ES2282904T3

ES2282904T3 - Barras solidas de fosfato calcico inyectables para el suministro de proteinas osteogenicas.

Info

Publication number: ES2282904T3
Application number: ES04783698T
Authority: ES
Inventors: Rebecca Li; Howard Seeherman; Hyun Kim
Original assignee: Wyeth LLC; Etex Corp
Current assignee: Wyeth LLC; Etex Corp
Priority date: 2003-09-12
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2007-10-16
Anticipated expiration: 2024-09-10
Also published as: CY1108012T1; AR045935A1; US20100273706A1; ECSP066500A; JP5392981B2; CA2537735C; JP2007505133A; RU2363478C2; TW200518767A; DE602004005477T2; EP1772154A2; ATE357244T1; BRPI0413720A; RU2006105911A; DE602004005477D1; CN101897974B; CN1878565B; EP2374471A1; AU2004272072A8; US7771755B2

Abstract

Una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas que comprende: una proteína osteogénica; y un material de fosfato cálcico, presentándose dicha composición en forma de un bastoncillo sólido.

Description

Barras sólidas de fosfato cálcico inyectables para el suministro de proteínas osteogénicas.

La presente invención se encuadra dentro del campo de las proteínas osteogénicas y a formulacionas farmacéuticas de las mismas.

La osteoporosis idiopática es una enfermedad de etiología desconocida caracterizada por una pérdida progresiva de la masa ósea y una mayor fragilidad, con el resultado de un marcado aumento de susceptibilidad a las fracturas. La osteoporosis se encuentra entre los trastornos músculo-esqueletales más predominantes, pues afecta a un sesenta y cinco por ciento de las mujeres con edades superiores a los 45 años. Praemer y cols., "Musculoskeletal conditions in the United States", Amer. Acad. of Orthopaedic Surgeons, Park Ridge, IL (1992). Dado que su incidencia aumenta con la edad y que está aumentado el porcentaje de personas de edad en la población, la osteoporosis pasará a ser más común con el tiempo. La osteoporosis es difícil de tratar localmente, y en el momento actual no existe una cura conocida. Por último, y lo más significativo, la osteoporosis está asociada con una sustancial morbididad y mortalidad. La fractura más grave como consecuencia de la osteoporosis es la del fémur proximal en la región de la articulación de la cadera. Con una incidencia anual de más de 300.000 casos, las fracturas de cadera constituyen hoy en día la fractura más común en las personas mayores. Una de cada seis mujeres caucasianas sufre una fractura de cadera durante su vida (Cummings y cols., Arch. Intern. Med. vol. 149. pp. 2455-2458 (1989)), siendo la cifra una de cada tres entre las mujeres que alcanzan la edad de 90 años.

Además del tratamiento del hueso osteoporótio, existe la necesidad de contar con métodos de tratamiento o prevención de las fracturas relacionadas con osteoporosis, como por ejemplo, por administración local de proteínas osteogénicas. Las proteínas osteogénicas son aquellas que son capaces de inducir, o asistir en la inducción de, formación de cartílago y/o hueso. En los últimos años han sido aisladas y caracterizadas muchas de estas proteínas osteogénicas, habiéndose producido algunas de ellas a través de métodos recombinantes.

Por otra parte, se han desarrollado diversas formulaciones diseñadas para suministrar proteínas osteogénicas a un sitio en el que se desea la inducción de la formación de hueso.

Sin embargo, a pesar de los importantes esfuerzos realizados en este campo, aún sigue siendo necesario contar con un método efectivo para reparar y/o tratar hueso osteoporótico y osteopénico y para minimizar o reducir la incidencia o gravedad de fracturas relacionadas con osteoporosis.

La presente invención se refiere a composiciones para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas, es decir, composiciones osteogénicas. Las composiciones adoptan la forma de un bastoncillo sólido, preferible, un bastoncillo sólido cilíndrico. Las composiciones comprenden una proteína osteogénica y un material de fosfato cálcico.

En determinados modos de realización preferibles de la presente invención, la proteína osteogénica es un miembro de la familia de proteínas morfogenéticas óseas, más preferiblemente, una entre BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-10, BMP-12 y BMP-13, siendo sobre todo preferible BMP-2. La proteína osteogénica está presente preferiblemente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, siendo más preferible entre aproximadamente 15% y aproximadamente 40%, en peso de los bastoncillos sólidos de la invención.

En determinados modos de realización de la presente invención, el material de fosfato cálcico comprende un material seleccionado entre fosfato cálcico de apatita amorfo, fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino, hidroxiapatita, fosfato tricálcico, fluoroapatita y combinaciones de ellos. Es sobre todo preferible que el material de fosfato de calcio sea un fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino. El material de fosfato de calcio está presente preferiblemente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 10% y aproximadamente 99%, más preferiblemente entre aproximadamente 40% y aproximadamente 60% en peso de la composición osteogénica en forma de bastoncillo.

Los modos de realización adicionales de la presente invención se refieren a composiciones osteogénicas que comprenden también un inhibidor de resorción ósea. El inhibidor de resorción ósea es preferiblemente un bisfosfonato seleccionado entre alendronato, cimadronato, clodronato, EB 1053, etidronatos, ibandronato, neridronato, olpadronato, pamidronato, risedronato, tiludronato, YH 529, zoledronato y sales, ésteres, ácidos y mezclas de ellos farmacéuticamente aceptables.

Otros modos de realización adicionales de la presente invención se refieren a composiciones osteogénicas que también comprenden un aditivo seleccionado entre sales farmacéuticamente aceptables, polisacáridos, péptidos, proteínas, aminoácidos, polímeros sintéticos, polímeros naturales, agentes tensioactivos y combinaciones de ellos, seleccionándose más preferiblemente entre carboximetilcelulosa, hidroxipropilmetilcelulosa, metilcelulosa, poliactida, polietilen glicol, polivinilpirrolidona, óxido de polioxietileno, polímero de carboxivinilo, polialcohol vinílico, sulfato de dextrano y combinaciones de ellos. El aditivo está presente preferiblemente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, más preferiblemente, entre aproximadamente 20% y aproximadamente 40% en peso de la composición osteogénica en forma de bastoncillo.

Cuando la composición osteogénica de la presente invención adopta la forma de un bastoncillo cilíndrico sólido, el diámetro del bastoncillo cilíndrico está comprendido preferiblemente entre aproximadamente 0,1 mm y 3,0 mm, más preferiblemente aproximadamente 1,0 mm y la longitud del bastoncillo cilíndrico está comprendida entre aproximadamente 0,5 cm y 5,0 cm.

Un modo de realización adicional de la presente invención se refiere a un método para preparar una composición en forma de bastoncillo para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas, comprendiendo dicha composición una proteína osteogénica y un material de fosfato cálcico, que comprende las etapas de (a) mezclado de una forma deshidratada de la proteína osteogénica con una forma deshidratada del material de fosfato cálcico para producir una mezcla deshidratada; (b) reconstitución de la mezcla deshidratada por adición de un tampón acuoso para formar una pasta; (c) moldeo de la pasta para formar una composición con forma de bastoncillo y (d) secado de la composición en forma de bastoncillo de la etapa (c) para formar una composición en forma de bastoncillo para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas. En los modos de realización preferibles, el tampón acuoso se selecciona entre solución salina tamponada con fosfato, solución salina, tampones a base de glicina y ácido glutámico y combinaciones de ellos. La relación entre el volumen y el peso (mL:g) del tampón acuoso a la mezcla deshidratada oscila entre aproximadamente 0,5:1 y aproximadamente 2:1. El moldeado se lleva a cabo preferiblemente por moldeo, extrusión, prensado, mandrinado, o combinaciones de ellos. En determinados modos de realización preferibles, se corta la composición con forma de bastoncillo antes o después de la etapa (d).

Otros modos de realización más de la presente invención se refieren a métodos de tratamiento de un mamífero que tiene un defecto óseo que comprende la administración en el sitio del defecto óseo de una cantidad efectiva de una composición para suministro por inyección de proteínas osteogénicas, según las reivindicaciones del presente documento. Otros modos de realización más de la presente invención se refieren a métodos de tratamiento de un mamífero que tiene un defecto óseo que comprende las etapas de (a) administrar en el sitio del defecto óseo una cantidad efectiva de una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas según se reivindica en el presente documento y (b) administrar en el sitio del defecto óseo una cantidad efectiva de un inhibidor de resorción ósea. La administración del inhibidor de resorción ósea puede realizarse antes de la etapa (a), después de la etapa (a) o de manera simultánea a la etapa (a).

La figura 1 es un gráfico en el que se muestra la cinética de liberación in vitro de rhBMP-2 desde los bastoncillos \alpha-BSM utilizando 1251-rhBMP-2 como un trazador.

La figura 2 es un gráfico en el que se muestra la retención local in vivo de rhBMP-2 a partir de bastoncillos \alpha-BSM utilizando 1251-rhBMP-2 como trazador.

De manera general, los métodos y composiciones de la presente invención están relacionados con la regeneración del tejido óseo y el aumento concomitante de la masa ósea, la densidad ósea y la resistencia ósea. Más en particular, el objeto de la invención se refiere a bastoncillos sólidos inyectables que comprenden una proteína osteogénica, un vehículo de fosfato cálcico y aditivos y agentes activos opcionales, tales como un inhibidor de resorción ósea, así como a métodos para la preparación de dichas composiciones osteogénicas y métodos de tratamiento en los que se emplean dichas composiciones osteogénicas. Los bastoncillos sólidos de fosfato cálcico de la presente invención son adecuados para el suministro intraóseo de proteínas osteogénicas. A través del uso de los métodos y composiciones de la presente invención, se puede reducir la gravedad de la osteoporosis o la incidencia de las lesiones osteoporóticas de manera ventajosa, y reducir en definitiva la incidencia de fracturas de huesos. Otros usos clínicos incluyen la reparación de fracturas, reparación de cartílagos, reparación del defecto de falta de unión y fusión espinal. Los bastoncillos sólidos inyectables de la presente invención pueden emplearse también para promover el crecimiento óseo según se necesite cuando se aplican implantes de reemplazamiento articulartorio, tal como se describe en la solicitud EE.UU. provisional Nº 60/502.526 ("Promotion of Bone Ingrowth in Joint Replacement Implants Using Osteogenic Proteins"; el objeto de esta solicitud provisional se incorpora en su totalidad en el presente documento como referencia).

Un primer modo de realización de la presente invención se refiere a una composición en forma de bastoncillo para el suministro inyectable de proteínas osteogénicas que comprende una proteína osteogénica y un material de fosfato cálcico. Una composición según dicho primer modo de realización de la presente invención puede incluir opcionalmente otros aditivos (aglutinantes, excipientes) y/o agentes activos como, por ejemplo, un inhibidor de resorción ósea.

Esta composición con forma de bastoncillo sólido es adecuada para el suministro intraóseo local y, por tanto, puede inyectarse directamente en el sitio osteoporótico u osteopénico para inducir de manera efectiva la formación y/o mantenimiento del hueso. Por otra parte, la composición con forma de bastoncillo inyectable presenta un perfil de liberación sostenida en relación con la proteína osteogénica cuando se suministra de este modo. Preferiblemente, los bastoncillos sólidos de la presente invención son cilíndricos y tienen un diámetro comprendido entre aproximadamente 0,1 mm y aproximadamente 3,0 mm, más preferiblemente aproximadamente 1,0, para dar cabida al suministro con una aguja de calibre 16. Por otra parte, los bastoncillos sólidos tienen preferiblemente una longitud comprendida entre aproximadamente 1,0 mm y aproximadamente 5,0 cm.

En contraposición con las formulaciones inyectables que existen ya, la composición osteogénica del primer modo de realización de la presente invención se administra en una forma sólida, evitando de este modo las deficiencias inherentes en las formulaciones líquidas o viscosas. Por ejemplo, al utilizar formulaciones líquidas o de gel, el agente osteogénico puede diluirse prematuramente mediante los fluidos corporales antes poder conseguir el efecto de promoción ósea. La presente invención evita el efecto de dilución al emplear un vehículo sólido que se degrada lentamente in vivo, proporcionando de este modo una liberación sostenida y retrasada del (los) agente(s) activo(s). Por otra parte, en contraste con las formulaciones líquidas o viscosas que pueden desplazarse desde el sitio de administración, las composiciones sólidas de la presente invención quedan alojadas y persisten en el sitio en el que se desea el crecimiento del hueso para llevar a efecto la actividad de promoción de crecimiento óseo. Asimismo, permiten una ubicación por inyección más precisa de un bastoncillo sólido en zonas de baja masa ósea. Típicamente, la composición deberá persistir en el sitio durante un período comprendido entre aproximadamente 5 días y aproximadamente 2 meses. Si se dispersa la composición de manera prematura, el efecto de promoción del crecimiento óseo deseado, o bien no tendrá lugar o bien el hueso formado no tendrá la resistencia deseada. Finalmente, aunque la composición osteogénica de este modo de realización de la presente invención se administre como un sólido, se forma preferiblemente como un bastoncillo cilíndrico, que de este modo es adecuado para inyección o implantación en el organismo. Naturalmente, si se desea, se pueden emplear otras formas de bastoncillo, v.g., formas de bastoncillo semi-circulares, cuadrados o hexagonales. Por otra parte, la complicación quirúrgica perfectamente conocida de inducir una embolia durante el procedimiento de inyección intraósea se mitiga considerablemente a través del uso de bastoncillos sólidos (frente a las formas líquidas o de gel). Se reduce el desplazamiento potencial de los fragmentos de hueso intraéoseos, de grasa o el riesgo de una embolia provocados por una inyección presurizada de un gran volumen de vehículo líquido/gel, ya que el volumen inyectado de bastoncillos sólidos altamente concentrados es mucho menor que el necesario si se dispensara una dosis similar en forma líquida o de gel. La composición puede aplicarse en el sitio en el que se desea el crecimiento óseo a través de cualquier modo conveniente, incluyendo su introducción a través de una aguja o jeringuilla hipodérmica convencional.

Un segundo modo de realización de la presente invención se refiere a un método de preparación de una composición con forma de bastoncillo sólido para el suministro inyectable de proteínas osteogénicas. En la primera etapa, se mezcla una forma deshidratada de la proteína osteogénica con una forma deshidratada del material de fosfato cálcico para producir una mezcla deshidratada. Es decir, las formas en polvo o deshidratadas, tanto de la proteína osteogénica como del material de fosfato cálcico, se emplean inicialmente para formar una mezcla deshidratada. Cuando se incluyen aditivos y/o agentes activos adicionales en la composición, estos materiales pueden emplearse también en la forma deshidratada o en polvo e incluirse en la mezcla deshidrata.

En la segunda etapa, se reconstituye la mezcla deshidratada por adición de un tampón acuoso para formar una pasta. Entre los tampones acuosos adecuados se incluyen, sin limitación, solución salina tamponada con fosfato, solución salina, tampones a base de glicina y combinaciones de ellos. Cuando se utiliza BMP-2 como proteína osteogénica, es preferible el uso de un tampón a base de glicina que tenga un pH de aproximadamente 4,5; más preferiblemente, se usa un tampón a base de glicina que tiene una composición de 5 mmoles de ácido L-glutámico, 2,5% de glicina, 0,5% de sacarosa, 5 mmoles de NaCl y 0,01% de polisorbato 80.

La relación entre el volumen y el peso (mL: g) del tampón acuoso a la mezcla deshidratada oscila entre aproximadamente 0,5:1 y aproximadamente 2:1. No obstante, el límite inferior de esta relación en peso se limita solamente por la cuestión de que se añada suficiente líquido a la mezcla deshidratada para que sea suficiente como para permitir la formación de una pasta que puede formarse a través de inyección a través de una jeringuilla o otro método. Por otra parte, el límite superior de esta relación en peso está limitada únicamente por la cuestión de que no se añada demasiado líquido a la mezcla deshidratada como para que, tras el posterior secado, se disturbe la geometría conseguida, es decir, forma de bastoncillo; es decir, si se utiliza demasiado líquido, entonces la forma de bastoncillo formada en la tercera etapa de este método quedará comprometida con el secado del compuesto osteogénico.

Esta etapa se lleva a cabo en condiciones en las que se produzca un mezclado sustancialmente uniforme. El mezclado combina los ingredientes y se puede utilizar para regular el grado de las reacciones entre ingredientes. Si bien todos los ingredientes deseables están contenidos preferiblemente en la mezcla deshidratada, también es posible añadir un aditivo o un agente activo adicional inmediatamente antes del inicio del mezclado o antes de completar el mezclado. Dicho aditivo o agente activo adicional está preferiblemente en una forma deshidratada; no obstante, puede añadirse también a la pasta una forma hidratada del aditivo o agente activo adicional.

En la tercera etapa del método de la presente invención, se moldea la pasta para formar de una composición con forma de bastoncillo. El moldeado o configuración puede llevarse a cabo utilizando cualquiera de las técnicas conocidas, como por ejemplo, moldeo, extrusión, prensado, mandrinado y/o cortado. En un modo de realización preferible de la presente invención, se rellena o se extruye la pasta a través del extremo acampanado de una jeringuilla hipodérmica. En este caso, se inserta el émbolo de la jeringuilla y se aplica una cantidad suficiente de presión para extruir una longitud continua de la pasta sobre una superficie seca. A continuación, se cortan secciones utilizando una herramienta cortante como una cuchilla, un escalpelo, un cuchillo o similar, para formar composiciones con forma de bastoncillo inyectables. El cortado también puede tener lugar tras la etapa de deshidratado que se describe más adelante. Alternativamente, se puede rellenar con la pasta un molde cilíndrico, catéter, tubo permeable al aire o al gas (v.g., silastic o Teflon®/FEP), o cualquier otro aparato de tipo extrusión.

En la etapa final, se seca o endurece la composición con forma de bastoncillo obtenida en la etapa anterior para formar una composición con forma de bastoncillo para el suministro por inyección de las proteínas osteogénicas de la presente invención (primer modo de realización). El secado puede llevarse a cabo a través de secado al aire o por incubación a temperaturas elevadas, es decir al menos 37ºC. La temperatura de secado está limitada únicamente por cuestiones de degradación de la proteína osteogénica, lo que se produce típicamente en algún punto en el intervalo de 55ºC y 60ºC. Cuando se realiza el secado en un horno a 37ºC, el secado tarda aproximadamente al menos una hora, llevándose a cabo el secado preferiblemente durante toda la noche. La composición con forma de bastoncillo tiene preferiblemente una humedad residual de menos de 10%.

A continuación, se exponen los detalles relativos al agente activo, el vehículo, el aditivo y los inhibidores de resorción ósea adecuados para su uso en la presente invención.

Agente activo

El agente activo presente en las composiciones osteogénicas de la presente invención se selecciona preferiblemente de la familia de proteínas conocida como la superfamilia de proteínas factores de crecimiento transformantes beta (TGF-\beta). Esta familia incluye las activinas, inhibinas y proteínas morfogenéticas óseas (BMPs). Dichas BMPs incluyen proteínas BMP BMP-2, BMP-3; BMP-4, BMP-5; BMP-6 y BMP-7, descritas por ejemplo en las patentes EE.UU. Nº 5.108.922; 5.013.649; 5.116.738; 5.106.748; 5.187.076 y 5.141.905, BMP-8, descrita en PCT WO 91/18098, BMP-9, descrita en PCT WO 93/00432, BMP-10, descrita en PCT WO 94/26893, BMP-11, descrita en PCT WO 94/26892, BMP-12, y BMP-13, descrita en PCT WO 95/16035, BMP-15, descrita en la patente EE.UU. Nº 5.635.372 y BMP-16, descrita en la patente EE.UU. Nº 6.331.612. Otras proteínas TGF-\beta que pueden ser útiles como agente activo en la presente invención incluyen Vgr 2, Jones y cols., Mol. Endocrinol., vol. 6. pp. 1961 1968 (1962) y cualquiera de los factores de crecimiento y diferenciación (GDFs) incluyendo los descritos en PCT WO 94/15965, WO 94/15949, WO 95/01801, WO 95/01802, WO 94/21681, WO 94/15966, WO 95/10539, WO 96/01845, WO 96/02559 y otros. También pueden ser útiles en la presente invención BIP, descrito en WO 94/01557, HP00269, descrito en JP 7 250688, y MP52, descrito en PCT WO 93/16099. Las descripciones de todas estas patentes, publicaciones diarias y solicitudes internacionales publicadas se incorporan en el presente documento como referencia.

Preferiblemente, el agente activo incluye al menos una proteína seleccionada de la subclase de proteínas conocida de forma general como BMPs, cuya actividad osteogénica ha sido descrita junto con otras actividades de crecimiento y de tipo diferenciación. Un subgrupo de BMPs, preferible en la presente invención para su uso, incluyen BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-10, BMP-12 y BMP-13, siendo sobre todo preferible BMP-2, cuya secuencia se describe en la patente EE.UU. Nº 5.013.649, cuya descripción se incorpora en el presente documento como referencia.

El agente activo puede producirse por recombinación o purificarse a partir de una composición de proteína. El agente activo, ya sea un TGF-\beta, como una BMP, u otra proteína dimérica, puede ser homodimérico o puede ser heterodimérico con otra BMP (v.g., un heterodímero compuesto de un monómero de BMP-2 y BMP-6) o con otros miembros de la superfamilia TGF-\beta, como por ejemplo activinas, inhibinas y TGF-\beta1 (v.g., un heterodímero compuesto de un monómero de una BMP- y un miembro relacionado de la superfamilia TGF-\beta). Los ejemplos de dichas proteínas heterodiméricas se describen por ejemplo en PCT WO 93/09229, cuya descripción se incorpora como referencia en el presente documento. El agente activo puede comprender ADN que codifica BMPs y células de transucción o transfección con genes que codifican proteínas BMP.

El agente activo puede comprender agentes adicionales como las proteínas de Hedgehog, Frazzled, Chordin, Noggin, Cerberus y Folistatina. Estas familias de proteínas se describen de manera general en Sasai y cols., Cell, vol. 79, pp. 779-790 (1994) (Chordin); PCT WO 94/05800 (Noggin); y Fukui y cols., Dev. Biol., vol., 159, pp. 131-139 (1993) (Follistatin). Las proteínas Hedgehog se describen en PCT WO 96/16668, WO 96/17924 y WO 95/18856. La familia de proteínas Frazzled es una familia de proteínas descubierta de forma relativamente reciente con alta afinidad para el dominio de unión extracelular de la familia de proteínas receptoras conocida como Frizzled. La familia de genes y proteínas Frizzled se describe en Wang y cols., J. Biol. Chem. vol., 271, pp. 4468-4476 (1996). El agente activo puede incluir además otros receptores solubles, como por ejemplo los receptores solubles truncados descritos en PCT WO 95/07982. A partir de la descripción de WO 95/07982, las personas especializadas en este campo podrán reconocer que los receptores solubles truncados se pueden preparar para otras proteínas receptoras diversas. Éstas quedan abarcadan también dentro de la presente invención. Las publicaciones mencionadas se incorporan en el presente documento como referencia.

La cantidad de agente activo útil en la presente invención es la cantidad efectiva para estimular una mayor actividad osteogénica de células progenitoras presentes o de infiltración (células precursoras de osteoblasto) u otras células (en adelante denominada "cantidad efectiva") y dependerá del tamaño y naturaleza del defecto que se esté tratando, así como de la composición del vehículo de fosfato cálcico que se emplee. Generalmente, la cantidad de proteína osteogénica presente en una composición osteogénica de forma de bastoncillo sólida de la presente invención oscila entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, más preferiblemente de aproximadamente 15% y aproximadamente 40% en peso de la composición osteogénica.

Vehículo

De acuerdo con todos los modos de realización de la presente invención, se emplea como vehículo un material de fosfato cálcico. Tal como se utiliza aquí, un "material de fosfato cálcico" significa cualquier material sustituto de hueso sintético que comprende fosfato cálcico como componente principal, es decir que contiene al menos un 90% en peso que se puede atribuir a calcio y/o fosfato. El material de fosfato cálcico de la presente invención puede ser cualquier material de fosfato cálcico biocompatible conocido dentro de la especialidad. Los materiales de fosfato cálcico adecuados pueden producirse a través de una serie de métodos y empleando cualquier componente de partida adecuado, o puede estar disponible en el comercio.

En determinados modos de realización preferibles de la presente invención, el material de fosfato cálcico está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 10% y aproximadamente 99%, más preferiblemente entre aproximadamente 40% y aproximadamente 60%, en peso de la composición osteogénica con forma de bastoncillo sólida de la presente invención. Preferiblemente, el material de fosfato cálcico o vehículo se utiliza en forma deshidratada, es decir, en polvo.

Las formas de fosfato cálcico adecuadas para su uso en la presente invención incluyen, sin limitación, fosfato cálcico de apatita amorfo (ACP), fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino (PCA), hidroxiapatita (HA), fosfato tricálcico y fluoroapatita. En un modo de realización preferible, el material de fosfato cálcico es un sólido de fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino que tiene una relación entre calcio y fosfato (Ca/P) comparable con los minerales óseos naturales, más preferiblemente una relación entre calcio y fosfato inferior a aproximadamente 1:1,5, siendo sobre todo preferible aproximadamente 1:1,4.

Los materiales PCA adecuados pueden identificarse combinando precursores PCA, hidratándolos con una cantidad limitada de agua (para que se forme una pasta o masa), moldeándolos para configurar una forma de bastoncillo cilíndrica y dejando endurecer el material moldeado para producir un material PCA. Los precursores deseables se pueden endurecer en un entorno de humedad a aproximadamente la temperatura corporal en menos de 5 horas, preferiblemente en el curso de 10-30 minutos.

De acuerdo con la presente invención, el vehículo de fosfato cálcico puede comprender cualquier material sustituto de hueso que contenga una de las formas de fosfato cálcico mencionadas como principal componente, es decir, que tenga al menos un 90% en peso que se pueda atribuir a calcio y/o fosfato. El material sustituto de hueso puede comprender únicamente una de las formas de fosfato cálcico mencionadas, con o sin componentes adicionales; el sustituto de hueso puede comprender una combinación de las formas de fosfato cálcico mencionadas, con o sin componentes adicionales. Por otra parte, se puede utilizar una o más de las formas de fosfato cálcico mencionadas para preparar un material de fosfato cálcico adecuado para su uso en la presente invención. Los métodos para obtener dichos materiales son conocidos dentro de la especialidad. No obstante, puede ser apropiado cualquier método que tenga como resultado la obtención de un material de fosfato cálcico deshidratado, es decir en polvo.

Tal como se utiliza aquí, "amorfo" significa un material con un carácter significativamente amorfo. Se contempla como carácter significativamente amorfo más de un 75% de contenido amorfo, preferiblemente más de un 90% de contenido amorfo y se caracteriza por un patrón de difracción de rayos X sin rasgos, amplio.

Las expresiones "Fosfatos cálcicos de apatita escasamente cristalinos", "Fosfato cálcico PCA" y "materiales de PCA", tal como se utilizan en el presente documento, describen un fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino sintético. El material de apatita escasamente cristalino (PCA) no se restringe necesarmente a una fase fosfato cálcico única siempre y cuando tenga la difracción de rayos x (XRD) y el patrón de infrarrojo de transformación fourier (FTIR) característicos. Un fosfato cálcico PCA tiene sustancialmente el mismo espectro XRD que el hueso. El espectro XRD se caracteriza generalmente por dos únicos picos anchos en la región de 20-35E estando uno centrado en 26E y el otro centrado en 32E. El espectro FTIR se caracteriza por picos en 563 cm^{-1}, 1034 cm^{-1}, 1638 cm^{-1} y 3432 cm^{-1} (\pm 2 cm^{-1}); se observan codos nítidos en 603 cm^{-1} y 875 cm^{-1}, con un duplete que tiene máximos en 1422 cm^{-1} y 1457 cm^{-1}. Los materiales PCA preferibles para su uso en la presente invención se describen en las patentes EE.UU. Nº 5.650.176; 5.683.461 y 6.214.368, que se incorporan en el presente documento como referencia. Los materiales adecuados se describen también en un conjunto de solicitudes relacionadas, tituladas "Vehículos de administración" "Conversión de fosfato cálcico amorfo para formar nuevas biocerámicas", "Implantes cerámicos ortopédicos y dentales" y "Materiales compuestos cerámicos bioactivos", registradas cada una de ellas el 16 de octubre de 1997, y asignadas a ETEX Corpopration (Cambridge, MA) y que se incorporan en el presente documento como referencia. A la luz del espíritu de la descripción de cada uno de los documentos de patente que se han mencionado, los detalles de la producción de materiales PCA adecuados no se describirán en el presente documento con detalle. Será suficiente un resumen de las características de PCA. El material PCA se caracteriza por su biocapacidad de resorción y su cristalinidad mínima. Su carácter cristalino es sustancialmente el mismo que el del hueso natural. El material de PCA también es biocompatible y no es negativo para el huésped.

Hidroxiapatita cristalina (HA) se describe por ejemplo en la patente EE.UU. Re. Nº 33.221 y 33.161, que se incorporan en el presente documento como referencia. Estas patentes instruyen sobre la preparación de composiciones de remineralización de fosfato cálcico y de un material vehículo de hidroxiapatita gradualmente reabsorbible no cerámico finamente cristalino a base de la misma composición de fosfato cálcico. En las patentes EE.UU. Nº 5.053.212 y 5.129.905, que se incorporan como referencia en el presente documento, se describe un sistema de fosfato cálcico similar, que consiste en fosfato tetracálcico (TTCP) y fosfato monocálcico (MCP) o su forma monohidrato (MCPM). Otros materiales HA cristalinos (comúnmente denominados dahlita) se describen en la patente EE.UU. Nº 5.962.028, cuya descripción se incorpora en el presente documento como referencia.

Aditivos

Los aditivos pueden ser útiles en las composiciones osteogénicas de la presente invención. Muchos, como los aglutinantes, que potencian la cohesividad, y los excipientes, que estabilizan y/o modulan la liberación de los ingredientes activos, son muy conocidos en la técnica de formulación. Entre los aditivos adecuados se incluyen, sin limitación, sales farmacéuticamente aceptables, polisacáridos, péptidos, proteínas, aminoácidos, polímeros sintéticos, polímeros naturales y/o agentes tensioactivos. Entre los polímeros útiles se incluyen por ejemplo los descritos en la patente EE.UU. Nº 5.171.579, cuya descripción completa se incorpora en el presente documento como referencia. Entre los aditivos preferibles se incluyen materiales celulósicos como carboximetilcelulosa (CMC), hidroxipropilmetil celulosa (HPMC) y metilcelulosa (MC), polímeros sintéticos como poliactidas y polietilen glicoles, v.g., poliactida/polietilen glicol, polivinilpirrolidona (PVP), polietilen glicol (PEG), óxido de polioxietileno, polímero de carboxivinilo y polialcohol vinílico (PVA), y sulfato de dextrano y combinaciones de ellos. Otros aditivos útiles incluyen, sin limitación, alginato sodico, quitosán, colágeno, gelatina, hialuronano, y diversos péptidos, proteínas y aminoácidos. Se pretende que los aditivos con un efecto efervescente no queden incluidos para su uso en la presente invención.

En un modo de realización preferible de la presente invención, se emplea un aditivo en una forma deshidratada o en polvo, que se mezcla con el (los) agente(s) activo(s), el vehículo y un líquido acuoso con el fin de preparar la composición inyectable de la presente invención. En determinados modos de realización de la presente invención, el (los) aditivo(s) está(n) presente(s) en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90%, más preferiblemente entre aproximadamente 20% y aproximadamente 40% en peso de la composición osteogénica de bastoncillo sólida.

Agentes activos adicionales

Las composiciones osteogénicas inyectables de la presente invención pueden incluir también un agente activo adicional o agentes activos adicionales. Dichos agentes activos adicionales se pueden mezclar, preferiblemente en forma deshidratada, si bien también son adecuadas para su uso las formas hidratadas, con el agente activo, vehículo o líquido acuoso con el fin de preparar las composiciones osteogénicas inyectables de la presente invención. Alternativamente, dichos agentes activos adicionales pueden administrarse conjuntamente con las composiciones osteogénicas de la presente invención, ya sea de una manera secuencial o simultánea (en adelante "esquema de administración conjunta"). Se pueden emplear agentes activos adicionales aquí con el fin de conseguir efectos deseables adicionales o, en algunos casos, pueden emplearse para contrarrestar efectos no deseables potenciales, tales como infección, inflamación y resorción transitoria.

Por ejemplo, si bien se tienen bastantes datos del potencial osteogénico de proteínas TGF-\beta, los últimos informes demuestran que la administración local de determinados agentes osteoinductores, como BMP-2, estimulan la actividad osteoclástica transitoria (zonas locales de resorción ósea) en el sitio de la administración. Esta reacción, que precede ocasionalmente a la formación de hueso nuevo inducida por la BMP, ha sido denominada "fenómenos de resorción transitoria". Los agentes cuya capacidad de inhibición de la resorción ósea es conocida pueden desempeñar pues una importante función en el retraso o la reducción de la resorción ósea inicial asociada con la administración de BMP local, sin inhibir la formación ósea posterior.

Por lo tanto, en los modos de realización preferibles de la presente invención, se emplea un inhibidor de resorción ósea como agente activo adicional presente en la composición osteogénica inyectable o se administra conjuntamente con la composición osteogénica inyectable con el fin de prevenir o minimizar la resorción ósea inicial asociada con la administración instraósea de un agente activo, como por ejemplo BMP. Tal como se aquí, la expresión "inhibición de la resorción ósea" se refiere a la prevención de la pérdida del hueso, especialmente la inhibición de la desaparición del hueso existente a través de la alteración directa o indirecta de la formación o actividad de osteoclasto. Por consiguiente, la expresión "inhibidor de resorción ósea", tal como se utiliza aquí, se refiere a agentes que previenen o inhiben la pérdida del hueso a través de la alteración directa o indirecta de la formación o actividad de osteoclasto.

En determinados modos de realización preferibles, el inhibidor de resorción ósea es un bisfosfonato. Tal como se utiliza aquí, el término "bisfosfonato" se refiere a los ácidos y sales bisfosfónicos relacionadas, así como a las diversas formas cristalinas y amorfas de bisfosfonato. Clínicamente, se ha demostrado que la terapia de bisfosfonato reduce de forma espectacular los índices de recambio óseo, aumenta la densidad mineral del hueso y, en las mujeres osteopénicas, reduce el riesgo de fractura de columna y de cadera (ver, por ejemplo, H. Fleisch, Bisphosphonates in Bone Disease, from de Laboratory to the Patient, 3ª ed., Parthenon Publishing (997), que se incorpora en el presente documento como referencia).

Entre los bisfosfonatos adecuados para su uso en la presente invención se incluyen, sin limitación, alendronato, cimadronato, clodronato, EB 1053, etidronatos, ibandronato, neridronato, olpadronato, pamidronato, risedronato, tiludronato, YH 529, zoledronato y sales, ésteres, ácidos y mezclas de los mismos farmacéuticamente aceptables. La cantidad de bisfosfonato, y en realidad la cantidad de inhibidores de resorción ósea, útil es la cantidad efectiva para prevenir o inhibir la pérdida de hueso transitoria, ocasionalmente asociada con la administración local de una proteína osteogénica como BMP (en adelante "cantidad efectiva") por alteración directa o indirecta de la formación o actividad de osteoclasto. La dosis necesaria precisa dependerá del tamaño y la naturaleza del defecto óseo que se esté tratando, así como de la cantidad de agente osteogénico que se administre. Generalmente, la cantidad del bisfosfonato que se ha de administrar estará comprendida preferiblemente entre aproximadamente 0,1 y aproximadamente 3000 mg, más preferiblemente entre aproximadamente 10 y aproximadamente 1000 mg, siendo sobre todo preferible de aproximadamente 10 a aproximadamente 500 mg por centímetro cúbico de material.

Cuando se emplea el esquema de administración conjunta de la presente invención, el inhibidor de resorción ósea se suministra típicamente en un vehículo adecuado. El vehículo puede consistir en cualquier vehículo farmacéuticamente aceptable, una amplia variedad de los cuales son muy conocidos y fácilmente asequibles en la especialidad (ver por ejemplo, Martin, E. W., Remington's Pharmaceutical Sciencies (Mack, Pub. Co., edición actual), que se incorpora al presente documento como referencia en su totalidad). Los vehículos que se prefieren actualmente se forman en bastoncillos o pastas sólidas, tal como se ha descrito en el presente documento anteriormente.

En el esquema de administración conjunta, el inhibidor de resorción ósea puede administrarse de forma secuencial, ya sea antes o después o de forma paralela a las composiciones de bastoncillo sólidas inyectables de la presente invención. Por otra parte, el ínhibidor de resorción ósea puede aplicarse localmente (intraósea), pero puede aplicarse a otros sitios por vía parenteral, como por ejemplo, instramuscular o subcutánea, o ingerirse oralmente o inyectarse por vía intravenosa para una administración sistémica. Preferiblemente, el inhibidor de resorción ósea, v.g., un bisfosfonato, se administra sistémicamente, es decir por vía oral o intravenosa, ya sea antes o de forma paralela a la composición de bastoncillo sólida inyectable de la presente invención. Por otra parte, el inhibidor de resorción ósea puede implantarse en el sitio que se va a tratar por implante quirúrgico. Debe advertirse, no obstante, que a pesar de sus beneficios terapéuticos, los bisfosfonatos se absorben escasamente en el tracto gastrointestinal cuando se toman por vía oral. Para superar esta cuestión de la escasa biodisponibilidad, se ha recurrido a la administración intravenosa; no obstante, esta modalidad se contempla como costosa e incómoda debido a la duración y frecuencia de la dosificación. La presente invención, por lo tanto, sirve para superar esta deficiencia al incorporar el bisfosfonato dentro de las composiciones osteogénicas inyectables de la presente invención y suministrarlas localmente directamente en el lugar de acción deseado.

La descripción que se ha expuesto en relación con la administración de un inhibidor de resorción ósea se refiere de manera general a la administración de cualquier agente activo adicional. Otros agentes activos adicionales adecuados incluyen, sin limitación, otras proteínas osteogénicas, antibióticos, agentes anti-inflamatorios, factores de crecimiento, péptidos, proteínas, citoquinas, oligonucleótidos, oligonucleótidos antisentido, ADN y polímeros. Estos compuestos pueden añadirse, preferiblemente en forma deshidratada, mezclándolos para formar la pasta en los métodos de preparación de la presente invención.

Administración

De acuerdo con la presente invención, se proporcionan métodos y composiciones para el tratamiento de pacientes que presentan defectos óseos. Tal como se utiliza aquí, "defectos óseos" incluye hueso osteoporótico, hueso osteopénico, fractura de hueso, defecto de cartílago y cualquier otro estado patológico relacionado con los huesos o los cartílagos que se podría mejorar o corregir con la estimulación del crecimiento del hueso o cartílago. Por lo tanto, un quinto modo de realización de la presente invención se refiere al uso de una proteína osteogénica para la preparación de una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas con arreglo al primer modo de realización que se ha descrito, siendo la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicos para el tratamiento de un mamífero que padece de un defecto óseo y administrándose la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas en el sitio del defecto óseo.

Un sexto modo de realización relacionada con la presente invención se refiere al uso de una proteína osteogénica para la preparación de una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas con arreglo al primero modo de realización que se ha descrito, siendo la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas para el tratamiento de un mamífero que padece de un defecto óseo y comprendiendo el tratamiento las etapas de:

(a) administración en el sitio del defecto óseo de una cantidad efectiva de la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas; y

(b) administración en el sitio del defecto óseo de una cantidad efectiva de inhibidor de resorción ósea.

El inhibidor de resorción ósea puede administrarse también en el sitio del defecto del hueso, si bien puede administrarse a través de otra ruta distinta, v.g., parenteral, implante quirúrgico, oral o intravenosa. Por otra parte, la administración del inhibidor de resorción ósea puede producirse antes o de forma paralela o después de la administración de la composición de bastoncillo inyectable de la presente invención.

De forma sobre todo común, los métodos y composiciones de la presente invención se proporcionan para el tratamiento de pacientes que presentan signos de osteoporosis o estados osteopénicos, incluyendo lesiones de hueso osteoporótico. La identificación de dichos pacientes puede llevarse a cabo a través de procedimientos que son muy conocidos en la especialidad. Dichos procedimientos proporcionan al especialista clínico información sobre la localización y gravedad de las lesiones de hueso osteoporótico o osteopénico. Además de localizar la(s) lesión(es) que se han de tratar, el especialista clínico puede utilizar esta información para seleccionar el modo de administración y la dosis de gente osteoinductor apropiados para el paciente. Los procedimientos de diagnóstico útiles se incluyen la medida de la masa/densidad ósea utilizando absortiometría de rayos X con energía dual (DEXA), Kilgus, y cols., J. Bone & Joint Surgery, vol., 75 B, pp. 279-287 (1992); Markel y cols., Acta Orthop. Scand. vo., 61, pp. 487 498 (1990); y tomografía informatizada cuantitativa (QCT), Laval Jeantet, y cols., J. Comput. Assist. Tomogr., vol., 17, pp. 915-921 (1993); Markel, Calcif. Tissue Int., vol., 49, pp. 427-432 (1991); absortiometría de foton único, Markel, y cols., Calcif., Tissue Int., vol, 48, pp. 392-399 (1991); velocidad de transmisión de ultrasonido (UTV); Heaney, y cols., JAMA, vol., 261, pp. 2986-2990 (1989); Langton, y cols., Clin, Phys. Physiol., Meas., vol. 11, pp. 243-249 (1990); y valoración radioagráfica, Gluer, y cols., J. Bone Min. Res., vol. 9, pp. 671-677 (1994). Otros métodos de identificación de pacientes en riesgo de fractura de hueso incluyen la valoración de factores relacionados con la edad, como pueda ser el conocimiento o casos anteriores de fracturas relacionadas con la osteoporosis. Porter, y cols., BMJ, vol. 301, pp. 638-641 (1990); Hui, y cols., J. Clin, Invest. vol. 81, pp. 1804-1809 (1988). Las publicaciones anteriores se incorporan en el presente documento como referencia.

Los regímenes de dosis en particular se determinarán según las indicaciones del especialista clínico encargado, así como según las diferentes variables del paciente (v.g., peso, edad, sexo) y presentación clínica (v.g., grado de la lesión, sitio de la lesión, etc.).

Las composiciones osteogénicas inyectables de la presente invención pueden administrarse por un modo de inyección clínicamente aceptable. Puede ser adecuada una serie de jeringuillas disponibles en el comercio para su uso en la presente invención y para la administración de las composiciones de la presente invención. Dichas jeringuillas incluyen, sin limitación, la jeringuilla Calasept® (JS Dental Manufacturing, Ridgefield CT); la jeringuilla de aspiración Henke-Ject® y las jeringuillas/agujas hipo®dental (Smith & Nephew MPL, Franklin Park, IL); agujas intraóseas de MPL, Inc., Chicago IL; y jeringiulas Luer-Lok® (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ). Cualquier jeringuilla capaz de retener y suministrar un bastoncillo inyectable y/o facilitar la extrusión con un obturador es adecuada para su uso.

En un modo de realización de la invención, se administran por vía intraósea las composiciones con forma de bastoncillo sólidas utilizando una aguja hipodérmica del tipo y tamaño apropiados por vía percutánea o quirúrgica colocada previamente en la localización anatómica seleccionada. La colocación percutánea de la aguja hipodérmica puede llevarse a cabo aplicando la palpación manual de los puntos clave anatómicos conocidos, con o sin el uso de fluoroscopia para visualizar la ubicación. La fluoroscopia puede utilizarse también en conjunción con el implante quirúrgico antes y/o de forma paralela a la colocación de la aguja hipodérmica.

En un modo de realización preferible, se inserta primero un hilo guía (denominado comúnmente "hilo k") por vía percutánea en la localización anatómica deseada para que sirva como guía de la aguja hipodérmica. Se inserta la aguja hipodérmica sobre el hilo guía que se extrae posteriormente dejando solamente la aguja hipodérmica en la localización. A continuación, se inserta la composición con forma de bastoncillo sólida en el extremo acampanado de la aguja hipodérmica. Después de cargar la composición, se inserta un segundo hilo guía en la aguja que se utiliza para hacer avanzar la composición sólida hasta la punta de la aguja. A continuación, se saca la aguja permitiendo que el hilo guía ancle la composición dentro del hueso. Finalmente, se saca el hilo guía dejando en su lugar la composición sólida. En otro modo de realización, se coloca previamente la composición con forma de bastoncillo sólida de la invención dentro del cuerpo de la aguja. Después de colocarlo en el sitio anatómico deseado, se hace avanzar el émbolo de la jeringuilla hacia el cuerpo de la aguja a medida que se retira el dispositivo, dejando la composición con forma de bastoncillo sólida en la localización deseada.

Las composiciones de la presente invención permiten el suministro de cantidades terapeúticamente efectivas de proteína osteogénica en el sitio de la lesión en el que se desea la formación de cartílago y/o hueso. Las formulaciones se pueden utilizar como sustituto para el injerto óseo autólogo en fracturas nuevas y sin unir, fusiones espinales y reparación de defectos en los huesos en el campo ortopédico, en reconstrucciones cráneo/maxilofaciales, en osteomielitis para la regeneración ósea y en el campo dental para el aumento de la cadena alveolar y defectos periodontales y alveolos de extracción dental.

Los ejemplos que se exponen a continuación sirven para ilustrar la presente invención y no son limitativos en ningún modo. Se contemplan modificaciones, variaciones y mejoras menores que entran dentro del marco de la presente invención.

Ejemplos

Todos los materiales utilizados en estos ejemplos son de tipo farmacéutico. El material de fosfato de calcio fue el material sustituto de hueso comercial ((en adelante "\alpha-BSM") vendido con la marca comercial CEREDEX^{TM} por Etex Corporation, 38 Sidney Street, Cambridge, MA 02139 y se describe con detalle en las patentes EE.UU. Nº 5.683.461; 6.117.456 y 6.214.368 y PCT WO 98/16209. La proteína osteogénica utilizada como agente activo consistió en proteína-2 morfogenética ósea humana recombinante (rhBMP-2). La producción y caracterización de rhBMP-2 es conocida. Wang y cols., Proc. Nat'l Acad. Sci. EE.UU. vol. 87, pp. 2220-2224 (1990).

Ejemplo 1 Formulación

Se prepararon varios bastoncillos sólidos inyectables (A-E) de \alpha-BSM, rhBMP-2 y uno de carboximetilcelulosa (CMC), polivinilpirrolidona (PVP) y sulfato de dextrano. Se combinaron polvos deshidratados de cada uno de los componentes en un matraz de mezclado esterilizado hasta obtener una masa rígida mediante la adición de un tampón acuoso a base de glicina que tenía un pH de aproximadamente 4,5 y que consistía en 5 mmoles de ácido L-glutámico, 2,5% de glicina, 0,5% de sacarosa, 5 mmoles de NaCl y 0,01% de polisorbato 80 a una relación de líquido (ml) a polvo (g) específica (L/P) y se amasó durante 1 minuto para formar una pasta. En la tabla 1 que se muestra a continuación, se indican las cantidades de cada uno de los ingredientes, así como las relaciones L/P empleadas en particular.

TABLA 1

1

Se cargó cada una de las pastas en una jeringuilla y se extruyó para formar bastoncillos cilíndricos que tenían un diámetro de aproximadamente 1 mm y una longitud de aproximadamente 5 cm. A continuación, se cortaron con las longitudes deseadas estos bastoncillos de 5 cm para realizar las pruebas que se indican a continuación.

Tras el moldeo, se endurecieron los bastoncillos en una masa sólida en condiciones de simulación in vivo, es decir, incubador a 37ºC, durante toda la noche. Se pudo retrasar el proceso de endurecimiento durante varias horas almacenando los bastoncillos a una temperatura de refrigerador, es decir, aproximadamente 4ºC.

La dosis de rhBMP-2 teórica de cada uno de los bastoncillos A-E fue 150 microgramos de rhBMP-2 por miligramo de bastoncillo. Todos los bastoncillos resultaron blandos, densos, cohesivos y carentes de fragilidad y se podían inyectar a través de una aguja de calibre 16.

Ejemplo 2 Caracterización in vitro

Se observó una correlación entre el contenido activo y la formación de partícula. Tras la sumersión en el tampón acuoso a base de glicina descrito en el ejemplo 1, durante 14 días, los bastoncillos que contenían un porcentaje más alto de aditivo (40% CMC, 40% PVP o 40% sulfato de dextrano, es decir, los bastoncillos C-E, respectivamente) se dispersaron en partículas más pequeñas más deprisa, es decir, en el curso de 1 día, con respecto a los que tenían contenidos de aditivo medio (29% CMC, es decir, bastoncillo B) y bajo (17% CMC, es decir bastoncillo A). Los bastoncillos que tenían un contenido en aditivo bajo (17% CMC, es decir bastoncillo A) mantuvieron su estructura de tipo bastoncillo mucho más tiempo, es decir, en el orden de días a semanas, que sus contrapartidas de CMC con un mayor contenido.

Por otra parte, se llevó a cabo la cinética de liberación in vitro de rhBMP-2 a partir de bastoncillos \alpha-BSM que contenían o bien 17% (bastoncillo A), 29% (bastoncillo B) o 40% (bastoncillo C) de CMC utilizando 1251-rhBMP-2 como trazador. De manera similar a las observaciones aproximadas, los bastoncillos que contenían más porcentaje de CMC liberaron rhBMP-2 más rápidamente que aquellos con un porcentaje de CMC inferior, tal como se muestra en la figura 1.

Ejemplo 3 Biocompatibilidad en ratas y estudio de eficacia

Se evaluaron composiciones a base de fosfato cálcico con forma de bastoncillo inyectables (preparadas tal como se ha descrito en el ejemplo 1) para determinar su biocompatibilidad y eficacia, tanto por vía intra-ósea como ectópica, en un modelo de rata.

Se establecieron quirúrgicamente defectos en el núcleo intra-óseo en fémures distales de seis ratas CD macho. Se dividieron las ratas en dos grupos (A y B) de tres. Una de las extremidades de cada una de las ratas recibió un bastoncillo de ensayo de segmento de 2 mm (fosfato cálcico/rhBMP-2/excipiente), mientras que la extremidad contralateral recibió un bastoncillo de control de segmento de 2 mm (fosfato cálcico/excipiente). Las ratas del grupo A recibieron el bastoncillo A (68/17/15 (p/p)% ACP/CMC/rhBMP-2) del ejemplo 1 como bastoncillo de ensayo, mientras que las ratas del grupo B recibieron bastoncillo B (56/29/15 (p/p) % ACP/CMC/RhBMP-2) del ejemplo 1 como el bastoncillo de ensayo. Por otra parte, se implantó por vía subcutánea lateral un bastoncillo de 10 mm en la línea central de la región torácica ventral, recibiendo un lado un bastoncillo de ensayo y el otro, un bastoncillo de control. También en este caso, las ratas del grupo A recibieron un bastoncillo A (68/17/15 (p/p) % ACP/CMC/rhBMO-2) del ejemplo 1 como bastoncillo de ensayo, al tiempo que las ratas del grupo B recibían un bastoncillo B (56/29/15 (p/p) % ACP/CMC/rhBMP-2) del ejemplo 1 como bastoncillo de ensayo.

Se sacrificaron los animales a las 2 semanas para determinar las valoraciones de los resultados que consistieron en radiografías Faxitrón e histomorfometría. Las rodiagrafías y la histología de los explantes del fémur distal a las dos semanas indicaron un aumento global de la formación de callo óseo en el lado tratado con rhBMP-2 en comparación con el placebo. En particular, los bastoncillos que contenían un mayor porcentaje de CMC (B) formaron callos óseos medios a grandes en comparación con los bastoncillos que contenían un menor porcentaje de CMC (A), que formaron callos de tamaño pequeño a medio. Las radioagrafías y la histología de los implantes subcutáneos indicaron también la formación de hueso en el lado tratado con rhBMP-2 en comparación con el placebo. En particular, los bastoncillos que contenían un mayor porcentaje de CMC (B) formaron una respuesta ósea ectópica más robusta en comparación con los bastoncillos que contenían un menor porcentaje de CMC (A). Se observó una buena biocompatibilidad en todos los grupos sin formación de respuesta inflamatoria a los implantes.

Ejemplo 4 Estudio de biodistribución local intraósea de conejo

Se inyectaron los bastoncillos A-D del ejemplo 1 por vía percutánea en espacios intra-óseos de fémur distal de conejo (n = 4 sitios por grupo) utilizando un catéter de calibre 14 con una aguja de calibre 16). En particular, se emplearon bastoncillos A-D de 10 mm que contenían aproximadamente \muCi 1251-rhBMP-2. Se midió la cantidad de radioactividad en los bastoncillos sintéticos antes de la inyección utilizando un calibrador de dosis Capintec. Se llevó un seguimiento de la retención rhBMP-2 local a lo largo de 4 semanas utilizando escintigrafía gamma. Los datos de la biodistribución in-vivo local hicieron pensar en una liberación sostenida de rhBMP-2 de los bastoncillos y que cuanto mayor fue el % de aditivo que presentaron los bastoncillos más rápida fue la liberación in vivo con respecto a sus contrapartidas con un menor % de aditivo, tal como se muestra en la figura 2.

Ejemplo 5 Formulación

(Ejemplo de referencia)

Se formularon las pastas endurecibles que contenían o bien 1 mg de rhBMP-2 por mL de pasta o bien 4,5 mg rhBMP-2 por mL de pasta añadiendo 2 mL de soluciones apropiadamente concentradas de rhBMP-2 en el tampón acuoso a base de glicina del ejemplo 1 a 2,5 g de \alpha-BMS. Se amasaron las mezclas en matraces esterilizados durante 1 minuto para formar una pasta endurecible.

Ejemplo 6 Mono cinomólogo - Inyección intra-ósea de pasta

(Ejemplo de referencia)

Se extrajo 1 mg por mL y 4,5 mg por mL de pastas endurecibles del ejemplo 5 de los matraces esterilizados utilizando una jeringuilla de 3 mL equipada con una aguja de calibre 18 y, a continuación, se inyectaron bajo control fluoroscópico en diversos sitios intra-óseos de monos cinomólogos. Los sitios incluyeron fémur distal, fémur proximal, radio distal, tibia proximal. Al cabo de 1 mes, se observó nuevo hueso significativamente en los sitios locales en los que se había inyectado rhBMP.

Si bien se ha descrito la invención en lo que se refiere a los modos de realización preferibles y ejemplos específicos, las personas especializadas en este campo podrán reconocer a través de la experimentación de rutina que son posibles varios cambios y modificaciones sin por ello alejarse del espíritu y marco de la invención. Por lo tanto, deberá entenderse que la invención no queda limitada por la descripción detallada expuesta, sino que se define a través de las reivindicaciones adjuntas y sus equivalentes.

Claims

1. Una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas que comprende:

una proteína osteogénica; y

un material de fosfato cálcico,

presentándose dicha composición en forma de un bastoncillo sólido,

2. La composición de la reivindicación 1, en la que la proteína osteogénica se selecciona del grupo que consiste en miembros de la familia de proteínas morfogenéticas óseas (BMP).

3. La composición de la reivindicación 1, en la que la proteína osteogénica se selecciona del grupo que consiste en BMP-2, BMP-4, BMP-5, BMP-6, BMP-7, BMP-10, BMP-12, BMP-13 y MP52.

4. La composición de la reivindicación 3, en la que la proteína osteogénica es BMP-2.

5. La composición de la reivindicación 3, en la que la proteína osteogénica es BMP-12.

6. La composición de la reivindicación 3, en la que la proteína osteogénica es BMP-13.

7. La composición de la reivindicación 3, en la que la proteína osteogénica es MP52.

8. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la proteína osteogénica está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90% en peso de la composición.

9. La composición de la reivindicación 8, en la que la proteína osteogénica está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 15% y aproximadamente 40% en peso de la composición.

10. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además un inhibidor de resorción ósea.

11. La composición de la reivindicación 10, en la que el inhibidor de resorción ósea es un bisfosfonato.

12. La composición de la reivindicación 11, en la que el biofosfonato se selecciona del grupo que consiste en alendronato, cimadronato, clodronato, EB 1053, etidronatos, ibandronato, neridronat, olpadronato, pamidronato, risedronato, tiludronato, YH 529, zoledronato, y sales, ésteres, ácidos, y mezclas de los mismos farmacéuticamente aceptables.

13. La composición según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el material de fosfato cálcico comprende un material seleccionado del grupo que consiste en fosfato cálcico de apatita amorfo, fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino, hidroxiapatita, fosfato tricálcico, fluoroapatita y combinaciones de los mismos.

14. La composición de la reivindicación 13, en la que el material de fosfato cálcico comprende fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino.

15. La composición de la reivindicación 14, en la que el fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino tiene una relación calcio a fosfato inferior a 1:1,5.

16. La composición de la reivindicación 15, en la que el fosfato cálcico de apatita escasamente cristalino tiene una relación calcio a fosfato de aproximadamente 1:1,4.

17. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el material de fosfato cálcico está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 10% y aproximadamente 99% en peso de la composición.

18. La composición de la reivindicación 17, en la que el material de fosfato cálcico está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 40% y aproximadamente 60% en peso de la composición.

19. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores que comprende además un aditivo seleccionado del grupo que consiste en sales farmacéuticamente aceptables, polisacáridos, péptidos, proteínas, amino ácidos, polímeros sintéticos, polímeros naturales, agentes tensioactivos y combinaciones de los mismos.

20. La composición de la reivindicación 19, en la que el aditivo se selecciona del grupo que consiste en carboximetil celulosa, hidroxipropil metil celulosa, metil celulosa, poliactida, polietilen glicol, polivinil pirrolidona, óxido de polioxietileno, polímero de carboxivinilo, polialcohol vinílico, sulfato de dextrano y combinaciones de los mismos.

21. La composición de la reivindicación 19 ó 20 en la que el aditivo está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 1% y aproximadamente 90% en peso de la composición.

22. La composición de la reivindicación 21, en la que el aditivo está presente en una cantidad comprendida entre aproximadamente 20% y aproximadamente 40% en peso de la composición.

23. La composición de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que dicho bastoncillo es cilíndrico y el diámetro de dicho bastoncillo cilíndrico está comprendido entre aproximadamente 0,1 mm y 3,0 mm.

24. La composición de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 22 en la que la longitud de dicho bastoncillo está comprendida entre aproximadamente 1,0 mm y 5,0 cm.

25. Un método para preparar una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas con arreglo a cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, comprendiendo dicho método las etapas de:

(a) mezclado de una forma deshidratada de la proteína osteogénica con una forma deshidratada del material de fosfato cálcico para producir una mezcla deshidratada;

(b) reconstitución de la mezcla deshidratada por adición de un tampón acuoso para formar una pasta;

(c) moldeo de la pasta para formar una composición con forma de bastoncillo y

(d) secado de la composición con forma de bastoncillo de la etapa (c) para formar una composición con forma de bastoncillo para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas.

26. El método de la reivindicación 25 en el que el tampón acuoso se selecciona del grupo que consiste en solución salina tamponada con fosfato, solución salina, tampones a base de glicina y combinaciones de ellos.

27. El método de la reivindicación 25 o 26, en el que la relación del tampón acuoso a la mezcla deshidratada oscila entre aproximadamente 0,5:1 y aproximadamente 2:1.

28. El método de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 27 en el que el moldeo se lleva a cabo utilizando un método seleccionado del grupo que consiste en moldeo, extrusión, prensado, mandrinado y combinaciones de ellos.

29. El método de cualquiera de las reivindicaciones 25 a 28 que comprende además una etapa de cortado de la composición con forma de bastoncillo antes o después de la etapa (d).

30. Uso de una proteína osteogénica para la preparación de una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas tal como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, siendo la composición para el suministro inyectable de proteínas osteogénicas para el tratamiento de un mamífero que tiene un defecto óseo y administrándose la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas en el sitio del defecto del hueso.

31. El uso de la reivindicación 30, en el que el defecto óseo es hueso osteoporético.

32. Uso de una proteína osteogénica para la preparación de una composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas tal como se ha definido en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, siendo la composición para el suministro por inyección de proteínas osteogénicas para el tratamiento de un mamífero que tiene un defecto óseo y comprendiendo el tratamiento las etapas de:

(b) administración en el sitio del defecto óseo de una cantidad efectiva de un inhibidor de resorción ósea.

33. El uso de la reivindicación 32, en el que la etapa (a) se lleva a cabo antes de la etapa (b).

34. El uso de la reivindicación 32, en el que la etapa (b) se lleva a cabo antes de la etapa (a).

35. El uso de la reivindicación 32, en el que la etapa (a) y la etapa (b) se llevan a cabo de manera simultánea.