ES2602620B1 - IN VITRO METHOD FOR PREDICTING AND / OR FORECASTING THE COMPATIBILITY OF BIOMATERIALS IN A SUBJECT - Google Patents
IN VITRO METHOD FOR PREDICTING AND / OR FORECASTING THE COMPATIBILITY OF BIOMATERIALS IN A SUBJECT Download PDFInfo
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Abstract
Método in vitro para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de biomateriales en un sujeto.#La presente invención se refiere a un conjunto de marcadores, preferentemente proteínas, todas ellas relacionadas con la vía del sistema de activación del complemento, que son particularmente útiles para predecir y/o pronosticar la compatibilidad in vitro de un biomaterial, tal como por ejemplo, prótesis articulares, prótesis dentales, válvulas, stens, etc., en su sujeto. Adicionalmente, la presente invención comprende un método in vitro para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de dichos materiales mediante la determinación del perfil peptídico descrito en la invención, así como un kit y/o dispositivo para llevar a cabo dicho método.In vitro method for predicting and / or predicting the compatibility of biomaterials in a subject. # The present invention relates to a set of markers, preferably proteins, all related to the complement activation system pathway, which are particularly useful for predict and / or predict the in vitro compatibility of a biomaterial, such as, for example, joint prostheses, dentures, valves, stens, etc., in your subject. Additionally, the present invention comprises an in vitro method for predicting and / or forecasting the compatibility of said materials by determining the peptide profile described in the invention, as well as a kit and / or device for carrying out said method.
Description
La presente invención se refiere a un conjunto de proteínas particularmente útil para predecir y/o pronosticar la compatibilidad in vitro de un biomaterial, utilizado como dispositivo médico implantable, como por ejemplo cualquier tipo de prótesis, tales como s/ents, cánulas, marca pasos, implantes dentales etc. Adicionalmente, la presente invención comprende además un método in vitro para predecir y/o pronosticar la compatibilidad, de dichos biomateriales mediante la determinación y cuantificación del perfil peptídico adherido a dichos biomateriales, así como un kit y/o dispositivo para llevar a cabo dicho método. The present invention relates to a set of proteins particularly useful for predicting and / or predicting the in vitro compatibility of a biomaterial, used as an implantable medical device, such as any type of prosthesis, such as s / ents, cannulas, step marks , dental implants etc. Additionally, the present invention further comprises an in vitro method for predicting and / or predicting the compatibility of said biomaterials by determining and quantifying the peptide profile adhered to said biomaterials, as well as a kit and / or device for carrying out said method. .
ESTADO DE LA TÉCNICA STATE OF THE TECHNIQUE
El éxito de un implante depende de su aceptabilidad biológica, es decir, que produzca un mínimo daño y una mínima reacción inmune en el sujeto implantado, siendo para ello necesario que el primer requisito que debe cumplir dicho implante sea su compatibilidad, y por supuesto, la no existencia de reacción a cuerpo extraño. En este sentido, las pruebas que tiene que pasar el biomaterial para ser empleado como implante son múltiples y complicadas, incluyendo desde ensayos in vitro frente a diferentes líneas celulares (las propias del tejido que vaya a estar en contacto con el implante), para determinar su citotoxicidad, proliferación celular, etc., hasta ensayos in vivo con aquellos prototipos que han demostrado unas buenas propiedades in vitro. Además, son necesarios estudios preclínicos y ensayos clínicos en humanos. Todo este proceso implica un largo periodo de realización, además del sacrificio de un número significativo de animales, y un enorme coste económico. Adicionalmente, los ensayos clínicos no están exentos de problemática y riesgo para los pacientes que dan su consentimiento para participar en los mismos. The success of an implant depends on its biological acceptability, that is, that it produces a minimum damage and a minimum immune reaction in the implanted subject, being necessary for that the first requirement that said implant must meet is its compatibility, and of course, the non-existence of reaction to a foreign body. In this sense, the tests that the biomaterial has to pass to be used as an implant are multiple and complicated, including from in vitro tests against different cell lines (those of the tissue that will be in contact with the implant), to determine its cytotoxicity, cell proliferation, etc., until in vivo tests with those prototypes that have demonstrated good in vitro properties. In addition, preclinical studies and clinical trials in humans are necessary. This whole process implies a long period of realization, in addition to the sacrifice of a significant number of animals, and an enormous economic cost. Additionally, clinical trials are not exempt from problems and risks for patients who give their consent to participate in them.
En la actualidad, en la práctica clínica, no existe ningún tipo de ensayo personalizado que permita predecir y/o pronosticar el éxito o fracaso de un implante, sea del tipo que sea, (por ejemplo, implante dental, prótesis de rodilla, de cadera o tornillería diversa en contacto con hueso, tales como estabilizadores de columna vertebral o placas de unión para huesos con rotura, stents, válvulas cardiacas, implantes dérmicos .. ). De la At present, in clinical practice, there is no type of personalized trial that allows to predict and / or predict the success or failure of an implant, whatever type it is, (for example, dental implant, knee prosthesis, hip or various screws in contact with bone, such as spinal stabilizers or junction plates for broken bones, stents, heart valves, dermal implants ...). Of the
misma forma, tampoco existe actualmente ningún ensayo acelerado que sea capaz de predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial, que se esté desarrollando por parte de los fabricantes productores de implantes y/o biomateriales, teniendo que llevar a cabo todos los ensayos descritos anteriormente para llevar al mercado dicho material. Adicionalmente hay una presión cada vez mayor para reducir el número de animales de experimentación por cuestiones éticas, pero la opción de realizar la selección del biomaterial mediante experimentación in vitro es compleja, por la no existencia de una buena correlación entre ambos tipos de experimentación, in vitre vs in vivo. Similarly, there is currently no accelerated trial that is capable of predicting and / or predicting the compatibility of a biomaterial, which is being developed by the manufacturers producing implants and / or biomaterials, having to carry out all the described trials previously to bring said material to the market. Additionally, there is an increasing pressure to reduce the number of experimental animals for ethical reasons, but the option of making biomaterial selection through in vitro experimentation is complex, due to the lack of a good correlation between both types of experimentation, in vitre vs in vivo.
Hay que tener en cuenta que para llevar a cabo un proceso de regeneración, preferiblemente regeneración ósea, se requieren ciertas condiciones, como la señalización celular, la presencia de células progenitoras, así como los procesos de vascularización, cicatrización, y en el caso de tejido óseo la osteoinducción. La interacción de la superficie del biomaterial-implante con los sistemas biológicos determina el éxito o el fracaso del implante en el sujeto. Las propiedades superficiales del implante (hidrofilia, rugosidad o energía superficial) afectan a la interacción de este con los fluidos corporales del individuo. Así, esta interacción puede ser positiva y promover la integración del biomaterial-implante (interacción directa entre la superficie del biomaterial y el tejido sin mediar tejido fibroso), o bien negativa dando lugar a una inflamación crónica y aguda, alta producción de macrófagos que constituyen una respuesta denominada reacción a cuerpo extraño, que supone en la mayor parte de los casos el fracaso de la implantación. La comprensión de la secuencia de eventos biológicos que tienen lugar tras la implantación, tales como procesos de coagulación de la sangre, el desarrollo de infecciones, la respuesta inmune al cuerpo extraño, y finalmente el rechazo del implante, es crucial para determinar la compatibilidad de un biomaterial, y por lo tanto, de las prótesis per se. En este sentido, la primera capa de proteínas adsorbida sobre el biomaterial y/o implante es la responsable de desencadenar la respuesta celular a este. It must be borne in mind that in order to carry out a regeneration process, preferably bone regeneration, certain conditions are required, such as cell signaling, the presence of progenitor cells, as well as the processes of vascularization, scarring, and in the case of tissue Bone osteoinduction. The interaction of the biomaterial-implant surface with the biological systems determines the success or failure of the implant in the subject. The surface properties of the implant (hydrophilicity, roughness or surface energy) affect its interaction with the individual's body fluids. Thus, this interaction can be positive and promote the integration of the biomaterial-implant (direct interaction between the surface of the biomaterial and the tissue without mediating fibrous tissue), or negative resulting in chronic and acute inflammation, high production of macrophages that constitute a response called a foreign body reaction, which in most cases involves implantation failure. Understanding the sequence of biological events that take place after implantation, such as blood clotting processes, the development of infections, the immune response to the foreign body, and finally implant rejection, is crucial in determining the compatibility of a biomaterial, and therefore, of prostheses per se. In this sense, the first layer of proteins adsorbed on the biomaterial and / or implant is responsible for triggering the cellular response to it.
En la literatura se pueden encontrar diferentes ensayos in vitro en los que se pone en contacto el implante con una muestra obtenida de un individuo y se analiza el patrón de proteínas adsorbidas en la superficie de los implantes para determinar la compatibilidad de éstos en el sujeto. No obstante, por lo visto en literatura, se ha demostrado que existe una correlación mínima y muy pobre entre los resultados obtenidos in vi/ro respecto a los obtenidos in vivo, lo que indica una clara necesidad de un mayor desarrollo de los ensayos in vitro pertinentes. In the literature, different in vitro assays can be found in which the implant is contacted with a sample obtained from an individual and the pattern of adsorbed proteins on the surface of the implants is analyzed to determine their compatibility in the subject. However, apparently in the literature, it has been shown that there is a minimal and very poor correlation between the results obtained in vi / ro with those obtained in vivo, which indicates a clear need for further development of in vitro tests relevant.
En la patente JP4710006B2 se describe un método in vitro para evaluar la compatibilidad de un biomaterial, como por ejemplo una prótesis, que comprende poner en contacto dicho biomaterial con el suero de un sujeto al que implantar la prótesis. Se recupera entonces el sobrenadante y se analiza en dicho sobrenadante la presencia/expresión/actividad diferencial de la enzima lactato deshidrogenasa para pronosticar la compatibilidad de dicho biomaterial. Pero este documento no determina ni analiza la existencia de correlación entre los resultados obtenidos in vitro con resultados de compatibilidad in vivo. In JP4710006B2 a method is described in vitro for evaluating the compatibility of a biomaterial, such as a prosthesis, which comprises bringing said biomaterial into contact with the serum of a subject to which the prosthesis is implanted. The supernatant is then recovered and the presence / expression / differential activity of the lactate dehydrogenase enzyme is analyzed in said supernatant to predict the compatibility of said biomaterial. But this document does not determine or analyze the existence of correlation between the results obtained in vitro with compatibility results in vivo.
De la misma manera, en la solicitud de patente US2005170445 se describe un método in vitro para determinar la compatibilidad de biomateriales de implante mediante la determinación e identificación de perfiles de expresión de proteínas, específicamente citoquinas y factores de crecimiento, que estan asociados con la respuesta del organismo huésped a los biomateriales implantados. Entre las muestras biológicas utilizadas para determinar el perfil de citoquinas y factores de crecimiento que determinan la compatibilidad del material analizado se encuentran: (i) cualquier fluido recogido tras la puesta en contacto del biomaterial con tejido del organismo huésped donde se ha implantado tal biomaterial, o (ii) el sobrenadante de un cultivo celular al que se ha expuesto el biomaterial. Los autores del documento tampoco analizan la existencia de correlación entre los resultados mostrados in vitro, con la compatibilidad in vivo de dicho material, analizando el perfil peptídico que describen. In the same way, in vitro patent application US2005170445 describes an in vitro method for determining the compatibility of implant biomaterials by determining and identifying protein expression profiles, specifically cytokines and growth factors, that are associated with the response. from the host organism to the implanted biomaterials. Among the biological samples used to determine the cytokine profile and growth factors that determine the compatibility of the analyzed material are: (i) any fluid collected after the biomaterial comes into contact with tissue of the host organism where such biomaterial has been implanted, or (ii) the supernatant of a cell culture to which the biomaterial has been exposed. The authors of the document also do not analyze the existence of a correlation between the results shown in vitro, with the in vivo compatibility of said material, analyzing the peptide profile they describe.
Müller R. Y col. se refieren a un método para evaluar la adsorción de proteínas en la superficie de biomateriales, y valorar su compatibilidad (Müller R. et al. Analytical Biochemistry. 2006. Vol. 359 (2): 194-202). Emplean un método basado en grupos amino-marcados, donde el método va acoplado a una reacción de quimioluminiscencia para la determinación directa de las proteínas adsorbidas sobre la superficie de los materiales analizados. Específicamente evalúan la adsorción de albúmina y fibronectina a partir de muestras de suero y saliva humanas. Al igual que se ha comentado anteriormente, en los resultados mostrados, no se indica la existencia de correlación alguna entre los resultados in vitro y la medición de compatibilidad de un biomaterial y/o prótesis in vivo. Müller R. et al. they refer to a method to evaluate the adsorption of proteins on the surface of biomaterials, and assess their compatibility (Müller R. et al. Analytical Biochemistry. 2006. Vol. 359 (2): 194-202). They employ a method based on amino-labeled groups, where the method is coupled to a chemiluminescence reaction for the direct determination of adsorbed proteins on the surface of the analyzed materials. Specifically, they evaluate the adsorption of albumin and fibronectin from human serum and saliva samples. As previously mentioned, in the results shown, there is no indication of any correlation between the results in vitro and the measurement of compatibility of a biomaterial and / or prosthesis in vivo.
El grupo de Weber N. y col. (Weber N. el al. Journal of Biomedical Materials Research. 2004, 68(3): 496-503) describe una técnica rápida para determinar la compatibilidad de materiales que se basa en el análisis de los cambios en la estructura polimérica del material de recubrimiento de la prótesis y su influencia sobre la adsorción de fibrinógeno sobre la superficie de dicho biomaterial , concluyendo que la adsorción selectiva de proteínas del plasma en los materiales en contacto con la sangre, o tejido, afecta a todas las interacciones posteriores relacionadas con la compatibilidad de las superficies artificiales. En este estudio, haciendo uso de la fluorescencia, se ha desarrollado una técnica de cribado utilizando un formato de 384 pocillos para analizar las interacciones polímero-fibrinógeno y predecir y/o pronosticar así la compatibilidad del biomaterial, pero al igual que en los casos mencionados anteriormente no hay ningún tipo de correlación establecida entre los resultados mostrados y la medición de biocompatibilidad in vivo. The Weber N. et al. (Weber N. the al. Journal of Biomedical Materials Research. 2004, 68 (3): 496-503) describes a rapid technique for determining the compatibility of materials based on the analysis of changes in the polymeric structure of the material of covering of the prosthesis and its influence on the adsorption of fibrinogen on the surface of said biomaterial, concluding that the selective adsorption of plasma proteins in materials in contact with blood, or tissue, affects all subsequent interactions related to compatibility of artificial surfaces. In this study, using fluorescence, a screening technique has been developed using a 384-well format to analyze polymer-fibrinogen interactions and thus predict and / or predict biomaterial compatibility, but as in the cases mentioned previously there is no correlation established between the results shown and the biocompatibility measurement in vivo.
Teniendo en cuenta lo anterior, existe en el estado de la técnica la necesidad de desarrollar métodos in v;tro fiables, rápidos y comparables con los resultados obtenidos a nivel in vivo, que permitan determinar la compatibilidad de biomateriales y/o prótesis recubiertas por dichos biomateriales, para su traslado más rápido a la clínica. Taking into account the above, there is a need in the state of the art to develop reliable, fast and comparable in v methods, with the results obtained at the in vivo level, which allow to determine the compatibility of biomaterials and / or prostheses covered by said biomaterials, for faster transfer to the clinic.
DESCRIPCiÓN DE LA INVENCiÓN DESCRIPTION OF THE INVENTION
Los inventores de la presenta invención han identificado un perfil de marcadores, preferiblemente marcadores proteicos, la mayoría de ellos relacionados con la vía del sistema de activación del complemento, donde su determinación y/o cuantificación es capaz de predecir y/o pronosticar la biocompatibilidad de biomateriales, preferiblemente biomateriales implantables, y más preferiblemente tales como por ejemplo, prótesis articulares y/o dentales, catéteres, etc .. The inventors of the present invention have identified a profile of markers, preferably protein markers, most of them related to the complement activation system pathway, where their determination and / or quantification is able to predict and / or predict the biocompatibility of biomaterials, preferably implantable biomaterials, and more preferably such as, for example, joint and / or dental prostheses, catheters, etc.
En particular, los inventores han identificado y cuantificado los marcadores seleccionados de la lista que consiste en: proteína C reactiva (CRP), componente amiloide P sérico (SAMP), subunidad C del subcomponente Clq del complemento (C1QC), subunidad B del subcomponente Clq del complemento (C1QB), componente el del complemento (COl) y el subcomponente C1s del complemento (C1S), vitronectina (VTN), inmunoglobulina Lambda-2 región cadena C (LAC 2) e inmunoglobulina Kappa variable 4-1 (KV402), preferiblemente como marcadores In particular, the inventors have identified and quantified the markers selected from the list consisting of: C-reactive protein (CRP), serum P-amyloid component (SAMP), subunit C of the Clq subcomponent of the complement (C1QC), subunit B of the Clq subcomponent of complement (C1QB), component of complement (COl) and subcomponent C1s of complement (C1S), vitronectin (VTN), Lambda-2 immunoglobulin C chain region (LAC 2) and variable Kappa immunoglobulin 4-1 (KV402), preferably as markers
proteicos asociados a la predicción y/o pronóstico de la compatibilidad de los biomateriales. Estas proteínas son por lo tanto marcadores de la compatibilidad de proteins associated with the prediction and / or prognosis of the compatibility of biomaterials. These proteins are therefore markers of the compatibility of
biomateriales en un sujeto. Por lo tanto, la identificación y cuantificación in vitro de la presencia de este conjunto de marcadores, supone una mejora sustancial del actual estado de la técnica, ya que hasta ahora no se ha determinado ningún tipo de patrón de proteínas que puedan ser determinadas y cuantificadas in vitro y que predigan qué resultado va a ser obtenido in vivo. Biomaterials in a subject. Therefore, the identification and quantification in vitro of the presence of this set of markers, represents a substantial improvement of the current state of the art, since so far no type of protein pattern that can be determined and quantified has been determined in vitro and that predict what result will be obtained in vivo.
Así, un primer objeto de la invención, es el uso in vitro de la identificación y cuantificación de la presencia de al menos uno de los marcadores seleccionados de entre cualquiera de la lista que consiste en: CRP (SEO ID NO: 1), SAMP (SEO ID NO: 2), C10C (SEO ID NO: 3), C10B (SEO ID NO: 4), C07 (SEO ID NO: 5), C1S (SEO ID NO: 6), VTN (SEO ID NO: 7), LAC 2 (SEO ID NO: 8), KV402 (SEO ID NO: 9) y/o cualquier combinación de los mismos, para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial que ha estado en contacto con una muestra biológica aislada de un sujeto. Thus, a first object of the invention is the in vitro use of the identification and quantification of the presence of at least one of the markers selected from any of the list consisting of: CRP (SEO ID NO: 1), SAMP (SEO ID NO: 2), C10C (SEO ID NO: 3), C10B (SEO ID NO: 4), C07 (SEO ID NO: 5), C1S (SEO ID NO: 6), VTN (SEO ID NO: 7), LAC 2 (SEO ID NO: 8), KV402 (SEO ID NO: 9) and / or any combination thereof, to predict and / or predict the compatibility of a biomaterial that has been in contact with a biological sample isolated from a subject.
En una realización particular del primer objeto de la invención, este se caracteriza por que el(105) marcador(es) que se identifican y cuantifican se encuentran adsorbidos al biomaterial, una vez que este ha estado en contacto con la muestra biológica aislada de un sujeto, particularmente de un sujeto al que se le tiene que implantar el biomaterial. Dichos marcadores son preferiblemente marcadores presentes en la muestra biológica aislada del sujeto. Además, la presencia de dichos marcadores adsorbidos a la superficie de los biomateriales analizados determinará la compatibilidad o incompatibilidad de dichos biomateriales con el sujeto al que pertenece la muestra biológica. In a particular embodiment of the first object of the invention, this is characterized in that the (105) marker (s) that are identified and quantified are adsorbed to the biomaterial, once it has been in contact with the isolated biological sample of a subject, particularly of a subject to whom the biomaterial has to be implanted. Said markers are preferably markers present in the biological sample isolated from the subject. In addition, the presence of said markers adsorbed to the surface of the analyzed biomaterials will determine the compatibility or incompatibility of said biomaterials with the subject to which the biological sample belongs.
A efectos de la presente invención, el término "compatible" "compatibilidad», "biocompatibilidad" o "biocompatible", utilizados indistintamente a lo largo del presente documento, se refiere a la capacidad de un material para estar en contacto con un sistema vivo sin generar un efecto adverso, tóxico o dañino, y adicionalmente desarrollar una actividad especifica positiva y beneficiosa en el organismo. El análisis de compatibilidad de un sistema formado por un biomaterial y el tejido con el que se encuentra en contacto, incluye un elevado número de diferentes ensayos in vitro e in vivo que se recogen en 18010993. For the purposes of the present invention, the term "compatible", "compatibility", "biocompatibility" or "biocompatible", used interchangeably throughout this document, refers to the ability of a material to be in contact with a living system without generate an adverse, toxic or harmful effect, and additionally develop a specific positive and beneficial activity in the organism.The compatibility analysis of a system formed by a biomaterial and the tissue with which it is in contact, includes a large number of different in vitro and in vivo assays that are collected in 18010993.
A efectos de la presente invención, el término "osteointegración" se refiere a la capacidad del biomaterial o implante para proporcionar una unión estructural y funcional directa con el tejido óseo mediante la formación de nuevo hueso o de una nueva estructura similar al hueso en la proximidad de la interfaz biomaterial/tejido. La osteogénesis se refiere aquí al proceso de formación y crecimiento del hueso nuevo. También puede asumir la formación respectiva de otros tejidos tales como tejido fibroso o cartílago. For the purposes of the present invention, the term "osseointegration" refers to the ability of the biomaterial or implant to provide a direct structural and functional union with bone tissue by forming new bone or a new bone-like structure in the vicinity. of the biomaterial / tissue interface. Osteogenesis refers here to the process of formation and growth of new bone. It can also assume the respective formation of other tissues such as fibrous tissue or cartilage.
A efectos de la presente invención los términos "biomaterial", "material médico», "dispositivo médico", "implante" o "prótesis", se utilizan indistintamente a lo largo del presente documento, y hacen referencia a cualquier biomaterial y/o dispositivo que es implantable quirúrgicamente. Generalmente, los implantes se usan en combinación con tejidos u órganos corporales temporalmente, permanentemente o semipermanentemente, para remediar un problema y opcionalmente pueden ser retirados quirúrgicamente o desaparecer por biodegradación dentro del cuerpo. Ejemplos de implantes incluyen vendajes, suturas, grapas, abrazaderas, tela, mallas, redes, huesos artificiales, tornillos, placas óseas, varillas ortopédicas, clavos, implantes de cadera, implantes de rodilla, corazones artificiales, dientes, implantes dentales, catéteres y similares. For the purposes of the present invention the terms "biomaterial", "medical material», "medical device", "implant" or "prosthesis", are used interchangeably throughout this document, and refer to any biomaterial and / or device which is surgically implantable Generally, implants are used in combination with body tissues or organs temporarily, permanently or semi-permanently, to remedy a problem and can optionally be surgically removed or disappear by biodegradation within the body Examples of implants include bandages, sutures, staples, clamps, fabric, meshes, nets, artificial bones, screws, bone plates, orthopedic rods, nails, hip implants, knee implants, artificial hearts, teeth, dental implants, catheters and the like.
A efectos de la presente invención, los términos "marcador" , "marcadores", "biomarcador" o "biomarcadores", se usan indistintamente a lo largo del presente documento, y hacen referencia a una molécula, o al producto de expresión de un gen, preferentemente proteínas , o a fragmentos y variantes de éstas que muestran cambios sustanciales en una condición determinada y que se pueden usar tanto para la detección, como para el diagnóstico y/o pronóstico de un estado y/o condición de un objeto o individuo. A efectos de la presente invención, dichos términos hacen referencia particularmente a la detección y cuantificación de dichos biomarcadores, para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de biomateriales, tal y como se describe en el presente documento. For the purposes of the present invention, the terms "marker", "markers", "biomarker" or "biomarkers" are used interchangeably throughout this document, and refer to a molecule, or the gene expression product , preferably proteins, or fragments and variants thereof that show substantial changes in a given condition and that can be used both for detection, and for the diagnosis and / or prognosis of a state and / or condition of an object or individual. For the purposes of the present invention, said terms refer particularly to the detection and quantification of said biomarkers, to predict and / or predict the compatibility of biomaterials, as described herein.
En una forma de realización preferida, los cambios en el biomarcador son cambios en la cantidad de los mismos, así como también, alternativamente, cambios en los niveles de expresión de éstos, respecto a un valor de referencia. El término "expresión", como se usa aquí, se refiere particularmente a la determinación de la cantidad de cada biomarcador respecto a un valor de referencia. Se apreciará que la In a preferred embodiment, changes in the biomarker are changes in the amount thereof, as well as, alternatively, changes in their expression levels, relative to a reference value. The term "expression", as used herein, refers particularly to the determination of the amount of each biomarker with respect to a reference value. It will be appreciated that the
cantidad y/o niveles de un biomarcador se pueden establecer mediante la determinación de los niveles del pOlipéptido correspondiente, o de pOlipéptidos amount and / or levels of a biomarker can be established by determining the levels of the corresponding pOlipypeptide, or of pOlipypeptides
generados tras su digestión en el caso de que se utilicen medios proteómicos para su determinación. De forma alternativa, los biomarcadores peptídicos pueden ser variantes resultantes de modificaciones postraduccionales, incluyendo fragmentos de los mismos. generated after digestion in case proteomic means are used for its determination. Alternatively, peptide biomarkers may be variants resulting from posttranslational modifications, including fragments thereof.
El término "Proteína e reactiva" o "CRP" se refiere a una proteína codificada por el gen "crp" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 1 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número P02741. The term "Protein and reactive" or "CRP" refers to a protein encoded by the human "crp" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 1 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number P02741.
El término "componente amiloide P sérico" o uSAMP" se refiere a una proteína codificada por el gen "apcs" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 2 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el P02743. The term "serum P amyloid component" or uSAMP "refers to a protein encoded by the human" apcs "gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 2 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the P02743.
El término "subunidad C del subcomponente C1q del complemento" o "C10C" se refiere a una proteína codificada por el gen "c1qc" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 3 ylo recogida en la base de datos UniProtKB con el número P02747. The term "subunit C of the C1q subcomponent of complement" or "C10C" refers to a protein encoded by the human "c1qc" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 3 sequence and collected in the UniProtKB database with the number P02747.
El término "subunidad B del subcomponente C1q del complemento" o "C10B" se refiere a una proteína codificada por el gen "c1qb" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 4 ylo recogida en la base de datos UniProtKB con el número P02746. The term "subunit B of subcomponent C1q of complement" or "C10B" refers to a protein encoded by the human "c1qb" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 4 sequence and collected in the UniProtKB database with the number P02746.
El término "componente C7 del complemento" o "CO?" se refiere a una proteína codificada por el gen "cor' humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 5 ylo recogida en la base de datos UniProtKB con el número The term "complement component C7" or "CO?" refers to a protein encoded by the human "cor 'gene that codes for a protein comprising the SEO ID NO: 5 sequence and collected in the UniProtKB database with the number
P10643. P10643.
El término "subcomponente C1s del complemento" o "C1S" se refiere a una proteína codificada por el gen "c1s" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 6 ylo recogida en la base de datos UniProtKB con el número The term "complement C1s subcomponent" or "C1S" refers to a protein encoded by the human "c1s" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 6 sequence and collected in the UniProtKB database with the number
P09871 . P09871.
El término "Vitronectina" se refiere a una proteína codificada por el gen "vtn" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 7 y/o recogida en la base de dalos UniProtKB con el número P04004. The term "Vitronectin" refers to a protein encoded by the human "vtn" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 7 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number P04004.
El término ~Inmunoglobulina Lambda-2 región cadena C" o "LAC2", se refiere a una proteína codificada por el gen "/ac2" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 8 y/o recogida en la base de datos UniProtK8 con el número POCG05. The term ~ Lambda-2 immunoglobulin region C chain "or" LAC2 ", refers to a protein encoded by the human" / ac2 "gene that codes for a protein comprising the SEO ID NO: 8 sequence and / or collected in the UniProtK8 database with the number POCG05.
El término "Inmunoglobulina Kappa variable 4-1" o "KV402", se refiere a una proteína codificada por el gen"kv402" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEa ID NO: 9 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número The term "Kappa immunoglobulin variable 4-1" or "KV402" refers to a protein encoded by the human "kv402" gene that encodes a protein comprising the sequence SEa ID NO: 9 and / or collected on the basis of UniProtKB data with the number
P06312. P06312.
En una realización particular del primer aspecto de la invención, éste se refiere al uso in vitro de la identificación y cuantificación de cantidad del conjunto de marcadores que se seleccionan de la lista que consiste en : CRP (SEQ ID NO: 1), SAMP (SEQ ID NO: 2), C1QC (SEQ ID NO: 3), C1QB (SEQ ID NO: 4), COl (SEQ ID NO: 5), C1S (SEQ ID NO: 6), VTN (SEQ ID NO: 7), LAC 2 (SEQ ID NO: 8) y KV402 (SEQ ID NO: 9), que se han adsorbido al biomaterial puesto en contacto con una muestra biológica de un sujeto, para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de dicho biomaterial. In a particular embodiment of the first aspect of the invention, this refers to the in vitro use of the identification and quantification of quantity of the set of markers that are selected from the list consisting of: CRP (SEQ ID NO: 1), SAMP ( SEQ ID NO: 2), C1QC (SEQ ID NO: 3), C1QB (SEQ ID NO: 4), COl (SEQ ID NO: 5), C1S (SEQ ID NO: 6), VTN (SEQ ID NO: 7 ), LAC 2 (SEQ ID NO: 8) and KV402 (SEQ ID NO: 9), which have been adsorbed to the biomaterial placed in contact with a biological sample of a subject, to predict and / or predict the compatibility of said biomaterial.
En otra realización particular, el primer aspecto de la invención comprende además la identificación y cuantificación de la cantidad de al menos un marcador seleccionado de la lisia que consiste en : cadena alfa de la proteína de unión a C4b (C4BPA) (SEQ ID NO: 10), kininógeno-1 (KNG1 ) (SEQ ID NO: 11 ), complemento C5 (C05) (SEQ ID NO: 12), inhibidor de la proteasa plasmática C1 (IC1) (SEO ID NO: 13), factor H del complemento (CFAH) (SEO ID NO: 14), componente C3 del complemento (C03) (SEQ ID NO: 15), subcomponente C1r del complemento (C1R) (SEQ ID NO: 16), In another particular embodiment, the first aspect of the invention further comprises the identification and quantification of the amount of at least one marker selected from lysia consisting of: alpha chain of the C4b binding protein (C4BPA) (SEQ ID NO: 10), Kininogen-1 (KNG1) (SEQ ID NO: 11), complement C5 (C05) (SEQ ID NO: 12), Plasma protease C1 inhibitor (IC1) (SEO ID NO: 13), H factor complement (CFAH) (SEO ID NO: 14), component C3 of the complement (C03) (SEQ ID NO: 15), subcomponent C1r of the complement (C1R) (SEQ ID NO: 16),
Ficolina-2 (SEQ ID NO: 17), Lectina de unión a manosa serin proteasa 1(MASP1 ) (SEO ID NO: 18), y/o cualquier combinación de los mismos. Ficolin-2 (SEQ ID NO: 17), Mannose-binding lectin serine protease 1 (MASP1) (SEO ID NO: 18), and / or any combination thereof.
El término "cadena alfa de la proteína de unión a C4b" o "C4BPA" se refiere a una proteína codificada por el gen "c4bpa" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 1 O y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número con secuencia P04003. The term "alpha chain of the C4b binding protein" or "C4BPA" refers to a protein encoded by the human "c4bpa" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 1 O sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number with sequence P04003.
El término "kininógeno-1 " o "(KNG1)" se refiere a una proteína codificada por el gen "kng1" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID The term "kinoinogen-1" or "(KNG1)" refers to a protein encoded by the human "kng1" gene that codes for a protein comprising the SEO ID sequence.
NO: 11 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número P01042. NO: 11 and / or collected in the UniProtKB database with the number P01042.
El término "complemento eS" o "COS" se refiere a una proteína codificada por el gen "cOS' humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 12 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número P01031. The term "eS complement" or "COS" refers to a protein encoded by the human "cOS" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 12 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number P01031.
El término "proteasa plasmática C1 " o "IC1 " se refiere a una proteína codificada por el gen "serping1" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEa ID NO: 13 y/o recogida en la base de dalos UniProtKB con el número P05155. The term "C1 plasma protease" or "IC1" refers to a protein encoded by the human "serping1" gene that encodes a protein comprising the sequence SEa ID NO: 13 and / or collected on the basis of UniProtKB data with the number P05155.
El término "factor H del complemento~ o "CFAH~ se refiere a una proteína codificada por el gen "CFH' humano que codifica para una proteina que comprende la secuencia SEO ID NO: 14 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número P08603. The term "complement H factor ~ or" CFAH ~ refers to a protein encoded by the human "CFH 'gene encoding a protein comprising the SEO ID NO: 14 sequence and / or collected in the UniProtKB database with The number P08603.
El término "componente C3 del complemento" o "C03~ se refiere a una proteína codificada por el gen "c3" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 15 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número The term "complement component C3" or "C03 ~" refers to a protein encoded by the human "c3" gene that encodes a protein comprising the SEO ID sequence NO: 15 and / or collected in the UniProtKB database with the number
P01024. P01024.
El término "subcomponente C1r del complemento~ o "C1R" se refiere a una proteina codificada por el gen "c1r" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 16 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número The term "C1r subcomponent of complement ~ or" C1R "refers to a protein encoded by the human" c1r "gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 16 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number
P00736. P00736.
El término "Ficolina-2" se refiere a una proteína codificada por el gen "FCN2" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 17 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número 015485. The term "Ficolin-2" refers to a protein encoded by the human "FCN2" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 17 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number 015485.
El término "Lectina de unión a manosa serin proteasa 1" o "MASP-1 " se refiere a una proteína codificada por el gen "MAPS1" humano que codifica para una proteína que comprende la secuencia SEO ID NO: 18 y/o recogida en la base de datos UniProtKB con el número P48740. The term "mannose binding lectin serine protease 1" or "MASP-1" refers to a protein encoded by the human "MAPS1" gene that encodes a protein comprising the SEO ID NO: 18 sequence and / or collected in the UniProtKB database with the number P48740.
En una realización preferida, el primer aspecto de la invención se caracteriza por el uso in vitro de la identificación y cuantificación de cantidad del conjunto de marcadores que se seleccionan de la lista que consiste en: CRP (SEa ID NO: 1), SAMP (SEQ ID NO: 2), C1QC (SEQ ID NO: 3), C1QB (SEQ ID NO: 4), C07 (SEQ ID NO: 5), C1 S (SEQ ID NO: 6), VTN (SEQ ID NO: 7), LAC 2 (SEQ ID NO: 8), KV402 (SEQ ID NO: 9), C4BPA (SEQ ID NO: 10), KNG1 (SEQ ID NO: 11), C05 (SEQ ID NO: 12), IC1 (SEQ ID NO: 13), CFAH (SEQ ID NO: 14), C03 (SEQ ID NO: 15), C1R (SEQ ID NO: 16), Ficolina-2 (SEQ ID NO: 17) y MASP1 (SEQ ID NO: 18). In a preferred embodiment, the first aspect of the invention is characterized by the in vitro use of the identification and quantity quantification of the set of markers that are selected from the list consisting of: CRP (SEa ID NO: 1), SAMP ( SEQ ID NO: 2), C1QC (SEQ ID NO: 3), C1QB (SEQ ID NO: 4), C07 (SEQ ID NO: 5), C1 S (SEQ ID NO: 6), VTN (SEQ ID NO: 7), LAC 2 (SEQ ID NO: 8), KV402 (SEQ ID NO: 9), C4BPA (SEQ ID NO: 10), KNG1 (SEQ ID NO: 11), C05 (SEQ ID NO: 12), IC1 (SEQ ID NO: 13), CFAH (SEQ ID NO: 14), C03 (SEQ ID NO: 15), C1R (SEQ ID NO: 16), Ficolin-2 (SEQ ID NO: 17) and MASP1 (SEQ ID NO: 18).
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método in vitro para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial, preferiblemente un biomaterial problema, tal y como se describe en el presente documento, en una muestra biológica aislada obtenida de un sujeto susceptible de utilizar dicho biomaterial, donde el método comprende las siguientes etapas: A second aspect of the invention relates to an in vitro method for predicting and / or predicting the compatibility of a biomaterial, preferably a problem biomaterial, as described herein, in an isolated biological sample obtained from a susceptible subject. of using said biomaterial, where the method comprises the following stages:
- a. to.
- Incubar el biomaterial, preferiblemente un biomaterial problema, con la muestra biológica aislada, Incubate the biomaterial, preferably a biomaterial problem, with the isolated biological sample,
- b. b.
- Determinar y cuantificar la presencia de al menos uno de los biomarcadores que se seleccionan de la lista que consiste en: CRP, SAMP, C10C, C10B, C07, C1S, VTN, LAC 2 y KV402, y Determine and quantify the presence of at least one of the biomarkers that are selected from the list consisting of: CRP, SAMP, C10C, C10B, C07, C1S, VTN, LAC 2 and KV402, and
- c. C.
- Comparar el valor obtenido en la etapa (b) con un valor de referencia obtenido Compare the value obtained in step (b) with a reference value obtained
para cada biomarcador, en un biomaterial de referencia, en donde un valor de al menos dos veces superior para cada uno de los biomarcadores respecto al valor obtenido en el biomaterial de referencia, es indicativo de que el biomaterial no es compatible con el sujeto. for each biomarker, in a reference biomaterial, where a value of at least twice higher for each of the biomarkers with respect to the value obtained in the reference biomaterial, is indicative that the biomaterial is not compatible with the subject.
En una primera etapa (etapa a.], el método in vitre de la invención comprende la incubación, en una muestra biológica, del biomaterial problema del que se pretende determinar si es compatible o no, con el sujeto del que se ha obtenido la muestra biológica. In a first stage (step a.), The in vitro method of the invention comprises the incubation, in a biological sample, of the biomaterial problem of which it is intended to determine whether it is compatible or not, with the subject from which the sample was obtained biological
Cualquier muestra biológica puede ser usada para poner en práctica el método de la invención. El término "muestra biológica" está referido a cualquier material biológico procedente de un sujeto que comprende células. La muestra es preferiblemente una muestra de tejido y/o de un fluido biológico. Tal muestra de tejido puede comprender, por ejemplo, tejido renal, tejido articular, tejido vascular y/o tejido del corazón, entre otros. El fluido biológico incluye, sin limitarse, linfa, fluido cerebroespinal (FeS), fluido amniótico, efusión pleural, médula ósea, nódulo linfático, fluido linfático, fluido sinovial, una suspensión celular única preparada a partir de tejido sólido o líneas celulares orina, saliva, sudor, lágrimas, sangre, suero y plasma sanguíneo. La muestra puede ser, pero es preferiblemente sangre periférica, sangre, plasma o suero y más preferiblemente la muestra es suero. Any biological sample can be used to practice the method of the invention. The term "biological sample" refers to any biological material from a subject that comprises cells. The sample is preferably a sample of tissue and / or a biological fluid. Such a tissue sample may comprise, for example, renal tissue, joint tissue, vascular tissue and / or heart tissue, among others. Biological fluid includes, without limitation, lymph, cerebrospinal fluid (FeS), amniotic fluid, pleural effusion, bone marrow, lymph node, lymph fluid, synovial fluid, a single cell suspension prepared from solid tissue or urine cell lines, saliva , sweat, tears, blood, serum and blood plasma. The sample may be, but is preferably peripheral blood, blood, plasma or serum and more preferably the sample is serum.
Típicamente, la muestra es humana en origen, pero alternativamente, puede proceder de cualquier otro animal mamífero como los animales de granjas tales como caballos, bovinos, ovejas o cerdos o pueden ser alternativamente mascotas como gatos o perros. Typically, the sample is human in origin, but alternatively, it can come from any other mammalian animal such as farm animals such as horses, cattle, sheep or pigs or they can alternatively be pets such as cats or dogs.
A efectos de la presente invención, los términos "sujeto", "individuo" o "paciente", utilizados indistintamente a lo largo del presente documento, se refiere a cualquier animal mamífero e incluye, pero no se restringe a animales domésticos, de granja, primates y humanos, preferiblemente humanos. Dichos términos no pretenden ser limitativos en ningún aspecto, pudiendo ser éstos de cualquier edad, sexo y condición física. For the purposes of the present invention, the terms "subject", "individual" or "patient", used interchangeably throughout this document, refers to any mammalian animal and includes, but is not restricted to domestic, farm animals, Primates and humans, preferably humans. These terms are not intended to be limiting in any aspect, and these may be of any age, sex and physical condition.
En una realización particular, el sujeto es un sujeto que padece una patología que es susceptible de ser tratada mediante la implantación de un biomaterial, tal y como se ha descrito en el presente documento. In a particular embodiment, the subject is a subject suffering from a pathology that is susceptible to being treated by implanting a biomaterial, as described herein.
Una vez la muestra biológica es aislada del sujeto, dicha muestra se incuba con el biomaterial problema para determinar en una etapa posterior del método [etapa b.J, los marcadores que se adhieren a dicho biomaterial. En una realización preferida, el biomaterial problema se incuba con la muestra biológica aislada del sujeto durante un intervalo de 2 a 10 horas, preferiblemente durante un intervalo de entre 3 y 6 horas, más preferiblemente durante un intervalo de entre 3 y 4 horas. Once the biological sample is isolated from the subject, said sample is incubated with the problem biomaterial to determine at a later stage of the method [step b.J, the markers that adhere to said biomaterial. In a preferred embodiment, the problem biomaterial is incubated with the isolated biological sample of the subject for a range of 2 to 10 hours, preferably for a range of 3 to 6 hours, more preferably for a range of 3 to 4 hours.
A continuación, una vez la muestra biológica se ha incubado con el biomaterial problema, el método de la invención comprende una [etapa b] donde se identifican, o determinan y cuantifican la presencia de los biomarcadores aquí descritos, que se han adheridos al biomaterial problema en contacto con la muestra biológica aislada. Next, once the biological sample has been incubated with the problem biomaterial, the method of the invention comprises a [step b] where the presence of the biomarkers described herein, which have adhered to the problem biomaterial are identified or determined. in contact with the isolated biological sample.
En una realización particular, la etapa b) del método de la invención se caracteriza por que comprende determinar y cuantificar la presencia simultánea del conjunto de In a particular embodiment, step b) of the method of the invention is characterized in that it comprises determining and quantifying the simultaneous presence of the set of
marcadores que comprende: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC 2 y KV402. markers comprising: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC 2 and KV402.
En otra realización más particular de la etapa b), el método de la invención se caracteriza por que comprende además la determinación y cuantificación de al menos uno de los biomarcadores seleccionados de la lista que consiste en: C4BPA, KNG1 , C05, IC1, CFAH, C03, C1R, ficolina-2, MASP-1, y/o cualquier combinación de los mismos. In another more particular embodiment of step b), the method of the invention is characterized in that it further comprises the determination and quantification of at least one of the biomarkers selected from the list consisting of: C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH , C03, C1R, ficolin-2, MASP-1, and / or any combination thereof.
En otra realización más particular de la etapa b) el método de la invención se caracteriza por que comprende la determinación y cuantificación simultánea del conjunto de biomarcadores seleccionados de la lista que consiste en: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC 2, KV402, C4BPA, KNG1 , C05, IC1 , CFAH, C03, C1 R, ficolina-2 y MASP-1. In another more particular embodiment of step b) the method of the invention is characterized in that it comprises the simultaneous determination and quantification of the set of biomarkers selected from the list consisting of: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN , LAC 2, KV402, C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, ficolin-2 and MASP-1.
En otra realización alternativa de la etapa b) del método de la invención, éste se caracteriza por que comprende la determinación y cuantificación de al menos uno de los ratios entre los biomarcadores C4BPA, CFAH y VTN respecto a los biomarcadores CRP y SAMP. En una realización más particular, se determinan al menos uno de los ratios seleccionados de entre cualquiera de la siguiente lista: CFAH/CRP; CFAH/SAMP; C4BPAlCRP; C4BPAlSAMP; VTNC/CRP y VTNC/SAMP. En una realización más preferida, se determina el conjunto de los ratios que se seleccionan de la lista que consiste en: CFAH/CRP; CFAH/SAMP; C4BPAlCRP; C4BPAlSAMP; VTNC/CRP y VTNC/SAMP. Valores de los ratios CFAH/CRP, C4BPAlCRP y VTN/CRP inferiores a 25, 7 Y 30, respectivamente indicarían que el biomaterial no tiene características de biocompatibilidad con el paciente. In another alternative embodiment of step b) of the method of the invention, it is characterized in that it comprises the determination and quantification of at least one of the ratios between the C4BPA, CFAH and VTN biomarkers with respect to the CRP and SAMP biomarkers. In a more particular embodiment, at least one of the ratios selected from any of the following list is determined: CFAH / CRP; CFAH / SAMP; C4BPAlCRP; C4BPAlSAMP; VTNC / CRP and VTNC / SAMP. In a more preferred embodiment, the set of ratios that are selected from the list consisting of: CFAH / CRP is determined; CFAH / SAMP; C4BPAlCRP; C4BPAlSAMP; VTNC / CRP and VTNC / SAMP. Values of the CFAH / CRP, C4BPAlCRP and VTN / CRP ratios below 25, 7 and 30, respectively, would indicate that the biomaterial does not have biocompatibility characteristics with the patient.
Tal y como se ha mencionado anteriormente, la determinación del perfil de biomarcadores descrito en la presente invención se lleva a cabo identificando y determinando los valores de dichos biomarcadores que han quedado adheridos al biomaterial problema una vez éste ha estado en contacto con la muestra biológica del sujeto al que se le va a implantar dicho biomaterial. As mentioned above, the determination of the biomarker profile described in the present invention is carried out by identifying and determining the values of said biomarkers that have adhered to the biomaterial problem once it has been in contact with the biological sample of the subject to which said biomaterial will be implanted.
Transcurrido el periodo de incubación de la muestra biológica del sujeto con el biomaterial problema, éste es sometido preferiblemente a una serie de lavados para eliminar los biomarcadores que no están fuertemente adheridos al biomaterial. En una realización preferida dichos lavados se llevan a cabo preferiblemente con agua bidestilada y más preferiblemente, un último lavado con una solución tampón que comprende preferiblemente cloruro sódico a una concentración de entre 50-500 mM. After the period of incubation of the biological sample of the subject with the problem biomaterial, it is preferably subjected to a series of washes to eliminate biomarkers that are not strongly adhered to the biomaterial. In a preferred embodiment said washes are preferably carried out with double distilled water and more preferably, a final wash with a buffer solution preferably comprising sodium chloride at a concentration of between 50-500 mM.
En otra realización más particular, los marcadores adheridos al biomaterial problema se recolectan o eluyen de dicho biomaterial, preferiblemente mediante un tratamiento de la superticie del biomaterial con una solución tampón, preferiblemente donde la solución tampón es una solución de bicarbonato de trietilamonio, aunque se puede utilizar cualquier solución tampón conocida por el experto en la materia y útil para obtener las proteínas o biomarcadores adheridas a dicho biomaterial. In another more particular embodiment, the markers attached to the problem biomaterial are collected or eluted from said biomaterial, preferably by treating the biomaterial with a buffer solution, preferably where the buffer solution is a triethylammonium bicarbonate solution, although it can be use any buffer solution known to the person skilled in the art and useful to obtain the proteins or biomarkers adhered to said biomaterial.
A continuación , en otra realización particular, en dichos eluidos que comprenden los biomarcadores adheridos al biomaterial, se determinan y cuantifican los biomarcadores que forman el pertil proteico de la invención. Then, in another particular embodiment, in said eluates comprising the biomarkers adhered to the biomaterial, the biomarkers that form the protein pertile of the invention are determined and quantified.
La determinación y cuantificación de la presencia de los marcadores de la invención se lleva a cabo, preferiblemente mediante la determinación de la cantidad de biomarcador adherido al material en contacto con la muestra biológica, preferiblemente en los eluidos obtenidos según se ha descrito anteriormente, y también de manera alternativa, mediante la determinación de los niveles de expresión proteicos de dichos marcadores, mediante cualquier método conocido en el estado de la técnica. Los autores de la presente invención han demostrado que la detección de la cantidad y/o la concentración de estos productos de expresión de manera semicuantitativa o cuantitativa permiten diferenciar entre un biomaterial compatible de uno no compatible. La presencia, así como la cantidad del biomarcador detectada establece un pertil diferencial entre biomateriales compatibles y no compatibles. The determination and quantification of the presence of the markers of the invention is carried out, preferably by determining the amount of biomarker adhered to the material in contact with the biological sample, preferably in the eluates obtained as described above, and also alternatively, by determining the protein expression levels of said markers, by any method known in the state of the art. The authors of the present invention have shown that the detection of the quantity and / or concentration of these expression products in a semiquantitative or quantitative manner allows differentiating between a compatible biomaterial and an incompatible one. The presence, as well as the amount of the biomarker detected, establishes a differential pertile between compatible and incompatible biomaterials.
La medida de la cantidad o la concentración, preferiblemente de manera semicuantitativa o cuantitativa, puede ser llevada a cabo de manera directa o indirecta. La medida directa se refiere a la medida de la cantidad yfo la concentración de las proteínas o biomarcadores de la invención. Dicha señal a la que también podemos referirnos como señal de intensidad -puede obtenerse, por ejemplo, midiendo un valor de intensidad de una propiedad química o física de dichos biomarcadores. La medida indirecta incluye la medida obtenida de un componente secundario o un sistema de medida biológica (por ejemplo la medida de respuestas celulares, ligandos, "etiquetas" o productos de reacción enzimática). The measurement of the quantity or concentration, preferably semiquantitatively or quantitatively, can be carried out directly or indirectly. Direct measurement refers to the measure of the amount and the concentration of the proteins or biomarkers of the invention. Said signal to which we can also refer to as an intensity signal - can be obtained, for example, by measuring an intensity value of a chemical or physical property of said biomarkers. The indirect measurement includes the measurement obtained from a secondary component or a biological measurement system (for example the measurement of cellular responses, ligands, "tags" or enzymatic reaction products).
El término "cantidad" tal y como se utiliza en la descripción, se refiere pero no se limita, a la cantidad absoluta o relativa de los biomarcadores de la invención, sino que también se refiere a cualquier otro valor o parámetro relacionado con los mismos o que pueda derivarse de éstos. Dichos valores o parámetros comprenden valores de intensidad de la señal obtenidos a partir de cualquiera de las propiedades físicas o químicas de dichos biomarcadores, obtenidos mediante medida directa. Adicionalmente, dichos valores o parámetros incluyen todos aquellos obtenidos mediante medida indirecta, por ejemplo, cualquiera de los sistemas de medida descritos en otra parte del presente documento. The term "quantity" as used in the description refers to, but is not limited to, the absolute or relative amount of the biomarkers of the invention, but also refers to any other value or parameter related thereto or that can be derived from these. Said values or parameters comprise values of signal intensity obtained from any of the physical or chemical properties of said biomarkers, obtained by direct measurement. Additionally, said values or parameters include all those obtained by indirect measurement, for example, any of the measurement systems described elsewhere in this document.
La detección y cuantificación de los biomarcadores de la presente invención, asociados a la determinación de la biocompatibilidad de un biomaterial, puede llevarse a cabo mediante la cuantificación de los niveles de las proteínas o péptidos por métodos convencionales, conocidos por los técnicos en la materia, incluyendo, aunque sin limitarse a, métodos quimio luminiscentes, tinción inmunohistoquímica o detección bioquímica (e.g., ensayos inmunohistoquímicos), técnicas inmunológicas, citometría de flujo, inmunoprecipitación (o sus equivalentes para reactivos que no sean anticuerpos), cromatografía líquida de alta eficacia (HPLC), espectrometría de masas (MS), medida de la absorbancia de resonancia de plasma, etc. En una realización particular, la cuantificación de los niveles de los biomarcadores identificados en la presente invención asociados con la compatibilidad de un biomaterial se realiza mediante técnicas inmunológicas, tales como ELlSA ("EnzymeLinked Immunosorbent Assay"), Western-blot, RIA (radioinmunoensayo), EIA competitivo (inmunoensayo de enzima competitivo), DAS-ELlSA ("Double Antibody Sandwich ELlSA" ), espectroscopia de masas, técnicas inmunocitoquímicas e inmunohistoquímicas, técnicas basadas en el uso de biochips de proteínas o microarrays que incluyan anticuerpos específicos o ensayos basados en la precipitación coloidal en formatos tales como los "dipsticks". The detection and quantification of the biomarkers of the present invention, associated with the determination of the biocompatibility of a biomaterial, can be carried out by quantifying the levels of the proteins or peptides by conventional methods, known to those skilled in the art, including, but not limited to, luminescent chemo methods, immunohistochemical staining or biochemical detection (eg, immunohistochemical tests), immunological techniques, flow cytometry, immunoprecipitation (or their equivalents for reagents other than antibodies), high efficiency liquid chromatography (HPLC ), mass spectrometry (MS), measurement of plasma resonance absorbance, etc. In a particular embodiment, the quantification of the levels of biomarkers identified in the present invention associated with the compatibility of a biomaterial is performed by immunological techniques, such as ELlSA ("EnzymeLinked Immunosorbent Assay"), Western-blot, RIA (radioimmunoassay) , Competitive EIA (competitive enzyme immunoassay), DAS-ELlSA ("Double Antibody Sandwich ELlSA"), mass spectroscopy, immunocytochemical and immunohistochemical techniques, techniques based on the use of protein or microarray biochips that include specific antibodies or assays based on colloidal precipitation in formats such as dipsticks.
Preferiblemente, las proteínas se detectan por Western-blot, ELlSA, un array o matriz proteico o por electroforesis bidimensional, más preferiblemente la detección del perfil proteico descrito en la presente invención se lleva a cabo mediante ELlSA. Asimismo, el técnico en la materia reconocerá que la presente invención se relaciona no sólo con los biomarcadores descritos en la invención, sino también con fragmentos de los mismos que pudieran generarse, por ejemplo, por fenómenos de procesamiento alternativo o splicing, ruptura proteolítica de dichos péptidos o proteínas, etc. Dichos fragmentos conservan la capacidad de ser utilizados como marcadores para la determinación de la biocompatibilidad de un material médico tal y como se describe en el presente documento. Los biomarcadores de la invención, así como sus fragmentos, pueden incluir modificaciones post-traduccionales, tales como fosforilación, glicosilación, acetilación, isoprenilación, miristoilación, procesamiento proteolítico, etc. Preferably, the proteins are detected by Western-blot, ELlSA, a protein array or matrix or by two-dimensional electrophoresis, more preferably the detection of the protein profile described in the present invention is carried out by ELlSA. Likewise, the person skilled in the art will recognize that the present invention relates not only to the biomarkers described in the invention, but also to fragments thereof that could be generated, for example, by alternative processing or splicing phenomena, proteolytic breakdown of said peptides or proteins, etc. Such fragments retain the ability to be used as markers for the determination of the biocompatibility of a medical material as described herein. The biomarkers of the invention, as well as their fragments, may include post-translational modifications, such as phosphorylation, glycosylation, acetylation, isoprenylation, myristoylation, proteolytic processing, etc.
En el siguiente paso del método de la invención, [etapa c.], la determinación y el valor de cuantificación de los marcadores de la invención obtenidos en la etapa b) se compara con los valores obtenidos para dichos marcadores en un biomaterial de referencia, que también se ha puesto en contacto con una muestra biológica aislada del sujeto, en donde un valor de al menos dos veces superior para cada uno de los biomarcadores obtenidos en la etapa b) respecto al valor obtenido para dichos biomarcadores en el biomaterial de referencia, es indicativo de que el biomaterial problema no es compatible con el sujeto. In the next step of the method of the invention, [step c.], The determination and quantification value of the markers of the invention obtained in step b) is compared with the values obtained for said markers in a reference biomaterial, which has also been contacted with a biological sample isolated from the subject, where a value of at least twice higher for each of the biomarkers obtained in step b) with respect to the value obtained for said biomarkers in the reference biomaterial, It is indicative that the biomaterial problem is not compatible with the subject.
A efectos de la presente invención el término "biomaterial problema" se refiere a un biomalerial del que no se conoce su compatibilidad o incompatibilidad con un sujeto. For the purposes of the present invention the term "biomaterial problem" refers to a biomalerial whose compatibility or incompatibility with a subject is not known.
A efectos de la presente invención el término "biomaterial de referencia" se refiere a un biomaterial del que se conoce su compatibilidad con un sujeto, particularmente con un mamífero y más particularmente con un ser humano. Los niveles de los marcadores identificados en esta invención asociados con la compatibilidad de un biomaterial en la muestra de referencia pueden ser determinados de manera similar a como se determinan los niveles de dichos marcadores en el biomaterial problema. For the purposes of the present invention the term "reference biomaterial" refers to a biomaterial of which its compatibility with a subject is known, particularly with a mammal and more particularly with a human being. The levels of the markers identified in this invention associated with the compatibility of a biomaterial in the reference sample can be determined in a manner similar to how the levels of said markers are determined in the problem biomaterial.
El término "cantidad de referencia" o "valor de referencia", utilizados indistintamente a lo lardo del presente documento, se obtiene a partir de los valores, preferiblemente valores de cantidad de los marcadores de la invención, analizados en un biomaterial de referencia , del que se conoce su compatibilidad con un sujeto. A efectos de la presente invención, y a modo de ejemplo, un material biocompatible del que obtener la cantidad de referencia para los biomarcadores de la invención, puede ser titanio, preferentemente de grado médico. The term "reference quantity" or "reference value", used interchangeably throughout this document, is obtained from the values, preferably quantity values of the markers of the invention, analyzed in a reference biomaterial, of the Its compatibility with a subject is known. For the purposes of the present invention, and by way of example, a biocompatible material from which to obtain the reference amount for the biomarkers of the invention may be titanium, preferably of medical grade.
En otra realización preferida de este aspecto de la presente invención, la cantidad o valor de referencia se obtiene a partir de un biomaterial de referencia. In another preferred embodiment of this aspect of the present invention, the reference amount or value is obtained from a reference biomaterial.
El término "comparación", tal y como se utiliza en la descripción, se refiere pero no se limita, a la comparación de la cantidad de los biomarcadores tal y como se describe en la invención, adheridos al biomaterial problema que se cultiva o incuba junto con la muestra biológica de un sujeto, respecto a la cantidad de los mismos biomarcadores que se han adherido a un biomaterial de referencia cultivado también junto con una muestra biológica obtenida del mismo sujeto. The term "comparison," as used in the description, refers to, but is not limited to, the comparison of the amount of biomarkers as described in the invention, adhered to the problem biomaterial that is grown or incubated together. with the biological sample of a subject, with respect to the amount of the same biomarkers that have adhered to a reference biomaterial also grown together with a biological sample obtained from the same subject.
El biomaterial de referencia puede ser analizado, por ejemplo, simultánea o consecutivamente, junto con el biomalerial problema. La comparación descrita en la etapa e) del método de la presente invención, puede ser realizada manualmente o asistida por ordenador. The reference biomaterial can be analyzed, for example, simultaneously or consecutively, together with the problem biomalerial. The comparison described in step e) of the method of the present invention can be performed manually or assisted by a computer.
En otra realización mas preferida de la etapa e) del método de la invención, éste se caracteriza porque se compara el valor obtenido para al menos uno de los marcadores adheridos al biomaterial problema donde dicho marcador se selecciona de la lista que consiste en: CRP, SAMP, C1QC, C10B, COl, C1S, VTN, LAC2 y KV402, preferiblemente se compara el valor obtenido para el conjunto de dichos marcadores, con el valor de referencia obtenido para dichos marcadores en el biomaterial de referencia. In another more preferred embodiment of step e) of the method of the invention, this is characterized in that the value obtained for at least one of the markers adhered to the problem biomaterial is compared where said marker is selected from the list consisting of: CRP, SAMP, C1QC, C10B, COl, C1S, VTN, LAC2 and KV402, preferably the value obtained for the set of said markers is preferably compared with the reference value obtained for said markers in the reference biomaterial.
En otra realización mas preferida de la etapa e) del método de la invención , éste se caracteriza porque se compara el valor obtenido en el biomaterial problema para el conjunto de los marcadores CRP, SAMP, C10C, C10B, COl, C1S, VTN , LAC2, KV402, y ademas para al menos uno de los marcadores seleccionados de entre cualquiera de la lista que consiste en: C4BPA, KNG1, COS, IC1 , CFAH, C03, C1 R, Ficolina-2, MASP-1 , mas preferiblemente para el conjunto de los marcadores CRP, SAMP, C10C, C10B, COl, C1S, VTN , LAC2, KV402, C4BPA, KNG1, COS, IC1 , CFAH, C03, C1R, Ficolina-2 y MASP-1, con el valor de referencia obtenido para dichos marcadores en el biomaterial de referencia. In another more preferred embodiment of step e) of the method of the invention, this is characterized in that the value obtained in the biomaterial problem for the set of CRP, SAMP, C10C, C10B, COl, C1S, VTN, LAC2 markers is compared , KV402, and also for at least one of the markers selected from any of the list consisting of: C4BPA, KNG1, COS, IC1, CFAH, C03, C1 R, Ficolin-2, MASP-1, more preferably for the set of the markers CRP, SAMP, C10C, C10B, COl, C1S, VTN, LAC2, KV402, C4BPA, KNG1, COS, IC1, CFAH, C03, C1R, Ficolin-2 and MASP-1, with the reference value obtained for said markers in the reference biomaterial.
De acuerdo con el método de la invención, tal y como se describe aquí, si el nivel de al menos uno de los marcadores descritos en la invención en el biomaterial problema esta aumentado, preferiblemente al menos dos veces respecto al nivel de dicho marcador en el biomaterial de referencia, entonces, el biomaterial problema no sera compatible con dicho sujeto; y/o si el nivel de al menos uno de los marcadores descritos en la invención, en el biomaterial problema bajo estudio se mantiene y/o está disminuido con respecto al nivel de referencia de dicho marcador en el biomaterial de referencia, entonces, el material problema será compatible. According to the method of the invention, as described herein, if the level of at least one of the markers described in the invention in the problem biomaterial is increased, preferably at least twice with respect to the level of said marker in the reference biomaterial, then, the biomaterial problem will not be compatible with said subject; and / or if the level of at least one of the markers described in the invention, in the biomaterial problem under study is maintained and / or decreased with respect to the reference level of said marker in the reference biomaterial, then, the material Problem will be supported.
En el contexto de la presente invención, se dice que la cantidad y/o el nivel del biomarcador o biomarcadores de la invención "está(n) aumentado(s)" con respecto a la cantidad y/o al nivel de dicho(s) biomarcador(es) en el biomaterial de referencia», cuando la cantidad y/o el nivel de expresión de dicho(s) biomarcador(es) está elevado (o es superior) en el biomaterial problema con respecto la cantidad y/o al nivel de expresión de dicho biomarcador(s) en el biomaterial de referencia. De acuerdo con la presente invención, se considera que la cantidad y/o el nivel del biomarcador(es) en un biomaterial problema está aumentado con respecto a la cantidad y/o al nivel de dicho(s) biomarcador(es) en el biomaterial de referencia cuando la cantidad y/o el nivel de dicho(s) biomarcador(es) en el biomaterial problema está aumentado en al menos 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25,30,35, 40, 45, 50,55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, (n) veces, respecto a la cantidad y/o al nivel de expresión de dicho(s) biomarcador(es) en el biomaterial de referencia. In the context of the present invention, it is said that the amount and / or level of the biomarker or biomarkers of the invention "is (n) increased" with respect to the amount and / or the level of said (s) biomarker (s) in the reference biomaterial », when the quantity and / or level of expression of said biomarker (s) is high (or higher) in the biomaterial problem with respect to the quantity and / or level of expression of said biomarker (s) in the reference biomaterial. In accordance with the present invention, the amount and / or level of the biomarker (s) in a problem biomaterial is considered to be increased with respect to the amount and / or level of said biomarker (s) in the biomaterial. of reference when the quantity and / or level of said biomarker (s) in the biomaterial problem is increased by at least 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25,30,35, 40, 45, 50,55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, (n) times, with respect to the quantity and / or level of expression of said (s) biomarker (s) in the reference biomaterial.
Asimismo, en el contexto de la presente invención, se dice que la cantidad y/o el nivel de un(os) biomarcador(es) "está disminuido" con respecto a la cantidad y/o al nivel de dicho(s) biomarcador(es) en el biomaterial de referencia cuando la cantidad y/o el nivel de dicho biomarcador(es) está reducido (o es inferior) con respecto a la cantidad y/o al nivel de dicho biomarcador(es) en el biomaterial de referencia. De acuerdo con la presente invención, se considera que la cantidad y/o el nivel de un biomarcador(es) en un biomaterial problema bajo estudio está disminuido con respecto a la cantidad y/o al nivel de dicho biomarcador(es) en el biomaterial de referencia cuando la cantidad y/o el nivel de dicho biomarcador(es) en el biomaterial problema está disminuido en al menos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25, 30,35, 40, 45, 50,55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, (n) veces, respecto a la cantidad y/o al nivel de expresión de dicho biomarcador(es) en el biomaterial de referencia. Also, in the context of the present invention, it is said that the amount and / or level of a biomarker (s) "is decreased" with respect to the amount and / or level of said biomarker (s) ( is) in the reference biomaterial when the quantity and / or level of said biomarker (s) is reduced (or is lower) with respect to the quantity and / or level of said biomarker (s) in the reference biomaterial. In accordance with the present invention, it is considered that the amount and / or level of a biomarker (s) in a biomaterial problem under study is decreased with respect to the amount and / or level of said biomarker (s) in the biomaterial. of reference when the quantity and / or level of said biomarker (s) in the biomaterial problem is decreased by at least 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 15, 20, 25 , 30.35, 40, 45, 50.55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, (n) times, with respect to the quantity and / or level of expression of said biomarker (s) in the reference biomaterial.
En la presente invención los términos "predecir" o "pronosticar" se refieren a la valoración de la probabilidad según la cual un biomaterial es compatible respecto al sujeto que va a ser implantado con dicho biomaterial. In the present invention the terms "predict" or "forecast" refer to the assessment of the probability according to which a biomaterial is compatible with respect to the subject to be implanted with said biomaterial.
Como entenderán los expertos en la materia, tal valoración, aunque se prefiere que sea, normalmente puede no ser correcta para el 100% de los biomateriales que se van pronosticar su compatibilidad. El término, sin embargo, requiere que una parte estadísticamente significativa de los biomaleriales se pueda identificar como que es compatible o que tiene disponibilidad a serlo. Si una parte es estadísticamente significativa se puede determinar sin más por el experto en la materia usando varias herramientas de evaluación estadística bien conocidas, por ejemplo, determinación de intervalos de confianza, determinación de valores p, prueba t de Student, prueba de Mann-Whitney, elc. Los intervalos de confianza preferidos son al menos el 50%, al menos el 60%, al menos el 70%, al menos el 80%, al menos el 90%, al menos el 95%. Los valores de p son, preferiblemente, 0.2, 0.1 , 0.05. As those skilled in the art will understand, such an assessment, although preferred, may not be correct for 100% of the biomaterials that are predicted to be compatible. The term, however, requires that a statistically significant part of the biomalerials can be identified as being compatible or available to be. If a part is statistically significant, it can be determined by the person skilled in the art using several well-known statistical evaluation tools, for example, determination of confidence intervals, determination of p-values, Student's t-test, Mann-Whitney test , elc. Preferred confidence intervals are at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%. The values of p are preferably 0.2, 0.1, 0.05.
El tercer aspecto de la presente invención se refiere a un kit para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial, de ahora en adelante kit de la invención, útil para la realización del método in vitro descrito de la invención. The third aspect of the present invention relates to a kit for predicting and / or predicting the compatibility of a biomaterial, hereinafter kit of the invention, useful for carrying out the described in vitro method of the invention.
En una realización preferida, el kit de la invención comprende los elementos necesarios para llevar a cabo la determinación y cuantificación de al menos uno de los marcadores descritos en la presente invención. En una realización más preferida del kit de la invención, éste se caracteriza por que los elementos necesarios para determinar al menos uno de los marcadores de la invención se seleccionan de la lista que consiste en: oligonucleótidos, sondas, oligosondas, anticuerpos, reactivos, o cualquier combinación de los anteriores, que permiten detectar y cuantificar la presencia de al menos uno de los marcadores seleccionados de la lista que consiste en: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC2, KV402, C4BPA, KNG1 , C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Ficolina-2, MASP-1, y/o cualquier combinación de los mismos. In a preferred embodiment, the kit of the invention comprises the elements necessary to carry out the determination and quantification of at least one of the markers described in the present invention. In a more preferred embodiment of the kit of the invention, it is characterized in that the elements necessary to determine at least one of the markers of the invention are selected from the list consisting of: oligonucleotides, probes, oligo waves, antibodies, reagents, or any combination of the previous ones, which allow to detect and quantify the presence of at least one of the markers selected from the list consisting of: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC2, KV402, C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Ficolin-2, MASP-1, and / or any combination thereof.
En otra realización más preferida, el kit de la invención comprende los elementos necesarios para detectar y cuantificar la presencia del conjunto de marcadores que comprende: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC2 y KV402. En olra realización más preferida, el kit comprende además los elementos necesarios para detectar y cuantificar la presencia de los marcadores de la invención que se seleccionan de la lista que consiste en: C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Ficolina-2, MASP-1 , y/o cualquier combinación de los mismos. In another more preferred embodiment, the kit of the invention comprises the elements necessary to detect and quantify the presence of the set of markers comprising: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, VTN, LAC2 and KV402. In a more preferred embodiment, the kit further comprises the elements necessary to detect and quantify the presence of the markers of the invention that are selected from the list consisting of: C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Ficolina-2, MASP-1, and / or any combination thereof.
En otra realización más preferida, el kit de la invención comprende los elementos necesarios para detectar y cuantificar la presencia del conjunto de marcadores que comprende: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Fieolina-2 y MASP-1. In another more preferred embodiment, the kit of the invention comprises the elements necessary to detect and quantify the presence of the set of markers comprising: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, COl, C1S, C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, C03, C1 R, Fieolina-2 and MASP-1.
En otra realización más preferida aún, la determinación y cuantificación de los marcadores de la invención, mediante el kit de la invención se lleva a cabo tras contactar el biomaterial problema con una muestra biológica aislada de un sujeto, tal y como se ha descrito aquí, preferiblemente siendo la muestra biológica aislada una muestra de suero. In yet another more preferred embodiment, the determination and quantification of the markers of the invention, by means of the kit of the invention is carried out after contacting the biomaterial problem with a biological sample isolated from a subject, as described herein, preferably the isolated biological sample being a serum sample.
En otra realización preferida, el kit de la invención además puede incluir, sin ningún tipo de limitación, tampones, soluciones de extracción de proteínas, agentes para prevenir la contaminación, inhibidores de la degradación de las proteínas, etc. Por otro lado el kit puede incluir todos los soportes y recipientes necesarios para su puesta en marcha y optimización. Preferiblemente, el kit comprende además las instrucciones para llevar a cabo los métodos de la invención. In another preferred embodiment, the kit of the invention can also include, without any limitation, buffers, protein extraction solutions, agents to prevent contamination, inhibitors of protein degradation, etc. On the other hand, the kit can include all the supports and containers necessary for commissioning and optimization. Preferably, the kit further comprises instructions for carrying out the methods of the invention.
Otro aspecto se refiere al uso del kit de la invención, para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial con un sujeto. Another aspect relates to the use of the kit of the invention, to predict and / or predict the compatibility of a biomaterial with a subject.
A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y figuras se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que sean limitativos de la presente invención. Throughout the description and the claims the word "comprises" and its variants are not intended to exclude other technical characteristics, additives, components or steps. For those skilled in the art, other objects, advantages and features of the invention will be derived partly from the description and partly from the practice of the invention. The following examples and figures are provided by way of illustration, and are not intended to be limiting of the present invention.
BREVE DESCRIPCiÓN DE LAS FIGURAS BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Figura 1. Micrografías obtenidas mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) de los recubrimientos híbridos sol-gel aplicados en los discos de titanio SAE: (a) 70% metiltrimetoxisilano (MTMOS) -30% tetraetil-ortosilicato (TEOS) [70M30T], (b) 35% MTMOS -35% 3-glieidoxipropil-trimetoxisilano (GPTMS) -30% TE OS [35M35G30T], Figure 1. Micrographs obtained by scanning electron microscopy (SEM) of the sol-gel hybrid coatings applied on SAE titanium discs: (a) 70% methyltrimethoxysilane (MTMOS) -30% tetraethyl orthosilicate (TEOS) [70M30T], (b) 35% MTMOS -35% 3-glieidoxypropyl-trimethoxysilane (GPTMS) -30% TE OS [35M35G30T],
(e) 50% MTMOS -50% GPTMS [50M50Gl y (d) 50% trietoxivinilsilano (VTES) -50% GPTMS [50V50Gl. Barra de calibración 1 O~m. (e) 50% MTMOS -50% GPTMS [50M50Gl and (d) 50% triethoxyvinylsilane (VTES) -50% GPTMS [50V50Gl. 1 O ~ m calibration bar.
Figura 2. Imágenes AFM de los recubrimientos híbridos sol-gel sobre los discos de titanio: 70M30T (a), 35M35G30T (b), 50M50G (e) y 50V50G (d). Figura 3. Medidas de perfilometría mecánicas de Ra. Las barras indican las desviaciones estándar. Figura 4. Resultados del ángulo de contacto para recubrimientos híbridos sol-gel aplicados sobre discos de titanio. Las barras indican las desviaciones estándar. Figure 5. Viabilidad celular y mineralización in vitre de células de osteosarcoma de ratón (MC3T3-E1). (a) Porcentaje de supervivencia celular analizando la actividad de la fosfatasa alcalina (ALP) (PNP mM/h) normalizada respecto a los niveles de la cantidad de proteína tolal (1-19/1-11) de las células MC3T3-E1 cultivadas en discos de titanio recubiertos con las formulaciones 70M30T, 35M35G30T, 50M50G y 50V50G. Como control positivo se utilizaron células cultivadas en ausencia de disco y como control negativo, células cultivadas en presencia de disco de titanio sin recubrir. No hubo diferencias estadísticamente significativas entre las diferentes formulaciones en los tiempos medidos (ANOVA, p s 0,05). Figura 6. Imágenes representativas de microscopía óptica de cortes histológicos obtenidos del ensayo in vivo (EXAKT® corte y tricrómico de Gomori) tras dos semanas de implantación de los implantes recubiertos : a) 70M30T, b) 35M35G30T, c) 50M50G y d) 50V50G. El área correspondiente al tejido conectivo fibroso (FCT) está delimitada por las líneas de trazos. Abreviaturas: MAT = material; FCT= tejido conectivo fibroso; NB = nuevo huesolosteoide. Ampliación 20x. Figura 7. Área (mm2) ocupada por tejido fibroso conectivo para los implantes recubiertos por cada uno de los cuatro recubrimientos. Diferencias significativas se encontraron entre los revestimientos 70M30/35M35G30T y 50M50G/50V50G (p s 0.05 ANOVA con un post-test de Kruskal-Wallis). Figure 2. AFM images of the sol-gel hybrid coatings on titanium discs: 70M30T (a), 35M35G30T (b), 50M50G (e) and 50V50G (d). Figure 3. Mechanical profilometry measurements of Ra. The bars indicate the standard deviations. Figure 4. Contact angle results for hybrid sol-gel coatings applied on titanium discs. The bars indicate the standard deviations. Figure 5. Cell viability and in vitro mineralization of mouse osteosarcoma cells (MC3T3-E1). (a) Percentage of cell survival by analyzing the activity of alkaline phosphatase (ALP) (PNP mM / h) normalized with respect to the levels of the amount of tolal protein (1-19 / 1-11) of cultured MC3T3-E1 cells on titanium discs coated with the formulations 70M30T, 35M35G30T, 50M50G and 50V50G. As a positive control, cells grown in the absence of a disc were used and as a negative control, cells grown in the presence of uncoated titanium disc. There were no statistically significant differences between the different formulations in the measured times (ANOVA, p s 0.05). Figure 6. Representative optical microscopy images of histological sections obtained from the in vivo test (EXAKT® Gomori trichrome and cut) after two weeks of implantation of the coated implants: a) 70M30T, b) 35M35G30T, c) 50M50G and d) 50V50G. The area corresponding to fibrous connective tissue (FCT) is delimited by dashed lines. Abbreviations: MAT = material; FCT = fibrous connective tissue; NB = new huesolosteoid. 20x magnification. Figure 7. Area (mm2) occupied by connective fibrous tissue for the implants coated by each of the four coatings. Significant differences were found between the 70M30 / 35M35G30T and 50M50G / 50V50G coatings (p 0.05 ANOVA with a Kruskal-Wallis post-test).
EJEMPLOS EXAMPLES
A continuación se ilustrará la invención mediante unos ensayos realizados por los inventores, que pone de manifiesto la efectividad del producto de la invención. The invention will now be illustrated by tests carried out by the inventors, which demonstrates the effectiveness of the product of the invention.
Materiales y métodos Materials and methods
Discos de titanio Los discos de titanio (12 mm de diámetro y 1 mm de espesor) se fabricaron a partir de una barra de titanio comercial puro de grado 4 (1lerimplant SL). Los discos de titanio Titanium discs Titanium discs (12 mm in diameter and 1 mm thick) were manufactured from a commercial grade pure titanium bar of grade 4 (1lerimplant SL). Titanium discs
granallados y con tratamiento ácido (Sandblasted Acid Etching-SAE) se sometieron a la abrasión con partículas de óxido de aluminio de 4 IJm y se les dio el tratamiento Shot blasting and with acid treatment (Sandblasted Acid Etching-SAE) were subjected to abrasion with 4 IJm aluminum oxide particles and given the treatment
ácido por inmersión en ácido sulfúrico durante 1 h para simular una superficie de implante moderadamente rugosa. Los discos se limpiaron en acetona, etanol yagua purificada de 18.2 O (20 min en cada líquido) en un baño de ultrasonidos y secados a vacío. Finalmente, todos los discos de titanio se esterilizaron utilizando radiación UV. acid by immersion in sulfuric acid for 1 h to simulate a moderately rough implant surface. The discs were cleaned in acetone, ethanol and purified water of 18.2 O (20 min in each liquid) in an ultrasonic bath and vacuum dried. Finally, all titanium discs were sterilized using UV radiation.
Síntesis sol gel y preparación de muestras Los recubrimientos híbridos de silicio se obtuvieron a través del método sol-gel. Los precursores utilizados fueron: metiltrimetoxisilano (MTMOS), 3-glicidoxipropiltrimetoxisilano (GPTMS), tetraetil-ortosilicato (TEaS) y trietoxivinilsilano (VTES) (Sigma-Aldrich). Se sintetizaron cuatro composiciones diferentes con diferentes porcentajes molares: 70% MTMOS -30% TEOS (70M30T), 35% MTMOS -35% GPTMS -30% TEOS (35M35G30T), 50% MTMOS -50% GPTMS (50M05G) y 50% VTES -50% GPTMS (50V50G). Como disolvente se utilizó 2-propanol en una relación en volumen de 1:1 alcohol/siloxano. La hidrólisis de los alcoxisilanos se llevó a cabo añadiendo la correspondiente cantidad estequiométrica de disolución acuosa acidificada a una velocidad de una gota por segundo. La solución se mantuvo 1 h bajo a agitación y después 1 h en reposo. Las muestras fueron preparadas inmediatamente después de este momento. Los discos de titanio SAE se utilizaron como sustrato. El recubrimiento se obtuvo empleando un dip coater (KSV Instrument-KSV DC). Los discos se sumergieron en la correspondiente solución sol-gel a una velocidad de 60 cm/min , durante 1 min, extraídas a una velocidad de 100 cm/min. Finalmente, las muestras curaron durante 2 h, a una temperatura de 80°C para los recubrimientos 70M30T y 35M35G30T, y a una temperatura de 140 oC para los recubrimientos 50M50G y 50V50G. Sol gel synthesis and sample preparation Hybrid silicon coatings were obtained through the sol-gel method. The precursors used were: methyltrimethoxysilane (MTMOS), 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane (GPTMS), tetraethyl orthosilicate (TEaS) and triethoxyvinylsilane (VTES) (Sigma-Aldrich). Four different compositions with different molar percentages were synthesized: 70% MTMOS -30% TEOS (70M30T), 35% MTMOS -35% GPTMS -30% TEOS (35M35G30T), 50% MTMOS -50% GPTMS (50M05G) and 50% VTES -50% GPTMS (50V50G). As solvent 2-propanol was used in a volume ratio of 1: 1 alcohol / siloxane. Hydrolysis of the alkoxysilanes was carried out by adding the corresponding stoichiometric amount of acidified aqueous solution at a rate of one drop per second. The solution was kept 1 h under stirring and then 1 h at rest. Samples were prepared immediately after this time. SAE titanium discs were used as a substrate. The coating was obtained using a dip coater (KSV Instrument-KSV DC). The disks were immersed in the corresponding sol-gel solution at a speed of 60 cm / min, for 1 min, extracted at a speed of 100 cm / min. Finally, the samples were cured for 2 h, at a temperature of 80 ° C for 70M30T and 35M35G30T coatings, and at a temperature of 140 ° C for 50M50G and 50V50G coatings.
Caracterización físico-química de los discos de titanio recubiertos. El ángulo de contacto se midió utilizando un medidor automático de ángulo de contacto (Dataphysics OCA 20). 10 ¡JI de agua ultrapura se depositaron en la superficie recubierta sol gel a una velocidad de dosificación de 27,5 IJUs a temperatura ambiente. Los ángulos de contacto se determinaron con el software SeA Physical-chemical characterization of coated titanium discs. The contact angle was measured using an automatic contact angle meter (Dataphysics OCA 20). 10 JI of ultrapure water were deposited on the sol gel coated surface at a dosing rate of 27.5 IJUs at room temperature. Contact angles were determined with SeA software
20. Se estudiaron 5 discos de cada biomaterial depositando 2 gotas en cada uno de ellos. La topografía superficial de los discos de titanio recubiertos se caracterizó utilizando la microscopía de fuerza atómica (AFM) bajo condiciones secas. Se llevaron a cabo las medidas a un tamaño de escaneo de 60 IJm con una velocidad de escaneo de 1 Hz. Para determinar la rugosidad se utilizó un perlilómetro mecánico Dektack 6M (Veeco). Se ensayaron dos discos recubiertos de cada composición. Se realizaron tres medidas para cada disco, para obtener el valor medio del parámetro Ra. Los recubrimientos fueron estudiados mediante SEM con un equipo Leica-Zeiss bajo vacío. Se aplicó un recubrimiento de platino para hacer las muestras más conductoras para la observación por SEM. 20. Five discs of each biomaterial were studied by depositing 2 drops in each of them. The surface topography of the coated titanium discs was characterized using atomic force microscopy (AFM) under dry conditions. The measurements were carried out at a scan size of 60 IJm with a scan speed of 1 Hz. To determine the roughness a mechanical perkillometer Dektack 6M (Veeco) was used. Two coated discs of each composition were tested. Three measurements were made for each disk, to obtain the average value of the Ra parameter. The coatings were studied by SEM with a Leica-Zeiss device under vacuum. A platinum coating was applied to make the samples more conductive for SEM observation.
Ensayos in vi/ro Rehearsals in vi / ro
Cultivos celulares Cell cultures
Las células MC3T3-E1 (osteosarcoma ratón) se cultivaron en discos de titanio con recubrimiento sol-gel, a una concentración de1x104 célula/pocillo en medio DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) con fenol rojo (Gibco-Life Technologies, Grand Island, NY, USA) con 1 % 100x penicilina/estreptomicina (Biowest Inc., USA) and 10 % Fetal Bovine Serum (FBS) (Gibco-Life Technologies, Grand Island, NY, USA). Tras un periodo de incubación de 24 h a 3rC en atmósfera húmeda de 95% y 5% CO2, el medio fue reemplazado por un medio osteogénico compuesto por DMEM con fenol rojo 1x penicilina/estreptomicina, 10 % FBS, 1 % ácido ascórbico (5mg mL-1) y 0,21 % j3-glicerol fosfato y se incubó de nuevo bajo las mismas condiciones. El medio de cultivo se cambió cada 48 h. En cada placa, se utilizaron, como control de las condiciones de cultivo, células a la misma concentración mencionada anteriormente. MC3T3-E1 cells (mouse osteosarcoma) were grown on sol-gel coated titanium discs, at a concentration of 1x104 cell / well in DMEM medium (Dulbecco's modified Eagle's medium) with red phenol (Gibco-Life Technologies, Grand Island, NY , USA) with 1% 100x penicillin / streptomycin (Biowest Inc., USA) and 10% Fetal Bovine Serum (FBS) (Gibco-Life Technologies, Grand Island, NY, USA). After an incubation period of 24 h at 3rC in a humid atmosphere of 95% and 5% CO2, the medium was replaced by an osteogenic medium consisting of DMEM with 1x penicillin / streptomycin red phenol, 10% FBS, 1% ascorbic acid (5mg mL -1) and 0.21% j3-glycerol phosphate and incubated again under the same conditions. The culture medium was changed every 48 h. In each plate, cells at the same concentration mentioned above were used as control of the culture conditions.
Citotoxicidad Cytotoxicity
La citotoxicidad del biomaterial se determinó utilizando la norma ISO 10993-5 mediante espectrofotometría, por contacto indirecto del extracto del material con la línea celular. Se empleó el ensayo celular 96-Cell Titter Proliferation Assay (Promega®) con el fin de medir la viabilidad celular después de 24 horas de incubación de las células con el extracto. Se utilizó un control negativo (un pocillo vacío) y un control positivo (látex, conocido por ser tóxico para las células). Un 70% se consideró como el límite por debajo del cual un biomaterial es considerado citotóxico. The cytotoxicity of the biomaterial was determined using ISO 10993-5 by spectrophotometry, by indirect contact of the material extract with the cell line. The 96-Cell Titter Proliferation Assay (Promega®) cell assay was used to measure cell viability after 24 hours of incubation of the cells with the extract. A negative control (an empty well) and a positive control (latex, known to be toxic to cells) were used. 70% was considered as the limit below which a biomaterial is considered cytotoxic.
Actividad de la ALP ALP activity
La actividad de la ALP (fosfatasa alcalina) se determinó siguiendo el protocolo de conversión de p-nitrofenilfosfato (p-NPP) a p-nitrofenol. Se utilizaron alícuotas de 0.1 mL para llevar a cabo el ensayo. 100 ~L de p-NPP (1mg mL-1) en buffer (50 mM glicina; 1mM MgCb pH 10,5) se añadieron a 100 ¡JI del sobrenadante resultante del lisado. Tras 2 h de incubación en la oscuridad (37°C, 5% CO2), se midió la absorbancia espectrofotométricamente en un lector de microplacas a una longitud de onda de 405 nm. La actividad de la ALP se determinó a partir de una curva standard obtenida a partir de diferentes soluciones de p-nitrofenol e hidróxido sódico 0.02 mM. Los resultados se presentaron como mmol de p-nitrofenol/hora (mM PNP h-1 ), Y los datos se expresaron como actividad de ALP normalizada para el contenido total de proteínas (1-I9/1 ..1I) con el kit de ensayo Pieree SeA (Thermofisher) tras 7 y 14 días. The activity of ALP (alkaline phosphatase) was determined following the conversion protocol of p-nitrophenyl phosphate (p-NPP) to p-nitrophenol. 0.1 mL aliquots were used to carry out the test. 100 ~ L of p-NPP (1mg mL-1) in buffer (50 mM glycine; 1mM MgCb pH 10.5) was added to 100 µL of the supernatant resulting from the lysate. After 2 h of incubation in the dark (37 ° C, 5% CO2), absorbance was measured spectrophotometrically in a microplate reader at a wavelength of 405 nm. The activity of the ALP was determined from a standard curve obtained from different solutions of p-nitrophenol and 0.02 mM sodium hydroxide. The results were presented as mmol of p-nitrophenol / hour (mM PNP h-1), and the data were expressed as normalized ALP activity for the total protein content (1-I9 / 1 ..1I) with the kit Pieree SeA (Thermofisher) test after 7 and 14 days.
Análisis de los biomarcadores adsorbidos o adheridos sobre la superficie de los biomaleriales problema para determinar su compatibilidad Discos de titanio recubiertos de las diferentes composiciones sol-gel analizadas en los ejemplos incluidos en el presente documento (4 discos de cada biomaterial) fueron incubados en una placa de 24 pocillos por 180 minutos en una atmósfera humedecida (37 oC, 5 % C02), tras haber añadido 2 mL de suero humano (suero de varón, serotipo AB, Sigma-Aldrich). Transcurrido dicho tiempo, se retiró el suero con el objetivo de determinar las proteínas adsorbidas/adheridas a los biomateriales analizados. Para ello, los discos fueron lavados cinco veces con agua bidestilada; tras lo cual se procedió a un último lavado con 100 mM NaCI, 50 mM Tris-HCI pH 7.0. Tras la realización de dichos lavados, se eliminaros de los discos los marcadores que no estaban bien adheridos. En cambio, las proteínas que seguían adheridas al biomalerial analizado, formando una película sobre dicho biomaterial fueron recolectadas mediante un tratamiento de la superticie del biomaterial con una solución de 4 % SDS 100 mM DTT 0,5M en TEAB (Solución tamponadora de bicarbonato de trietilamonio). Se llevaron a cabo cuatro eluciones para cada uno de los biomateriales analizados y las cuatro eluciones de cada biomaterial se mezclaron para dar una réplica de cada biomaterial, lo cual se repitió otras tres veces hasta obtener un total de cuatro muestras por biomaterial (cuatriplicados). El contenido total de proteínas para cada una de las réplicas fue cuantificado colorimétricamente (Pierce BCA assay kit (Thermofisher®», siendo el valor representativo 51 mg/mL. Analysis of the adsorbed or adhered biomarkers on the surface of the problem biomalerials to determine their compatibility Titanium discs coated with the different sol-gel compositions analyzed in the examples included herein (4 discs of each biomaterial) were incubated on a plate 24 wells for 180 minutes in a humidified atmosphere (37 oC, 5% C02), after adding 2 mL of human serum (male serum, serotype AB, Sigma-Aldrich). After this time, the serum was removed in order to determine the adsorbed / adhered proteins to the analyzed biomaterials. To do this, the discs were washed five times with double distilled water; after which a final wash was carried out with 100 mM NaCI, 50 mM Tris-HCI pH 7.0. After performing such washes, markers that were not well adhered will be removed from the discs. On the other hand, the proteins that remained adhered to the analyzed biomalerial, forming a film on said biomaterial, were collected by means of a treatment of the biomaterial superstition with a solution of 4% 100 mM SDS DTT 0.5M in TEAB (Triethylammonium bicarbonate buffer solution ). Four elutions were performed for each of the biomaterials analyzed and the four elutions of each biomaterial were mixed to give a replica of each biomaterial, which was repeated three more times to obtain a total of four samples per biomaterial (quadrupled). The total protein content for each of the replicas was quantified colorimetrically (Pierce BCA assay kit (Thermofisher® », the representative value being 51 mg / mL.
Análisis Proteómico Las muestras eluídas obtenidas anteriormente se resolvieron en un gel de poliacrilamida al 10%, usando un Mini-Protean 11 electrophoresis cell (Bio-Rad®). Se aplicó un voltaje constante de 150 V durante 45 minutos. El gel fue fijado y teñido con SYPRO Ruby stain (Bio-Rad®) siguiendo las instrucciones del fabricante. Los geles fueron lavados con agua y cada calle fue cortada en cuatro bandas. Cada banda fue Proteomic Analysis The eluted samples obtained above were resolved on a 10% polyacrylamide gel, using a Mini-Protean 11 electrophoresis cell (Bio-Rad®). A constant voltage of 150 V was applied for 45 minutes. The gel was fixed and stained with SYPRO Ruby stain (Bio-Rad®) following the manufacturer's instructions. The gels were washed with water and each street was cut into four bands. Each band was
digerida siguiendo un protocolo estándar de digestión (Anitua E. el al., J. Tissue Eng . Regen. Med.; 2015;9:E1-12). Los péptidos resultantes fueron resuspendidos en 0.1 % en volumen acido tórmico y analizados en un sistema de cromatografía líquida a escala nano acoplada on-line a espectrometría de masas en tándem (LC-MS). La separación de los péptidos fue realizada en un cromatógrafo nano ACQUITY UPLC (Waters) conectado a un espectrómetro SYNAPT G2S (Waters). Las muestras fueron desaladas en una columna Symmetry 300 C18 UPLC Trap column (5 IJm, 180 ¡..1m x 20 mm, Waters) conectada a una columna analítica a BEH130 C18 column (1.7 ¡.Jm, 75 IJm )( 200 mm, Waters). La columna fue equilibrada en 3% acetonitrilo en ácido fórmico al 0.1 %. Los péptidos fueron eluidos a un flujo de 300 nLlmin en un gradiente lineal del 3%-50% de acetonitrilo. digested following a standard digestion protocol (Anitua E. el al., J. Tissue Eng. Regen. Med .; 2015; 9: E1-12). The resulting peptides were resuspended in 0.1% by volume of toric acid and analyzed in a nano-scale liquid chromatography system coupled online to tandem mass spectrometry (LC-MS). The separation of the peptides was performed on an ACQUITY UPLC nano chromatograph (Waters) connected to a SYNAPT G2S spectrometer (Waters). The samples were desalted on a Symmetry 300 C18 UPLC Trap column (5 IJm, 180¡1m x 20mm, Waters) connected to an analytical column at BEH130 C18 column (1.7¡Jm, 75 IJm) (200mm, Waters) The column was equilibrated in 3% acetonitrile in 0.1% formic acid. The peptides were eluted at a flow of 300 nLlmin in a linear gradient of 3% -50% acetonitrile.
El espectrómetro Synapt G2S (Waters) fue utilizado para el análisis de los biomarcadores o proteínas. Todas las adquisiciones fueron realizadas en electro espray de modo positivo. Los datos fueron corregidos con un control interno denominado "lock-spraY' usando el valor monoisotópico de la forma doblemente cargada del [Glu1]-fibrinopeptido B. La adquisición de datos fue realizada con alta exactitud de masa yen modo HDDA, la cual permite un incremento de las señales por el uso de la separación por movilidad iónica. The Synapt G2S (Waters) spectrometer was used for the analysis of biomarkers or proteins. All acquisitions were made in electro spray positively. The data were corrected with an internal control called 'lock-spraY' using the monoisotopic value of the double-charged form of [Glu1] -fibrinopeptide B. The data acquisition was performed with high mass accuracy and in HDDA mode, which allows increase in signals due to the use of ionic mobility separation.
El software Progenesis LC-MS (Nonlinear Dynamics) fue utilizado para el análisis de proteómica diferencial. Los archivos de datos en bruto "raw" fueron importados al programa, y una de las muestras fue seleccionada como cromatografía de referencia contra la cual las demás carreras cromatográficas fueron alineadas. Las relaciones de abundancia entre carreras fueron calculadas para cada ~valor" a un tiempo de retención determinado. El "peak lisr que contenía los péptidos detectados en todas las muestras fue confrontado mediante el motor de búsqueda Mascot (Matrix Science). La tolerancia para las búsquedas fueron las siguientes: 10 ppm para el precursor, y 0.2 Da para los fragmentos. La carbadometilación en cisteína fue seleccionada como modificación fija, y la oxidación de las metioninas como modificación variable. Las proteínas identificadas con al menos dos péptidos y un FDR (Fa/se Discovery Rafe) <1% fueron consideradas para su posterior análisis. Finalmente, los datos de proteínas diferencialmente eluídas en cada uno de los biomateriales de análisis fueron incluidos en la base de datos DAVID, una herramienta bioinformática para la anotación, visualización e integración de datos para así obtener la información de los "nodos de proteínas relacionados". Progenesis LC-MS (Nonlinear Dynamics) software was used for differential proteomic analysis. The raw raw data files were imported into the program, and one of the samples was selected as reference chromatography against which the other chromatographic strokes were aligned. The abundance relationships between runs were calculated for each ~ value "at a certain retention time. The peak lisr containing the peptides detected in all samples was confronted by the Mascot search engine (Matrix Science). The tolerance for the searches was as follows: 10 ppm for the precursor, and 0.2 Da for the fragments. Cysteine carbadomethylation was selected as a fixed modification, and the oxidation of methionines as a variable modification. Proteins identified with at least two peptides and an FDR (Fa / se Discovery Rafe) <1% were considered for further analysis. Finally, the differentially eluted protein data in each of the biomaterials of analysis were included in the DAVID database, a bioinformatics tool for data annotation, visualization and integration in order to obtain the information of the "related protein nodes" .
Ensayos in vivo In vivo essays
Con el propósito de evaluar la respuesta histológica de los biomaleriales o recubrimientos seleccionados ensayados, los implantes recubiertos con dichos biomateriales fueron colocados quirúrgicamente en la tibia de conejos de Nueva Zelanda (Oryctolagus cunicuJus). Este modelo de implantación en tibia de conejo está ampliamente descrito en bibliografía para la osteointegración de implantes (Mori H, el al., J. Oral Maxillofac. Surg. 1997;55:351-61). Todos estos estudios se realizaron de acuerdo a los protocolos del Comité Ético de la Universidad de Murcia en España y según las directrices europeas y las condiciones legales reflejadas en el R.D. 223/1988 del 14 de marzo y la Orden del 13 de octubre de 1988 de la ley española sobre la protección de animales utilizados para experimentación y otros propósitos científicos. Concretamente, los conejos se mantuvieron durante 12 horas estabulados en condiciones cíclicas de luz-oscuridad a temperatura ambiente de 20°C y una humedad relativa entre 45 y 65%. Los animales se enjaularon individualmente y alimentaron con una dieta estándar yagua filtrada ad libidum. Los implantes fueron suministrados por Ilerimplant SL (España) Los implantes eran de conexión interna realizados en titanio grado IV de marca comercial GMI dental implants, 3.75 mm de diámetro y 8 mm de largo modelo Frontier. Se utilizó una cantidad total de 40 de estos implantes, 20 sin recubrir como control y 5 recubiertos con cada uno de los biomateriales mencionados anteriormente para ensayar su compatibilidad. Tanto el control como las muestras de ensayo se implantaron en las mismas condiciones y se compararon los resultados. In order to evaluate the histological response of the biomalerials or selected coatings tested, implants coated with said biomaterials were surgically placed in the tibia of New Zealand rabbits (Oryctolagus cunicuJus). This implant model in rabbit tibia is widely described in literature for osseointegration of implants (Mori H, al., J. Oral Maxillofac. Surg. 1997; 55: 351-61). All these studies were carried out according to the protocols of the Ethical Committee of the University of Murcia in Spain and according to the European guidelines and the legal conditions reflected in the R.D. 223/1988 of March 14 and the Order of October 13, 1988 of the Spanish law on the protection of animals used for experimentation and other scientific purposes. Specifically, the rabbits were kept for 12 hours in cyclic light-dark conditions at room temperature of 20 ° C and a relative humidity between 45 and 65%. The animals were caged individually and fed a standard diet and filtered water ad libidum. The implants were supplied by Ilerimplant SL (Spain) The implants were internally connected in grade IV titanium of the GMI dental implants brand, 3.75 mm in diameter and 8 mm long Frontier model. A total amount of 40 of these implants was used, 20 uncoated as a control and 5 coated with each of the aforementioned biomaterials to test their compatibility. Both control and test samples were implanted under the same conditions and the results were compared.
Se utilizaron un total de 20 conejos de entre 2.000 y 3.000 9 de peso, correspondiente a edades próximas al cierre fisario, indicativo de un volumen óseo adecuado para el estudio. El periodo de implantación del modelo experimental fue de 2 semanas. Se eligió este tiempo con el fin de obtener un proceso de osteointegración completo. Los implantes se insertaron en la región proximal de las tibias izda. y dcha., de manera que cada animal tenía un total de 2 implantes, uno como control y otro como biomaterial problema a ensayar. Los animales se sedaron mediante administración intramuscular (1M) de Hidrocloruro de Clopromazina (10 mg/kg). Se les administró profilaxis antibiótica (Amoxicilina) y se les preparó para la intervención. En quirófano se procedió a la inducción anestésica mediante inyección 1M de Clorhidrato de Ketamina 50 mg/kg (lmalgene®, Merial, Georgia, EEUU), la pauta de mantenimiento fue "a demanda" mediante la administración de 20 mg/kg, vía 1M ante el menor signo de agitación del animal. Tras la incisión cutánea de 15 mm se desesperiostizó la tibia y se marcó con una punta de grafito la zona de implantación. Seguidamente se realizó el defecto óseo mediante fresado sucesivo (2,0, 2,8 Y 3,2 mm de diámetro), con micromotor de bajas revoluciones e irrigación continua de suero fisiológico. Tras lavar, se implantaron las prótesis radiculares mediante press-fit (colocación mediante presión con la mano). Se procedió al cierre de la herida por planos, limpieza con solución salina y tapado con apósito plástico en spray (Nobecutan, Inibsa Laboratorios, Barcelona, España). Tras transcurrir los distintos periodos de ensayo, los animales fueron eutanasiados mediante inhalación de monóxido de carbono, para extraer los tornillos y estudiar los tejidos circundantes. A total of 20 rabbits between 2,000 and 3,000 9 in weight were used, corresponding to ages close to the physical closure, indicative of a bone volume suitable for the study. The period of implantation of the experimental model was 2 weeks. This time was chosen in order to obtain a complete osseointegration process. The implants were inserted in the proximal region of the left tibia. and right, so that each animal had a total of 2 implants, one as a control and the other as a biomaterial problem to be tested. The animals were sedated by intramuscular administration (1M) of Clopromazine Hydrochloride (10 mg / kg). Antibiotic prophylaxis (Amoxicillin) was administered and prepared for the intervention. In the operating room, anesthetic induction was performed by 1M injection of Ketamine Hydrochloride 50 mg / kg (lmalgene®, Merial, Georgia, USA), the maintenance schedule was "on demand" by administration of 20 mg / kg, via 1M at the slightest sign of agitation of the animal. After the 15 mm skin incision, the tibia was de-periostized and the implantation area was marked with a graphite tip. Then the bone defect was performed by successive milling (2.0, 2.8 and 3.2 mm in diameter), with low speed micromotor and continuous irrigation of physiological serum. After washing, the root prostheses were implanted by press-fit (hand pressure placement). The wound was closed by planes, cleaned with saline solution and covered with plastic spray dressing (Nobecutan, Inibsa Laboratories, Barcelona, Spain). After the different test periods, the animals were euthanized by inhalation of carbon monoxide, to extract the screws and study the surrounding tissues.
Cuantificación histológica Histological quantification
Las muestras para el examen histológico se procesaron siguiendo la metodología descrita por Peris JL. et al. (Peris JL, et al. Rev. Española Cirugía Osteoartic. 1993;28:231-8). Brevemente, las muestras se embebieron en metacrilato de metilo y por medio de la técnica de corte EXAKT (EXAKT Technologies, Inc. , Oklahoma, USA) se consiguieron muestras de 25-30 mm de espesor. Para el examen por microscopía óptica, todas las secciones se tiñeron con una solución de Tricrómico de Gomori. La ROl (Regían of Interest) se delimitó con el software ImageJ, expresando el área ocupada por la cápsula fibrosa (Fe) en mm2, para n=4. Samples for histological examination were processed following the methodology described by Peris JL. et al. (Peris JL, et al. Rev. Spanish Osteoartic Surgery. 1993; 28: 231-8). Briefly, the samples were embedded in methyl methacrylate and by means of the EXAKT cutting technique (EXAKT Technologies, Inc., Oklahoma, USA) 25-30 mm thick samples were obtained. For the examination by optical microscopy, all sections were stained with a Gomori Trichrome solution. The ROl (Regían of Interest) was delimited with the ImageJ software, expressing the area occupied by the fibrous capsule (Fe) in mm2, for n = 4.
Análisis estadístico Statistic analysis
Los datos se analizaron mediante el análisis de varianza de un factor (ANOVA) y la comparación múltiple de Newman-Keuls, si apropiado. Diferencias con p s 0.05 se consideraron estadísticamente significativas. Data were analyzed by one-factor analysis of variance (ANOVA) and Newman-Keuls multiple comparison, if appropriate. Differences with p s 0.05 were considered statistically significant.
Ejemplo 1. Síntesis y caracterización físico-química de los biomateriales utilizados como recubrimientos de implantes Example 1. Synthesis and physical-chemical characterization of the biomaterials used as implant coatings
Una vez sintetizados los recubrimientos con los biomateriales analizados en la presente invención, se recubrieron los discos de titanio y se procedió al análisis y caracterización físico-química de los mismos. Se han analizado cuatro biomateriales de recubrimiento sol-gel diferentes y homogéneos: 70M30T, 35M35G30T, 50M05G y 50V50G, tal como se puede ver en las micrografías de SEM (Fig.1). La Figura 1 muestra la cobertura parcial de la rugosidad del titanio tratado SAE, proporcionada por los diferentes recubrimientos. El biomaterial 70M30T (Fig.1a) muestra un mayor nivel de conservación de la topografía inicial. En las imágenes de AFM se observa claramente que el recubrimiento con el biomaterial 70M30T presenta una mayor rugosidad (Fig.2a). Sin embargo, los recubrimientos con los biomateriales 50M50G y SOV50G muestran una superficie una topografía más suave (Fig.2c y 3d) ya que la irregularidad inicial del sustrato está cubierta mayoritariamente por los recubrimientos. En cambio, el biomaterial 35M35G30T muestra un aspecto intermedio (Fig.2b). Once the coatings were synthesized with the biomaterials analyzed in the present invention, the titanium discs were coated and their physical-chemical analysis and characterization proceeded. Four different and homogeneous sol-gel coating biomaterials have been analyzed: 70M30T, 35M35G30T, 50M05G and 50V50G, as can be seen in the SEM micrographs (Fig. 1). Figure 1 shows the partial roughness coverage of the SAE treated titanium, provided by the different coatings. The 70M30T biomaterial (Fig. 1a) shows a higher conservation level of the initial topography. In the AFM images it is clearly observed that the coating with the 70M30T biomaterial has a greater roughness (Fig. 2a). However, the coatings with the biomaterials 50M50G and SOV50G show a smoother topography surface (Fig.2c and 3d) since the initial irregularity of the substrate is mostly covered by the coatings. In contrast, biomaterial 35M35G30T shows an intermediate aspect (Fig. 2b).
Las medidas con el perfilómetro mecanico (Fig.3) Dektack 6M (Veeco) revelan que el recubrimiento 70M30T presenta un valor Ra significativamente mayor comparando con los biomateriales 35M35T30G, 50M50G y 50V50G. Este resultado puede ser debido a la presencia de GPTMS en los últimos biomateriales que podría finalmente afectar al espesor del recubrimiento y por tanto a la rugosidad. Las medidas del ángulo de contacto (FigA) obtenidas con el medidor automático de ángulo de contacto Dataphysics OCA 20 muestran que los recubrimientos con el precursor TEaS {precursor no modificado orgánicamente), 70M30T y 35M35G30T tienen las superficies más hidrofílicas, mientras que 50M50G y 50V50G muestran un mayor ángulo de contacto, probablemente, como resultado del mayor contenido orgánico en sus composiciones. Todas estas variaciones deberían afectar a la respuesta biológica y por lo tanto a la compatibilidad de dichos biomateriales. The measurements with the mechanical profilometer (Fig. 3) Dektack 6M (Veeco) reveal that the 70M30T coating has a significantly higher Ra value compared to the biomaterials 35M35T30G, 50M50G and 50V50G. This result may be due to the presence of GPTMS in the last biomaterials that could finally affect the thickness of the coating and therefore the roughness. The contact angle measurements (FigA) obtained with the automatic Dataphysics OCA 20 contact angle meter show that the coatings with the TEaS precursor {organically unmodified precursor), 70M30T and 35M35G30T have the most hydrophilic surfaces, while 50M50G and 50V50G they show a greater contact angle, probably, as a result of the higher organic content in their compositions. All these variations should affect the biological response and therefore the compatibility of said biomaterials.
Ejemplo 2. Análisis de la compatibilidad de los biomateriales en cultivos in vitro. Example 2. Analysis of the compatibility of biomaterials in in vitro cultures.
Dicho análisis se llevó a cabo en cultivos in vitro de células MC3T3-E1 (osteosarcoma ratón) que se cultivaron en presencia de los discos de titanio recubiertos con los biomateriales analizados en la presente invención, 70M30T, 35M35G30T, 50M50G y 50V50G. Con respecto a la viabilidad celular ninguno de los biomateriales ensayados mostró citotoxicidad (Fig. 5a). Tampoco las medidas de la actividad de la enzima ALP muestran diferencias significativas entre los materiales ensayados (Fig. 5b). No obstante, está claro que mientras la actividad de la ALP del pocillo vacío disminuye entre el día 7 y el día 14, todos los biomateriales e incluso el titanio control parecen aumentar o mantener la diferenciación y los procesos metabólicos de las células osteoblásticas. Said analysis was carried out in in vitro cultures of MC3T3-E1 cells (mouse osteosarcoma) that were cultured in the presence of titanium discs coated with the biomaterials analyzed in the present invention, 70M30T, 35M35G30T, 50M50G and 50V50G. Regarding cell viability, none of the biomaterials tested showed cytotoxicity (Fig. 5a). Nor do measures of ALP enzyme activity show significant differences between the materials tested (Fig. 5b). However, it is clear that while the ALP activity of the empty well decreases between day 7 and day 14, all biomaterials and even control titanium appear to increase or maintain differentiation and metabolic processes of osteoblast cells.
Los resultados in vi/ro ponen de manifiesto que, a priori, todos los materiales analizados en la presente invención serían combatibles y no mostrarían respuesta inflamatoria, ni inmune. The results in vi / ro show that, a priori, all the materials analyzed in the present invention would be combatible and would not show an inflammatory or immune response.
Ejemplo 3. Análisis de la compatibilidad in vivo de los biomateriales de la invención. Example 3. Analysis of the in vivo compatibility of the biomaterials of the invention.
Para corroborar si existían una correlación para determinar la compatibilidad de un biomaterial entre los resultados obtenidos in vitre frente a los resultados obtenidos in vivo, los inventores implantaron en la tibia de un modelo animal de conejo los implantes recubiertos con los biomateriales analizados en la presente invención (ver materiales y métodos). To corroborate whether there was a correlation to determine the compatibility of a biomaterial between the results obtained in vitro versus the results obtained in vivo, the inventors implanted in the tibia of a rabbit animal model the implants coated with the biomaterials analyzed in the present invention (see materials and methods).
La formación de la cápsula fibrosa que rodea el implante está contemplada como una respuesta inmune natural a la presencia del biomaterial. Por tanto, la primera capa de proteínas que se adhiere puede inducir la respuesta inmediata del organismo huésped al biomalerial. The formation of the fibrous capsule surrounding the implant is contemplated as a natural immune response to the presence of the biomaterial. Therefore, the first layer of proteins that adheres can induce the immediate response of the host organism to the biomalerial.
Los resultados han puesto de manifiesto que existe una zona, en las muestras obtenidas de los implantes recubiertos con los biomateriales 50V50G y 50M50G claramente cubierta por tejido conectivo fibroso (FCT) (Fig . 6c y 6d). Dicho tejido fibroso se encuentra entre el biomaterial (MAT) y el nuevo hueso u osteoide (NB) en dichos biomateriales 50V50G y 50M50G (Fig.6c y 6d). Estos resultados ponen de manifiesto que dichos biomateriales no son biocompatibles con el sujeto dado que inducen una respuesta inflamatoria e inmune bastante potente en el sujeto que ha sido implantado con ellos. The results have shown that there is a zone, in the samples obtained from the implants coated with the 50V50G and 50M50G biomaterials clearly covered by fibrous connective tissue (FCT) (Fig. 6c and 6d). Said fibrous tissue is found between the biomaterial (MAT) and the new bone or osteoid (NB) in said biomaterials 50V50G and 50M50G (Fig. 6c and 6d). These results show that said biomaterials are not biocompatible with the subject since they induce a rather potent inflammatory and immune response in the subject that has been implanted with them.
Analizando el área (mm2) de la cápsula fibrosa (FCT) obtenida en las muestras de los conejos analizados, no se observan diferencias significativas entre el biomaterial 35M35G30T y el 70M30T, mostrándose además que los valores de área de la cápsula fibrosa son muy reducidos para dichos biomateriales, mientras que para el caso de los biomateriales 50M50G y 50V50G los valores de área que muestran son muy altos respecto a los biomateriales 35M35G30T y el 70M30T (Fig. 7). Adicionalmente, y como se observa en dicha Fig. 7, existen diferencias estadísticamente significativas entre la cápsula fibrosa formada por los biomateriales 35M35G30T y el 70M30T respecto a la formada por los biomateriales 50M50G y 50V50G. Analyzing the area (mm2) of the fibrous capsule (FCT) obtained in the samples of the rabbits analyzed, no significant differences were observed between the biomaterial 35M35G30T and 70M30T, also showing that the area values of the fibrous capsule are greatly reduced for said biomaterials, while in the case of the 50M50G and 50V50G biomaterials the area values shown are very high with respect to the 35M35G30T and 70M30T biomaterials (Fig. 7). Additionally, and as observed in said Fig. 7, there are statistically significant differences between the fibrous capsule formed by biomaterials 35M35G30T and 70M30T with respect to that formed by biomaterials 50M50G and 50V50G.
Estos resultados in vivo ponen de manifiesto que, al contrario de lo observado en los experimentos in vitra, los recubrimientos con los biomateriales 50M50G y 50V50G demostraron no ser compatibles con el sujeto, mientras que los recubrimientos con los biomateriales 35M35G30T y el 70M30T, sí que mostraron resultados positivos en cuanto a compatibilidad. Estos resultados evidencian la mala correlación existente entre los resultados obtenidos in vitre vs in vivo para determinar la compatibilidad de un biomaterial en un sujeto. These in vivo results show that, contrary to what was observed in the in vitro experiments, the coatings with the biomaterials 50M50G and 50V50G proved not to be compatible with the subject, while the coatings with the biomaterials 35M35G30T and 70M30T, yes that They showed positive results in terms of compatibility. These results show the poor correlation between the results obtained in vitre vs in vivo to determine the compatibility of a biomaterial in a subject.
Ejemplo 4. Determinación mediante análisis proteómico del pertíl de biomarcadores que determinan la compatibilidad de biomateriales. Example 4. Determination by proteomic analysis of the biomarker pertyl that determines the compatibility of biomaterials.
Una vez demostrada la pobre correlación existente entre los resultados in vitro vs in vivo para determinar la compatibilidad de un biomaterial, se procedió a analizar las proteínas, particularmente el patrón peptídico, adherido en la superficie de los biomateriales cultivados in vitro en presencia de suero humano. Dado que la respuesta celular al contacto con el biomaterial depende de la primera capa de proteínas adsorbidas en éste, se pretende establecer una correlación entre el patrón de proteínas detectado y los resultados in vivo obtenidos. Once the poor correlation between in vitro vs in vivo results was demonstrated to determine the compatibility of a biomaterial, the proteins, particularly the peptide pattern, adhered to the surface of in vitro cultured biomaterials in the presence of human serum were analyzed. . Since the cellular response to contact with the biomaterial depends on the first layer of proteins adsorbed on it, it is intended to establish a correlation between the pattern of proteins detected and the in vivo results obtained.
El análisis proteómico revela una correlación entre la composición de la capa de proteínas adherida en los biomateriales o recubrimientos y su respuesta in vivo. Tras cultivar los discos de titanio con cada uno de los recubrimientos analizados en la presente invención en presencia de suero humano, y aislar los eluidos que comprenden los marcadores adheridos a cada disco (ver materiales y métodos), dichos eluidos se resolvieron en un gel de poliacrilamida al 10% para determinar las diferentes proteínas del suero que habían quedado adheridas a cada biomaterial. La elución de las proteínas obtenidas a partir de los cuatro recubrimientos 70M30T, 35M35G30T, 50M05G y 50V50G se analizó por LC-MSIMS, y se detectaron 171 proteínas diferentes. Proteomic analysis reveals a correlation between the composition of the protein layer adhered to biomaterials or coatings and their response in vivo. After culturing the titanium discs with each of the coatings analyzed in the present invention in the presence of human serum, and isolating the eluates comprising the markers adhered to each disc (see materials and methods), said eluates were resolved on a gel of 10% polyacrylamide to determine the different whey proteins that had adhered to each biomaterial. Elution of the proteins obtained from the four coatings 70M30T, 35M35G30T, 50M05G and 50V50G was analyzed by LC-MSIMS, and 171 different proteins were detected.
En base a los resultados obtenidos mediante LC-MS/MS, los materiales se clasificaron en dos grupos de acuerdo con los resultados obtenidos para cada uno de ellos en el modelo in vivo. El primero de los grupos comprende los biomateriales 70M30T y 35M35G30T, que de acuerdo con los resultados in vivo mostró una buena osteointegración o compatibilidad con el sujeto (resultado positivo), mientras que el Based on the results obtained by LC-MS / MS, the materials were classified into two groups according to the results obtained for each of them in the in vivo model. The first of the groups includes the biomaterials 70M30T and 35M35G30T, which according to the results in vivo showed a good osseointegration or compatibility with the subject (positive result), while the
segundo grupo está formado por los biomateriales 50M50G y 50V50G, que de acuerdo con los resultados in vivo da lugar a la formación de tejido conectivo fibroso alrededor de la zona del implante, por lo que dichos resultados muestran una mala compatibilidad de dichos biomaleriales con el sujeto (resultado negativo) (Fig. 7). second group is formed by the biomaterials 50M50G and 50V50G, which according to the results in vivo results in the formation of fibrous connective tissue around the implant area, so that these results show a poor compatibility of said biomalerials with the subject (negative result) (Fig. 7).
Para el tratamiento de datos obtenidos mediante LC-MS/MS se utilizó el software Progenesis 01, con un análisis diferencial (n=4), con el fin de identificar cuáles de esas proteínas son predominantes de forma diferencial entre los distintos biomateriales. Además, se utilizó el "Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery For the treatment of data obtained by LC-MS / MS, Progenesis 01 software was used, with a differential analysis (n = 4), in order to identify which of these proteins are predominantly differential among the different biomaterials. In addition, the "Database for Annotation, Visualization and Integrated Discovery was used
10 (DA VID)" para clasificar las proteínas en relación con sus funciones. 10 (DA VID) "to classify proteins in relation to their functions.
La comparación entre los materiales70M30T y 35M35G30T, por un lado, y 50M50G y 50V50G por otro lado, muestra pequeñas diferencias en cuanto al perfil de proteínas adheridas a dichos biomateriales (Tablas 1 y 2). Sin embargo, cuando se comparan The comparison between materials 70M30T and 35M35G30T, on the one hand, and 50M50G and 50V50G on the other hand, shows small differences in the profile of proteins attached to these biomaterials (Tables 1 and 2). However, when compared
15 los biomateriales o recubrimientos que muestran diferentes resultados in vivo (70M30T y 50M50G, por un lado y 35M35G30T y 50M50G, por otro lado) se detecta un mayor número de proteínas que se observan diferencialmente y significativamente presentes en los biomateriales compatibles respecto a los no compatibles (Tablas 3 y 4). 15 Biomaterials or coatings that show different results in vivo (70M30T and 50M50G, on the one hand and 35M35G30T and 50M50G, on the other hand) detect a greater number of proteins that are observed differentially and significantly present in compatible biomaterials with respect to non compatible (Tables 3 and 4).
20 Tabla 1. Análisis de la presencia de las proteínas estadísticamente predominantes (p<O.05) en los recubrimientos con los biomateriales compatibles 70M30T vs 35M35G30T (método Progenesis) según la presente invención. Table 1. Analysis of the presence of statistically predominant proteins (p <O.05) in the coatings with the compatible biomaterials 70M30T vs 35M35G30T (Progenesis method) according to the present invention.
- Presencia Normalizada Presence Normalized
- 70M30T vs 35M35G30T 70M30T vs 35M35G30T
- Proteína Protein
- UniProtKB C.S. Media 70M30T Media 35M35G30T Anova (p) Ratio 35M35G30T f70M30T DAVID UniProtKB C.S. 70M30T average Average 35M35G30T Anova (p) Ratio 35M35G30T f70M30T DAVID
- hMYH1 hMYH1
- P12882 130,71 5,71E+02 9,81E+03 4,OOE-02 17,19 10 P12882 130.71 5.71E + 02 9.81E + 03 4, OOE-02 17.19 10
- hLDHB hLDHB
- P07195 316,92 1,OOE+04 1,22E+05 1,84E-05 12,18 - P07195 316.92 1, OOE + 04 1.22E + 05 1.84E-05 12.18 -
- hDHE3 hDHE3
- POO367 64,65 8,24E+02 7,13E+03 1,33E-03 8,65 - POO367 64.65 8.24E + 02 7.13E + 03 1.33E-03 8.65 -
- hFCN2 hFCN2
- Q15485 377,38 7,05E+03 5,84E+04 5,44E-04 8,28 1-2-7-5-10 Q15485 377.38 7.05E + 03 5.84E + 04 5.44E-04 8.28 1-2-7-5-10
- hC1QA hC1QA
- P02745 178,51 3,17E+04 9,68E+04 2,15E-03 3,06 1-2 P02745 178.51 3.17E + 04 9.68E + 04 2.15E-03 3.06 1-2
- hHBA hHBA
- P69905 57,48 3,75E+04 6,50E+04 3,37E-03 1,73 5-10 P69905 57.48 3.75E + 04 6.50E + 04 3.37E-03 1.73 5-10
- hCLUS hCLUS
- P10909 629,78 6,81E+05 4,15E+05 3,31E-02 0,61 1-4-9 P10909 629.78 6.81E + 05 4.15E + 05 3.31E-02 0.61 1-4-9
- hFA12 hFA12
- POO748 158,46 1,34E+05 7,80E+04 3,92E-02 0,58 3-5-8 POO748 158.46 1.34E + 05 7.80E + 04 3.92E-02 0.58 3-5-8
- Presencia Normalizada Presence Normalized
- 70M30T vs 35M35G30T 70M30T vs 35M35G30T
- Ratio Ratio
- Media Half
- Media Half
- Proteína Protein
- UniProtKB C.S. 70M30T 35M35G30T Anova (p) 35M35G30T DAVID UniProtKB C.S. 70M30T 35M35G30T Anova (p) 35M35G30T DAVID
- f70M30T f70M30T
- hAPOA5 hAPOA5
- NQ6Q788 168,81 5,41E+03 2,85E+03 3,16E-02 0,53 7-9 NQ6Q788 168.81 5.41E + 03 2.85E + 03 3.16E-02 0.53 7-9
. , . ,
" "
c.s.. Puntuaclon de confianza. Las funciones de claslficaclon DAVID fueron. (1) respuesta inflamatoria/inmune, (2) hidroxilación, (3) coagulación sanguínea, (4) regulación de la apoptosis, (5) unión de metales, (6) fosforilación, (7) unión de carbohidratos, (8) actividad peptidasa, (9) transporte de lípidas y (10) integridad del citoesqueleto. c.s .. Confidence score. The functions of DAVID claslficaclon were. (1) inflammatory / immune response, (2) hydroxylation, (3) blood coagulation, (4) regulation of apoptosis, (5) metal binding, (6) phosphorylation, (7) carbohydrate binding, (8) activity peptidase, (9) lipid transport and (10) cytoskeleton integrity.
La Tabla 1 muestra nueve proteínas que se han identificado y que aparecen diferencial mente presentes cuando son comparados los dos biomateriales con resultados positivos in vivo (35M35G30T y 70M30T). De las nueve proteínas 10 identificadas anteriormente, se detectaron seis que mostraron una mayor presencia, estadísticamente significativa en el biomaterial o recubrimiento 35M35G30T, siendo la proteína MYH1 (17.19-veces) la más predominante, y relacionada con la integridad del citoesqueleto. También se encontraron proteínas relacionadas con el sistema inmune (C1QA y FCN2) o con la función de enlace de metales tal como la proteína HBA. Table 1 shows nine proteins that have been identified and that appear differentially present when the two biomaterials are compared with positive results in vivo (35M35G30T and 70M30T). Of the nine proteins 10 identified above, six were detected that showed a greater presence, statistically significant in the biomaterial or 35M35G30T coating, the MYH1 protein (17.19-fold) being the most predominant, and related to the integrity of the cytoskeleton. Proteins related to the immune system (C1QA and FCN2) or to the metal binding function such as the HBA protein were also found.
15 Además, se encontraron otras tres proteínas, presentes en gran proporción en el recubrimiento 70M30T: la proteína CLUS que podría tener un papel protector frente al establecimiento de desórdenes inflamatorios crónicos, la FAXII que es capaz de desencadenar la coagulación y la APOA5 que está relacionada con el transporte de lípidos y con la función de unión a carbohidratos. 15 In addition, three other proteins were found, present in a large proportion in the 70M30T coating: the CLUS protein that could play a protective role against the establishment of chronic inflammatory disorders, the FAXII that is capable of triggering coagulation and the APOA5 that is related with lipid transport and carbohydrate binding function.
20 Por otro lado se llevó a cabo también un estudio comparativo de las proteínas adheridas en los biomateriales con respuesta negativa en el modelo in vivo (50M50G vs 50V50G). Los resultados se muestran en la Tabla 2. 20 On the other hand, a comparative study of adhered proteins in biomaterials with a negative response in the in vivo model (50M50G vs 50V50G) was also carried out. Results are shown in table 2.
Tabla 2. Análisis de la presencia de las proteínas estadísticamente predominantes (p<O.05) en los recubrimientos con 105 biomateriales no compatibles 50M50G vs 50V50G (método Progenesis) según la presente invención. Table 2. Analysis of the presence of statistically predominant proteins (p <O.05) in coatings with 105 non-compatible biomaterials 50M50G vs 50V50G (Progenesis method) according to the present invention.
- Proteína hHORN hDSC1 hLCN1 HHORN hDSC1 hLCN1 protein
- UniProtKB Q86YZ3 Q08554 P31025 C.S. 165,54 236,90 121,78 Presencia Normalizada Media Media SOM50G 50V50G 1,36E+03 4,66E+03 1,29E+04 2,77E+04 5,51E+04 7,54E+03 70M30T vs 35M35G30T Ratio Anova (p) 50V50G/50 M50G 1,35E-02 3.41 3,23E-02 2,14 3,61 E-03 0,14 DAVID 5-8-10 5 8 UniProtKB Q86YZ3 Q08554 P31025 C.S. 165.54 236.90 121.78 Presence Normalized Medium Average SOM50G 50V50G 1.36E + 03 4.66E + 03 1.29E + 04 2.77E + 04 5.51E + 04 7.54E + 03 70M30T vs 35M35G30T Ratio Anova (p) 50V50G / 50 M50G 1.35E-02 3.41 3.23E-02 2.14 3.61 E-03 0.14 DAVID 5-8-10 5 8
5 C.S.. Puntuación de confianza. Las funciones de clasificación DAVID fueron. (1) respuesta inflamatoria/inmune, (2) hidroxilación, (3) coagulación sanguínea, (4) regulación de la apoptosis, (5) unión de metales, (6) fosforilación, (7) unión de carbohidratos, (8) actividad peptidasa, (9) transporte de lípidos y (10) integridad del citoesqueleto. 5 C.S .. Confidence score. The DAVID classification functions were. (1) inflammatory / immune response, (2) hydroxylation, (3) blood coagulation, (4) regulation of apoptosis, (5) metal binding, (6) phosphorylation, (7) carbohydrate binding, (8) activity peptidase, (9) lipid transport and (10) cytoskeleton integrity.
10 Sólo tres proteínas fueron detectadas de forma predominante en los biomateriales 50M50G vs 50V50G. Aunque ambos biomateriales tienen composiciones químicas diferentes, presentan una composición del perfil proteico adherido al mismo muy similar. Las proteínas HORN y DSC1 están claramente más presentes en el 10 Only three proteins were predominantly detected in biomaterials 50M50G vs 50V50G. Although both biomaterials have different chemical compositions, they have a very similar protein profile composition. HORN and DSC1 proteins are clearly more present in the
15 biomaterial 50V50G, y ambas tienen la función de unión metálica, y la proteína LCN1 , con actividad endopeptidasa, se encontraba más presente en biomaterial 50V50G. 15 50V50G biomaterial, and both have the function of metallic binding, and the LCN1 protein, with endopeptidase activity, was more present in 50V50G biomaterial.
Por otro lado, las proteínas detectadas en los biomateriales 70M30T y 35M35G30T (resultados positivos de compatibilidad in vivo) fueron comparadas con las proteínas On the other hand, the proteins detected in biomaterials 70M30T and 35M35G30T (positive in vivo compatibility results) were compared with proteins
20 detectadas en el biomaterial 50M50G (resultado negativo de compatibilidad in vivo). Se identificaron veinte proteínas séricas con presencia diferencial en estos bíomaleríales (Tabla 3). 20 detected in the biomaterial 50M50G (negative result of in vivo compatibility). Twenty serum proteins with differential presence in these biomaterials were identified (Table 3).
Tabla 3. Análisis de la presencia de las proteínas estadísticamente predominantes (p<O.05) entre los recubrimientos con los biomateriales compatibles vs no compatibles: 70M30T lIS SOMSOG y 35M35G30T vs SOMSOG. Table 3. Analysis of the presence of statistically predominant proteins (p <O.05) between the coatings with compatible vs. non-compatible biomaterials: 70M30T lIS SOMSOG and 35M35G30T vs SOMSOG.
~ ~
- Abundancia normalizada Normalized abundance
- 70M30T lIS 50M5QG 35M35G30T vs 5OM5OG 70M30T lIS 50M5QG 35M35G30T vs 5OM5OG
- Proteína Protein
- UniProt e.s Media 70M30T Media 3SM35G Media 5OMSOG Anova (p) Ratio 5OM50GnO M30T Anova (p) Ratio 5OM5OG1 3SM35G30T DAVID UniProt is 70M30T average 3SM35G media 5OMSOG media Anova (p) Ratio 5OM50GnO M30T Anova (p) Ratio 5OM5OG1 3SM35G30T DAVID
- hCRP hCRP
- P02741 122,50 4,46E+03 6,62E+03 3, 49E+04 1,68E-02 7,83 3,65E-02 5,28 1-5-8 P02741 122.50 4.46E + 03 6.62E + 03 3, 49E + 04 1.68E-02 7.83 3.65E-02 5.28 1-5-8
- hLCN1 hLCN1
- P31025 121,78 1,29E+04 1,03E+04 5,51 E+04 1,81 E-02 4,28 1,09E-02 5,37 8 P31025 121.78 1.29E + 04 1.03E + 04 5.51 E + 04 1.81 E-02 4.28 1.09E-02 5.37 8
- hSAMP hSAMP
- P02743 465,85 1,B4E+05 2,97E+05 5,72E+05 3,29E-02 3,48 3,22E-02 1,93 1-5-7-8 P02743 465.85 1, B4E + 05 2.97E + 05 5.72E + 05 3,29E-02 3.48 3,22E-02 1.93 1-5-7-8
- hAPOE HAPOE
- P02649 1435,34 1,44E+OB 1,12E+06 3,4BE+06 3,02E-02 2,40 2,09E-03 3,09 3-4-5-67-9 P02649 1435.34 1.44E + OB 1.12E + 06 3,4BE + 06 3.02E-02 2.40 2,09E-03 3.09 3-4-5-67-9
- hC10C hC10C
- P02747 358,67 1,11 E+06 1,18E+06 2,51E+OB 8,12E-04 2,26 5,20E-03 2, 12 1-2 P02747 358.67 1.11 E + 06 1.18E + 06 2.51E + OB 8,12E-04 2.26 5,20E-03 2, 12 1-2
- hC1QB hC1QB
- P02746 487,43 6,74E+05 7,38E+05 1,51E+OB 5,46E-03 2,24 4,43E-03 2,05 1-2 P02746 487.43 6.74E + 05 7.38E + 05 1.51E + OB 5.46E-03 2.24 4.43E-03 2.05 1-2
- hCQ7 hCQ7
- P10643 144,73 2,39E+04 2,67E+04 5,31 E+04 1,76E-02 2,22 4,25E-02 1,99 1 P10643 144.73 2.39E + 04 2.67E + 04 5.31 E + 04 1.76E-02 2.22 4.25E-02 1.99 one
- hVTNC hVTNC
- P04004 327,47 3,39E+05 4,24E+05 7,50E+05 1,71E-04 2,21 1,99E-03 1,77 7 P04004 327.47 3.39E + 05 4.24E + 05 7.50E + 05 1.71E-04 2.21 1.99E-03 1.77 7
- hKV402 hKV402
- P06312 215,21 3,21E+05 3,46E+05 6,68E+05 2,40E-03 2,08 1,15E-04 1,93 - P06312 215.21 3.21E + 05 3.46E + 05 6.68E + 05 2,40E-03 2.08 1,15E-04 1.93 -
- hC1S hC1S
- P098?1 566,82 2,51E+05 2,37E+05 5,19E+05 B,14E-04 2,07 6,43E-03 2, 19 1-2-5-8 P098? 1 566.82 2.51E + 05 2.37E + 05 5.19E + 05 B, 14E-04 2.07 6.43E-03 2, 19 1-2-5-8
- hC:4BPA hC: 4BPA
- P04003 209,98 8,27E+04 7,60E+04 1,71E+05 5,74E-03 2,06 1,61E-02 2,25 1 P04003 209.98 8.27E + 04 7.60E + 04 1.71E + 05 5.74E-03 2.06 1.61E-02 2.25 one
- hKNG1 hKNG1
- P01042 325,69 2,23E+05 2,48E+05 4,51E+05 4,12E-03 2,02 2,27E-02 1,82 1-2-3-45-7 P01042 325.69 2.23E + 05 2.48E + 05 4.51E + 05 4.12E-03 2.02 2.27E-02 1.82 1-2-3-45-7
- hLAC2 hLAC2
- POCG05 353,61 4,80E+OB 5,27E+06 8,28E+06 1,3BE-02 1,73 3,07E-02 1,57 - POCG05 353.61 4.80E + OB 5.27E + 06 8.28E + 06 1,3BE-02 1.73 3.07E-02 1.57 -
- hAPOA4 hAPOA4
- P06727 1952,03 5,98E+05 4,48E+05 1,00E+06 1,88E-02 1,67 4,56E-03 2,23 5 P06727 1952.03 5.98E + 05 4.48E + 05 1.00E + 06 1.88E-02 1.67 4,56E-03 2.23 5
- hKV201 hKV201
- P01614 143,61 6,28E+05 5,71 E+05 1,02E+06 2,96E-02 1,63 1,87E-02 1,79 - P01614 143.61 6.28E + 05 5.71 E + 05 1.02E + 06 2.96E-02 1.63 1.87E-02 1.79 -
- hK22E hK22E
- P35908 4811 ,54 4,42E+OB 4,54E+06 2,80E+06 3,52E-02 0,63 2,17E-02 0,62 10 P35908 4811, 54 4.42E + OB 4,54E + 06 2.80E + 06 3,52E-02 0.63 2.17E-02 0.62 10
- hK1C10 hK1C10
- P13645 4566,75 1,06E+07 1,19E+07 6,48E+06 1,56E-02 0,61 1,60E-02 0,55 10 P13645 4566.75 1.06E + 07 1.19E + 07 6.48E + 06 1.56E-02 0.61 1,60E-02 0.55 10
- hK2C78 hK2C78
- Q8N1N4 669,51 5,02E+04 5,35E+04 3,00E+04 3,48E-02 0,60 2,39E-02 0,56 10 Q8N1N4 669.51 5.02E + 04 5.35E + 04 3.00E + 04 3.48E-02 0.60 2.39E-02 0.56 10
- hHORN hHORN
- Q86YZ3 165,54 3,44E+03 8,79E+03 1,36E+03 2,48E-02 0,40 1,80E-02 0, 16 5-8-10 Q86YZ3 165.54 3.44E + 03 8.79E + 03 1.36E + 03 2.48E-02 0.40 1,80E-02 0, 16 5-8-10
- hFILA2 hFILA2
- Q50862 430,49 5,59E+04 5,61E+04 1,98E+04 4,67E-02 0,35 9,82E-03 0,35 5-8 Q50862 430.49 5.59E + 04 5.61E + 04 1.98E + 04 4.67E-02 0.35 9,82E-03 0.35 5-8
m m
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CS.: PuntuaciOn de confianza. Las funciones de clasificación DAVID fueron: (1) resp..lesta inflamatoria/inmune, (2) hidroxilación, (3) coagulación sa~u¡nea, (4) regulación de la apoptosis, (5) unión de metales, (B) fosforilación, (7) unión de caroohidratos, (8) actividad peptidasa, (9) transporte de IIpidos y (10) integridad del citoesqueleto. CS .: Confidence score. The DAVID classification functions were: (1) high inflammatory / immune response, (2) hydroxylation, (3) healthy coagulation, (4) regulation of apoptosis, (5) metal bonding, (B ) phosphorylation, (7) carbohydrate binding, (8) peptidase activity, (9) transport of IIpids and (10) integrity of the cytoskeleton.
Un grupo de quince proteínas se encontraron diferencialmente más absorbidas sobre la superficie del biomaterial 50M50G que en los materiales de respuesta positiva in vivo (lOM30T y 35M35G30T). VTNC, APOE y KNG1 , tienen un papel en el metabolismo del hueso y podrían intervenir en el proceso de regeneración de dicho 5 tejido. Además, VTNC podría estar implicada en la cascada de regulación del complemento. Sin embargo, algunas inmunoglobulinas y muchas proteínas relacionadas con el sistema inmune estaban también presentes. De hecho las proteinas CRP, SAMP, C10B, C10C, COl, C1S y C4BPA se clasificaron con la base de datos DAVID dentro del grupo relacionado con la respuesta inflamatoria aguda. A group of fifteen proteins were found differentially more absorbed on the surface of the 50M50G biomaterial than in the in vivo positive response materials (lOM30T and 35M35G30T). VTNC, APOE and KNG1, have a role in bone metabolism and could intervene in the process of regeneration of said tissue. In addition, VTNC could be involved in the complement regulation cascade. However, some immunoglobulins and many proteins related to the immune system were also present. In fact, the proteins CRP, SAMP, C10B, C10C, COl, C1S and C4BPA were classified with the DAVID database within the group related to the acute inflammatory response.
10 Todas estas proteínas están implicadas en la activación de la cascada del complemento con la excepción de C4BPA, que es capaz de regular este proceso. Las queratinas, HORN y FILA2 se absorbieron más, diferencialmente, en los recubrimientos 70M30T y 35M35G30T que en 50M50G. Estas proteínas juegan un papel en la integridad del citoesqueleto y tienen actividad peptidasa. 10 All these proteins are involved in the activation of the complement cascade with the exception of C4BPA, which is capable of regulating this process. Keratins, HORN and FILA2 were absorbed more, differentially, in 70M30T and 35M35G30T coatings than in 50M50G. These proteins play a role in the integrity of the cytoskeleton and have peptidase activity.
15 Los resultados proteómicos de los biomateriales o recubrimientos 70M30T y 35M35G30T (resultado positivo de compatibilidad in vivo) , se compararon con las proteínas adsorbidas y detectadas en el biomaterial o recubrimiento 50V50G (resultado negativo de compatibilidad in vivo). La Tabla 4 presenta las dieciséis 15 The proteomic results of the biomaterials or coatings 70M30T and 35M35G30T (positive in vivo compatibility result) were compared with the proteins adsorbed and detected in the biomaterial or 50V50G coating (negative in vivo compatibility result). Table 4 presents the sixteen
20 proteínas que fueron identificadas con presencia diferencial, entre ellas quince estaban con mayor presencia en el biomaterial o recubrimiento 50V50G. 20 proteins that were identified with differential presence, including fifteen were with greater presence in the biomaterial or 50V50G coating.
Tabla 4. Análisis de la presencia de las proteínas estadísticamente predominantes (p<O.OS) entre los recubrimientos 70M30T vs Table 4. Analysis of the presence of statistically predominant proteins (p <O.OS) between 70M30T vs coatings
SOV50G y 35M35G30T vs SOV5OG (método Progenesis). SOV50G and 35M35G30T vs SOV5OG (Progenesis method).
m m
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o P or P
c.s.: Puntuación de confianza. Las funciones de clasificación DAVID fueron: (1) respuesta inflamatoria/inmune, (2) hidroxilación, (3) coagulación c.s .: Confidence score. The DAVID classification functions were: (1) inflammatory / immune response, (2) hydroxylation, (3) coagulation
sangulnea, (4) regulación de la apoptosis, (5) unión de metales, (6) fosforilación, (7) unión de carbohidratos, (8) actividad peptidasa, (9) transporte de lípidos y (10) integridad del cltoesqueleto. blood, (4) regulation of apoptosis, (5) metal binding, (6) phosphorylation, (7) carbohydrate binding, (8) peptidase activity, (9) lipid transport and (10) cltoskeleton integrity.
Salvo la vitronectina (VTNC), todas las proteínas características del biomaterial o recubrimiento 50M50V están directamente implicadas en la respuesta inmune, pertenecen al grupo de proteínas DAVID relacionado con la respuesta inflamatoria aguda (CRP, C05, SAMP, C1QB, IC1, CFAH, C07, C1S, C03, C1R y C1QC). Se 5 puede destacar, que la mayoría de las proteínas de este grupo están envueltas en la activación de la cascada del complemento, con la excepción de CFAH , que es una importante proteína reguladora/represora de la activación de la ruta alternativa del complemento. Con respecto a las proteínas más diferencial mente presentes sobre los biomateriales o recubrimientos de resultado positivo ;n vivo, la proteína SPB3 fue la Except for vitronectin (VTNC), all the characteristic proteins of the biomaterial or 50M50V coating are directly involved in the immune response, they belong to the DAVID group of proteins related to the acute inflammatory response (CRP, C05, SAMP, C1QB, IC1, CFAH, C07 , C1S, C03, C1R and C1QC). It should be noted that most of the proteins in this group are involved in the activation of the complement cascade, with the exception of CFAH, which is an important regulatory / repressor protein for the activation of the alternative complement pathway. With respect to the most differentially present proteins on biomaterials or positive result coatings; n alive, the SPB3 protein was the
10 única detectada. Dicha proteína SPB3 posee actividad endopeptidasa. 10 only detected. Said SPB3 protein has endopeptidase activity.
Hay que destacar que fue detectada una mayor presencia con diferencia significativa de las proteínas relacionadas con la respuesta inmune/inflamatoria adheridas a la superficie de los biomateriales 50V50G y 50M50G, comparando con los otros dos It should be noted that a greater presence was detected with a significant difference in the proteins related to the immune / inflammatory response adhered to the surface of biomaterials 50V50G and 50M50G, compared with the other two
15 biomateriales, 70M30T y 35M35G30T. 15 biomaterials, 70M30T and 35M35G30T.
La Tabla 5 muestra las proteínas que están adheridas de forma estadísticamente significativa al mismo tiempo en los biomateriales 50M50G y 50V50G (no compatibilidad mostrada en el modelo in vivo), respecto a los recubrimientos Table 5 shows the proteins that are attached statistically significantly at the same time in the 50M50G and 50V50G biomaterials (no compatibility shown in the in vivo model), with respect to the coatings
20 35M35G30T y 70M30T (compatibilidad mostrada en el modelo in vivo). 20 35M35G30T and 70M30T (compatibility shown in the in vivo model).
Tabla 5. Proteínas adheridas diferencial mente al mismo tiempo en 50M50G y 50V50G Table 5. Differentially attached proteins at the same time in 50M50G and 50V50G
con respecto a los recubrimientos sol-gel 35M35G30T y 50V50G (método with respect to sol-gel coatings 35M35G30T and 50V50G (method
Progenesis). ANOVA (p-valor < 0.05). Progenesis). ANOVA (p-value <0.05).
- Descripción hCRP hSAMP hC1QC hC1QB hC07 hVTNC hKV402 hSAMP hC1QC Description hCRP hSAMP hC1QC hC1QB hC07 hVTNC hKV402 hSAMP hC1QC
- SEO ID NO: 1 2 3 4 5 7 9 2 3 UniProtKB P02741 P02743 P02747 P02746 P10643 P04004 P06312 P02743 P02747 SEO ID NO: 1 2 3 4 5 7 9 2 3 UniProtKB P02741 P02743 P02747 P02746 P10643 P04004 P06312 P02743 P02747
En la Tabla 5 se observan nueve proteínas, de las cuales seis de ellas están relacionadas con el sistema inmune. Estas proteínas del sistema inmune se identifican como CRP, SAMP, C1QB, C1QC, C1S, LAC2, KV402, VTNC y C07. Tal como se ha Table 5 shows nine proteins, of which six of them are related to the immune system. These immune system proteins are identified as CRP, SAMP, C1QB, C1QC, C1S, LAC2, KV402, VTNC and C07. As it has been
5 mencionado antes, todas ellas están implicadas en el proceso de respuesta inflamatoria aguda. Notablemente, CRP está particularmente más presente en los materiales de peor respuesta in vivo y su papel en la cascada del complemento es bien conocido, se trata de un activador de la ruta clásica. 5 mentioned above, all of them are involved in the acute inflammatory response process. Notably, CRP is particularly more present in the worst response materials in vivo and its role in the complement cascade is well known, it is an activator of the classical route.
10 Los resultados descritos hasta ahora establecen que las proteínas relacionadas con el proceso de la cascada del complemento activación/inhibición están diferencialmente mas presentes en los biomateriales o recubrimientos 50M50G y 50V50G (de peor comportamiento in vivo). Aunque las proteínas con propiedades inhibidoras del complemento como la VTNC, están predominantemente adheridas en los 10 The results described so far establish that the proteins related to the activation / inhibition complement cascade process are differentially more present in biomaterials or coatings 50M50G and 50V50G (worse in vivo behavior). Although proteins with complement inhibitory properties such as VTNC, are predominantly adhered to
15 recubrimientos 50M50G y 50V50G, ambos inducen la formación de un tejido conectivo 15 50M50G and 50V50G coatings, both induce the formation of a connective tissue
o fibroso denso cuando se ensayan in vivo. La explicación a esta cuestión podría estar relacionada con la relación de proteínas inhibidorasl activadoras presentes en cada superficie. Así, en la Tabla 6 se pueden ver como los biomateriales 70M30T y 35M35G30T, muestran una mayor proporción de las proteínas inhibidoras del or dense fibrous when tested in vivo. The explanation to this question could be related to the ratio of inhibitory activator proteins present in each surface. Thus, in Table 6 you can see how the biomaterials 70M30T and 35M35G30T show a greater proportion of the inhibitory proteins of the
20 complemento con respecto a otros biomateriales. 20 complement with respect to other biomaterials.
Tabla 6. Relación (rati o) de biomarcadores inhibidores/activadores del sistema del Table 6. Relation (rati o) of biomarkers inhibitors / activators of the
complemento detectadas y adheridas en los biomateriales 70M30T, 35M35G30T, complement detected and adhered to biomaterials 70M30T, 35M35G30T,
50M50G y 50V50G. 50M50G and 50V50G.
- Relación Relationship
- 70M30T 35M35G30T 50M50G 50V50G 70M30T 35M35G30T 50M50G 50V50G
- CFAHICRP CFAHICRP
- 75,19 61 ,30 17,44 10,32 75.19 61, 30 17.44 10.32
- CFAHISAMP CFAHISAMP
- 2,04 1,37 1,07 1,28 2.04 1.37 1.07 1.28
- C4BPAlCRP C4BPAlCRP
- 18,53 11,48 4,88 1,89 18.53 11.48 4.88 1.89
- C4BPAlSAMP C4BPAlSAMP
- 0,50 0,26 0,30 0,24 0.50 0.26 0.30 0.24
- VTNCICRP VTNCICRP
- 76,05 64,09 21,47 9,87 76.05 64.09 21.47 9.87
- VTNCISAMP VTNCISAMP
- 2,06 1,43 1,31 1,23 2.06 1.43 1.31 1.23
La Tabla 6 muestra las relaciones de proteínas inhibitorias del sistema inmune absorbidas (C4BPA, CFAH y VTNC) y las proteínas activadoras absorbidas (CRP y 30 SAMP), seleccionadas por estar más diferencialmente adheridas en los diferentes Table 6 shows the ratios of absorbed immune system proteins (C4BPA, CFAH and VTNC) and absorbed activator proteins (CRP and 30 SAMP), selected for being more differentially adhered to the different
materiales. Se puede ver que los biomateriales 70M30T y 35M35G30T muestran los mayores valores de los ratio proteínas inhibidoras del complemento absorbidas vs proteínas activadoras del complemento, comparando con los otros biomateriales con mal comportamiento in vivo. materials. It can be seen that the 70M30T and 35M35G30T biomaterials show the highest values of the ratio of absorbed complement inhibitor proteins vs. complement activating proteins, compared with the other biomaterials with poor behavior in vivo.
Como conclusión, los resultados mostrados en la presente invención ponen de manifiesto la existencia de un perfil peptídico específico y concreto de proteínas que quedan adheridas al biomaterial analizado una vez éste previamente se ha puesto en contacto con una muestra de suero de un sujeto, dónde la identificación y In conclusion, the results shown in the present invention show the existence of a specific and specific peptide profile of proteins that remain attached to the analyzed biomaterial once it has previously been contacted with a serum sample of a subject, where the identification and
10 cuantificación de dicho patrón peptídico es capaz de determinar la compatibilidad de dicho biomaterial in vivo. Quantification of said peptide pattern is able to determine the compatibility of said biomaterial in vivo.
Claims (31)
- b. b.
- Determinar y cuantificar la presencia conjunta de los marcadores adheridos al biomaterial que se seleccionan de la lista que consiste en: proteína e reactiva (CRP), componente amiloide P sérico (SAMP), subunidad e del subcomponente C1q del complemento (C1QC), subunidad B del subcomponente C1q del complemento (C1QB), componente e7 del complemento (CO?), subcomponente C1s del complemento (C1S), vitronectina (VTN), inmunoglobulina Lambda-2 región cadena C (LAC2) e inmunoglobulina Kappa variable 4-1 (KV402). Determine and quantify the joint presence of the markers attached to the biomaterial that are selected from the list consisting of: protein and reactive (CRP), serum P amyloid component (SAMP), subunit e of subcomponent C1q of complement (C1QC), subunit B of subcomponent C1q of complement (C1QB), component e7 of complement (CO?), subcomponent C1s of complement (C1S), vitronectin (VTN), Lambda-2 immunoglobulin C chain region (LAC2) and Kappa variable immunoglobulin 4-1 (KV402 ).
- c. C.
- Comparar el valor obtenido en la etapa (b) con un valor de referencia Compare the value obtained in step (b) with a reference value
- 2. 2.
- El método según la reivindicación 1 donde el marcador CRP comprende la SEO ID NO: 1, el marcador SAMP comprende la SEO ID NO: 2, el marcador C10C comprende la SEO ID NO: 3, el marcador C10B comprende la SEO ID NO: 4, el marcador C07 comprende la SEO ID NO: 5, el marcador C1S comprende la SEO ID NO: 6, el marcador VTN comprende la SEO ID NO: 7, el marcador LAC2 comprende la SEO ID NO: 8 y el marcador KV402 comprende la SEO ID NO: 9. The method according to claim 1 wherein the CRP marker comprises SEO ID NO: 1, the SAMP marker comprises SEO ID NO: 2, the C10C marker comprises SEO ID NO: 3, the C10B marker comprises SEO ID NO: 4 , marker C07 comprises SEO ID NO: 5, marker C1S comprises SEO ID NO: 6, marker VTN comprises SEO ID NO: 7, marker LAC2 comprises SEO ID NO: 8 and marker KV402 comprises SEO ID NO: 9.
- 3. 3.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 2, donde la etapa b) comprende además la determinación y cuantificación de al menos uno de los marcadores seleccionados de la lista que consiste en: cadena alfa de la proteína de unión a C4b (C4BPA), kininógeno-1 (KNG1), complemento C5 (C05), inhibidor de la proteasa plasmática C1 (IC1), factor H del complemento (CFAH), componente C3 del complemento (C03), subcomponente C1 r del complemento (C1R), ficolina-2, Lectina de unión a manosa serin proteasa 1 (MASP-1), y/o cualquier combinación de los mismos. The method according to any one of claims 1 to 2, wherein step b) further comprises determining and quantifying at least one of the markers selected from the list consisting of: alpha chain of the C4b binding protein (C4BPA), Kininogen-1 (KNG1), complement C5 (C05), plasma protease inhibitor C1 (IC1), complement factor H (CFAH), component C3 of complement (C03), subcomponent C1 r of complement (C1R), ficolin- 2, Mannose binding lectin serine protease 1 (MASP-1), and / or any combination thereof.
- 6. 6.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde la etapa (b) se lleva a cabo mediante cualquiera de las metodologías seleccionadas del grupo que comprende: espectroscopia de masas, inmunohistoquimica, ELlSA y sus variantes, inmunofluorescencia, inmunocitoquímica e inmunoprecipitación. The method according to any one of claims 1 to 5, wherein step (b) is carried out by any of the methodologies selected from the group comprising: mass spectroscopy, immunohistochemistry, ELlSA and its variants, immunofluorescence, immunocytochemistry and immunoprecipitation.
- 7. 7.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6 donde la etapa (b) se lleva a cabo mediante EUSA. The method according to any one of claims 1 to 6 wherein step (b) is carried out by EUSA.
- 8. 8.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7 donde la muestra biológica aislada se selecciona de la lista que consiste en: sangre, suero y plasma sanguíneo. The method according to any one of claims 1 to 7 wherein the isolated biological sample is selected from the list consisting of: blood, serum and blood plasma.
- 9. 9.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, donde la muestra biológica aislada es suero. The method according to any of claims 1 to 8, wherein the isolated biological sample is serum.
- 10. 10.
- El método segun cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, donde el sujeto es un mamífero. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the subject is a mammal.
- 11. eleven.
- El método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, donde el sujeto es un humano. The method according to any one of claims 1 to 10, wherein the subject is a human.
- 12. 12.
- Uso in vitro de la determinación y cuantificación de la presencia conjunta de los marcadores que se seleccionan de la lista que consiste en: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, C07, C1S, VTN, LAC2 y KV402. para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial médico en una muestra biológica aislada obtenida de un sujeto. In vitro use of the determination and quantification of the joint presence of the markers that are selected from the list consisting of: CRP, SAMP, C1QC, C1QB, C07, C1S, VTN, LAC2 and KV402. to predict and / or predict the compatibility of a medical biomaterial in an isolated biological sample obtained from a subject.
- 13. 13.
- Uso in vitro según la reivindicación 12 donde el marcador CRP comprende la SEO ID NO: 1, el marcador SAMP comprende la SEQ ID NO: 2, el marcador C1QC comprende la SEQ ID NO: 3, el marcador C1QB comprende la SEQ ID NO: 4, el marcador COl comprende la SEO ID NO: 5, el marcador C1S comprende la SEO ID NO: 6, el marcador VTN comprende la SEQ ID NO: 7, el marcador LAC2 comprende la SEO ID NO: 8 y el marcador KV402 comprende la SEO ID NO: 9. In vitro use according to claim 12 wherein the CRP marker comprises SEO ID NO: 1, the SAMP marker comprises SEQ ID NO: 2, the C1QC marker comprises SEQ ID NO: 3, the C1QB marker comprises SEQ ID NO: 4, the COl marker comprises SEO ID NO: 5, the C1S marker comprises SEO ID NO: 6, the VTN marker comprises SEQ ID NO: 7, the LAC2 marker comprises SEO ID NO: 8 and the KV402 marker comprises SEO ID NO: 9.
- 14. 14.
- Uso in vitro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 13 que además comprende la determinación y cuantificación de la presencia de al menos un marcador seleccionado de la lista que consiste en: C4BPA, KNG1 , C05, IC1 , CFAH, 03, C1 R, Ficolina-2, MASP-1 y/o cualquier combinación de los mismos. In vitro use according to any of claims 12 to 13 which further comprises determining and quantifying the presence of at least one marker selected from the list consisting of: C4BPA, KNG1, C05, IC1, CFAH, 03, C1 R, Ficolin -2, MASP-1 and / or any combination thereof.
- 15. fifteen.
- Uso in vitro según la reivindicación 14 donde el marcador C4BPA comprende la SEQ ID NO: 10, el marcador KNG1 comprende la SEQ ID NO: 11, el marcador C05 comprende la SEO ID NO: 12, el marcador IC1 comprende la SEQ ID NO: 13, el marcador CFAH comprende la SEO ID NO: 14, el marcador C03 comprende la SEQ ID NO: 15, el marcador C1R comprende la SEQ ID NO: 16, el marcador Ficolina-2 comprende la SEO ID NO: 17 y el marcador MASP-1 comprende la SEO ID NO: 18. In vitro use according to claim 14 wherein the C4BPA marker comprises SEQ ID NO: 10, the KNG1 marker comprises SEQ ID NO: 11, the C05 marker comprises SEO ID NO: 12, the IC1 marker comprises SEQ ID NO: 13, the CFAH marker comprises SEO ID NO: 14, the C03 marker comprises SEQ ID NO: 15, the C1R marker comprises SEQ ID NO: 16, the Ficolina-2 marker comprises SEO ID NO: 17 and the marker MASP-1 includes SEO ID NO: 18.
- 16. 16.
- Uso in vi/ro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 15 caracterizado por que comprende la determinación de la presencia conjunta de los marcadores seleccionados de la lista que consiste en: CRP que comprende la SEO ID NO: 1, SAMP que comprende la SEQ ID NO: 2, C1QC que comprende la SEQ ID NO: 3, Use in vi / ro according to any of claims 12 to 15 characterized in that it comprises determining the joint presence of the markers selected from the list consisting of: CRP comprising SEO ID NO: 1, SAMP comprising SEQ ID NO: 2, C1QC comprising SEQ ID NO: 3,
- 17. 17.
- Uso in vitro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 16 donde la muestra biológica aislada se selecciona de la lista que consiste en: sangre, suero y plasma sanguíneo. In vitro use according to any of claims 12 to 16 wherein the isolated biological sample is selected from the list consisting of: blood, serum and blood plasma.
- 18. 18.
- Uso in vitro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 17, donde la muestra biológica aislada es suero. In vitro use according to any of claims 12 to 17, wherein the isolated biological sample is serum.
- 19. 19.
- Uso in vitro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 18, donde el sujeto es un mamífero. In vitro use according to any of claims 12 to 18, wherein the subject is a mammal.
- 20. twenty.
- Uso in vitro según cualquiera de las reivindicaciones 12 a 19, donde el sujeto es un humano. In vitro use according to any of claims 12 to 19, wherein the subject is a human.
- 26. 26.
- Uso in vitro del kit según cualquiera de las reivindicaciones 21 a 25 para predecir y/o pronosticar la compatibilidad de un biomaterial en contacto con una muestra biológica aislada de un sujeto. In vitro use of the kit according to any of claims 21 to 25 to predict and / or predict the compatibility of a biomaterial in contact with a biological sample isolated from a subject.
- 27. 27.
- Uso in vi/ro según la reivindicación 26 donde la muestra biológica aislada se selecciona de la lista que consiste en: sangre, suero y plasma sanguíneo. Use in vi / ro according to claim 26 wherein the isolated biological sample is selected from the list consisting of: blood, serum and blood plasma.
- 28. 28.
- Uso según la reivindicación 27, donde la muestra biológica aislada es suero. Use according to claim 27, wherein the isolated biological sample is serum.
- 29. 29.
- Uso segun cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, donde el sujeto es un mamífero. Use according to any one of claims 26 to 28, wherein the subject is a mammal.
- 30. 30
- Uso según cualquiera de las reivindicaciones 26 a 2, donde el sujeto es un humano. Use according to any of claims 26 to 2, wherein the subject is a human.
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