ES2222242T3 - Dispositivo de transplante/implante y metodo para su produccion. - Google Patents

Dispositivo de transplante/implante y metodo para su produccion.

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ES2222242T3
ES2222242T3 ES00972527T ES00972527T ES2222242T3 ES 2222242 T3 ES2222242 T3 ES 2222242T3 ES 00972527 T ES00972527 T ES 00972527T ES 00972527 T ES00972527 T ES 00972527T ES 2222242 T3 ES2222242 T3 ES 2222242T3
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cells
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producing
tissue
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Shawn P. Grogan
Pierre Mainil-Varlet
Werner Muller
Thomas Schaffner
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Zimmer GmbH
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Abstract

Dispositivo de trasplante/implante para administrar al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado a un sistema huésped humano o animal y/o para otra función biológica dentro del sistema huésped, caracterizado porque el dispositivo incluye un tejido cartilaginoso de una matriz extracelular cartilaginosa y condrocitos vitales que producen y mantienen la matriz extracelular y porque incluye además células vitales y/o partículas artificiales de un tamaño similar al de los condrocitos, siendo responsables las células o partículas de secretar el al menos único compuesto predeterminado o de la otra función biológica, donde las células y/o partículas se inmovilizan mezcladas con los condrocitos en la matriz extracelular que proporciona su entorno inmediato.

Description

Dispositivo de trasplante/implante y método para su producción.
Campo de la invención
La invención se refiere a un dispositivo de trasplante/implante según la parte genérica de la primera reivindicación independiente. El dispositivo se trasplanta a un humano o animal huésped y sirve, por ejemplo, para la administración in vivo de un compuesto biológicamente activo predeterminado o una pluralidad de tales compuestos que se desea que estén presentes local o sistémicamente en el huésped. La invención también se refiere a un método según la reivindicación independiente correspondiente, sirviendo el método para producir el dispositivo de trasplante/implante de la invención.
Antecedentes de la invención
Para reducir o eliminar condiciones producidas por mal funcionamiento hereditario o degenerativo, para tratar enfermedades, para mejorar la curación después de lesión o cirugía, para modificar el desarrollo o crecimiento individual o para otras funciones biológicas deseadas, se administran hormonas, factores de crecimiento, activadores, inhibidores u otros compuestos o factores biológicamente activos a humanos o animales. Se conoce cómo modificar genéticamente células humanas o animales para permitirles producir y secretar tales compuestos biológicamente activos y también se conoce cómo administrar tales compuestos a humanos o animales por trasplante de células vitales que son capaces o se hacen capaces de producir los compuestos. Las células a trasplantar para administrar los compuestos deseados dentro de un huésped humano o animal pueden ser células nativas (no modificadas genéticamente) que se originan generalmente a partir de un donante adecuado o pueden ser de células modificadas genéticamente que se originan a partir de un donante o del huésped. Los métodos para preparar células que son capaces de producir, secretar y supervisar compuestos biológicamente activos deseados se describen, por ejemplo, en las publicaciones siguientes.
Usando un sistema de administración de vectores retrovirales in vitro, U Muller-Ladner y colaboradores, (Arthritis Rheum 42: 490-497, 1999) refirieron la exitosa introducción de interleucina-10 (IL-10) en el genoma de fibroblastos sinoviales de la artritis reumatoide humana. ER Lechman y colaboradores, (J Immunol 15; 163(4): 2202-2208, 1999) refirieron la transferencia directa de genes adenovirales de IL-10 viral a rodillas de conejos con artritis experimental. Los resultados sugieren que la administración intraarticular local directa del gen vIL-10 puede tener efectos terapéuticos poliarticulares.
CH Evans y PD Robbins (Intern Med 38(3): 233-239, 1999) también esbozan varios productos antiartríticos de codificación de genes que se pueden transferir a lugares intra o extraarticulares donde su expresión suprime varios aspectos de la patofisiología de la artritis. Se explican dos protocolos de terapia genética de la artritis humana que se están desarrollando en los Estados Unidos y Alemania. Ambos estudios implican la transferencia ex vivo de IL-1Ra cDNA a las articulaciones metacarpofalángeas de pacientes con artritis reumatoide.
RM Dharmavaram y colaboradores, (Arthritis Rheum 42 (7): 1433-42, 1999) han sido capaces de efectuar la transfección estable de condrocitos fetales humanos con un minigen procolágeo tipo II.
RE Kingston expone muchos protocolos estándar de transfectar y transducir células de mamíferos (Current Protocols in Molecular Biology, 1: Capítulo 9:9.0.1-9.0.5, 1998).
El trasplante de condrocitos alogénicos transducidos adenoviralmente a defectos del cartílago articular in vivo fue referido por VM Baragi y colaboradores, (Osteoarthritis Cartilage 5(4): 275-282, 1997). Estos condrocitos fueron transducidos con un adenovirus recombinante conteniendo el gen para beta-galactosidasa de Escherichia coli (Ad.RSVntlacZ) para detectar las células transducidas.
Los principales problemas que surgen al utilizar células vitales trasplantadas para administrar compuestos biológicamente activos deseados a un sistema o tejido huésped se deben a la dificultad de crear y mantener (en particular a largo plazo) condiciones locales en las que las células trasplantadas sean capaces de sobrevivir y de producir y secretar los compuestos biológicamente activos deseados y al huésped cuyos compuestos se pueden administrar al huésped de manera satisfactoria. Esto incluye la prevención o al menos la reducción de reacciones desfavorables por el huésped, en el caso de células heterólogas u homólogas trasplantadas en particular, la prevención o supresión de reacciones inmunes por el sistema inmune del huésped. Para resolver estos problemas y en particular para resolver el problema de la reacción inmune, se ha propuesto varias soluciones.
Según JF Markmann y colaboradores, (Transplantation 49: 272-277, 1990) la superficie de las células a implantar se altera para modulación inmune.
Según, por ejemplo, P Aebischer y colaboradores (Brain Res: 560(1-2): 43-49, 1991), MY Fan y colaboradores, (Diabetes 39: 519-522, 1990), KA Heald y colaboradores, (Transplantation P26: 1103-1104, 1994), L Lévesque y colaboradores, (Endocrinology 130: 644-650, 1992) o Z-P Lum y colaboradores, (Diabetes 40: 1511-1516, 1991), las células a implantar son encapsuladas para inmunoaislamiento. Esto significa que se evita supresión inmune impidiendo el reconocimiento inmune y el rechazo mediante la separación de las células trasplantadas del sistema inmune del huésped con la ayuda de materiales barrera artificiales tal como por ejemplo membranas semipermeables, dispositivos de fibra huecos, hidrogeles, cápsulas de alginato, una matriz coloide polianiónica etc. Sin embargo, no todos estos materiales son completamente inertes y pueden inducir una reacción a cuerpo extraño y/o inflamatoria que da lugar a crecimiento excesivo del tejido fibroso, lo que puede disminuir las propiedades de difusión de los dispositivos.
JP Vacanti (Patente de Estados Unidos número 5.741.685) y J-M Pollok y colaboradores, (Pediatr Surg Int 15: 164-167, 1999) describen el uso de una cápsula de tejido modificado de condrocitos para el inmunoaislamiento de células islote Langerhan. Las células se recogen e inmovilizan dentro de una matriz polimérica. Simultáneamente, los condrocitos se cultivan en monocapas hasta la proliferación. La hoja confluente de condrocitos expandidos se utiliza posteriormente para envolver la matriz polimérica conteniendo las células islote. Según Pollok, islotes tomados de ratas se encapsularon en una membrana conteniendo condrocitos bovinos y se observó su comportamiento in vitro durante 30 días. No se observó reacción inmune del tejido bovino contra las células de ratas y los condrocitos todavía eran vitales después de los 30 días. El dispositivo incluyendo los islotes encapsulados en la matriz todavía secretaban insulina después de los 30 días, pero a escala reducida en comparación con el tiempo inmediatamente después de la encapsulación.
El método de inmunoaislamiento según Vacanti y Pollok y colaboradores se basa en el conocimiento de las propiedades inmunoprivilegiadas de la matriz de condrocitos y utiliza estas propiedades para crear una barrera inmunoaislante entre islotes alogénicos o xenogénicos y el sistema inmune del huésped.
Breve descripción de la invención
El objeto de la invención es crear un dispositivo de trasplante/implante adecuado para trasplante o implante en un huésped humano o animal y que sirve para la administración de al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado y/o para al menos otra función biológica. El dispositivo ha de ser capaz de mantener la función deseada durante un período predeterminado en particular a largo plazo después de trasplante creando y manteniendo condiciones adecuadas para células o partículas artificiales que se contienen en el dispositivo y que son responsables de la función deseada e impidiendo o reduciendo reacciones desfavorables del sistema huésped, por ejemplo reacciones por el sistema inmune del huésped o reacciones de cuerpos extraños desfavorables del tejido huésped en el que el dispositivo está implantado.
Otro objeto de la invención es crear un método para producir el dispositivo de trasplante de la invención.
Estos objetos se logran por el dispositivo de trasplante y por el método de producirlo definidos en las reivindicaciones correspondientes.
El dispositivo de la invención incluye tejido cartilaginoso vital que es producido y mantenido por condrocitos. Incluye además células vitales o partículas artificiales de un tamaño comparable al tamaño de células, células o partículas que son responsables de la función deseada (por ejemplo, la administración de un compuesto biológicamente activo). Las células o partículas se inmovilizan dentro de la matriz del tejido cartilaginoso. Las células que son capaces de producir y secretar un compuesto biológicamente activo predeterminado son preferiblemente los condrocitos adecuadamente modificados, condrocitos que al mismo tiempo son responsables de producir y mantener la matriz extracelular del dispositivo.
El tejido cartilaginoso vital no sólo demuestra ser privilegiado con respecto a la reacción inmune, sino que también demuestra ser idóneo para mantener células capaces de llevar a cabo una función predeterminada, para suministrar compuestos producidos y secretados por estas células al sistema huésped y para evitar las reacciones de cuerpos extraños, inflamatorias o de crecimiento anormal del tejido huésped conocidas por implantes de materiales artificiales.
A diferencia de los dispositivos según Vacanti y Pollok y colaboradores, (véase supra), los condrocitos del dispositivo de la invención no sólo sirven para proteger las células implantadas contra las reacciones del huésped, sino también para producir y mantener una matriz adecuada para inmovilizar las células trasplantadas o materiales artificiales y proporcionar un entorno inmediato que favorece su vitalidad y funcionalidad.
Breve descripción de las figuras
Las figuras siguientes ilustran el Ejemplo al final de la presente memoria descriptiva e ilustran la capacidad de los condrocitos adecuadamente transfectados de secretar hormona del crecimiento humana (hGH) durante cultivo in vitro.
La figura 1 muestra la concentración acumulada de hormona del crecimiento humana (ng/ml) de medios de condrocitos de rata cultivados en monocapa transfectados con plásmido pXGH5.
La figura 2 muestra las concentraciones de hormona del crecimiento humana (ng/ml) de medios de condrocitos de rata cultivados en pelet transfectados con plásmido pXGH5 después de la formación de pelets.
La figura 3 muestra las concentraciones acumuladas de hormona del crecimiento humana (ng/ml) de medios de condrocitos de rata cultivados en monocapa transfectados con pXGH5 en tiempos diferentes después de la transfección y el tratamiento con Dex.
La figura 4 muestra las concentraciones de hormona del crecimiento humana (pg/ml) de medios de condrocitos de rata cultivados en pelet (5,2x10^{5} células por pelet) transfectados con pXGH5 en tiempos diferentes después de la formación de pelets y el tratamiento con Dex.
Descripción detallada de la invención
El término condrocitos se utiliza en la presente memoria descriptiva para denominar células que son capaces de producir y mantener una matriz extracelular que tiene las principales características del cartílago nativo (conteniendo colágeno tipo II y proteoglicanos). Las células se originan a partir de tejido cartilaginoso o se preparan por diferenciación in vitro de células vástago.
El término tejido cartilaginoso se utiliza en la presente memoria descriptiva para denominar un tejido incluyendo condrocitos vitales y una matriz extracelular producida y mantenida por los condrocitos vitales. El tejido cartilaginoso del dispositivo de la invención se produce in vitro a partir de condrocitos vitales usando por ejemplo el método según la Patente europea número 0922093 que se incluye en la presente memoria descriptiva por referencia o cualquier otro sistema de cultivo 3D.
Los condrocitos vitales del tejido cartilaginoso del dispositivo de la invención son autólogos, homólogos o heterólogos. Están embebidos en la matriz cartilaginosa extracelular del dispositivo, matriz que es producida y mantenida por estos condrocitos inmovilizados dentro de la matriz extracelular. El dispositivo de la invención incluye células modificadas genéticamente o nativas y/o partículas artificiales responsables de la función deseada. Estas células inmovilizadas también pueden ser autólogas, homólogas o heterólogas y pueden servir, por ejemplo, para producir y secretar al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado. Las partículas artificiales pueden ser, por ejemplo, biosensores en forma de nanomáquinas y pueden servir, por ejemplo, para verificar una actividad metabólica predeterminada.
En una realización preferida del dispositivo de la invención, los condrocitos que producen y mantienen el tejido cartilaginoso propiamente dicho o al menos una parte de ellos están modificados genéticamente de tal manera que sean capaces no sólo de producir y mantener el tejido cartilaginoso, sino también hacerse capaces de producir y secretar al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado por adecuada modificación genética.
Además de sus propiedades inmunes privilegiadas, la matriz cartilaginosa mantenida antes y después del implante por los condrocitos vitales demuestra tener características óptimas para sostener a largo plazo la vitalidad y capacidad productiva de células capaces de producir y secretar compuestos deseados y de suministrar los compuestos al sistema o tejido huésped. Una razón de esto puede ser el hecho de que los condrocitos, por ejemplo, en cartílago articular, viven considerablemente más en comparación con otros tipos de células, de que requieren un suministro limitado de nutrientes y de que son capaces de mantener naturalmente la matriz cartilaginosa.
El método de la invención para producir un dispositivo de trasplante/implante de la invención incluye los pasos de:
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proporcionar un número adecuado de condrocitos vitales:
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modificar genéticamente al menos parte de los condrocitos o mezclar los condrocitos con otro tipo de células nativas o modificadas genéticamente o mezclar los condrocitos con partículas artificiales que tienen un tamaño comparable al tamaño de células o combinar al menos dos de los pasos indicados de modificación o mezcla;
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someter los condrocitos o la mezcla incluyendo los condrocitos a condiciones de cultivo tridimensional para producción in vitro de tejido cartilaginoso.
El dispositivo producido en el método anterior de tres pasos se trasplanta o implanta posteriormente al huésped.
Como fuente de los condrocitos, se puede recoger cartílago articular, costal, nasal o de la oreja de un donante o del huésped o las células se pueden derivar de cristalinos de origen humano fetal o adulto o animal o de un disco intervertebral con su anillo pulposo.
Los condrocitos y otras células nativas o modificadas genéticamente de otro tipo de células usado para producir la mezcla de células se puede originar tanto a partir del huésped como de un donante o se pueden originar de individuos diferentes.
Un ejemplo de partículas artificiales mezcladas con los condrocitos son biosensores en forma de nanomáquinas como describen, por ejemplo, BA Cornell y colaboradores, (Nature 1997 June 5; 387(6633): 555-557).
Dependiendo del tamaño del trasplante necesario, puede ser necesario un paso de proliferar los condrocitos in vitro (cultivo monocapa) (antes y/o después del paso de modificar genéticamente los condroci-
tos).
En particular para un dispositivo de la invención incluyendo células homólogas o heterólogas es ventajoso quitar células cerca de la superficie del tejido cartilaginoso cultivado in vitro.
Un dispositivo de autotrasplante según la invención y que sirve como un dispositivo de administración para interleucinas se produce, por ejemplo, con los pasos siguientes del método:
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recoger tejido cartilaginoso del huésped humano o animal (por ejemplo, por biopsia del cartílago), preparar los condrocitos del tejido según métodos estándar de preparación de cultivos primarios y expandir los condrocitos en un cultivo monocapa;
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modificar genéticamente los condrocitos en la monocapa para habilitarlos para producir y secretar interleucinas (por ejemplo según el método descrito en la publicación antes mencionada de Muller-Ladner, 1999, Lechman y colaboradores, 1999 o Evans y Robbins, 1999);
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cultivar los condrocitos modificados in vitro para producir una matriz cartilaginosa tridimensional (por ejemplo, según EP-0922093) y examinar en la construcción la cantidad de interleucina producida.
Pollok y colaboradores, 1999 describen ejemplos de métodos estándar de recoger y procesar cartílago de animales sacrificados. Para recoger cartílago mediante biopsias (humano) véase por ejemplo M Brittberg y colaboradores, (New England Journal of Medicine 331(14): 889-895, 1994) y T Minas y L Peterson (Clin Sports Med 18(1): 13-44 v-vi, 1999). Ejemplos de preparación estándar de cultivos primarios a partir de cartílago intacto se describen por ejemplo en Kandel y colaboradores (Biochim. Biophys. Acta. 1035:130, 1990) y Pollok y colaboradores, 1999. Se utilizan sistemas y equipo estándar de cultivo celular para el paso de expansión de monocapa.
Según US-5919702, los precondrocitos aislados de cordón umbilical, en particular de jalea de Wharton son otra fuente de los condrocitos utilizados en el método de la invención.
Una serie de métodos de introducir productos génicos en células y comprobar la eficiencia de la transferencia se describen en Kingston (1998).
Métodos de cultivo tridimensional para la formación de un dispositivo de la invención se describen en la Patente Europea número 0922093. Se utilizan kits estándar (por ejemplo, ELISA) y protocolos suministrados por muchos fabricantes para medir la administración de un producto predeterminado (por ejemplo interleucinas) en condiciones in vitro antes de implantar el dispositivo.
El dispositivo de la invención se puede aplicar, por ejemplo, para administración local de compuestos biológicamente activos, por ejemplo, implantado dentro de una articulación y administrar factores morfogénicos o factores de crecimiento para recuperación de un defecto de cartílago o interleucinas para inhibir la inflamación. O se puede aplicar para administración sistémica, por ejemplo implantado en un vaso sanguíneo o cavidad abdominal y administrar, por ejemplo, somatotropina e insulina. El dispositivo de la invención se puede aplicar para administración permanente, es decir, para administración durante un tiempo muy largo, o se pueden extraer después de un período de administración limitado.
Otros ejemplos de aplicaciones del dispositivo de la invención son:
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suplementar hormonas (o corregir niveles hormonales) como insulina para diabetes u hormona paratiroidea en hipocalcemia;
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aumentar el crecimiento de ganado por administración de somatotropina;
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aumentar la curación de heridas mediante liberación de factores de maduración y de crecimiento como BMP para tratamiento de pseudoartrosis;
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suministrar hormona o factor ausente como factores de coagulación en hemofilia o dopamina en la enfermedad de Parkinson;
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suministrar agentes terapéuticos tal como factor neurotrófico ciliar (CNTF) para el tratamiento de enfermedades neurodegenerativas humanas tal como esclerosis lateral amiotrófica (ALS);
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suministrar activadores o inhibidores de angiogénesis para tratamiento de tumores y curación de heridas;
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proporcionar un sustrato vivo para biosensores que miden actividades metabólicas y controlan la liberación de hormonas.
Las principales ventajas del dispositivo de trasplante de la invención y del método para producirlo son las siguientes:
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Las células que producen y mantienen la matriz pueden ser del mismo tipo (condrocitos) que las que producen el producto predeterminado.
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La matriz del dispositivo tiene cualidades de estabilización inherentes adecuadas para los procedimientos de implante.
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La técnica de cultivo usada para producir el trasplante es técnicamente menos exigente en comparación con las técnicas que implican métodos de encapsulación de barrera artificial.
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La técnica de cultivo que utiliza co-cultivos de condrocitos y otras células es técnicamente menos exigente en comparación con el protocolo descrito por ejemplo por Pollock y colaboradores, (1999).
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El dispositivo de la invención es más duradero que los modelos de transferencia de genes conocidos que se limitan por el problema de disminuir la expresión del gen transfectado con el tiempo, y el dispositivo de la invención se puede extraer cuando sea necesario.
Ejemplo
Se transfectó adecuadamente condrocitos originados de cartílago articular de ratas de manera que fuesen capaces de secretar hormona del crecimiento humana (hGH). Los condrocitos se cultivaron posteriormente en pelets. Se comprobaron las concentraciones de hormona del crecimiento humana en los medios de cultivo. Como es sabido que la Dexametasona puede inducir una mayor producción de hGH, debido a la existencia de secuencias mejoradoras de glucocorticoides en el plásmido pXGH5 (Selden y colaboradores, 1986), la Dexametasona se comprobó como conmutador molecular.
Técnicas de recogida de tejido y cultivo: Se obtuvo asépticamente cartílago de la articulación de rodilla de una rata Wistar de 12 meses y después se digestó en 2,5 mg/10 ml Colagenasa P (Roche) en HAM-F12 (Gibco BRL) con 5% FBS (HyClone), insulina (250 \mug/ml; Gibco BRL) y vitamina C (12,5 \mug/ml; Fluka) a 37ºC en un baño agitado de agua durante 12 horas. La suspensión digerida se pipetó a través de un filtro celular (100 \mum; Falcon), lavó en PBS (pH 7,4) y contó. Las células se sembraron a una densidad de 930.000 células por cm^{2} en matraces T25 (Falcon) y dejaron expandir a 37ºC en 4 ml HAM-F12 complementado con 10% FBS, insulina, Vitamina C, penicilina (100.000 IE/ml; Sigma), estreptomicina (10.000 \mug/ml: Sigma) y Amfotericina B (250 \mug/ml; Sigma). Las células se dejaron expandir hasta una confluencia de 80-90% y después se expusieron a 1 xEDTA/Tripsina (Gibco BRL) y después pasaron 3 veces.
Transfecciones: se utilizó el inserto de plásmido pXGH5 con la hormona del crecimiento humana (hGH) en las transfecciones (véase Selden y colaboradores, 1986). El plásmido se amplificó en E. coli HB101 (Promega) y después purificó usando un kit de extracción de plásmido (Qiagen). Un día antes de las transfecciones, se volvieron a sembrar los condrocitos a una densidad de entre 50 y 80% de confluencia en HAM-F12 con 10% FBS, pero sin otros aditivos. Al día siguiente, se añadió FuGENE 6 (Roche) y el ADN plásmido purificado (1 \mug) a 100 \mul de HAM-F12 sin otros aditivos como se detalla en el manual del fabricante. Esta mezcla se añadió a las matraces T25 asignadas conteniendo los condrocitos de rata. También se realizaron transfecciones Mock solamente con FuGENE 6. Se obtuvo muestras de 200 \mul de los medios de las células transfectadas y no transfectadas de control en monocapa a varios intervalos de tiempo después de la transfección. Estas muestras se almacenaron a -20ºC hasta conocer las concentraciones de hGH usando un kit de ensayo ELISA (Roche), que no tiene reacción cruzada con GH de rata.
Cultivos tridimensionales: Las células transfectadas se separaron de matraces confluentes como se ha explicado previamente, contaron y asignaron a tubos Eppendorf de 1,5 ml a una densidad de 6,3x10^{5} células. Estos tubos se centrifugaron después a 1000 g durante 5 minutos para formar un pelet. Todos los tubos se incubaron en condiciones de cultivo estándar y también se tomaron muestras de los medios con el tiempo para conocer los cambios de los niveles de hGH.
Tratamiento con dexametasona: Se expuso tanto cultivos monocapa como de pelets 3-D (5,2x10^{5} células por pelet) a Dexametasona (Dex, Sigma) a concentraciones de 0,1 \muM, 0,01 \muM y 0,001 \muM durante 24 horas para estudiar el efecto de Dex en la liberación de hGH.
Resultados: Los condrocitos de rata transfectados con pXGH5 produjeron hGH a niveles de 200 ng/ml a los 2 días y acumularon a 1200 ng/ml el día 10 (figura 1). Los condrocitos de rata transfectados en cultivo de pelets (6,3x10^{5} células/pelet) también liberaron hGH al medio de cultivo, alcanzando un máximo de aproximadamente 300 ng/ml entre los días 1 y 4. Posteriormente se observó una reducción a niveles próximos a 100 ng/ml el día 8 de cultivo de pelets (figura 2). La adición de Dex a condrocitos monocapa, a todas las concentraciones comprobadas, incrementó la producción de hGH (figura 3. T = días después de la transfección Dex = días después de exposición a Dex: (0,1 \muM, 0,01 \muM y 0,001 \muM). Además, Dex a concentraciones de 0,1 \muM y 0,01 \muM mantuvo una concentración de hGH más alta en el medio de condrocitos de rata transfectados cultivados en pelet en comparación con controles (figura 4, P = días después de la formación de pelets; Dex = días después de la exposición a Dex: (0,1 \muM, 0,01 \muM y 0,001 \muM).
Referencias
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Claims (22)

1. Dispositivo de trasplante/implante para administrar al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado a un sistema huésped humano o animal y/o para otra función biológica dentro del sistema huésped, caracterizado porque el dispositivo incluye un tejido cartilaginoso de una matriz extracelular cartilaginosa y condrocitos vitales que producen y mantienen la matriz extracelular y porque incluye además células vitales y/o partículas artificiales de un tamaño similar al de los condrocitos, siendo responsables las células o partículas de secretar el al menos único compuesto predeterminado o de la otra función biológica, donde las células y/o partículas se inmovilizan mezcladas con los condrocitos en la matriz extracelular que proporciona su entorno inmediato.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los condrocitos son condrocitos autólogos que se originan a partir del huésped.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque los condrocitos son heterólogos u homólogos y se originan a partir de un donante.
4. Dispositivo según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque las células capaces de producir y secretar dicho al menos único compuesto biológicamente activo son de ingeniería genética.
5. Dispositivo según la reivindicación 4, caracterizado porque las células capaces de producir y secretar dicho al menos único compuesto biológicamente activo son condrocitos de ingeniería genética.
6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque las partículas artificiales son biosensores.
7. Método para producir un dispositivo de trasplante para administrar al menos un compuesto biológicamente activo predeterminado a un sistema huésped humano o animal y/o para al menos otra función biológica dentro del sistema huésped caracterizado por los pasos de método: proporcionar un número adecuado de condrocitos vitales; modificar genéticamente al menos parte de los condrocitos o mezclar los condrocitos con otro tipo de células nativas o de modificadas genéticamente o mezclar los condrocitos con partículas artificiales que tienen un tamaño comparable al tamaño de las células o combinar al menos dos de los pasos indicados de modificación genética o mezcla; someter los condrocitos o la mezcla incluyendo los condrocitos a condiciones de cultivo tridimensional para producción in vitro de un tejido cartilaginoso.
8. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque el paso de proporcionar los condrocitos incluye recoger tejido de cartílago nativo del huésped o de un donante, someter el tejido recogido a preparación de cultivo primario y expandir los condrocitos del tejido recogido en un cultivo monocapa.
9. Método según la reivindicación 7, caracterizado porque los condrocitos se originan de cartílago articular, cartílago costal, cartílago nasal, cartílago de la oreja, cristalinos o discos intervertebrales.
10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células vitales que son capaces de producir y secretar interleucinas y se pueden aplicar para inhibir la inflamación.
11. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células capaces de producir y secretar una hormona y se puede aplicar para complementar o corregir el nivel en huésped de dicha hormona.
12. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar insulina y se puede aplicar para tratar diabetes.
13. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar hormona paratiroidea y se puede aplicar para tratar hipocalcemia.
14. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar somatotropina y se puede aplicar para aumentar el crecimiento de ganado.
15. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar factores de maduración o de crecimiento y se puede aplicar para aumentar la curación de heridas.
16. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar BMP (proteínas morfogénicas óseas) y se puede aplicar para tratar pseudoartrosis.
17. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar un factor de coagulación y se puede aplicar para tratar hemofilia.
18. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar dopamina y se puede aplicar para tratar la enfermedad de Parkinson.
19. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar factor neurotrófico ciliar (CNTF) y se puede aplicar para tratar enfermedades neurodegenerativas humanas, en particular esclerosis lateral amiotrófica (ALS).
20. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye células que son capaces de producir y secretar inhibidores de angiogénesis y se puede aplicar para tratamiento de tumores o la curación de heridas.
21. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye biosensores y se puede aplicar para medir una actividad metabólica específica.
22. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque incluye biosensores y se puede aplicar para controlar la liberación de hormonas.
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