturandoum material de esponja poroso e peneirando o material moído ou trituradoatravés de uma tela tendo aberturas com dimensões de cerca de 6 mm oumenores, desejavelmente cerca de 0,5 mm a cerca de 2 mm. Trituradores deRetch com peneiras associadas são adequados para este propósito. Aspartículas de esponja pequenas resultantes são formadas aleatoriamente e têmem geral formas irregulares com estruturas residuais do material de esponja, esão altamente benéficas para uso em composições maleáveis tais como pastasou mastiques da invenção. Sob este aspecto, o uso de tais materiais de esponjaparticulados em combinação com materiais de DBM em composiçõesmaleáveis é considerado um aspecto inventivo aqui revelado também, em queo material de esponja é feito totalmente ou em parte a partir de um materialbiorressorvível além do colágeno. Por exemplo, o material de esponjaparticulado pode ser feito de qualquer um dos outros polímeros naturais ousintéticos aqui revelados. Do mesmo modo, nestas modalidades de esponjaparticulada, o veículo líquido pode ser uma substância contendopolissacarídeo aqui revelada ou um outro material adequado, incluindo meioslíquidos aquosos e não aquosos, e o material de esponja particulada pode seropcionalmente usado nas mesmas quantidades relativas aqui reveladas para osmateriais sólidos de colágeno. Adicionalmente, um material de partida deesponja foi reticulado quimicamente com um reticulador de aldeído tal comoformaldeído ou glutaraldeído, ou um outro reticulador químico adequado talcomo uma carbodiimida, ou por outras técnicas tais como reticulaçãodeidrotérmica ou induzida por radiação, o colágeno particulado ou outromaterial biorressorvível retém a reticulação química e fornece uma armaçãoduradoura vantajosa para o crescimento ósseo. Outras fontes de colágeno empartículas quimicamente reticulado, em fibra irregular ou outras formas,podem também ser usadas para vantagem significante, e seu uso éconsiderado um outro aspecto da presente invenção. Estes materiais empartículas reticulados podem ser fornecidos como materiais de partida parapreparar composições aqui reveladas e, portanto, incorporados no dispositivo,estas partículas são reticuladas individualmente. Igualmente, partículas decolágeno sólidas reticuladas podem ser usadas em combinação com colágenonão reticulado em composições da invenção, em que o colágeno nãoreticulado pode ser sólido (insolúvel) ou colágeno solúvel, ou combinaçõesdestes. Tais misturas de colágeno reticulado e não reticulado podem serusadas, por exemplo, para modular o tempo de permanência da porção decolágeno das composições de implante in vivo.

Em outras modalidades vantajosas, o colágeno em partículas,reticulado e/ou não reticulado pode estar na forma de partículas alongadas taiscomo fibras ou fitas. Fitas de colágeno tendo uma largura mediana maior quecerca de 0,2 mm são preferidas, mais preferivelmente maiores que cerca de0,5 mm, em certas modalidades com comprimentos medianos na faixa decerca de 5 mm a cerca de 20 mm e/ou espessuras medianas na faixa de cercade 0,02 mm a cerca de 0,2 mm. Ilustrativamente, as fitas de colágeno podemter larguras medianas de cerca de 0,2 mm a cerca de 3 mm (maispreferivelmente 0,5 mm a cerca de 3 mm), comprimentos medianos de cercade 5 mm a cerca de 20 mm, e espessuras medianas de cerca de 0,02 mm acerca de 0,2 mm. Quando tais composições de fita de colágeno alongadas sãousadas, potencialmente em conjunto com composições de fita de DBMdimensionadas similarmente, ou outras composições de DBM aqui descritasou de outra maneira, um entrelaçamento mecânico vantajoso de materiais naformulação pode ser alcançado.

Composições vantajosas da invenção podem compreendersólidos biorressorvíveis a um nível de cerca de 0,1 grama por centímetrocúbico (g/cm ) a cerca de 0,7 g/cm da composição global. Por exemplo,composições de pasta dispersável pode ser formuladas as quais contêmsólidos biorressorvíveis a um nível de cerca de 0,1 g/cm a cerca de 0,25g/cm3 , mais tipicamente na faixa de cerca de 0,15 g/cm3 a cerca de 0,2 g/cm3 .Tais formulações dispersáveis podem ser configuradas como materiaisinjetáveis, por exemplo, de maneira a ser injetável através de uma agulha quetem calibre 16 ou menor. Certas composições de mastique retentoras de formapodem ser formuladas as quais contém sólidos biorressorvíveis a um nível decerca de 0,2 g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3, mais tipicamente na faixa de cerca de0,25 g/cm a cerca de 0,35 g/cm3.

Como notado anteriormente, formulações maleáveis de certasmodalidades da invenção incluem uma quantidade de colágeno como ummaterial sólido insolúvel. O colágeno será desejavelmente incorporado emuma quantidade substancial fornecedora de armação, mas em uma quantidademenor que a da DBM em partículas com base em peso a peso. Em certasmodalidades composicionais da invenção, os sólidos biorressorvíveis incluemo material de colágeno sólido particulado e o material de DBM em uma razãode peso de material de colágeno: material de BDM (base seca) de cerca de1:12a cerca de 1:2. Mais desejavelmente, a dita razão de peso está na faixa decerca de 1:12 a cerca de 1:5, ou cerca de 1:10 a cerca de 1:5. São fornecidasmodalidades inventivas particulares em que a dita razão de peso está na faixade cerca de 1:8 a cerca de 1:5. Estas composições de implantes maleáveisincluem assim quantidades significantes dos sólidos de colágeno, os quaisfornecem um material de armação local para infiltração celular e eventualnovo volume ósseo. Tipicamente, as partículas de tais sólidos de colágeno sãomenos densas que as partículas de DBM, que não são apenas consideradaspara melhorar a manipulação física e propriedades de implante dos materiaisinventivos, mas também podem fornecer um ambiente de armação local que émais suscetível a infiltração celular que as partículas de DBM sozinhas. Estesfatores, combinados com a natureza biologicamente correta de um veículo depolissacarídeo espesso, fornecem materiais osteoindutivos de benefícioparticular a profissionais de saúde e pacientes.

O líquido combinado com os sólidos das formulações médicasinventivas pode ser uma substância aquosa, e pode compreender água estéril,salina fisiológica, salina tamponada com fosfato, sangue, medula óssea,frações de medula óssea ou outros meios líquidos, emulsões ou suspensõesque fornecem características umectantes adequadas para formar pastas,mastiques e outros materiais maleáveis similares. Líquidos orgânicosbiocompatíveis podem ser usados em certas formas da presente invençãosozinhos ou em combinação com água. Uma ampla variedade de líquidosbiocompatíveis é conhecida e adequada para este propósito, incluindo, porexemplo, polióis líquidos tal como glicerol.

Composições da invenção podem ser preparadas em certasmodalidades misturando os componentes sólidos insolúveis no(s) material(s)líquido(s), preferivelmente de maneira a fornecer uma composição globalsubstancialmente homogênea. Sob este aspecto, qualquer ordem de adição doscomponentes sólidos pode ser usada. Como uma técnica preparativaadicional, após a incorporação dos componentes sólidos no líquido, acomposição global pode ser aquecida, desejavelmente a uma temperatura quenão degrada significantemente a característica osteoindutiva do material deDBM, quando um material de DBM como este é empregado. Temperaturasabaixo de 60°C são desejadas para este propósito, por exemplo, na faixa decerca de 30°C a cerca de 60°C, mais preferivelmente na faixa de cerca de45°C a cerca de 55°C. O aquecimento pode ser conduzido por qualquerperíodo de tempo adequado, em certas modalidades por um período de atécerca de 12 horas e, mais preferivelmente, na faixa de cerca de 10 minutos acerca de 180 minutos. Onde formas de partículas alongadas de DBM e/oucolágeno são utilizados nas composições, uma etapa de aquecimento comoesta pode ser conduzida de maneira a espessar a composição, ainda napresença do veículo líquido e na ausência de qualquer perda de líquido. Semficar preso a teoria, acredita-se que uma etapa de aquecimento como esta criauma associação adicional dos materiais alongados de DBM e/ou colágeno nacomposição um com o outro, levando a uma consistência mais viscosa dacomposição maleável. Assim, tais etapas de aquecimento podem ser benéficasna preparação de composições em geral maleáveis ou dispersáveis.

A fase líquida das composições de implante médico de acordocom certos aspectos da invenção compreenderá uma quantidade de umpolissacarídeo. Preferidos são polissacarídeos iônicos que são capazes deformar géis ionicamente reticulados termicamente irreversíveis mediantecombinação com materiais catiônicos divalentes ou outros polivalentes. Taispolissacarídeos adequados incluem, por exemplo, polissacarídeos derivadosde plantas tais como alginatos e pectinas, e derivados formadores de geldestes. Soluções aquosas de tais polissacarídeos iônicos formam géisreticulados ionicamente mediante contato com soluções aquosas de contraíons. Por exemplo, agentes usados para reticular ionicamente polissacarídeosde alginato e pectina incluem agentes de geleificação catiônicos,preferivelmente incluindo cátions divalentes ou trivalentes. Cátions divalentesusados para este propósito incluem os metais alcalinos terrosos, especialmentecálcio e estrôncio. Alumínio é um cátion trivalente de reticulação usado. Estesagentes de reticulação iônicos serão usualmente fornecidos por sais. Contraíons aniônicos usados para o cálcio ou outros sais são desejavelmenteselecionados de ânions farmaceuticamente aceitáveis tais como cloretos,gluconatos, fluoretos, citratos, fosfatos, tartratos, sulfatos, acetatos, boratos esimilares. Um agente de reticulação iônico especialmente preferido para usocom um composto de alginato ou pectina é fornecido pelo cloreto de cálcio. Opolissacarídeo iônico quitosana também pode ser usado (por exemplo,sozinho ou em combinação com um alginato e/ou uma pectina), e pode serionicamente reticulado com agentes de geleificação aniônicos multi-valentes.

Tais agentes incluem polifosfatos metálicos, tais como um polifosfato demetal alcalino ou amônio, pirofosfatos ou metafosfatos. Citratos tambémpodem ser usados. Estes agentes de reticulação iônicos também serãousualmente fornecidos por sais. O contra íon catiônico para o polifosfato ououtro sal pode ser qualquer cátion adequado biocompatível oufarmaceuticamente aceitável incluindo, por exemplo, sódio, potássio ouamônio. Muitos outros polissacarídeos biocompatíveis, incluindo materiaisderivados de plantas e animais, e polissacarídeos padrões e espessos, bem como agentes de reticulação iônicos correspondentes são conhecidos etambém podem ser usados nos aspectos da presente invenção. Deve-seentender que um polissacarídeo simples ou uma combinação de dois ou maispolissacarídeos diferentes pode ser usado em composições da invenção. Sobeste aspecto, no caso de combinações de polissacarídeos diferentes, cada polissacarídeo pode ser usado individualmente nas quantidades, razões, faixasou níveis para o componente polissacarídeo aqui revelado (assim levandopotencialmente a valores mais altos que aqueles aqui apresentados quando ospolissacarídeos são considerados em uma base aditiva), ou a quantidade totalde polissacarídeos (considerados em uma base aditiva) pode ser controladapara estar nas quantidades, razões, faixas ou níveis para o componentepolissacarídeo aqui revelado.

Polissacarídeos de grau médico adequados para uso nosaspectos da invenção podem ser preparados usando técnicas conhecidas oucomprados de fontes comerciais. Ilustrativamente, técnicas de purificação para preparar polissacarídeos de grau médico podem incluir técnicas deseparação convencional tais como cromatografia, filtração de membrana,precipitação, extração ou outras técnicas adequadas. Alginato de sódio degrau médico pode ser obtido comercialmente, por exemplo, pela Medipol SA(Lausanne, Suíça), ou pela NovaMatrix FMC Biopolymer (Filadélfia,Pensilvânia, marca Ultrapure PRONOVA (nível de endotoxina < 100unidades endotoxina por grama)).

Polímeros de alginato contêm grandes variações no conteúdototal de M e G, e o conteúdo relativo de estruturas de seqüência também variaamplamente (G-blocos, M-blocos e seqüências alternadas de MG) bem comoo comprimento das seqüências ao longo da cadeia de polímero. Em algumasmodalidades, um ou mais polímeros de alginato da composição maleávelpodem conter mais que 50% de ácido alfa L gulurônico. Em algumasmodalidades, um ou mais polímeros de alginato da composição podem contermais que 60% de ácido alfa L gulurônico. Em algumas modalidades, um oumais polímeros de alginato da composição podem conter 60% a 80% ácidoalfa L gulurônico.

Em certas modalidades, polímeros de alginato usados emcomposições aqui descritas podem ter pesos moleculares médios variando de2 a 1.000 kilodatons (kD). O peso molecular de alginatos pode afetar aspropriedades da composição maleável. Em geral, alginatos de baixo pesomolecular serão mais biodegradáveis. Em algumas modalidades, os polímerosde alginato tem um peso molecular médio de 5 a 350 kD. Em algumasmodalidades, os polímeros de alginato tem um peso molecular médio de 2 a100 kD. Em algumas modalidades, os polímeros de alginato tem um pesomolecular médio de 50 a 500 kD. Em algumas modalidades, os polímeros dealginato tem um peso molecular médio de 100 a 1000 kD. Os pesosmoleculares identificados neste parágrafo podem se aplicar similarmente aoutros polissacarídeos quando usados na invenção.

O alginato, quando usado, pode possuir uma viscosidade emuma solução a 1% medida a 20 graus centígrados de 25 a 1.000 mPas e, emalgumas modalidades, 50 a 1.000 mPas (solução a 1%, 20°C).

Embora o uso desses polissacarídeos iônicos que são capazesde formar géis ionicamente reticulados termicamente irreversíveis sejapreferido, deve-se entender que na presente invenção estes polissacarídeosserão reticulados ionicamente, se não por completo, apenas até um ponto emque não elimine a natureza maleável do mastique, pasta ou outro material deimplante similar da presente invenção. Assim, nos aspectos da presenteinvenção, nenhum ou substancialmente nenhum agente de reticulação iônicoserá adicionado ou, em alguns casos, apenas uma quantidade relativamentepequena de reticulação ou geleificação iônicas pode ser adicionada a fim deaumentar a viscosidade da formulação global. Por outro lado, em outrosaspectos da invenção, composições maleáveis como aqui descritas podemestar em contato com uma quantidade de um meio líquido contendo umagente de reticulação iônico imediatamente antes, durante ou após aimplantação do material em um paciente. Ilustrativamente, uma composiçãomaleável como aqui descrita pode ser co-administrada com um meio líquidode reticulador iônico, como no caso de uma administração de seringa decilindro duplo pela qual a composição maleável e o reticulador sãoadministrados à medida que eles saem da seringa. Alternativamente, umaquantidade previamente implantada da composição maleável pode ser lavadacom uma solução ou outro meio líquido contendo um agente de reticulaçãoiônico apropriado para endurecer o material implantado in situ.

O polissacarídeo será algumas vezes incorporado nasformulações maleáveis da invenção a um nível relativamente baixo. Dessamaneira, em certas variantes inventivas, as composições de implantesmaleáveis da invenção contêm o polissacarídeo a um nível de cerca de 0,01g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3 da composição global, algumas vezes cerca de0,01 g/cm3 a cerca de 0,1 g/cm3 da composição global, e em certas formas aum nível de cerca de 0,01 g/cm3 a cerca de 0,07 g/cm3. Em formulações depasta dispersável desejável, a composição global pode conter o polissacarídeoa um nível de cerca de 0,01 g/cm3 a cerca de 0,03 g/cm3 , mais preferivelmentecerca de 0,015 a cerca de 0,025 g/cm3. Em certas formulações de mastiquesretentoras de formas desejáveis, a composição global pode conter opolissacarídeo a um nível de cerca de 0,02 g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm . Emmodalidades adicionais, a composição global pode conter o polissacarídeo aum nível de cerca de 0,02 g/cm3 a cerca de 0,07 g/cm3 , cerca de 0,02 g/cm acerca de 0,05 g/cm3, ou cerca de 0,02 g/cm3 a cerca de 0,04 g/cm3. Deve-seentender que as propriedades de uma composição de alginato específicautilizada impactarão seus efeitos nas características da composição maleávelglobal, e que a quantidade ou nível de alginato em composições inventivaspode variar, em certas modalidades, daquelas aqui especificadas.

As composições da presente invenção podem ser produzidasem um formato pronto para uso e embaladas em um recipiente medicamenteaceitável para materiais maleáveis úmidos. Em algumas modalidades, comoilustrado na figura 1, o produto médico pronto para uso pode ser um produto11 incluindo um dispositivo de seringa 12 contendo uma quantidade de uma composição maleável 13 da invenção. A composição está contida no cilindrode seringa 14 e é transferível do cilindro 14 atuando em um êmbolo 15.

Composições da invenção também podem ser preparadas nosítio, no momento da cirurgia ou próximo do mesmo. Por exemplo, materiaissecos podem ser fornecidos nas quantidades apropriadas e um líquidoadequado tal como uma solução aquosa tamponada pode ser combinado comos materiais secos e misturados para formar composições de implantesmaleáveis. Com referência a figura 2, em uma forma, é fornecido um produtoinventivo 21 que inclui um corpo 22 de materiais secos incluindo o materialde DBM, material de colágeno e polissacarídeo. O corpo 22 podeopcionalmente definir um reservatório 23 para receber e reter quantidades domeio líquido a ser combinadas com os materiais secos à medida que ele éencharcado no corpo 22. O corpo 22 pode em seguida ser rompido, porexemplo, amassando ou misturando manualmente ou de outra forma paraformar a composição maleável.

Com relação aos materiais incorporados considerados combase no peso seco, em certas modalidades, o material de DBM particuladopode constituir cerca de 40% a cerca de 90% das composições inventivas,mais preferivelmente cerca de 50% a cerca de 90%, e acima de tudopreferivelmente cerca de 60% a cerca de 85% em peso. De uma maneirasimilar, formulações inventivas preferidas podem conter cerca de 5% a cercade 30% em peso de colágeno insolúvel em partículas com base no peso seco,mais preferivelmente cerca de 8% a cerca de 20%, e acima de tudopreferivelmente cerca de 10% a cerca de 15%; e pode conter o polissacarídeoa um nível de cerca de 1% a cerca de 20% com base no peso seco, maispreferivelmente cerca de 5% a cerca de 15%, e acima de tudo preferivelmentecerca de 8% a cerca de 12%. Deve-se entender, entretanto, que outrasquantidades destes materiais podem ser usadas nos aspectos mais amplos dapresente invenção.

Em modalidades adicionais com base no peso seco, DBM emforma de fita aqui descrita pode constituir cerca de 70% a cerca de 98% dacomposição, mais preferivelmente cerca de 90% a cerca de 98%, e opolissacarídeo pode compreender cerca de 2% a cerca de 30% da composição,mais preferivelmente cerca de 10% a 2%. Em uma modalidade específica,com base no peso seco, a DBM em forma de fita pode constituir cerca de 96%da composição, e o polissacarídeo pode constituir cerca de 4% dacomposição. Tais composições podem ser livres de qualquer materialcolagenoso além de DBM e/ou podem incorporar um alginato como opolissacarídeo.

Adicionalmente, quando considerado como um componentesolvatado da fase líquida da composição (isto é, excluindo o peso dossólidos), o polissacarídeo pode, por exemplo, estar presente como umasolução de cerca de 1 a cerca de 40% em peso e, em certas modalidades,como uma solução de cerca de 1% em peso a cerca de 5% em peso. Pastasilustrativas podem conter o polissacarídeo na fase líquida como uma soluçãode cerca de 1% em peso a cerca de 3% em peso, mais preferivelmente cercade 1,5% em peso a 2,5% em peso. Mastiques retentores de forma ilustrativospodem conter o polissacarídeo na fase líquida como uma solução de cerca de3% em peso a 5% em peso, mais preferivelmente cerca de 3,5% em peso a4,5% em peso. Mastiques retentores de forma adicionais podem conter opolissacarídeo a níveis mais altos, por exemplo, cerca de uma solução de 5%em peso a cerca de 40% em peso, em certas modalidades cerca de umasolução de 5% em peso a cerca de 15% em peso, e em outras modalidadescerca de uma solução de 15% em peso a cerca de 40% em peso.

Em variantes desejáveis, o veículo líquido das composiçõesinventivas é essencial ou completamente livre de qualquer composto orgânicoque é um líquido a temperaturas ambiente ou de uso (por exemplo, cerca de37° C). Assim, o uso de solventes orgânicos pode ser evitado, e o veículolíquido em certas formas pode consistir ou consistir essencialmente em umasolução aquosa (potencialmente tamponada) de um ou mais polissacarídeosque são efetivos para fornecer a consistência desejada à formulação final.

Com relação aos sólidos misturados, estes podem ser pelo menos compostosamplamente constituídos (por exemplo, pelo menos cerca de 60%, pelo menoscerca de 80%, ou pelo menos cerca de 90% em peso) pelas partículas decolágeno sólidas e as partículas de DBM sólidas e, em certas modalidades, ossólidos insolúveis na composição podem consistir ou consistir essencialmentedas partículas em colágeno e as partículas de DBM. Igualmente, emmodalidades desejáveis da invenção, todos os sólidos na composição serãobiorressorvíveis. Deve-se entender, entretanto, que estes parâmetros não sãonecessários a todos os aspectos da invenção.

Certas composições maleáveis vantajosas da invençãoconterão um material de DBM particulado a um nível de pelo menos cerca de5% em peso global e, tipicamente, na faixa de cerca de 5% a cerca de 30%.

Tais composições pode conter o material de colágeno sólido particulado a umnível de pelo menos cerca de 0,5% em peso global e tipicamente na faixa decerca de 0,5% em peso a cerca de 5%, e o polissacarídeo a um nível de pelomenos cerca de 0,1% em peso global e tipicamente na faixa de cerca de 0,1%a cerca de 20%, e em certas formas cerca de 0,5% a 5%. Composiçõesmaleáveis inventivas mais específicas incorporam o material de DBMparticulado a um nível de cerca de 10% a cerca de 25% em peso global, omaterial de colágeno sólido particulado a um nível de cerca de 1% a cerca de5% em peso global, e o polissacarídeo a um nível de cerca de 1% a cerca de20% em peso global e em algumas formas cerca de 1% a cerca de 5% empeso global.

As densidades aparentes das composições inventivas podemvariar e dependem das densidades dos materiais nas composições. Em certasmodalidades, a densidade aparente da composição maleável inventiva estarána faixa de cerca de 1,1 g/cm a cerca de 1,5 g/cm , mais tipicamente na faixade cerca de 1,1 g/cm a cerca de 1,4 g/cm . Entretanto, estas densidadespodem variar com as densidades de materiais adicionais incorporados nascomposições maleáveis. Por exemplo, densidades aparentes nestas faixas oumaiores podem ser exibidas quando quantidades de sólidos densos tais comoosso mineralizado ou cerâmica em partículas são incorporados nasformulações.

Materiais de implante maleável da invenção também podemconter outras substâncias benéficas incluindo, por exemplo, conservantes, co-solventes, agentes de suspensão, agentes de aumento da viscosidade,ajustadores de intensidade iônica e osmolaridade e/ou outros excipientes.

Agentes de tamponamento adequados também podem ser usados e incluem,mas sem limitações, metal alcalino terroso, carbonatos, fosfatos, bicarbonatos,citratos, boratos, acetatos, succinatos ou outros. Agentes de tamponamentoespecíficos ilustrativos incluem, por exemplo, fosfato de sódio, citrato desódio, borato de sódio, acetato de sódio, bicarbonato de sódio, carbonato desódio e trometanina de sódio (TRIS). Estes agentes podem estar incluídos emquantidades que são efetivas para manter o pH do sistema a um nívelbiologicamente aceitável, por exemplo, mantendo um pH entre cerca de 6 ecerca de 8 e preferivelmente quase neutro.Os materiais de implante maleável aqui revelados tambémpodem incluir outras substâncias biocompatíveis e preferivelmentebiorressorvíveis. Estes materiais podem incluir, por exemplo, polímerosnaturais tais como proteínas e polipeptídeos, glicosaminoglicanas,proteoglicanas, elastina, ácido hialurônico, sulfato de dermatana ou misturasou compósitos destes. Polímeros sintéticos também podem ser incorporadosnos materiais de implante maleável. Estes incluem, por exemplo, polímerossintéticos biodegradáveis tais como ácido polilático, poliglicolídeo,copolímeros de ácido polilático e poliglicólico ("PLGA."), policaprolactona("PCL" poli(dioxanona), copolímeros de poli(carbonato de trimetileno),poligliconato, poli(fumarato de propileno), poli(tereflalato de etileno),poli(tereflalato de butileno), polietilenoglicol, copolímeros depolicaprolactona, poliidroxibutirato, poliidroxivalerato, policarbonatosderivados de tirosina e quaisquer copolímeros aleatórios ou (multi-) blocos,tais como bipolímero, terpolímero, quaterpolímero, etc., que podem serpolimerizados a partir dos monômeros relacionado aos homo e copolímerospreviamente listados.

Os materiais de implante maleável da invenção tambémpodem incluir um componente mineral. O mineral usado pode incluir ummineral natural ou sintético que é efetivo para fornecer uma armação paracrescimento ósseo. Ilustrativamente, a matriz mineral pode ser selecionada deum ou mais materiais do grupo que consiste em partículas ósseas, Bioglass®,fosfato de tricálcio, fosfato de cálcio bifásico, hidroxiapatita, hidroxiapatitacoralina e cerâmica biocompatível. Fosfato de cálcio bifásico é uma cerâmicasintética particularmente desejável para uso na invenção. Tal fosfato de cálciobifásico pode ter uma razão de peso de fosfato de tricálcio: hidroxiapatita decerca de 50:50 a cerca de 95:5, mais preferivelmente cerca de 70:30 a cercade 95:5, ainda mais preferivelmente cerca de 80:20 a cerca de 90:10, e acimade tudo preferivelmente cerca de 85:15. O material mineral pode ser umparticulado granular com um diâmetro de partícula médio entre cerca de 0,2 e5,0 mm, mais tipicamente entre cerca de 0,4 e 3,0 mm e, desejavelmente,entre cerca de 0,4 e 20 mm.

Em um outro aspecto da invenção, o material mineral podeincluir partículas ósseas, possivelmente esponjosas, mas preferivelmentecortical, trituradas para fornecer um diâmetro de partícula médio entre aquelesdiscutidos anteriormente para o material mineral em partículas. Tanto fontesde osso humanas quanto não humanas são adequadas para uso na presenteinvenção, e o osso pode ser de natureza auto-enxerto, aloenxerto ouxenoenxerto com relação aos mamíferos que vão receber o implante. Pré-tratamentos apropriados conhecidos na técnica podem ser usados paraminimizar os riscos de transmissão de doença e/ou reação imunogênicadurante o uso de partículas ósseas como material mineral ou dentro do mesmo.

Em uma modalidade, o osso xenogênico que foi pré-tratadopara reduzir ou remover sua imunogenicidade é usado para fornecer umamatriz mineral porosa na composição de implante. Por exemplo, o osso podeser calcinado ou desproteinizado para reduzir os riscos de reaçõesimunogênicas no material de implante.

Agentes bioativos podem ser distribuídos com materiais deimplante maleável da invenção. Estes agentes bioativos podem incluir, porexemplo, antimicrobianos, antibióticos, antimicrobacterianos, antifungicos,antivirais, agentes antineoplásticos, agentes antitumor, agentes que afetam aresposta imune, reguladores de cálcio no sangue, agentes usados na regulaçãoda glicose, anticoagulantes, antitrombóticos, agentes anti-hiperlipidêmicos,medicamentos cardíacos, medicamentos tiromiméticos e antitiróide,adrenérgicos, agentes anti-hipertensivos, colinérgicos, anti-colinérgicos,antiespasmódicos, agentes anti-úlcera, relaxantes do músculo esquelético eliso, prostaglandinas, inibidores gerais da resposta alérgica, anti-histaminas,anestésicos locais, analgésicos, antagonistas narcóticos, anti-tussivo, agentessedativos hipnóticos, anticonvulsivantes, anti-psicóticos, agentes anti-ansiedade, agentes anti-depressivos, anorexigênicos, agentes antiinflamatóriosnão esteroidais, agentes antiinflamatórios esteroidais, antioxidantes, agentesvasoativos, agentes ósseo ativos, fatores osteogênicos, antiartríticos, estatinas,MIA/CD-RAP(atividade inibitória de melanoma/proteína sensível ao ácidoretinóico derivada de cartilagem) e agentes de diagnósticos.

Agentes bioativos também podem ser fornecidos por materiaisde tecidos incorporados no material de implante maleável, incluindo, porexemplo, materiais de tecido autólogo ou alogênico, que são incorporados nomaterial a ser implantado no paciente. Tais materiais de tecido podem incluirsangue ou frações de sangue, medula óssea ou frações de medula óssea,cartilagem e/ou outras fontes de células ou outros componentes de tecidobenéfico derivados do paciente a ser tratado ou de uma outra fonte animaladequada.

Agentes bioativos tais como aqueles aqui descritos podem serincorporados homogênea ou regionalmente no material de implante pormistura simples ou de outra maneira. Adicionalmente, eles podem serincorporados sozinhos ou em conjunto com uma outra forma de veículo oumeio tais como microesferas ou uma outra formulação em micropartícuias.Técnicas adequadas para formar micropartículas são bem conhecidas natecnologia, e podem ser usadas para levar ou encapsular agentes bioativos,após o que as micropartículas podem ser dispersas no material implantávelmaleável mediante ou após sua preparação.

Em certas modalidades, uma composição de implantemaleável da invenção incluirá uma ou mais substâncias, adicional ao materialde DBM osteoindutivo, que induz ou gera a formação do osso. Materiaisosteogênicos adequados podem incluir um fator de crescimento que é efetivona indução da formação do osso. Desejavelmente, o fator de crescimento seráde uma classe de proteínas conhecidas em geral como proteínas morfogênicasósseas (BMPs) e, em certas modalidades, pode ser BMPs humanarecombinante (rh). Estas proteínas BMP, que são conhecidas por ter atividadeosteogênica, condrogênica e outras atividades de crescimento e diferenciação, incluem rhBMP-2, rhBMP-3, rhBMP-4 (também referida como rhBMP-2B),rhBMP-5, rhBMP-6, rhBMP-7 (rhOP-1), rhBMP-8, rhBMP-9, rhBMP-12,rhBMP-13, rhBMP-15, rhBMP-16, rhBMP- 17, rhBMP-18, rhGDF-1,rhGDF-3, rhGDF-5, rhGDF-6, rhGDF-7, rhGDF-8, rhGDF-9, rhGDF-10,rhGDF-11, rhGDF-12, rhGDF-14. Por exemplo, BMP-2, BMP-3, BMP-4, BMP-5, BMP-6 e BMP-7, reveladas em patente U.S. 5.108.922, 5.013.649,5.116.738, 5.106.748, 5.187.076 e 5.141.905, BMP-8, revelada em publicaçãoPCT W091/18098 e BMP-9, revelada na publicação PCT W093/00432,BMP-10, revelada na patente U.S. 5.637.480, BMP-11, revelada na patenteU.S. 5.639.638, ou BMP-12 ou BMP-13, reveladas na patente U.S. 5.658.882,15 BMP-15, revelada na patente U.S. 5.635.372 e BMP-16, revelada nas patentesU.S. 5.965.403 e 6.331.612. Outras composições que também podem serusadas incluem Vgr-2 e quaisquer dos fatores de crescimento e diferenciação[GDFs], incluindo aqueles descritos no pedidos PCT W094/15965,W094/15949, W095/01801, W095/01802, W094/21681, W094/1596, W095/10539, W096/01845, W096/02559 e outros. Também pode ser usadona presente invenção BIP, revelada em W094/01557, HP00269, revelada napublicação JP número: 7-250688 e MP52, revelada pedido PCTW093/16099. As revelações de todas estas patentes e pedidos são por meiodeste aqui incorporadas pela referência. São também usados na presente invenção heterodímeros das proteínas anteriores e modificadas ou produtos dedeleção parcial destas. Estas proteínas podem ser usadas individualmente ouem misturas de duas ou mais. E preferido rhBMP-2.

A BMP pode ser produzida recombinantemente ou purificadaa partir de uma composição de proteína. A BMP pode ser homodimérica oupode ser heterodimérica com outras BMPs (por exemplo, um heterodímerocomposto de um monômero de cada um de BMP-2 e BMP-6) ou com outrosmembros da superfamília TGF-beta, tais como activinas, inibinas e TGF-beta1 (por exemplo, um heterodímero composto de um monômero de cada um deuma BMP e um membro relacionado da superfamília TGF-beta). Exemplosde tais proteínas heterodiméricas são descritos, por exemplo, no pedido depatente PCT publicado WO 93/09229, cuja especificação é por meio desseaqui incorporada pela referência. A quantidade de proteína osteogênica aquiusada é a quantidade efetiva para estimular o aumento da atividadeosteogênica de infiltrar células progenitoras, e dependerá de diversos fatoresincluindo o tamanho e a natureza do defeito que está sendo tratado e dosveículo e da proteína particular que estão sendo empregados.

Outros fatores de crescimento ou substâncias terapêuticastambém podem ser usados em materiais de implante maleável da presenteinvenção, especialmente aqueles que podem ser usados para estimularformação óssea. Tais proteínas são conhecidas e incluem, por exemplo,fatores de crescimento derivados de plaquetas, fatores de crescimentosemelhantes à insulina, proteínas morfogênicas derivadas de cartilagem,fatores de crescimento de diferenciação tal como fator de crescimento dediferenciação 5 (GDF-5), e fatores de crescimento de transformação,incluindo TGF-α e TGE-β.

As proteínas osteogênicas ou outros agentes biologicamenteativos, quando usados na presente invenção, podem ser fornecidos nasformulações líquidas, por exemplo, formulações aquosas tamponadas. Emcertas modalidades, tais formulações líquidas podem ser misturadas com ummaterial de implante seco, recebidas sobre e/ou dentro dele, ou de outra formacombinadas com o mesmo contendo ingredientes sólidos a fim de prepararum material de implante maleável osteogênico da invenção. Uma formulaçãorhBMP-2 adequada é disponível pela Medtronic Sofamor Danek, Memphis,TN, com seu produto de enxerto ósseo INFUSE®. Alternativamente, taisformulações líquidas de agentes biologicamente ativos podem ser combinadascom uma composição de implante maleável úmida já preparada da invenção.

Composições de pastas, mastiques ou outras composiçõesmaleáveis médicas osteoindutivas da presente invenção também podemcompreender células progenitora e/ou tronco derivadas de fontes de tecidoembrionário ou adulto e/ou obtidos da cultura. Ilustrativamente, composiçõesda invenção podem incorporar células derivadas de sangue, medula óssea ououtras fontes de tecido do paciente a ser tratado (células autólogas) ou de umafonte doadora alogênica ou xenogênica adequada. Em certas modalidades dainvenção, as composições conformáveis incorporam uma fração de medulaóssea enriquecida preparada, por exemplo, como descrito na publicação depatente U.S. 2005/0130301 de McKay et al, publicada em 16 de junho de2005, publicação do pedido de patente U.S. número de série 10/887.275depositada em 8 de julho de 2004, que é por meio desse aqui incorporado pelareferência na sua íntegra. Assim, materiais implantáveis podem incorporaruma fração de medula óssea enriquecida nos componentes de crescimento detecido conectivo, que é preparada centrifugando uma amostra biológica (porexemplo, do paciente a ser tratado) para separar a amostra em fraçõesincluindo uma fração rica nos componentes de crescimento de tecidoconectivo. A fração rica nos componentes de crescimento de tecido conectivopode então ser isolada da amostra separada e incorporada no material deimplante maleável, por exemplo, usando a fração no meio úmido ou como eleem combinação com um particulado seco ou corpo seco incluindo os outrosingredientes da formulação maleável.

Ainda em modalidades adicionais, a presente invenção fornecemétodos para tratar pacientes que envolvem implantar nos pacientes ummaterial de implante maleável aqui descrito. Em tais usos, uma pasta,mastique ou outra composição de implante maleável da invenção podem serimplantados em um sítio no qual o crescimento do tecido é desejado, porexemplo, para tratar uma doença, defeito ou local de trauma e/ou, em algunsexemplos, para promover artrodese artificial. As composições médicas podemser usadas como implantes cirúrgicos ou neles nos sítios de defeitos ósseos, sítios de reparo de cartilagem ou outros sítios músculo-esqueléticos, dentrodeles, sobre eles ou próximos dos mesmos. Alternativamente, as composiçõesda invenção podem ser aplicadas a segmentos maiores do osso, implantesartificiais ou qualquer outro tipo de implante cirúrgico. O caráter maleável dascomposições pode possibilitar sua introdução, modelagem e/ou moldagem em vazios, defeitos ou outras áreas nas quais o crescimento do tecido novo édesejado, e/ou em certas modalidades nas quais a distribuição de um agentebioativo é desejado. Em algumas modalidades vantajosas, o material maleávelserá um mastique com propriedades retentoras de formas que fornecemdesejavelmente integridade tridimensional suficiente para resistir a compressão substancial quando colididos pelos tecidos macios adjacentes docorpo em um sítio de implante ósseo. Em outras modalidades vantajosas, omaterial maleável será uma pasta mais dispersável, facilitando por meio distosua introdução nos sítios de implante remotos usando seringas, agulhas, tubosou outros dispositivos de distribuição alongados. Pastas injetáveis, por exemplo, efetivas para injeção através de uma agulha de calibre 16, formammodalidades de pasta preferidas da invenção. Entretanto, deve-se entenderque nem todas as pastas ou mastiques da invenção precisam ser injetáveisatravés de dispositivos relativamente pequenos tais como agulhas, visto queestarão disponíveis outros modos ou dispositivos de distribuição através decirurgias abertas ou minimamente invasivas.

Sítios de reparo ósseo ilustrativos que podem ser tratados comcomposições médicas da invenção incluem, por exemplo, aqueles resultantesde lesão, defeitos que ocorreram durante o curso da cirurgia, infecção,malignidade ou malformação desenvolvimental. As composições maleáveispodem ser usadas em uma ampla variedade de procedimentos cirúrgicosortopédicos, periodontais, neurocirúrgicos e oral e maxilofacial incluindo,mas sem limitações, o reparo de fraturas e não uniões simples e compostas;fixações externas e internas, reconstruções de juntas tal como artrodese;artroplastia geral; cúpula de artroplastia do quadril; substituição da cabeçafemural e umeral, substituição da superfície da cabeça femural e substituiçãototal da junta; reparos da coluna vertebral incluindo fusão espinhal e fixaçãointerna; cirurgia de tumor, por exemplo, enchimento deficiente, discetomia;laminectomia; excisão de tumores de medula espinhal; operações torácica ecervical anterior; reparos de lesões espinhais, tratamentos de escoliose,lordose e cifose; fixação intermaxilar de fraturas; mentoplastia; substituiçãoda junta temporomandibular; aumento e reconstrução do topo alveolar;osteoimplantes de incrustração; colocação e revisão de implante;levantamento do assoalho sinusal; melhoria cosmética; etc. Ossos específicosque podem ser reparados ou substituídos com a composição maleável ou umimplante compreendendo a composição incluem, mas sem limitações, osossos etmóide frontal, nasal, occipital, parietal, temporal, mandibular,maxilar, zigomático, vértebra cervical, vértebra torácica, vértebra lombar,sacro, costela, esterno, clavícula, escápula, úmero, rádio, ulna, ossos carpais,ossos metacarpais, falanges, ílio, ísquio, púbis, fêmur, tíbia, fíbula, patela,calcâneo, ossos tarsais e metatarsais.

De acordo com certos aspectos da invenção, a pasta, mastiqueou outras composições de implantes maleáveis da invenção podem ser usadascomo enchimento da cavidade óssea, ou podem ser incorporadas emimplantes que carregam cargas, sobre eles ao redor dos mesmos tais comoimplantes espinhais, implantes de quadril (por exemplo, nas hastes doimplante ou ao redor das mesmas e/ou atrás de cúpulas acetabulares),implantes de joelho (por exemplo, nas hastes ou ao redor das mesmas). Emvariantes inventivas, as composições de implantes maleáveis da invençãopodem ser incorporadas no dispositivo de implante espinhal que suportacarga, sobre ele ou ao redor do mesmo tendo uma resistência compressiva depelo menos cerca de 10.000 N, tais como uma gaiola de fusão, pino, ou outrosdispositivo tendo potencialmente um bolsa, câmara ou outra cavidade paraconter uma composição osteoindutiva, e usadas em uma fusão espinhal talcomo uma fusão intercorpo. Um uso ilustrativo como este é em conjunto comum espaçador espinhal intercorpo que carrega carga para atingir fusãointercorpo. Nestas aplicações, a composição de implante maleável pode sercolocada no espaçador e/ou ao redor dele para facilitar a fusão.

Sítios de reparo de cartilagem ilustrativos que podem sertratados com composições maleáveis da invenção incluem, como exemplos,superfícies de cartilagem articular ocorrendo em juntas articulares tendo pelomenos dois ossos principais. Exemplos incluem, mas sem limitações, ocotovelo, pulso, falanges, joelho e tornozelo. Adicionalmente, superfícies de cartilagem no ombro e juntas do quadril podem ser tratadas.

A presente invenção também fornece estojos médicos queincluem ou que podem ser usados para preparar composições de implantesmaleáveis da invenção. Tais estojos podem incluir um material seco contendoos ingredientes sólidos da formulação maleável junto com um meio aquoso ou outro líquido umectante biocompatível para combinação com o material secopara formar um material úmido maleável, ou podem incluir o material deimplante maleável úmido formulado em um recipiente adequado tal comouma seringa ou frasco (por exemplo, esterilizado terminalmente), e/ou umoutro item tal como implante que suporta carga (por exemplo, um espaçadorespinhal), e/ou um dispositivo de transferência tal como uma seringa, e/ouuma substância terapêutica, por exemplo, uma substância osteogênica talcomo uma BMP. Em uma forma específica, um estojo medico como este podeincluir um material seco, tal como um corpo em partículas ou seco, uma BMPna forma liofilizada (por exemplo, rhBMP-2) e um meio aquoso parareconstituição da BMP para preparar uma formulação aquosa que pode entãoser adicionada ao material seco no processo de preparar um mastique, pastaou outro material de implante maleável osteogênico da invenção.

A invenção será agora mais particularmente descrita comreferência aos seguintes exemplos específicos. Deve-se entender que estesexemplos são ilustrativos e não limitantes das modalidades da invenção.

EXEMPLO 1

PREPARAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE MASTIQUE OSTEOINDUTIVA

12,9 g de alginato de sódio (grau USP, Spectrum Chemical)foram combinados com 325 cm3 de salina tamponada com fosfato em umdispositivo de combinação. Os materiais foram misturados no dispositivo decombinação até que todo o alginato fosse incorporado. O material combinadoPBS/alginato foi então transferido para uma cuba misturadora e a mistura foiiniciada. 16,13 g de esponja de colágeno reticulada moída foram lentamenteadicionados à cuba misturadora misturando ao mesmo tempo, e os materiaisresultantes misturados para formar uma mistura uniforme. O colágeno moídofoi obtido triturando um material de esponja de colágeno reticulado disponívelpela Collagen Matrix, Inc. (Franklin Lakes, NJ) e conhecido como CollagenMatrix Sponge. Um triturador de Retch operando a 8.000 rpm com umapeneira de 1 mm foi usado com este propósito, resultando na coleta daspartículas de esponja randomizadas como uma massa fina. 100 g de matrizóssea desmineralizada com um tamanho de partícula de 55-850 μιη foramentão adicionados lentamente à cuba misturando ao mesmo tempo, queprosseguiu naturalmente até que uma mistura uniforme fosse obtida. A massade mastique resultante foi embalada em uma seringa de 60 cm , e um conectorde seringa foi anexado. A seringa de 60 cm foi conectada em seqüência aseringas menores para embalagem final. Em particular, 5 cm3 do produto demastique foram transferidos para seringas de 6 cm3 , e/ou 10 cm3 do produtode mastique foram transferidos para seringas de 12 cm3. O topo da seringamenor foi então hermeticamente tampado, e a seringa tampada foi inserida emuma embalagem de bolsa interna que foi selada a vácuo. Etiquetasapropriadas foram aplicadas nas bolsas internas que foram então inseridas nasbolsas da embalagem externa e então seladas a quente. Os produtos de seringaembalados foram esterilizados terminalmente com feixe E a um nível de 25kiloGrays (kGy).

Os mastiques osteoindutivos preparados anteriormentetiveram, com base no peso seco, 77,5% de DBM (tamanho de partícula de 55-850 μm), 10,0% de alginato, e 12,5% de colágeno. Com base no peso seco, osmastiques contiveram 21,4% de DBM, 2,8% de alginato de sódio, 3,4% acolágeno, e 72,4% de salina tamponada com fosfato. As composições forammastique de boa qualidade e poderiam reter suas formas a menos que fossemamassadas ou prensadas.

EXEMPLO 2

PREPARAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE PASTA OSTEOINDUTIVA

Os procedimentos do exemplo 1 foram repetidos exceto pelautilização de 660 cm de salina tamponada com fosfato em vez de 325 cm3.Os produtos resultantes tiveram um caráter pastoso e com base no peso secocontiveram os mesmos níveis de DBM, alginato de sódio e colágeno dosmastiques preparados no exemplo 1. Com base no peso seco, a pasta conteve12,7% de DBM, 6% de alginato de sódio, 2,0% de colágeno e 83,7% de salinatamponada com fosfato. A composição teve uma consistência de pastabenéfica e foi injetada manualmente por meio de uma agulha de calibre 16.

EXEMPLO 3

ESTUDO DA FUSÃO ESPINHAL COM PASTAS E MASTIQUESOSTEOINDUTIVAS

Neste estudo, os materiais de pasta e mastique osteoindutivosdos exemplos 1 e 2 foram avaliados por sua capacidade de induzir fusãovertebral espinhal quando implantados bilateralmente no modelo de rato nu.

Ratos nus atímicos (RNLI/RNU) variando em peso de 212-3.000 gramas foram obtidos do Harlan Laboratories. Ratos testes foramdivididos em grupos compreendidos de 6 animais de acordo com peso.Animais controle receberam cirurgia de simulação (sem implante teste).

Para anestesia, os animais foram colocados em uma câmara einduzidos com isoflurano em oxigênio (2-4%). Buprenorfina (0,5 mg/kg) foiadministrada pré-operativamente para analgesia, e 0,2 mL de enrofloxacinafoi administrada subcutaneamente para profilaxia antimicrobiana anterior acirurgia.

Foi feita uma incisão de pele na linha média dorsal da regiãocaudal estendendo de L 1-2 aproximadamente de 3-4 cm até as cristasimediatamente caudal a ilíaca. Foram feitas incisões paramedianas deaproximadamente 2 cm sobre a fascia paraespinhal, e os músculos foramseparados com uma combinação de dissecação cega e afiada. Retratores deauto retenção foram colocados para retrair o músculo para expor os processosvertebrais transversos. Os processos transversos da 4a e 5a vértebra lombarforam identificados e tecido macio aderente limpo das superfícies dorsais. Ossítios operatórios foram ambos lavados com aproximadamente 1,5 mL desalina. Uma broca pequena motorizada foi então usada para descorticar osprocessos transversos no ponto que a combinação óssea foi observada. Apasta ou mastique foi então aplicado nos sítios. 0,3 mL de composições depasta ou mastique foi aplicado em cada sítio em contato direto com osprocessos transversos descorticados e cobriu a distância entre eles.

O fechamento cirúrgico foi realizado em duas camadas usandosutura de poligliconato monofilamento (4-0 Maxon, Tyco Healthcare). Após ofechamento, um ungüento de iodo povidona foi colocado na ferida, seguidopela aplicação de um curativo transparente Tegaderm (3M Healthcare). Umaradiografia dorso-ventral foi tirada, e os animais foram colocados em umagaiola de policarbonato esterilizada com um leito de toalha estéril pararecuperação da anestesia. Estas gaiolas foram colocadas sobre um banho-maria aquecido circulante para fornecer aquecimento suplementar durante oprocesso de recuperação. Após várias horas de observação, eles retornarampara um único alojamento em forragem irradiada em gaiolas sanitizadas.Buprenorfina foi administrada duas vezes ao dia por dois dias e na manhã doterceiro dia. Enrofloxacina foi administrada na tarde da cirurgia e na manhã do dia 1pós-operatório. As suturas foram removidas em aproximadamente 7 dias pós-cirurgia, e os ratos foram então alojados aos pares na duração do estudo.

O animais em estudo foram observados diariamente. Asradiografias pós-operatórias foram tiradas 1) tanto imediatamente após acirurgia quanto a aproximadamente 1 semana pós-cirurgia, 2) aaproximadamente três semanas pós-cirurgia e 3) no sacrifício(aproximadamente 6 semanas pós-cirurgia). Todas as radiografias de animaisforam vistas dorso-ventral centradas na espinha lombar inferior.

A eutanásia foi realizada aproximadamente 6 semanas pós-operativamente. Os animais foram pesados, eutanizados em uma câmara de C02 eradiografados. A necropsia consistiu em explantar a espinha lombar de Tl3 aaproximadamente Sl ou S2. Uma costela foi deixada no T13 para auxiliar o técnicoem histologia com orientação de sítio. O tecido macio excessivo foi removido e osítio operatório identificado. Um pedaço de sutura trançada foi colocado sobre osítio operatório para auxiliar o técnico em histologia com identificação de sítio. Osegmento operatório foi manualmente apalpado para movimento. Após o sítio serapalpado, a espinha foi colocada em formalina tamponada neutra a 10%. Formalinafresca foi trocada 3-4 dias após as necrópsias terminarem e as amostras enviadaspara processamento e interpretação histopatológicos.

As espinhas lombares fixadas na formalina foram processadas(Processador de tecido Leica TP1050), embutidas em parafina, seccionadas,montadas em lâminas e as lâminas foram coradas com hematoxilina e eosina(H&E) em um manchador automatizado (Leica Autostainer XL) usandometodologia de histologia padrão. Lâminas coradas por H&E foram examinadaspor um patologista veterinário. Seções coronais das espinhas foram tiradas paraincluir a vértebra T4 e a T5 (T=processos transversos), e a L4 e a L5 (L=Iombar).Os corpos de prova foram avaliados por resposta inflamatóiia, que estava presenteem todos os grupos, e foi mínima a moderada na maioria dos sítios. Os corpos deprova também foram avaliados pela presença de fusão de T4 a T5, a presença doosso novo, a presença da DBM original e a presença de veículo. Os resultados sãomostrados nas tabelas 1 (Sujeitos teste de mastique), 2 (Sujeitos teste de pasta) e 3(Simulação), em que T= Processo transverso, R = Direita, L=Esquerda,DBM=Matriz óssea desmineralizada, P=Presente, e A=Ausente. A fusão foidefinida como osso de ligação, com ou sem cartilagem, entre os processostransversos T4 e T5.

Tabela 1 (Mastique do exemplo 1)

<table>table see original document page 37</column></row><table>

Tabela 2( Pasta do exemplo 2)

<table>table see original document page 37</column></row><table>

Tabela 3 (Simulação)

<table>table see original document page 37</column></row><table>Como pode ser visto, osso novo bilateral foi observado emtodos os seis animais de cada um dos grupos de pasta e mastique. Tanto fusãounilateral quanto bilateral de T4 a T5 foram observadas em todos os seisanimais do grupo mastique. Apenas fusão unilateral (de T4 a T5) foiobservada em cinco de seis animais no grupo pasta. Deve-se notar queembora histologia forneça um meio exato de avaliação da formação óssea, épossível omitir o osso de ligação que pode cruzar o plano da seção emavaliação.

Os explantes de espinha descritos nos experimentos anteriorestambém foram avaliados por apalpação manual após a coleta. Os resultadossão apresentados na tabela 4 a seguir.

Tabela 4

Implante Fusão por apalpação manual

Rato 1 Rato 2 Rato 3 Rato 4 Rato 5 Rato 6 Fusão

Mastique do exemplo 1 Sim Sim Sim Sim Sim Sim 100%

Pasta do exemplo 2 Sim Sim Sim Sim Sim Sim 100%

Simulação cirúrgico Não Não Não Não Não Não 0%

Os resultados demonstram que as formulações de mastique epasta inventivas alcançaram com sucesso a fusão no modelo de rato atímicoavaliada por apalpação manual.

EXEMPLO 4

AVALIAÇÃO DE OSTEOINDUTIVIDADE

O rato atímico é um modelo animal amplamente aceito paratestar a atividade osteoindutiva em produtos de DBM. Este modelo foi usadopara avaliar a indutividade de formulações de mastique preparadas como noexemplo 1 e formulações de pasta preparadas como no exemplo 2.

Os ratos no estudo foram classificados pela saúde geral antesdo registro. Os ratos foram anestesiados com isoflurano do começo ao fim doprocedimento cirúrgico para manter o nível anestésico apropriado. Osimplantes foram colocados singularmente na bolsa muscular de cada membroposterior através uma incisão de 0,5 cm. Os implantes foram colocadospróximos do fêmur para permitir suprimento sangüíneo, mas não adjacentesao osso. Para os implantes de mastique e pasta, 0,1 cm3 de material foi usadopor sítio. As incisões foram fechadas com sutura.

Aos 28 dias pós-operatório, os ratos foram sacrificados pormeio de inalação de dióxido de carbono. A musculatura em que a amostra foicolocada foi apalpada para localizar o implante e discernir quaisquer sinaistangíveis de calcificação. Todos os implantes foram coletados, preservando oregistro do local. Os explantes foram colocados em cassetes de histologiarotulados em formalina tamponada neutra a 10%.

As amostras foram descalcificadas, embutidas em parafina,seccionadas e coradas. Foram tiradas três seções por implante a intervalos de100 μm e coradas com H&E. As amostras foram pontuadas semi-quantitativamente de acordo com a tabela a seguir. Uma pontuação de um oumais é indicativa de uma aprovação, ao passo que uma pontuação de zero éuma reprovação para a amostra. Foram feitas as médias das pontuações paradeterminar se o grupo é aprovado ou reprovado. A legenda de pontuação foicomo a seguir:

Pontuação histológica semi-quantitativa

Pontuação Aparência histológica

0 Sem formação óssea novo

1 1-25% de área de seção são formações de osso e/ou cartilagem novos

2 25-50% de área de seção são formações de osso e/ou cartilagem novos

3 50- 75% de área de seção são formações de osso e/ou cartilagem novos

4 75-10 0% de área de seção são formações de osso e/ou cartilagemnovos

Os resultados são apresentados na tabela 5 a seguir.

Tabela 5

<table>table see original document page 39</column></row><table>

Assim, as formulações de mastique e pasta inventivasmostraram ser osteoindutivas.EXEMPLO 5

PREPARAÇÃO DE FORMULAÇÕES DE DBM MALEÁVEISADICIONAIS

Os procedimentos preparatórios descritos no exemplo 1 foramusados para preparar formulações adicionais de DBM. Em particular, umasolução de alginato de sódio a uma dada concentração foi preparada, e a estasolução foram adicionados 0,3 g de colágeno e 2,5 g das partículas de DBM.Os alginatos empregados foram alginatos de grau médico com um nível baixo de endotoxina (menor que 100 EU/g, UltraPure Alignate, Novamatrix, Inc.).As formulações preparadas foram as seguintes.

Tabela 6

<table>table see original document page 40</column></row><table>

*Viscosidade aparente de 500 mPa's (20°C, solução a 1%)** Viscosidade aparente de 270 mPa's (20°C, solução a 1%)

EXEMPLO 6

ESTUDO DA FUSÃO ESPINHAL COM FORMULAÇÕES OSTEOINDUTIVAS

As formulações preparadas como no exemplo 5 foram usadasem um estudo de fusão espinhal no modelo de rato nu como no geral descritono exemplo 3, ao lado de uma quantidade similar do produto comercialmastique Aced Connexus (IsoTis SA5 DBM a 70% em um veículo de fasereversa). Exame microscópico dos sítios posterolaterais direito e esquerdoentre os processos transversos de vértebra lombar L4 e L5 de ratos dos gruposde tratamento foi conduzido para determinar a efetividade das formulações deimplante na promoção da formação do osso. Cada uma das formulações doexemplo 5 demonstrou a capacidade de formar osso. Nenhuma formaçãoóssea significante foi observada na cirurgia de simulação. Observou-se que afórmula 5C causou a maior média da formação óssea (79%). A fórmula 5Bcausou apenas formação apenas ligeiramente menor (média de 76%). Dostratamentos restantes, a fórmula 5D causou 69% de formação óssea, e afórmula 5A causou 67% de formação óssea em média. O mastique AccellConnexus causou uma média de 38% de formação óssea. As composiçõesinventivas demonstraram então ter níveis altamente benéficos deosteoindutividade usada para fusão espinhal.

EXEMPLO 7

AVALIAÇÃO DA OSTEOCONDUTIVIDADE EM ESTUDO DEDEFEITO NO CÔNDILO FEMURAL DE COELHO

Neste exemplo, as capacidade de formação óssea de quatroformulações inventivas foram avaliadas e comparadas ao produto comercialde material de enxerto ósseo Healos™ (microfibras de colágeno revestidas dehidroxiapatita) e a cirurgia de simulação quando implantados a um volume decerca de 0,15 cm 's em um defeito de 5 mm diâmetro criado esponjoso do côndilofemural distolateral em coelhos. As formulações teste foram como a seguir.

FORMULA 7 A

<table> table see orginal document page 41</column></row><table><table>table see original document page 42</column></row><table>

* Viscosidade aparente de 270 mPa's (20°C, solução a 1%)

15 coelhos foram usados no estudo para fornecer um total de30 sítios de defeitos. Cada composição teste foi implantada em 5 sítios dedefeitos designados aleatoriamente. Seis semanas após o implante, os tecidosforam coletados dos sítios de defeitos e descalcificados e processados para estudo microscópico. Três lâminas foram examinadas para cada sítio dedefeito. A avaliação inicial foi conduzida de uma maneira "cega", assim oestado do tratamento de cada grupo experimental foi desconhecido pelopatologista. Uma vez que a avaliação estava completa, os gruposexperimentais foram então "não cegos" de maneira tal que as composições teste e o procedimento cirúrgico de simulação foram identificadospropriamente antes de reportação dos efeitos de cada tratamento. Ondeaplicável, observações microscópicas foram atribuídas com uma pontuação deseveridade com base na seguinte escala: "0" = em limites normais, "1" =mínimo, "2" = brando, "3" = moderado e "4"= notável. Os parâmetros foram avaliados como a seguir:

o % de formação óssea = porcentagem do osso visto entreprocessos transversos vertebrais existentes ou porcentagem de sítio de teste(que pode incluir processos transversos remodelados) que parecem ser osso;

o Qualidade do osso = porcentagem do osso que é tanto osso trançado imaturo quanto osso compacto maduro;

o % de Cartilagem = porcentagem de sítio de teste quecontém cartilagem que está sendo submetida a transformação em osso;

o Inflamação = a classificação de severidade de tipos decélulas inflamatórias individuais, se presente, variando de um grau mínimo de"1" a um grau notável de "4" ou "0", se não presente;

o Reação de tecido macio = a classificação de severidadepreviamente citada das seguintes observações, se presente: pigmento, fibrose,hemorragia e/ou neovascularização;

o Material fagocitado= a presença de fragmentos vistos nocitoplasma de macrófagos.

Resultados e Discussão

Observações gerais. Existiram poucos sítios que não tiveramrespostas de tecido tanto de ósseo quanto macio. Presumiu-se que a falta deobservações nestes exemplos foi em virtude de amostragem inadequada dossítios de teste se não tratamento. Como tal, as médias do grupo foramcalculadas para todos os sítios (não ajustado) e apenas aqueles sítios quetinham alguma forma de resposta de tecido ósseo e/ou macio (ajustado).Médias ajustadas foram vistas como uma avaliação mais exata da formaçãoóssea.

A formação óssea compacta foi de longe o tipo predominantedo osso observado, com quantidade muito limitada de osso trançado imaturoestando presente. Respostas de tecidos tipicamente encontradas em associaçãocom a formação óssea reativa consistiram principalmente de infiltração demacrófago e célula gigante multinucleada e proliferação de tecido conectivo(fibrose). A infiltração celular adicional comumente observada incluiuheterófilos e linfócitos. Quantidades limitadas de fragmentos ósseosfracamente mineralizados estiveram ás vezes presentes em áreas de ossoreativo. Poucos sítios para diversos tratamentos diferentes tiveram focosrazoavelmente distintos do que pareceu ser acumulações fluidas ou fibrinosas.

Observações relacionadas ao tratamento. Quando comparandomédias do grupo não adequado, a menor quantidade da formação óssea (11%)foi encontrada em defeitos femorais dos coelhos em tratamento comHiealos. Ao contrário, a maior quantidade da formação óssea (65%) foidetectada nos coelhos em tratamento da fórmula 7C. A próxima maiorformação óssea (53%) foi encontrada nos coelhos em tratamento da fórmula7A. Formação óssea comparável foi detectada para tratamentos de cirurgia desimulação (40%), fórmula 7B (44%) e fórmula 7D (46%).

Quando se leva em conta as médias ajustadas da formaçãoóssea, os efeitos relacionados ao tratamento foram como a seguir: fórmula 7C(69%), fórmula 7A (66%), fórmula 7D (62%), fórmula 7B (51%), cirurgia desimulação (50%) e Healos (23%). Com base em critérios subjetivos adicionaisde aparência, densidade e consistência do desenvolvimento do osso, aqualidade do osso foi considerada mais alta para os tratamentos nas fórmula7C e fórmula 7D.

Níveis menores que o previsto da formação óssea para afórmula 7B podem ser em virtude de maior variabilidade da amostragem.Além do mais, maiores quantidades de formação óssea reativa podem seratribuídas ao procedimento de cirurgia de simulação durante a fase cega emdecorrência de má-interpretação de osso que existe em virtude davariabilidade na orientação das seções ósseas. Não obstante qualquertendenciosidade errônea potencial com relação a resposta induzida pelacirurgia de simulação, houve um efeito claramente benéfico da formaçãoóssea relacionado com as formulações inventivas.

Em resumo, o exame microscópico de defeitos de broca nofêmur direito e esquerdo de 15 coelhos foi conduzido para determinar aeficácia das composições de implante de DBM inventivas na promoção daformação óssea. Este estudo foi conduzido em uma maneira cega, assim aidentidade atual de cada grupo de tratamento foi desconhecida antes do relatóriofinal dos dados. Os resultados deste estudo demonstraram que as composições deDBM inventivas foram efetivas na promoção da formação do osso.

EXEMPLO 8PREPARAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE DBM COMDISTRIBUIÇÕES DE TAMANHO DE PARTÍCULA DE DBM COMBINADAS

Este exemplo descreve a preparação de uma composição demastique de DBM com manipulação e performance superiores medianteimplante. Um mastique firme robusto foi preparado usando os procedimentose ingredientes gerais descritos no exemplo 1. A composição do mastique foi:

<table>table see original document page 45</column></row><table>

* Viscosidade aparente de 27 0 mPa's (20°C, solução a 1%)

A DBM usada nesta formulação foi uma combinação deprodutos de tamanho de partícula menores e maiores. As partículas foramprimeiro trituradas e classificadas por tamanhos de 2-4 mm. Uma porção dotamanho de 2-4 mm foi reservada, e a DBM restante foi triturada e classificadapor um tamanho de 125-710 mícron. Estes dois grupos foram então misturados nomomento de fabricação do produto final. As proporções destas duas misturasforam 38% de tamanho de 2-4 mm, e 62% de tamanho de 125-710 mícron.

O mastique resultante foi coesivo e suficientemente firme pararesistir a compressão mediante colisão por tecidos macios em um sítio deimplante ósseo.

EXEMPLO 9

PREPARAÇÃO DE FORMULAÇÃO DE DBM COM GRÂNULOS DE FOSFATO DE CÁLCIO BIFÁSICO

Este exemplo descreve a preparação de uma composição depasta de DBM incluindo também um componente significante de grânulos defosfato de cálcio bifásico osteocondutivo (BCP) com uma razão de fosfato detricálcio:hidroxiapatita de cerca de 40:60. A pasta foi preparada usando osprocedimentos e ingredientes gerais descritos no exemplo 1 além dos grânulosde BCP. A composição do material foi:<table>table see original document page 46</column></row><table>

A pasta resultante foi coesiva e conteve tanto materiaisosteocondutivos inorgânicos (grânulos de cerâmica) quanto orgânicos(colágeno) junto com um produto de DBM osteoindutivo.

O uso dos termos "um" e "o" e referências similares nocontexto da descrição da invenção (especialmente no contexto das seguintereivindicações) devem ser interpretados para envolver tanto o singular quantoo plural, a menos que de outra maneira aqui indicado ou contraditoclaramente pelo contexto. A citação das faixas de valores aqui devem servirmeramente como um método simplificado de referir individualmente a cada valor separado que caia na faixa, a menos que de outra maneira aqui indicada, e cadavalor separado está incorporado na especificação como se ele fosseindividualmente aqui citado. Todos os métodos aqui descritos podem serrealizados em qualquer ordem adequada a menos que de outra maneira aquiindicado ou de outra maneira contradito claramente pelo contexto. O uso de qualquer e todos os exemplos, ou linguagem exemplar (por exemplo, "como tal")aqui fornecidos, deve ser meramente para esclarecer melhor a invenção, e não temlimitação no escopo da invenção a menos que de outra maneira reivindicada.Nenhuma linguagem na especificação dever ser interpretada indicando qualquerelemento não reivindicado como essencial à prática da invenção.

Embora a invenção tenha ilustrada e descrita em detalhes nosdesenhos e descrição anterior, os mesmos devem ser considerados de caráterilustrativos, e não restritivos sendo entendido que apenas modalidadespreferidas foram mostradas e descritas e que todas as mudanças emodificações que se enquadram no espírito da invenção devam ser protegidas.Além do mais, todas as publicações aqui citadas são por meio desseincorporadas pela referência nas suas íntegras.

Claims

1. Composição de matriz óssea desmineralizada (DBM),caracterizada pelo fato de que compreende:sólidos biorressorvíveis misturados com um veículo líquidopara formar uma composição de implante maleável, ditos sólidosbiorressorvíveis presentes em um nível de cerca de 0,1 grama por centímetrocúbico a cerca de 0,7 gramas por centímetro cúbico de dita composição,ditos sólidos biorressorvíveis compreendendo um material decolágeno sólido particulado e um material de DBM sólido particulado, ditomaterial de colágeno sólido particulado presente em uma relação em peso nãoinferior a cerca de 1:12 e não superior a cerca de 1:2 em relação a ditomaterial de DBM sólido particulado, edito veículo líquido compreendendo um gel aquoso de umpolissacarídeo biocompatível, em que dito polissacarídeo biocompatível estápresente em um nível de cerca de 0,01 gramas por centímetro cúbico a cercade 0,5 gramas por centímetro cúbico de dita composição

2. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que dito polissacarídeo é selecionado do grupo consistindo dealginato, pectina e quitosano.

3. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que dito polissacarídeo é alginato

4. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que dita relação em peso está na faixa de 1:12 to 1:5

5. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de que dita relação em peso está na faixa de 1:10 a 1:5

6. Composição de acordo com a reivindicação 1, caracterizadapelo fato de queditos sólidos biorressorvíveis estão presentes em um nível decerca de 0,1 g/cm3 a cerca de 0,25 g/cm3 de dita composição,dito polissacarídeo está presente em um nível de cerca de 0,01g/'cm3 a cerca de 0,03 g/cm3 de dita composição, edita composição é uma pasta escoável.

7. Composição de acordo com a reivindicação 1 caracterizadapelo fato de queditos sólidos biorressorvíveis estão presentes em um nível decerca de 0,2 g/cm3 a cerca de 0,4 g/cm3 de dita composição,dito polissacarídeo está presente em um nível de cerca de 0,01g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3 de dita composição, edita composição é um mastique retentor de forma.

8. Composição de acordo com a reivindicação 6, caracterizadapelo fato de que dito polissacarídeo é um alginato.

9. Composição de acordo com a reivindicação 7, caracterizadapelo fato de que dito polissacarídeo é um alginato

10. Composição de acordo com a reivindicação 8,caracterizada pelo fato de que dita relação em peso de material de colágenopara material de DBM está na faixa de 1:10 a 1:5.

11. Composição de acordo com a reivindicação 9,caracterizada pelo fato de que dita relação em peso de material de colágeno tomaterial de DBM é na faixa de 1:10 a 1:5.

12. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que dito material de colágeno sólido particuladocompreende um material de colágeno quimicamente reticulado.

13. Composição de acordo com a reivindicação 12,caracterizada pelo fato de que dito material de colágeno sólido particuladocompreende um material de esponja particulado.

14. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que compreende também um material mineralselecionado dentre grânulos cerâmicos sintéticos ou lascas de ossomineralizadas.

15. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que dito material sólido de DBM em ditacomposição apresenta osteoindutividade.

16. Composição de matriz óssea desmineralizada (DBM),caracterizada pelo fato de que compreendeum veículo líquido compreendendo um gel aquoso de umbiocompatível polissacarídeo, dito gel aquoso em mistura com sólidos paraformar uma composição maleável,ditos sólidos compreendendo um material particulado decolágeno quimicamente reticulado; editos sólidos compreendendo um material particulado deDBM.

17. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de que dito polissacarídeo é selecionado do grupoconsistindo de alginato, pectina, e quitosano.

18. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16.caracterizada pelo fato de que dito polissacarídeo é um alginato.

19. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de que dito material particulado de DBM éosteoindutivo

20. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 19,caracterizada pelo fato de que dito material de esponja particulado tem umtamanho médio de partículas inferior a cerca de 2 mm.

21. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de que dito material particulado de colágeno estápresente em uma relação em peso não inferior a cerca de 1:12 e não superior acerca de 1:2 em relação a dito material de DBM particulado.

22. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 21,caracterizada pelo fato de que dita relação em peso de material particulado decolágeno para material particulado de DBM está na faixa de 1:10 a 1:5.

23. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 21,caracterizada pelo fato de que dito polissacarídeo é um alginato.

24. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de que:ditos sólidos estão presentes em um nível de cerca de 0,1g/cm3 a cerca de 0.25 g/cm3 de dita composição;dito polissacarídeo está presente em um nível de cerca de 0,01g/cm3 a cerca de 0,03 g/cm3 de dita composição, edita composição é uma pasta escoável.

25. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de queditos sólidos estão presentes em um nível de cerca de 0,2g/cm3 a cerca de 0,4 g/cm3 de dita composição;dito polissacarídeo está presente em um nível de cerca de 0,01g/cm3 a cerca de 0,5 g/cm3 de dita composição; edita composição é um mastique retentor de forma.

26. Método para tratar um paciente, caracterizado pelo fato deque compreende:implantar uma quantidade da composição como definida nareivindicação 1 no paciente em um local onde é desejado o crescimento ósseo.

27. Método para preparar uma composição de matriz ósseadesmineralizada (DBM), caracterizado pelo fato de que compreendeformar uma mistura incluindo sólidos biorressorvíveis e umveículo líquido, ditos sólidos biorressorvíveis presentes em um nível de cercade 0,1 grama por centímetro cúbico a cerca de 0,7 gramas por centímetrocúbico de dita composição,em que ditos sólidos biorressorvíveis compreendem ummaterial de colágeno sólido particulado e um material de DBM sólidoparticulado, dito material de colágeno sólido particulado presente em umarelação em peso não inferior a cerca de 1:12 e não superior a cerca de 1:2 emrelação a dito material de DBM sólido particulado, eem que dito veículo líquido compreende um gel aquoso de umbiocompatível polissacarídeo, com dito polissacarídeo biocompatível presenteem um nível de cerca de 0,01 grama por centímetro cúbico a cerca de 0,5gramas por centímetro cúbico de dita composição

28. Método para preparar uma composição de matriz ósseadesmineralizada (DBM), caracterizado pelo fato de que compreendeformar uma mistura incluindo um veículo líquido e sólidos,dito veículo líquido compreendendo um gel aquoso de um polissacarídeobiocompatível;em que ditos sólidos compreendem um material particulado decolágeno quimicamente reticulado, eem que ditos sólidos compreendem um material particulado deDBM.

29. Composição de matriz óssea desmineralizada (DBM),caracterizada pelo fato de que compreendeum veículo líquido compreendendo um gel aquoso incluindoum polissacarídeo biocompatível, dito gel aquoso em mistura com sólidosparticulados para formar uma composição maleável,dito sólidos particulados compreendendo um material deesponja biorressorvível particulado editos sólidos particulados compreendendo um material deDBM

30. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 37,caracterizada pelo fato de que dito material de esponja biorressorvívelparticulado compreende colágeno.

31. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 37,caracterizada pelo fato de que dito polissacarídeo é selecionado do grupoconsistindo de alginato, pectina e quitosano.

32. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 39,caracterizada pelo fato de que dito polissacarídeo é um alginato.

33. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 37,caracterizada pelo fato de que dito de material de esponja é quimicamentereticulado.

34. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 37,caracterizada pelo fato de que dito material de DBM é osteoindutivo

35. Método para preparar uma composição de matriz ósseadesmineralizada (DBM), caracterizado pelo fato de que compreendemisturar sólidos particulados com um veículo líquidocompreendendo um gel aquoso incluindo um polissacarídeo biocompatívelpara formar uma composição maleável,em que ditos sólidos particulados compreendem um materialde esponja biorressorvível particulado, eem que ditos sólidos particulados compreendem um materialde DBM.

36. Composição de acordo com a reivindicação 1,caracterizada pelo fato de que dito material de DBM sólido particulado incluipartículas alongadas tendo uma largura de pelo menos cerca de 0,2 mm.

37. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 16,caracterizada pelo fato de que dito material de DBM sólido particulado incluipartículas alongadas tendo uma largura de pelo menos cerca de 0,2 mm.

38. Composição de DBM de acordo com a reivindicação 37,caracterizada pelo fato de que dito material de DBM sólido particulado incluipartículas alongadas tendo uma largura de pelo menos cerca de 0,2 mm.