BRPI0718615B1 - processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico - Google Patents

processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico Download PDF

Info

Publication number
BRPI0718615B1
BRPI0718615B1 BRPI0718615A BRPI0718615A BRPI0718615B1 BR PI0718615 B1 BRPI0718615 B1 BR PI0718615B1 BR PI0718615 A BRPI0718615 A BR PI0718615A BR PI0718615 A BRPI0718615 A BR PI0718615A BR PI0718615 B1 BRPI0718615 B1 BR PI0718615B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
solution
tropoelastin
elastic material
elastic
tropoelastine
Prior art date
Application number
BRPI0718615A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Weiss Anthony
Marie Mithieux Suzanne
Original Assignee
Elastagen Pty Ltd
Univ Sydney
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from AU2006906319A external-priority patent/AU2006906319A0/en
Application filed by Elastagen Pty Ltd, Univ Sydney filed Critical Elastagen Pty Ltd
Publication of BRPI0718615A2 publication Critical patent/BRPI0718615A2/pt
Publication of BRPI0718615B1 publication Critical patent/BRPI0718615B1/pt
Publication of BRPI0718615B8 publication Critical patent/BRPI0718615B8/pt

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L27/00Materials for grafts or prostheses or for coating grafts or prostheses
    • A61L27/14Macromolecular materials
    • A61L27/22Polypeptides or derivatives thereof, e.g. degradation products
    • A61L27/227Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L27/222, A61L27/225 or A61L27/24
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/30Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic compounds
    • A61K8/64Proteins; Peptides; Derivatives or degradation products thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61LMETHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
    • A61L31/00Materials for other surgical articles, e.g. stents, stent-grafts, shunts, surgical drapes, guide wires, materials for adhesion prevention, occluding devices, surgical gloves, tissue fixation devices
    • A61L31/04Macromolecular materials
    • A61L31/043Proteins; Polypeptides; Degradation products thereof
    • A61L31/047Other specific proteins or polypeptides not covered by A61L31/044 - A61L31/046
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61QSPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08Anti-ageing preparations
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/86Products or compounds obtained by genetic engineering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K2800/00Properties of cosmetic compositions or active ingredients thereof or formulation aids used therein and process related aspects
    • A61K2800/80Process related aspects concerning the preparation of the cosmetic composition or the storage or application thereof
    • A61K2800/91Injection

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Dermatology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Birds (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Gerontology & Geriatric Medicine (AREA)
  • Materials For Medical Uses (AREA)

Description

(54) Título: PROCESSO PARA PRODUZIR UM MATERIAL ELÁSTICO A PARTIR DE TROPOELASTINA E MATERIAL ELÁSTICO (73) Titular: ELASTAGEN PTY LTD. Endereço: NATIONAL INNOVATION CENTRE 4 CORNWALLIS STREET, EVELEIGH NEW SOUTH WALES, 2015, AUSTRÁLIA(AU) (72) Inventor: ANTHONY STEVEN WEISS; SUZANNE MARIE MITHIEUX.
Código de Controle: E7846510532D4578 823401F23B677D09
Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 27/11/2018, observadas as condições legais
Expedida em: 27/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
1/33
PROCESSO PARA PRODUZIR UM MATERIAL ELÁSTICO A PARTIR DE
TROPOELASTINA E MATERIAL ELÁSTICO
Campo da invenção
A presente invenção relaciona-se à tropoelastina e ao reparo e restauração de tecido usando materiais elásticos.
Fundamento da invenção
A elastina é uma proteína de matriz extracelular que é primariamente encontrada na pele, vasos sanguíneos, pulmão 10 e outros tecidos e órgãos que requerem um grau de elasticidade para funcionar. É formada quando os resíduos de lisina em moléculas de tropoelastina se tornam reticulados com resíduos de lisina em outras moléculas de tropoelastina pela lisil oxidase.
A elastina é esperada ser útil em aplicações médicas incluindo o reparo e restauração de tecido e em fornecer superfícies biocompatíveis para os dispositivos médicos tendo predeterminada elasticidade. Nestas aplicações, a elastina é geralmente feita pela reticulação das cadeias 20 laterais de resíduos de lisina em moléculas de tropoelastina recombinantes usando reagentes que reagem com lisina e outros resíduos carregados, tais como glutaraldeído.
Um problema com a elastina produzida da tropoelastina 25 recombinante é que os agentes de reticulação, tais como glutaraldeído podem ser tóxicos ou causar reações de tecido indesejáveis ou alergia em alguns indivíduos.
Adicionalmente, como as propriedades elásticas da elastina tendem a ser dependentes da reticulação de cadeias laterais 30 de lisina, há um limite à faixa de propriedades elásticas que a elastina pode fornecer. Também, a exigência para a reticulação impossibilita a liberação eficaz através de
Petição 870180008901, de 01/02/2018, pág. 6/10
2/33 algumas rotas padrão de administração, por exemplo, injeção, pois sem precaução especial, o agente de reticulação pode fazer a elastina se formar antes da liberação ao local em que a formação de elastina é pretendida.
Há uma necessidade para os materiais elásticos que podem ser formados sem uso de um agente de reticulação.
Há também uma necessidade para composições que podem ser administradas ao tecido por injeção para formar um material elástico em um local em relação ao local de inj eção.
Há também uma necessidade para materiais elásticos tendo qualidades elásticas não encontradas na elastina ou outras proteínas e biomateriais usados para reparo de tecido, aumento e cura de ferida.
Há também uma necessidade para novas formulações para a liberação prolongada ou controlada de compostos farmacêuticos e fatores de tecido e para novas matrizes de célula e tecido.
Sumário da invenção
A invenção procura pelo menos minimizar uma das limitações ou problemas acima e em determinadas modalidades fornecer um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui a etapa de aquecimento de uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui aquecer uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino de pelo menos aproximadamente 7,5 e uma
3/33 concentração de sal de pelo menos aproximadamente 25 mM para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui fornecer um pH alcalino a uma solução de tropoelastina tendo uma temperatura de aproximadamente 37°C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui fornecer um pH alcalino a uma solução de tropoelastina e permitir que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37 °C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui a adição de tropoelastina a uma solução tendo um pH alcalino e uma temperatura de aproximadamente 37 °C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui a adição de tropoelastina a uma solução tendo um pH alcalino e permitir que a temperatura de solução aumente a aproximadamente 3 7°C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui ajustar a concentração de sal de uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e uma temperatura de
4/33 aproximadamente 37°C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina. O processo inclui ajustar a concentração de sal de uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e permitir que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37°C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Em uma outra modalidade é fornecido um agente de volume para aumentar um tecido ou corrigir um defeito de tecido, o agente de volume sendo formado de um material elástico produzido por um processo descrito acima.
Em uma outra modalidade é fornecido um selante para uma ferida, o selante sendo formado de um material elástico produzido por um processo descrito acima.
Em uma outra modalidade é fornecido uma prótese ou dispositivo médico tendo um material elástico sendo produzido por um processo descrito acima.
Em uma outra modalidade é fornecido um kit para formar um material elástico incluindo um primeiro recipiente incluindo tropoelastina, um segundo recipiente incluindo um reagente a ser adicionado à tropoelastina para formar uma solução alcalina incluindo a tropoelastina e instruções escritas para formar um material elástico da tropoelastina e do reagente.
Em uma outra modalidade é fornecida uma composição para formar um material elástico incluindo uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e uma temperatura selecionada para prevenir a formação de um material elástico de tropoelastina na solução.
5/33
Em outra modalidade é fornecido um aparelho para formar um material elástico de tropoelastina incluindo uma primeira câmara incluindo uma solução de tropoelastina; uma segunda câmara incluindo um reagente para ajustar o pH da solução da primeira câmara; meios distribuidores em uso para dispensar a solução da primeira câmara e o reagente para formar uma mistura da solução e do reagente, para formar o material elástico de tropoelastina no mistura.
Em uma outra modalidade é fornecido um aparelho para formar um material elástico de tropoelastina incluindo uma primeira câmara incluindo uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino; uma segunda câmara incluindo uma solução para fornecer uma concentração de sal de aproximadamente 150 mM ou menos à solução da primeira câmara; e meios distribuidores em uso para dispensar as soluções da primeira câmara e segunda câmara para formar uma mistura das soluções, para formar o material elástico de tropoelastina na mistura.
Em outra modalidade é fornecido um implante de liberação prolongada ou controlada o implante sendo formado de um material elástico produzido por um processo descrito acima.
Em outra modalidade é fornecida uma matriz de célula ou tecido, a matriz de célula ou tecido sendo formada de um material elástico produzido por um processo descrito acima.
Em outra modalidade é fornecido um método de formar uma solução purificada de tropoelastina incluindo:
- fornecer uma solução de tropoelastina;
- ajuste do pH da solução para formar uma solução tendo pH alcalino, para fazer a tropoelastina na solução ao
6/33 precipitar;
- remover o precipitado;
- adicionar o precipitado removido a uma solução tendo um pH substancialmente não alcalino, e/ou uma temperatura substancialmente diminuída, para fazer o precipitado dispersar na solução, para formar uma solução purificada de tropoelastina.
Em outra modalidade é fornecido um método de formar um material elástico da solução de tropoelastina incluindo:
- (1) fornecer uma solução de tropoelastina • /
- (2) ajustar o pH da solução para formar uma solução
tendo pH alcalino, para fazer a tropoelastina na solução
precipitar;
- (3) remover o precipitado;
- (4) adicionar o precipitado removido a uma solução
tendo um pH substancialmente não alcalino, e / ou uma
temperatura substancialmente diminuída, para fazer o precipitado dispersar na solução; e
- (5) permitir que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37°C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Breve Descrição dos Desenhos
Figura 1: H&E tingiu a fatia coletada do local de injeção no rato 15 dias após injeção.
Figura 2: H&E tingiu a fatia de material elástico com fibroblastos integrados. As células estão presentes nos pores dentro do material elástico.
Figura 3: Imagens SEM mostrando a folha de células de fibroblasto crescendo em cima do material elástico.
Descrição detalhada das modalidades
7/33
Os inventores descobriram que uma solução de tropoelastina pode ser feita para formar um material elástico ajustando alcalinidade, temperatura ou de sal
Em determinadas modalidades, o material elástico é formado ajustando a temperatura e/ou alcalinidade somente.
Em outras determinadas modalidades, o material elástico pode ter uma concentração de sal de 0 mM.
O material elástico que os inventores desenvolveram não é o mesmo que a elastina, pois não requer o reticulação de moléculas de tropoelastina para sua formação. Em contraste, a elastina é formada quando a tropoelastina é reticulada pela lisil oxidase ou glutaraldeído ou agentes similares.
Uma vantagem é que o material elástico da invenção é geralmente mais biocompativel, pois não contém reticulantes químicos. Será compreendido, entretanto, que o material
elástico da invenção pode ser reticulado com a lisil
oxidase ou outros agentes químicos, tais como
glutaraldeído.
Outra vantagem é que o material elástico desta
invenção pode ser fornecido com as propriedades que não podem ser encontradas na elastina. Estas propriedades incluem a força de tração e extensão, retrocesso, compressibilidade, biodegradabilidade e persistência, particularmente em uma cavidade de tecido ou corpo. Consequentemente, com a invenção, a tropoelastina pode ser usada para fornecer dispositivos, próteses e agentes de reparo de tecido que não foram obteníveis usando elastina.
Uma vantagem adicional é que a formação do material
8/33 elástico pode ser controlada simplesmente ajustando a temperatura, pH ou sal. Como demonstrado aqui, isto permite mais eficazmente formar um material elástico em um tecido por uma rota de administração, tal como injeção.
Será compreendido que um material elástico refere-se a um material que possa ser formado de tropoelastina sem a reticulação de resíduos de aminoácido de tropoelastina que são de outra maneira reticulados quando a elastina é naturalmente formada (por exemplo, pela lisil oxidase) ou quando a elastina é fabricada (por exemplo, pelo glutaraldeído). Uma vez formado, o material elástico da invenção pode ser reticulado com a lisil oxidase ou outros agentes químicos, tais como glutaraldeído.
Como discutido abaixo um material elástico pode também incluir outros componentes.
Geralmente um material elástico não é um líquido de fluxo livre. Pode ser um gel, pasta, sólido, ou outra fase que significativamente não tem as propriedades de fluxo. Vantajosamente, de acordo com a invenção, pode-se projetar ou de outra maneira selecionar as propriedades da fase que é requerida por parâmetros de manipulação de temperatura, pH ou sal durante a formação do material elástico, ou de outra maneira pela reticulação do material com um agente capaz de reticular as cadeias laterais de aminoácido reticuláveis, onde um exemplo de tal reticulador é glutaraldeído.
Um material elástico geralmente retorna a um formato particular ou conformação após uma força, tal como compressão ou extensão que lhe foi aplicada foi retirada.
O material elástico é referido também como uma
9/33 elasticidade compressível e extensível, mecanicamente durável, ou material flexível de histerese relativamente baixa. Este material pode ser referido como extensível, tração, resiliente ou capaz de retrocesso.
É possível observar visualmente a formação de um material elástico de uma solução de tropoelastina. A solução de tropoelastina é substancialmente límpida. Quando o material elástico se forma, a solução diminui em clareza e se torna opaco devido a uma fase tipo precipitado transitória. O material elástico está substancialmente na forma sólida como mencionado acima e pode ter várias aparências dependendo de sua composição. A formação de material elástico pode também ser observada usando qualquer técnica analítica apropriada conhecida na técnica, tal como o monitoramento de uma mudança na temperatura ou
Será compreendido que a tropoelastina geralmente significa um peptídeo que inclui ou consiste em uma sequência que é a mesma que ou similar a um domínio hidrofílico de tropoelastina. Um domínio hidrofílico tem uma sequência que é tipicamente rica em resíduos de lisina e alanina. Estes domínios frequentemente consistem de estiramentos de lisina separados por 2 ou 3 resíduos de alanina, tais como AAAKAAKAA (N° de Id. de Seq.: 1). Outros domínios hidrofílicos não contêm o intervalo de polialanina, mas tem lisina próxima de uma prolina preferivelmente. Em contraste, os domínios hidrofóbicos de tropoelastina ricos
Figure BRPI0718615B1_D0001
aminoácidos não polares especialmente
Figure BRPI0718615B1_D0002
, valina,
Figure BRPI0718615B1_D0003
Figure BRPI0718615B1_D0004
alanina
Figure BRPI0718615B1_D0005
frequentemente peptídeos,
10/33 tais como GVGVP (N° de Id. de Seq. : 2) , GGVP (N° de Id. de
Seq.: 3) e GVGVAP (N° de Id. de Seq.: 4).
É importante que o peptídeo que é usado para formar o material elástico inclui pelo menos parte do domínio hidrofílico enquanto este domínio é acreditado ser importante para fazer o material elástico formar quando a alcalinidade, temperatura ou concentração de sal da solução de tropoelastina for ajustada.
Os exemplos de tropoelastina que poderíam ser usados para formar o material elástico da invenção são aqueles que consistem em um domínio hidrofílico ou um homólogo do mesmo, e aqueles que incluem um domínio hidrofílico ou homólogo e parte ou todo de um domínio hidrofóbico. Alguns exemplos
GGVPGAIPGGVPGGVFYP
(N° de Id. de Seq. : 6) , GVPLGYP (N° de Id. de Seq . : 7) ,
PYTTGKLPYGYGP (N° de Id . de Seq. : 8) , GGVAGAAGKAGYP (N° de
Id. de Seq.: 9), TYGVGAGGFP (N° de Id. de Seq.: 10);
- KPLKP (N° de Id. de Seq. : 11) , ADAAAAYKAAKA (N° de
Id. de Seq.: 12) , GAGVKPGKV (N° de Id. de Seq. : : 13) ,
GAGVKPGKV (N° de Id. de Seq . : 14) , TGAGVKPKA (N° de Id. de
Seq. : 15) , QIKAPKL (N° de Id. de Seq . : 16) , AAAAAAAKAAAK
de Seq.:
(N° de Id.
17), AAAAAAAAAAKAAKYGAAAGLV (N° de Id.
(N° de
Id.
de Seq.:
19)
EAQAAAAAKAAKYGVGT (N° de
Id.
de
Seq. :
20)
AAAAAKAAAKAAQFGLV (N° de
Id.
de
Seq. :
21)
GGVAAAAKS AAKVAAKAQLRAAAGLGAGI (N° de
Id.
de Seq.:
22)
GALAAAKAAKYGAAV (N° de Id. de Seq. : 23) , AAAAAAAKAAAKAA (N° de Id. de Seq. : 24) , AAAAKAAKYGAA (N° de Id. de Seq. : 25) ,
CLGKACGRKRK (N° de Id. de Seq.: 26).
11/33
Tropoelastina pode ter uma sequência que é a mesma que a entrada mostrada na entrada de GenBank AAC98394. Outras sequências de tropoelastina incluindo um domínio hidrofílico são conhecidas na técnica, incluindo, mas não limitadas a, CAA33627 (Homo sapiens), P15502 (Homo sapiens), AAA42271 (Battus norvegicus) , AAA42272 (Rattus norvegicus), AAA42268 (Rattus norvegicus), AAA42269 (Rattus norvegicus), AAA80155 (Mus musculus), AAA49082 (Gallus gallus), P04985 (Bos taurus), ABF82224 (Danio rerio), ABF82222 (Xenopus tropicalis) , P11547 (Ovis aries) .
Tropoelastina pode também ser um fragmento destas sequências contanto que o fragmento inclui pelo menos parte de um domínio hidrofílico como discutido acima. Um exemplo são os aminoácidos 27 a 724 de AAC98394.
Tropoelastina pode também incluir um homólogo de um peptídeo tendo uma sequência, tal como descrito acima, em particular AAC98394, ou seja um homólogo de um peptídeo tendo uma sequência tal como descrita acima, ou ser um fragmento de um homólogo de um peptídeo tendo uma sequência tal como descrito acima. Aqui homólogo refere-se a uma proteína tendo uma sequência que não é a mesma que, mas que é similar a, uma sequência de referência. Também tem a mesma função que a sequência de referência, por exemplo, uma capacidade para formar um material elástico quando uma solução do homólogo é manipulada para ajustar a alcalinidade, temperatura ou concentração de sal como discutido aqui.
Em determinadas modalidades o homólogo tem pelo menos 60% de homologia a um peptídeo tal como descrito acima, em particular AAC98394 ou um fragmento de um peptídeo tal como
12/33 descrito acima que inclui pelo menos parte de um domínio hidrofílico.
Será compreendido que tropoelastina pode ser natural ou re c omb i nant e.
Aqui peptídeos tipo elastina (ELP) refere-se aos compostos de pequenas sequências de aminoácido (tipicamente menos de 5 aminoácidos em comprimento) isolados das hidrofóbicas de tropoelastina ou elastina essenciais para das moléculas.
Algumas sequências geralmente usadas incluem
GVGVP (N° de Id. de
Seq. : 2), GGVP (N° de Id. de Seq.: 3), e GVGVAP (N° de Id. de Seq.: 4).
Os inventores descobriram que existe um subconjunto de condições de temperatura, alcalinidade, e concentração de sal dos quais uma solução de tropoelastina pode ser feita para formar um material elástico. Ao não querer ser limitado pela hipótese, acredita-se que estas condições influenciam uma interação entre domínios hidrofílicos de moléculas de tropoelastina que conduzem à formação do material elástico. Portanto, o material elástico não é o mesmo que a elastina natural ou artificial que é formada por reticulação de cadeias laterais de aminoácido carregadas. Nem é o mesmo que o material que é formado por coacervação de ELP.
Assim em uma modalidade é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo aquecer uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
13/33
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo fornecer um pH alcalino a uma solução de tropoelastina tendo uma temperatura de aproximadamente 37°C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo fornecer um pH alcalino a uma solução de tropoelastina e permitir que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37 °C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo a adição de tropoelastina a uma solução tendo um pH alcalino e uma temperatura de aproximadamente 37 °C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo a adição de tropoelastina a uma solução tendo um pH alcalino e permitindo que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37 °C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo o ajuste da concentração de sal de uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e uma temperatura de aproximadamente 37°C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Geralmente uma solução de concentração de tropoelastina maior do que aproximadamente 1,5 mg/mL é
14/33 capaz de formar um material elástico de integridade desejável embora poucas concentrações sejam também úteis. Na maioria das aplicações a concentração de solução é menor do que aproximadamente 300 mg/mL. Consequentemente, uma solução de tropoelastina tendo uma concentração de aproximadamente 1,5 mg/mL a aproximadamente 300 mg/mL é preferível. Mais preferivelmente, uma solução de tropoelastina tendo uma concentração entre aproximadamente 10 mg/mL a aproximadamente 300 mg/mL é usada. Mais preferivelmente, uma solução de tropoelastina tendo uma concentração entre aproximadamente 10 mg/mL a aproximadamente 200 mg/mL é usada.
Determinou-se que um pH de aproximadamente 7,5 ou mais é suficiente para fazer um material elástico se formar da tropoelastina na solução. O pH é geralmente mantido do excedente aproximadamente pH 13 como acima disto o material elástico é menos bem formado. Mais preferivelmente um pH entre aproximadamente pH 9 e pH 13 de é desejável. Entretanto, mais preferivelmente um pH entre aproximadamente pH 10 e pH 11 é usado. Outras medidas de pH que poderíam ser usadas incluem 8,0, 8,5, 9,5, 10, 10,5, e 11,5.
A alcalinidade pode ser ajustada por um número de aproximações incluindo 1) diretamente adindo uma substância que aumente o pH a uma solução de tropoelastina, 2) misturando uma solução contendo quantidades suficientes de uma substância que aumente o pH para fazer com que seja alcalina com uma solução de tropoelastina. A substância que aumente o pH podia ser uma base, tampão, material adsorvente de próton. Os exemplos incluindo base Tris,
15/33
NH4OH e NaOH foram descobertos por serem úteis como substâncias que aumentam ou controlam o pH.
Onde o pH é alcalino e menor do que aproximadamente 9,5, o sal pode ser requerido para formar o material elástico da invenção. Onde o sal é usado, a concentração é geralmente mais do que 25 mM e pode ser até 200 mM. Preferivelmente, a concentração de sal está entre aproximadamente 100 mM e 150 mM. Mais preferivelmente, a concentração de sal é aproximadamente 15 0 mM. Em particular, os inventores descobriram que enquanto opH diminui (no entanto permanece alcalino) abaixo de pH 10, o sal é requerido para fazer a formação do material elástico e a quantidade de sal requerida aumenta enquanto o pH diminui. Assim por exemplo, aproximadamente em pH 9 a 10, o sal é requerido, por exemplo, uma concentração de sal equivalente a aproximadamente 60 mM deve ser fornecida à solução. Em algumas modalidades, a solução deve ter uma osmolaridade equivalente à da solução salina isotônica de mamífero (150 mM) ou menos. Em outras modalidades, a solução deve ter uma osmolaridade maior do que 150 mM. A concentração de sal pode também ser 0 mM.
A concentração de sal da solução pode ser controlada adicionando o sal, incluindo qualquer composto iônico, íons monovalentes ou divalentes, ou espécies de baixo peso molecular capazes de afetar a osmolaridade da solução. Por exemplo, NaCl, KC1, MgSO4, Na2CO3 ou glicose podem ser usados. Um sal preferido é NaCl.
Em uma outra modalidade é fornecido um método de formar um material elástico da solução de tropoelastina incluindo:
16/33
- (1) fornecendo uma solução de tropoelastina;
(2) ajustando o pH da solução para formar uma solução tendo pH alcalino, para fazer a tropoelastina na solução precipitar;
(3) removendo o precipitado;
(4) adicionando o precipitado removido a uma solução
um pH substancialmente não alcalino, e/ou uma
temperatura substancialmente diminuída, para fazer o precipitado à dispersão na solução; e
- (5) permitindo que a temperatura da solução aumente a aproximadamente 37°C para formar um material elástico da tropoelastina na solução.
Em uma modalidade a temperatura da solução está preferivelmente entre aproximadamente 4°C a aproximadamente 3 7 °C na etapa (2) e menos do que aproximadamente 4°C na etapa (4) . Adicionalmente, em uma modalidade o pH da solução é preferivelmente pelo menos aproximadamente pH 9 na etapa (2) e menos do que aproximadamente pH 9 na etapa (4) . O pH pode ser tão baixo quanto aproximadamente pH 7,5 na etapa (4) . Ainda, em uma modalidade a concentração de sal da solução está preferivelmente entre aproximadamente 0 mM e 200 mM.
Assim, em outras modalidades é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo aquecer uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino que é menos de 10 e uma concentração de sal de 150 mM ou menos para formar um material elástico da tropoelastina na solução. Estas modalidades são particularmente preferíveis para aplicações in vivo desde que o pH da solução de tropoelastina e o material elástico
17/33 é mais próximo ao pH de mamífero
Em modalidades adicionais é fornecido um processo para produzir um material elástico de tropoelastina incluindo o ajuste da concentração de sal de uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e permitindo que a temperatura da solução aumente aproximadamente a 37°C para formar um material elástico de tropoelastina na solução.
Determinou-se que uma temperatura ao redor de 37 °C é preferível para fazer um material elástico se formar da tropoelastina na solução. Entretanto, em determinadas modalidades uma temperatura de menos de 37 °C pode ser usada. Geralmente a temperatura é maior do que 4°C. Ê geralmente menor do que 42°C. Os inventores descobriram que a temperatura requerida para formar um material elástico é inversamente relacionada à concentração de tropoelastina na solução de tropoelastina. Isto é, uma solução com uma concentração baixa de tropoelastina irá requerer uma temperatura mais alta para formar um material elástico. Os inventores descobriram também que a flexibilidade aumenta, e a integridade persiste por mais tempo, como uma função do tempo onde a solução de tropoelastina é mantida em uma determinada temperatura.
A solução pode ser aquecida fornecendo a solução em ou sobre um tecido de mamífero e permitindo que transferência de calor de tecido aumente a temperatura da solução, ou irradiando o tecido.
Alternativamente, a solução pode ser aquecida contatando a solução com uma superfície inanimada e aquecendo a superfície. A superfície inanimada pode ser fornecida em um molde fornecendo o material elástico
18/33 formado pelo método com um formato ou conformação predefinida, e em uma pode adicionalmente ser fornecida em uma prótese, stent ou dispositivo similar.
Onde o aquecimento da solução é fornecido para provocar a formação do material elástico (isto é, onde o pH apropriado e/ou condições de sal foram fornecidos), a solução é geralmente armazenada em temperaturas abaixo de 30°C, preferivelmente aproximadamente 4°C, até que seja requerida para a formação de um material elástico.
É preferível que a maioria de tropoelastina inicialmente em solução seja usada para formar o material elástico.
Em determinadas modalidades o material elástico formada de uma solução de tropoelastina por um processo descrito acima pode ser reticulada com um agente capaz de reticular as cadeias laterais de resíduos de tropoelastina, tais como lisina. Como discutido aqui, a reticulação não é necessária para a formação do material elástico e certamente este é um ponto de distinção entre o material elástico da invenção e elastina. Ao não desejarem ser limitados pela teoria, os inventores acreditam que os materiais elásticos formam pelo menos em parte devido a uma combinação de interações de carga incluindo resíduos de tirosina, lisina e arginina carregados, assim como estabilizando ligações de hidrogênio. Os inventores acreditam que ditirosina pode ser formada. De forma importante, estas interações ocorrem na ausência de um agente de reticulação.
Entretanto, em determinadas aplicações descritas abaixo, é útil reticular estas cadeias laterais quando o
19/33 material elástico foi formado enquanto este fornece propriedades adicionais ao material elástico.
Especificamente, em comparação com o material elástico formado na ausência de reticulador, o uso de um reticulador, tal como glutaraldeído dá um material elástico que é mais duro, mais denso, mais resistente, e portanto provavelmente mais bioestável in vivo. Os inventores sugerem que este material pode ser preferível sobre o restauração de tecido mais exigentes ou quando a adesão com o tecido natural circunvizinho é não essencial. Nota-se, quando o glutaraldeído é adicionado a uma solução de pH alcalino de tropoelastina, os inventores descobriram surpreendentemente que uma cor distintiva aparece quando o material elástico se forma, que podem ser clinicamente úteis como um determinante de formação sólida.
pode ser usado para formar a elastina, se naturalmente ou artificialmente, pode ser usado. Os exemplos incluem lisil oxidase, transglutaminase, glutaraldeído, genipina e reticulantes reativos a amina, tais como BS3. Em uma modalidade, o agente de reticulação é glutaraldeído e é usado em uma concentração de aproximadamente 0,001% de peso/vol de solução a aproximadamente 0,5% de peso/vol de solução.
O processo da invenção e o material elástico formado deste são particularmente úteis em aplicações de volume de tecido, por exemplo, aplicações onde há uma necessidade em realçar ou melhorar cosmeticamente a aparência (por exemplo, enchimento de lábios, preenchendo dentro de dobras
20/33 nasolabiais, redução de rugas ou outros melhoramentos de tecido), ou aplicações médicas onde há uma necessidade de suportar um defeito congênito, ou defeito causado por doença ou ressecção cirúrgica.
Mais detalhadamente, enquanto a formação do material elástico pode ser controlada simplesmente ajustando a temperatura, pH ou sal, isto permite formar um agente de volume in situ injetando uma solução de tropoelastina tendo, um pH alcalino em um local desejado e permitir que transferência de calor do tecido faça que o material elástico se forme. Adicionalmente, o sincronismo da formação do material elástico, e as propriedades e persistência elástica do material assim formado podem ser ajustadas manipulando o sal ou pH, ou adicionando agentes de reticulação após o material elástico ter sido forma.
Um benefício principal é que o agente de volume pode eficazmente ser fornecido usando uma agulha de calibre fino. Neste modo de administração, a viscosidade da solução de tropoelastina para formar o agente de volume pode ser controlada manipulando um ou mais de temperatura, concentração de pH ou sal, ou o tempo de incubação em pH elevado antes de abaixar o pH em preparação para a injeção.
A solução de tropoelastina pode ser injetada intradermicamente ou subcutaneamente, ou mais profundo ou abaixo da derme, ou em outro tecido, a fim de fornecer um depósito de material elástico.
Consequentemente, em uma modalidade a invenção fornece um método para cosmeticamente melhorar um tecido incluindo injetar uma solução contendo tropoelastina em um tecido que requerendo melhoramento cosmético para formar um material
21/33 elástico de acordo com um processo descrito acima no tecido. O melhoramento cosmético pode ser remover ou reduzir as rugas de pele, aumentar lábios ou de outra maneira reduzir ou remodelar a aparência de um tecido, perfil de tecido, ou característica facial. A solução de tropoelastina pode ser mantida fresca, por exemplo aproximadamente 4°C antes de injeção e ser aquecida à temperatura corporal por transferência de calor do tecido. Alternativamente, uma fonte de energia externa pode ser usada para irradiar o tecido para aumentar a temperatura da solução de tropoelastina para formar o material elástico no tecido.
A solução de tropoelastina pode também ser aplicada à superfície de um tecido para fornecer uma cobertura ou sustentação pelo material elástico.
Consequentemente, em uma outra modalidade, a invenção fornece um método para sustentar um tecido ou órgão em um local de doença, trauma, ressecção cirúrgica ou outra ferida incluindo injetar ou de outra maneira aplicar uma solução contendo tropoelastina em ou sobre um tecido ou órgão requerendo suporte para formar um material elástico de acordo com um processo descrito acima em ou sobre o tecido ou órgão. Em um exemplo a solução de tropoelastina é injetada para formar um material elástico que fornece o aumento sobre o local de um esfíncter, tal como seria requerido para aumentar em torno do esfíncter de bexiga como uma forma de tratamento de incontinência urinária.
Nas modalidades acima, a solução de tropoelastina alcalina pode ser resfriada, por exemplo a aproximadamente 4°C, antes da injeção e então ser aquecida à temperatura
22/33 corporal por transferência de calor do tecido.
Alternativamente, uma fonte de energia externa pode ser usada para irradiar o tecido para aumentar a temperatura da solução de tropoelastina para formar o material elástico no tecido.
Será compreendido que o material elástico pode ser preparado externamente de acordo com um processo descrito acima e então inserido em um tecido ou cavidade de tecido.
Por exemplo, a solução de tropoelastina pode ser moldada em um molde e o material elástico formado de acordo com um processo descrito acima a fim gerar um formato apropriado para implantação subsequente em um paciente. Um exemplo é onde a remoção cirúrgica de parte de um tecido de paciente deixa uma cavidade requerendo preenchimento com um material elástico biocompatível. Sob estas condições, o formato da posição que requer preenchimento pode ser avaliado usando métodos conhecidos e um molde apropriado preparado baseado nesta avaliação. A solução de tropoelastina é então moldada dentro do molde e um material elástico formado de acordo com um processo descrito acima para implantação dentro da posição requerendo preenchimento.
Em um outro exemplo, a solução de tropoelastina pode ser formada em um material elástico de acordo com um processo descrito acima na forma de partículas. Por exemplo, as partículas podem ser formadas usando uma emulsão, microfluidica, ou outro sistema como conhecido na técnica para fazer partículas. As partículas podem também ser formadas de uma solução de tropoelastina de concentração de tropoelastina menor do que aproximadamente
23/33
1,5 mg/mL. As partículas podem ser substancialmente esféricas e ter um diâmetro variando de 0,1 micrômetros a 10 micrômetros. As partículas de material elástico podem ser enviadas à posição requerendo tratamento usando as técnicas de liberação de alta velocidade conhecidas na técnica.
Uma vantagem de formar o material elástico de uma solução de tropoelastina de acordo com um processo descrito acima é que o material elástico pode ser feito para se formar rapidamente, certamente mais rapidamente do que pode ser conseguido quando a elastina é formada. Isto permite uma variedade de formatos intricados e complexos a serem
Figure BRPI0718615B1_D0006
taxa
Figure BRPI0718615B1_D0007
Figure BRPI0718615B1_D0008
Figure BRPI0718615B1_D0009
como
Figure BRPI0718615B1_D0010
Figure BRPI0718615B1_D0011
vantagem
Figure BRPI0718615B1_D0012
tropoelastina pode ser
Figure BRPI0718615B1_D0013
Figure BRPI0718615B1_D0014
sal de manipulação, os gases podem ser introduzidos em um processo controlado para formar bolhas e gerar uma matriz tipo esponja aberta. Alternativamente, a formação de bolhas pode ser evitada se desejado.
Uma outra abordagem para formar um implante de tecido externamente é o uso de técnicas incluindo a litografia a base de laser, eletropulverização e eletrorotação.
O material elástico formado de uma solução de tropoelastina de acordo com um processo descrito acima é particularmente útil para o fechamento de feridas, ou para adicionar sustentação às feridas recentemente reparadas, em particular feridas onde o tecido de granulação foi colocado, mas a fibrose substancial que daria de outra maneira a força à ferida curada não ocorreu. Os exemplos
24/33 destas feridas incluem feridas cirúrgicas, ou feridas causadas por trauma, tal como laceração, abrasão, perfuração, ou queimaduras ou outros defeitos. As feridas podem ser encontradas dermicamente, subcutaneamente, em tecido profundo ou em um órgão requerndo pelo menos alguma elasticidade para funcionar.
O material elástico formado da solução de tropoelastina de acordo com um processo descrito acima é útil em circunstâncias em que os selantes de fibrina e colas cirúrgicas são convencionalmente usados. Um exemplo é onde uma anastomose requer o fechamento eficaz para reduzir a perda de fluido. Outro exemplo é onde há uma necessidade de rapidamente originar fluxo sanguíneo, ou prevenir a invasão por microrganismos.
Há várias rotas de administração. Estas incluem pulverização, limpar, derramar, colar ou contatar uma solução de tropoelastina na ferida para fazer o material elástico se formar de acordo com um processo descrito acima, e/ou na superfície da ferida.
Assim, em uma modalidade é fornecido um método para fechar um tecido ferido incluindo a pulverizar, colar, derramar, limpar ou contatar uma solução de tropoelastina contra uma ferida de tecido para fazer um material elástico se formar de acordo com um processo descrito acima.
Nestas modalidades, a solução de tropoelastina pode ser suplementada com outros compostos, proteínas e fatores para facilitar, modular ou melhorar o fechamento de uma ferida.
Como notado acima, uma vantagem de formar o material elástico de uma solução de tropoelastina de acordo com um
25/33 processo descrito acima é que o material elástico pode ser feito para se formar rapidamente, certamente mais rapidamente do que pode ser conseguido quando elastina é formada. Consequentemente, é previsto que seria possível obter o fechamento rápido de uma ferida. Adicionalmente, o fato que a manipulação de temperatura, pH e/ou sal afeta a taxa de formação do material elástico significa que a taxa de fechamento de uma ferida pode ser controlada mais eficazmente.
Adicionalmente à sustentação de tecido e agentes de volume descritos, o material elástico formado de uma solução de tropoelastina de acordo com um processo descrito acima é particularmente útil para a fabricação de próteses e dispositivos médicos. Os exemplos incluem enxertos ou stents para prender estruturas biológicas abertas, tais como vasos e câmaras. Outros exemplos incluem faixas para ajudar as estruturas biológicas com retrocesso.
Uma aplicação adicional é fornecer um revestimento biocompatível a um dispositivo médico de outra maneira biologicamente incompatível (tal como um marcapasso ou implante coclear) que é elástico, resiliente e capaz de persistir em um local de tecido. Nestas modalidades, o material elástico é particularmente importante para evitar fibrose.
O fato que o material elástico pode ser feito para se formar rapidamente, certamente mais rapidamente do que pode ser conseguido quando elastina é formada, significa que um revestimento de superfície uniformemente fino pode ser aplicado a um dispositivo médico, fornecendo biocompatibilidade sem interferir com o desempenho do
26/33 dispositivo .
Em outras modalidades são fornecidos kits e composições úteis para formar um material elástico usando uma solução de tropoelastina de acordo com um método descrito acima. Em uma forma, um kit inclui um primeiro recipiente incluindo tropoelastina, um segundo recipiente incluindo um reagente para fornecer uma solução alcalina, e instruções escritas para formar um material elástico usando a tropoelastina e o reagente.
Em uma modalidade é fornecido uma formar um material elástico incluindo uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino e uma temperatura selecionados para prevenir a formação de um material elástico de tropoelastina na solução. A incluir o sal, particularmente onde o pH da solução é menos do que pH 10, como discutido acima. Em determinadas formas, a composição pode ser fornecida em uma forma de pó que em uso deve ser hidratada para fornecer uma solução de tropoelastina. Em aquecimento, o material elástico é formado da tropoelastina na solução.
Dependendo do uso ao qual os kits e composições são postos (por exemplo, para aumentar tecido, fechamento de ferida ou outras aplicações descritas aqui), os kits e composições podem também ser fornecidos com moléculas adicionais. Por exemplo, outras moléculas de tecido conectivo podem ser fornecidas em formulação com, ou para formulação com, tropoelastina. Os exemplos incluem colágeno, elastina, queratina, fibrina, glicosaminoglicanos tais como sulfato de hialuronan e de heparina, condroitinas e moléculas similares. As formas artificiais destas
27/33 moléculas podem também ser fornecidas, por exemplo, ELPs.
Em outras formas, compostos farmacêuticos, incluindo antibióticos, promotores de crescimento, anti-sépticos, compostos angiogênicos, agentes anticâncer, e similares, podem ser fornecidos para formulação com, ou em formulação com, tropoelastina.
Formas adicionais podem fornecer fatores biológicos, tais como fatores de tecido, citocinas, fatores de crescimento e similares. São preferidos particularmente aqueles fatores envolvidos no fechamento de ferida, fibrose e granulação.
Outras formas podem fornecer células, em particular, células que são envolvidas na cura da ferida. Os exemplos incluem células epiteliais, fibrócitos, fibroblastos, precursores de queratinócito, queratinócitos,
miofibroblastos, fagócitos e similares.
Em outra modalidade é fornecido um aparelho ou um
dispositivo para formar um material elástico de
tropoelastina incluindo uma primeira câmara incluindo uma
solução de tropoelastina; uma segunda câmara incluindo um reagente para ajustar o pH da solução da primeira câmara; meios distribuidores para dispensar a solução à primeira câmara e o reagente da segunda câmara para formar um mistura da solução e do reagente, para formar o material elástico de tropoelastina na mistura.
Em uma outra modalidade é fornecido um aparelho para formar um material elástico de tropoelastina incluindo uma primeira câmara incluindo uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino; uma segunda câmara incluindo uma solução para fornecer uma concentração de sal de
28/33 aproximadamente 150 mM ou menor à solução da primeira câmara; e meios distribuidores para dispensar as soluções das primeira e segunda câmaras para formar uma mistura das soluções, para formar o material elástico de tropoelastina na mistura.
Estes aparelhos podem ser usados para aplicar a solução de tropoelastina para formação de um produto elástico de acordo com um processo descrito acima pulverizando, colando, esfregando ou injetando a solução a um local desejado de tecido ou a uma superfície inanimada, tal como um molde. Por exemplo, o aparelho pode ser adaptado para ser conectável a uma agulha de calibre fino. Em outra forma o aparelho pode ser adaptado para ser conectável a um atomizador.
Será compreendido que o aparelho pode conter outras moléculas, compostos, fatores e células como descritos acima na primeira ou segunda camara, ou em uma camara adicional do aparelho.
Os inventores descobriram que um precursor ou uma forma intermediária do material elástico da invenção pode ser gerado que pode ser retornado para forma de solução quando pH, concentração de sal, ou temperatura são apropriadamente manipulados. Mais detalhadamente, os inventores descobriram que quando o pH de uma tropoelastina contendo a solução é ajustado aproximadamente a pH acima de em temperaturas maiores do que aproximadamente 4°C, preferivelmente aproximadamente 37°C, um precipitado é formado que pode então ser separado da solução. Quando o pH é então diminuído às condições não alcalinas e/ou a temperatura é diminuída, é possível fazer o precipitado
29/33 dissociar e dispersar. 0 precipitado dispersado contém pelo menos alguma tropoelastina livre.
Esta descoberta espera-se ser particularmente útil na purificação de tropoelastina dos sistemas de expressão recombinante.
Em outra modalidade é fornecido um método de formar uma solução purificada de tropoelastina incluindo:
- fornecendo uma solução de tropoelastina;
- ajustando o pH da solução para formar uma solução tendo pH alcalino, para fazer a tropoelastina na solução precipitar;
- removendo o precipitado;
- adicionando o precipitado removido a uma solução tendo um pH substancialmente não alcalino, e/ou uma temperatura substancialmente diminuída, para fazer o precipitado dispersar na solução, para formar uma solução purificada de tropoelastina.
Uma particularmente de aplicação importante do material elástico formado de uma solução de tropoelastina de acordo com um método descrito acima é fornecer um mecanismo para a liberação prolongada ou controlada de um composto. Mais especificamente, manipulando o pH ou sal durante a formação do material, ou por reticulação do material com glutaraldeído ou outros agentes de reticulação depois que o material é formado, é possível projetar ou selecionar um material elástico que tenha qualidades particulares de persistência. Por exemplo, os inventores descobriram que as formas reticuladas do material elástico tendem a ser mais duras, mais densas e mais robustas do que as formas não reticuladas. O último tende a assemelham-se
30/33 mais proximamente à elastina natural. Algumas formas tendem a ser degradadas mais facilmente no tecido, portando fornecendo uma liberação mais rápida de um produto farmacêutico ou molécula similar semeada dentro do material elástico. Outas formas são mais persistentes, degradadas menos prontamente e fornecem um termo mais longo de liberação de um produto farmacêuticos ou molécula similar.
Assim em uma modalidade é fornecido um implante de liberação prolongada ou controlada, o implante sendo um material elástico que é formado de uma solução de tropoelastina de acordo com um processo descrito acima. O implante de liberação prolongada pode conter moléculas, compostos, fatores e células como descritas acima.
Como discutido acima, como a taxa de formação do material elástico de uma solução de tropoelastina pode ser controlada manipulando a temperatura, pH e/ou sal, gases podem ser introduzidos em um processo controlado para formar bolhas e gerar um material elástico tendo uma matriz aberta tipo esponja. Isto fornece uma estrutura ou matriz particularmente útil para semear células, tecidos e fatores para permitir a regeneração de tecido e reparo de ferida. Os exemplos de células e fatores apropriados são discutidos acima.
Vantajosamente, a porosidade do material elástico pode ser controlada, permitindo uma estrutura ser formada através da qual o tecido regenerando possa penetrar. Alternativamente, uma estrutura pode de ser formada tendo pores que são suficientes para permitir a difusão de moléculas e fatores dentro e fora do material elástico somente.
31/33
Assim em outra modalidade é fornecido uma matriz de célula ou tecido, a matriz de célula ou tecido sendo formada de um material elástico produzido por um processo descrito acima.
Exemplos
Exemplo 1 - Formação de material elástico na ausência de agente de reticulação
Tropoelastina é misturada preferivelmente em uma concentração de mais de 1,5 mg/mL, tipicamente 10-200 mg/mL em solução salina tamponada de fosfato e a solução é ajustada usando IM de NaOH a um pH entre aproximadamente de pH 9 aproximadamente a pH 13, preferivelmente pH 11. A solução é então aquecida mais de 4°C preferivelmente a aproximadamente 37°C. Uma entidade tipo pasta macia é formada, que então se ajusta para formar o material elástico.
Exemplo 2 - Formação de material elástico em um pH alcalino mais baixo varia com sal
Tropoelastina foi dissolvida em uma solução aquosa em uma concentração de 10 mg/mL. A concentração de sal e pH da solução aquosa foi titulada entre 0 - 150 mM e pH 7-12, respectivamente. A temperatura da solução de tropoelastina foi elevada para 37°C e a habilidade de formar um material elástico avaliada visualmente e pelo tato. Qualquer material elástico assim formado foi testado para sua persistência sob resfriamento.
Dois pontos de diminuiu. Acima de um transição foram vistos quando o pH pH 10, não havia nenhuma necessidade para o sal dentro da elástico persistente da tropoelastina na
32/33
Entretanto, quando o pH diminuiu abaixo de 10, uma concentração de sal de aproximadamente 60 mM foi necessária a fim de formar um material elástico persistente da tropoelastina na solução.
Exemplo 3 - Formação de material elástico na presença de reticulador
Uma solução de tropoelastina é misturada em uma concentração de mais de 1,5 mg/mL, tipicamente 10-200 mg/mL com glutaraldeído (0,001-0,5% de peso/vol) em solução salina tamponada de fosfato em um pH alcalino de aproximadamente 8,5 e aquecida para formar um material elástico. O material tem uma cor rosa e uma densidade e rigidez mais elevadas do que o material elástico formado de acordo com os exemplos 1 e 2.
Exemplo 4 - Purificação de tropoelastina
Uma tropoelastina crua contendo o sobrenadante obtido de um sistema de expressão bacteriano foi ajustada para dar um pH entre 9 e 13, preferivelmente 11, para precipitar as moléculas de tropoelastina da solução para formar um precipitado. O precipitado foi separado do sobrenadante e ressuspenso em um tampão tendo um pH não alcalino e uma temperatura mais baixa para fazer o precipitado dispersar para formar uma solução no tampão. A solução foi armazenada então sob condições de refrigeração.
Exemplo 5 - Formação material de elástico in vivo
Uma única dose bolus (0,1 ml) de pH ajustado de 200 mg/ml de solução de tropoelastina foi injetada intradermicamente usando uma agulha de calibre 26 em um rato Sprague Dawley fêmea saudável. A temperatura corporal do rato conduziu ao início rápido da formação de material
33/33 elástica induzida por calor. O animal foi observado por um período de 15 dias e então examinado histologicamente. Um material substancialmente amorfo estava presente na hipoderme incluindo o tecido conectivo frouxo abaixo do músculo cutâneo (Figura 1) . A presença de um material elástico persistente neste depósito grande foi confirmada por imunohistotingimento com o anticorpo específico de elastina BA-4.
Exemplo 6
Material elástico com fármacos incorporados
O material elástico foi feito ajustando o pH a 10,8, incubando em 37°C por 1 hora, resfriando então reajustando o pH a 7,4. As partículas do fármaco paclitaxel foram incorporadas na amostra. Aquecendo a 37°C o conjunto de amostra para dar um material elástico que contivesse partículas distribuídas do fármaco.
As células de câncer de pulmão H12 99 foram semeadas sobre e em torno do material elástico preparado. Uma amostra de material elástico controle não continha nenhum paclitaxel. As células semeadas em material elástico contendo paclitaxel foram observadas como sendo apoptóticas. As células invadiram as amostras controle. As amostras controle e o material elástico que continham o paclitaxel, mas não encostaram nas células não eram apoptóticas.
Exemplo 7 - Interação de material elástico e célula
As células de fibroblasto foram incorporadas em (Figura 2), ou semeadas sobre (Figura 3), o material elástico.
1/2

Claims (7)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina caracterizado pelo fato de incluir:
    aquecer uma solução de tropoelastina tendo um pH alcalino de 9 ou maior a uma temperatura na faixa de 4°C a 42°C, mantendo a solução na temperatura aquecida na ausência de agente de reticulação por um período de tempo suficiente para formar um material elástico a partir da tropoelastina na solução que não se disperse ou se dissocie em tropoelastina livre; e recuperar o material elástico, produzindo assim o material elástico a partir da tropoelastina.
  2. 2. Processo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a temperatura é 37°C.
  3. 3. Processo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a solução de tropoelastina tem uma concentração de sal de menos do que 200 mM.
    4. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a concentração de sal é maior do que 60 mM e o pH é menor do que 10. 5. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a
    tropoelastina está presente na solução em uma concentração maior do que 1,5 mg/mL.
    6. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a tropoelastina está presente na solução em uma concentração
    Petição 870180008901, de 01/02/2018, pág. 7/10
    2/2 entre 10 mg/mL e 200 mg/mL.
    7. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a tropoelastina inclui uma sequência que é a mesma ou similar
  4. 5 a um domínio hidrofílico de tropoelastina.
  5. 8. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a tropoelastina consiste em uma sequência que é a mesma ou similar a um domínio hidrofílico de tropoelastina.
  6. 10 9. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material elástico ainda inclui um componente selecionado do grupo consistindo de produtos farmacêuticos, células biológicas, fatores biológicos, e moléculas biológicas.
  7. 15 10. Material elástico caracterizado pelo fato de que o material elástico é formado de acordo com o processo como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9.
    Petição 870180008901, de 01/02/2018, pág. 8/10
    1/1
    FIGURA 1
    FIGURA 2
    FIGURA 3
BRPI0718615A 2006-11-13 2007-11-13 processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico BRPI0718615B8 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2006906319 2006-11-13
AU2006906319A AU2006906319A0 (en) 2006-11-13 Use of tropoelastin for repair or restoration of tissue
PCT/AU2007/001738 WO2008058323A1 (en) 2006-11-13 2007-11-13 Use of tropoelastin for repair or restoration of tissue

Publications (3)

Publication Number Publication Date
BRPI0718615A2 BRPI0718615A2 (pt) 2014-01-07
BRPI0718615B1 true BRPI0718615B1 (pt) 2018-11-27
BRPI0718615B8 BRPI0718615B8 (pt) 2021-06-22

Family

ID=39401237

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0718615A BRPI0718615B8 (pt) 2006-11-13 2007-11-13 processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8101717B2 (pt)
EP (1) EP2097115B1 (pt)
CN (2) CN103861148A (pt)
AU (1) AU2007321701B2 (pt)
BR (1) BRPI0718615B8 (pt)
CA (1) CA2669114C (pt)
WO (1) WO2008058323A1 (pt)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0365746A (ja) * 1989-08-04 1991-03-20 Nec Corp 入出力制御装置
US8080265B2 (en) * 2009-02-20 2011-12-20 Johnson & Johnson Consumer Companies, Inc. Compositions and methods for treating signs of skin aging
DK3566713T3 (da) * 2009-03-10 2021-04-06 Allergan Pharmaceuticals Int Ltd Injicerbare biomaterialer
KR102010728B1 (ko) * 2010-11-23 2019-08-14 엘라스타겐 피티와이 리미티드 폴리사카라이드와 가교결합된 단백질의 제조 및/또는 제형화
CA2850384C (en) * 2011-09-30 2023-08-15 The University Of Sydney In vivo synthesis of elastic fiber
WO2014063194A1 (en) 2012-10-23 2014-05-01 The University Of Sydney Elastic hydrogel
EP3821918A1 (en) * 2012-12-10 2021-05-19 Allergan Pharmaceuticals International Limited Scalable three-dimensional elastic construct manufacturing
ES2965893T3 (es) * 2013-08-13 2024-04-17 Allergan Pharmaceuticals Int Ltd Regeneración de tejido dañado con tropoelastina
GB201400472D0 (en) * 2014-01-13 2014-02-26 Nordic Bioscience As Biochemical Markers for pulmonary and other diseases
RU2019116084A (ru) * 2016-11-04 2020-11-24 Аллерган Фармасьютикалз Интернэшнл Лимитед Биосинтетические устройства
US20230040485A1 (en) * 2019-12-18 2023-02-09 Allergan Pharmaceuticals International Limited Hybrid polymeric materials and uses thereof
KR20230005205A (ko) * 2020-04-03 2023-01-09 라이프셀 코포레이션 트로포엘라스틴을 갖는 지방 조직 매트릭스
WO2022076117A1 (en) * 2020-09-08 2022-04-14 Protein Genomics Inc. Biomimetic wound healing devices and related methods of treating diabetic wounds

Family Cites Families (51)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5223420A (en) 1985-03-01 1993-06-29 Institut National De La Sante Et De La Recherche Medicale Elastin-based product, a procedure for its preparation and its biological applications; in particular as biomaterials and artificial supports
US4783523A (en) 1986-08-27 1988-11-08 Urry Dan W Temperature correlated force and structure development of elastin polytetrapeptides and polypentapeptides
US5606019A (en) 1987-10-29 1997-02-25 Protien Polymer Technologies, Inc. Synthetic protein as implantables
US5876754A (en) 1992-01-17 1999-03-02 Alfatec-Pharma Gmbh Solid bodies containing active substances and a structure consisting of hydrophilic macromolecules, plus a method of producing such bodies
US5591224A (en) 1992-03-19 1997-01-07 Medtronic, Inc. Bioelastomeric stent
US5523291A (en) 1993-09-07 1996-06-04 Datascope Investment Corp. Injectable compositions for soft tissue augmentation
US5726040A (en) 1993-11-10 1998-03-10 Ensley; Burt D. Cosmetic compositions including tropoelastin isomorphs
US5773577A (en) 1994-03-03 1998-06-30 Protein Polymer Technologies Products comprising substrates capable of enzymatic cross-linking
US7001328B1 (en) * 1994-11-15 2006-02-21 Kenton W. Gregory Method for using tropoelastin and for producing tropoelastin biomaterials
US6110212A (en) 1994-11-15 2000-08-29 Kenton W. Gregory Elastin and elastin-based materials
US6372228B1 (en) 1994-11-15 2002-04-16 Kenton W. Gregory Method of producing elastin, elastin-based biomaterials and tropoelastin materials
US5989244A (en) 1994-11-15 1999-11-23 Gregory; Kenton W. Method of use of a sheet of elastin or elastin-based material
US5854387A (en) 1995-04-14 1998-12-29 Bioelastics Research, Ltd. Simple method for the purification of a bioelastic polymer
CA2262446A1 (en) 1996-08-07 1998-02-12 Protein Specialties, Ltd. Self-aligning peptides derived from elastin and other fibrous proteins
US6489446B1 (en) 1996-08-07 2002-12-03 Hsc Research And Development Limited Partnership Self-aligning peptides modeled on human elastin and other fibrous proteins
CA2279902C (en) * 1997-02-07 2009-01-13 Sisters Of Providence In Oregon Method for using tropoelastin and for producing tropoelastin biomaterials
US20050204408A1 (en) 1998-07-17 2005-09-15 Weiss Anthony S. Tropoelastin derivatives
AUPO811797A0 (en) 1997-07-18 1997-08-14 University Of Sydney, The Tropoelastin derivatives
FR2772769A1 (fr) 1997-12-23 1999-06-25 Inst Nat Sante Rech Med Produits de couplage de derives d'elastine et de polymeres et leurs applications biologiques
JP2002507437A (ja) 1998-02-27 2002-03-12 バイオエラスチックス・リサーチ・リミテッド 組織の増強及び回復のための注射可能インプラント
US20050147690A1 (en) 1998-09-25 2005-07-07 Masters David B. Biocompatible protein particles, particle devices and methods thereof
US6903244B1 (en) 1999-02-26 2005-06-07 University Of Utah Research Foundation Mice which are +/− or −/− for the elastin gene as models for vascular disease
WO2000056774A1 (en) 1999-03-19 2000-09-28 Duke University Methods of using bioelastomers
WO2000073399A1 (en) 1999-05-28 2000-12-07 Providence Health System-Oregon Methods for producing laminated elastin, elastin-based materials and tropoelastin products for repairing and/or replacing tissue
US6808707B2 (en) 2000-02-04 2004-10-26 Matrix Design Wound healing compositions and methods using tropoelastin and lysyl oxidase
US6852834B2 (en) 2000-03-20 2005-02-08 Ashutosh Chilkoti Fusion peptides isolatable by phase transition
US6497887B1 (en) 2000-04-13 2002-12-24 Color Access, Inc. Membrane delivery system
CA2406862A1 (en) 2000-04-20 2001-11-01 Emory University Native protein mimetic fibers, fiber networks and fabrics for medical use
IT1318509B1 (it) 2000-05-10 2003-08-27 Aquisitio S P A Polimeri reticolati, utili per uso farmaceutico, medicale e cosmetico.
US6632450B1 (en) 2000-05-16 2003-10-14 Kenton Gregory Adherable biomaterial patches and methods for producing and for using same
US6794362B1 (en) 2000-05-30 2004-09-21 Connective Tissue Imagineering Llc Asparagine containing elastin peptide analogs
ATE494003T1 (de) 2000-08-11 2011-01-15 Univ Temple Behandlung von fettleibigkeit
WO2002096978A1 (fr) 2001-05-30 2002-12-05 Keiichi Miyamoto Elastine reticulee et son procede de production
TWI245634B (en) 2001-12-28 2005-12-21 Ind Tech Res Inst Preparation of a biodegradable thermal-sensitive gel system
CA2482262A1 (en) 2002-04-10 2003-10-23 Keraplast Technologies, Ltd. Tissue defect dressings comprising a keratin network
ES2703438T3 (es) 2002-08-06 2019-03-08 Baxter Int Composiciones proteicas de fase reversible biocompatible y métodos para prepararlas y usarlas
US20050043585A1 (en) 2003-01-03 2005-02-24 Arindam Datta Reticulated elastomeric matrices, their manufacture and use in implantable devices
GB0307011D0 (en) 2003-03-27 2003-04-30 Regentec Ltd Porous matrix
JP4417909B2 (ja) 2003-03-31 2010-02-17 帝人株式会社 エラスチン成形体およびその製造法
IL155866A0 (en) 2003-05-12 2003-12-23 Yissum Res Dev Co Responsive polymeric system
JP4850709B2 (ja) 2003-05-14 2012-01-11 ダニスコ・ユーエス・インコーポレーテッド 反復配列タンパク質ポリマーを使用する、活性剤の制御放出
AU2003902483A0 (en) 2003-05-21 2003-06-05 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation A bioelastomer ii
WO2005034852A2 (en) 2003-08-26 2005-04-21 Gel-Del Technologies, Inc. Protein biomaterials and biocoacervates and methods of making and using thereof
KR20070009565A (ko) 2004-01-23 2007-01-18 캘리포니아 인스티튜트 오브 테크놀로지 조작 단백질 및 이의 제조 및 사용 방법
US8216299B2 (en) 2004-04-01 2012-07-10 Cook Medical Technologies Llc Method to retract a body vessel wall with remodelable material
WO2006001806A2 (en) 2004-06-15 2006-01-05 Duke University Method for non-invasive thermometry using elastin-like polypeptide conjugates
US20070292478A1 (en) 2004-08-30 2007-12-20 Popowski Youri Medical Implant Provided with Inhibitors of Atp Synthesis
US20080312156A1 (en) 2005-01-18 2008-12-18 Duke University In-Situ Crosslinkable Elastin-Like Polypeptides for Defect Filling in Cartilaginous Tissue Repair
US7825083B2 (en) 2005-02-10 2010-11-02 Spine Wave, Inc. Synovial fluid barrier
US20060200245A1 (en) 2005-03-07 2006-09-07 Sdgi Holdings, Inc. Materials, devices, and methods for in-situ formation of composite intervertebral implants
US20090169593A1 (en) * 2005-10-19 2009-07-02 Biomedical Research Services, Inc. Method of using and producing tropoelastin and tropoelastin biomaterials

Also Published As

Publication number Publication date
CA2669114C (en) 2014-12-16
CN103861148A (zh) 2014-06-18
WO2008058323A1 (en) 2008-05-22
CN101553262A (zh) 2009-10-07
AU2007321701A1 (en) 2008-05-22
BRPI0718615B8 (pt) 2021-06-22
EP2097115B1 (en) 2017-01-25
EP2097115A4 (en) 2012-10-10
BRPI0718615A2 (pt) 2014-01-07
AU2007321701B2 (en) 2012-08-30
CA2669114A1 (en) 2008-05-22
EP2097115A1 (en) 2009-09-09
US8101717B2 (en) 2012-01-24
US20100021440A1 (en) 2010-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0718615B1 (pt) processo para produzir um material elástico a partir de tropoelastina e material elástico
Rajabi et al. Keratinous materials: Structures and functions in biomedical applications
US10850011B2 (en) Hydrogel membrane for adhesion prevention
BR112019015891A2 (pt) Hidrogel usando, como substrato, derivado de ácido hialurônico modificado com grupo galol e uso do mesmo
ES2318115T3 (es) Matrices de hidrogel reticulado bioactivo.
JP6476120B2 (ja) 治療的使用のための架橋ヒアルロン酸及びハイドロキシアパタイトに基づく注入用無菌水性製剤
CA2787849C (en) Injectable biomaterials
CA2572964A1 (en) Purified amphiphilic peptide compositions and uses thereof
RU2671837C2 (ru) Способ получения инъекционного гидрогеля на основе гиалуроновой кислоты, содержащего лидокаин и щелочной агент, стерилизованного теплом
US11235089B2 (en) Injectable in situ polymerizable collagen composition
KR102141950B1 (ko) 조직 재생을 위한 세미-아이피엔 구조의 생분해성 지지체 조성물 및 이의 제조 방법
Kim et al. Liquid-type plasma-controlled in situ crosslinking of silk-alginate injectable gel displayed better bioactivities and mechanical properties
US11565027B2 (en) Hydrogel membrane for adhesion prevention
KR20230054555A (ko) 과산화아연을 이용한 젤라틴 기반 아연이온 방출형 in situ 가교 하이드로젤의 제조방법 및 이의 생의학적 용도
KR20230057167A (ko) 케라틴 결합 피브리노겐 하이드로겔, 그의 제조방법 및 그의 용도
DK3031466T3 (en) PURIFIED AMFIFILE PEPTIME COMPOSITIONS AND APPLICATIONS THEREOF

Legal Events

Date Code Title Description
B07D Technical examination (opinion) related to article 229 of industrial property law [chapter 7.4 patent gazette]
B07G Grant request does not fulfill article 229-c lpi (prior consent of anvisa) [chapter 7.7 patent gazette]
B07A Application suspended after technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: ELASTAGEN PTY LTD (AU)

B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 10 (DEZ) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 27/11/2018, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: ALLERGAN AUSTRALIA PTY LTD (AU)

B25A Requested transfer of rights approved

Owner name: ALLERGAN PHARMACEUTICALS INTERNATIONAL LIMITED (IE)

B16C Correction of notification of the grant [chapter 16.3 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 13/11/2007, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS. PATENTE CONCEDIDA CONFORME ADI 5.529/DF, QUE DETERMINA A ALTERACAO DO PRAZO DE CONCESSAO

B21F Lapse acc. art. 78, item iv - on non-payment of the annual fees in time

Free format text: REFERENTE A 16A ANUIDADE.

B24J Lapse because of non-payment of annual fees (definitively: art 78 iv lpi, resolution 113/2013 art. 12)

Free format text: EM VIRTUDE DA EXTINCAO PUBLICADA NA RPI 2748 DE 05-09-2023 E CONSIDERANDO AUSENCIA DE MANIFESTACAO DENTRO DOS PRAZOS LEGAIS, INFORMO QUE CABE SER MANTIDA A EXTINCAO DA PATENTE E SEUS CERTIFICADOS, CONFORME O DISPOSTO NO ARTIGO 12, DA RESOLUCAO 113/2013.