FR2812553A1 - Combinaison de collagene et de matiere osseuse pour la reparation de lesions articulaires - Google Patents

Combinaison de collagene et de matiere osseuse pour la reparation de lesions articulaires Download PDF

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Abstract

Un produit minéral osseux pour l'utilisation dans la réparation de défauts du cartilage et de l'os combinés des os articulaires inclut des particules minérales osseuses poreuses provenant d'os naturel ayant sensiblement la structure cristalline de l'os naturel et étant sensiblement dépourvu de toute matière organique endogène, les particules comportant au niveau de leur surface des fibres de collagène II résorbantes et physiologiquement compatibles, le rapport du poids des fibres de collagène au poids des particules minérales osseuses poreuses étant d'au moins environ 1 : 40.

Description

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La présente invention concerne le domaine de la réparation des lésions et défauts articulaires.
Les articulations des mammifères sont recouvertes de cartilages articulaires qui empêche le contact direct des surfaces osseuses se faisant face et permet un mouvement en douceur des os articulaires l'un par rapport à l'autre.
II a été proposé plusieurs solutions pour réparer les lésions et défauts des cartilages articulaires. Ces solutions incluent l'implantation de chondrocytes cultivés sur le site de la lésion du cartilage, et le recouvrement de la lésion avec une pièce de cartilage.
Parfois, la lésion ou le défaut articulaire s'étend plus profondément que le cartilage articulaire dans l'os sous-jacent. II reste un besoin dans la technique pour des matières et des procédés destinés à réparer des articulations dans lesquelles une lésion ou un défaut s'étend à travers le cartilage et dans l'os.
Selon la présente invention, un produit minéral osseux destiné à l'utilisation dans le traitement des lésions et des défauts combinées des os et des cartilages articulaires est constitué de particules minérales osseuses poreuses provenant d'un os naturel, ayant sensiblement la structure cristalline d'un os naturel et étant dépourvu de toute matière organique endogène, les particules comportant au moins au niveau de leur surface des fibres de collagène II résorbantes et physiologiquement compatibles dans lesquelles le rapport du poids desdites fibres de collagène II au poids desdites particules minérales osseuses poreuses est d'au moins 1:40, et avantageusement d'au moins 1/20.
La figure 1 est une vue en élévation, partiellement schématique, d'une extrémité d'un os articulaire sain.
La figure 2 est une vue en élévation, partiellement schématique, d'une extrémité d'un os articulaire présentant un défaut s'étendant à travers le cartilage et dans l'os.
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La figure 3 est une vue en élévation, partiellement schématique, dans laquelle une matrice de collagènelproduit minéral osseux selon la présente invention a été insérée dans un défaut présent à une extrémité d'un os articulaire.
La figure 4 est une vue en élévation, partiellement schématique, dans laquelle une membrane de collagène ou de synthèse recouvre un défaut articulaire qui a été rempli d'une matrice de collagènelproduit minéral osseux selon la présente invention.
La figure 5 est une vue schématique de côté d'une membrane destinée à être utilisée conformément à un mode de réalisation de l'invention.
La figure 6 est une vue schématique de côté d'une autre membrane destinée à être utilisée conformément à un second mode de réalisation de l'invention.
La présente invention est utile pour reconstruire des défauts tissulaires comprenant à la fois les défauts du cartilage et les défauts des os, en particulier des articulations telles que le genou et la colonne vertébrale.
Le produit minéral osseux de la présente invention, constitué de particules minérales osseuses poreuses et de fibres de collagène II, forme un substrat pour la croissance en profondeur à la fois des chondrocytes naturels et des ostéocytes naturels dans la matrice afin d'influer sur la régénérescence des cartilages et des os.
La matrice de collagène Il du produit de la présente invention confère également une solidité au produit minéral osseux friable.
Selon la présente invention, un produit minéral osseux purifié en particules est proposé pour l'utilisation en médecine, les particules dudit produit minéral étant sensiblement dépourvues de toute matière organique endogène et comportant au moins au niveau de leur surface une matière résorbante et physiologiquement compatible constituée par du collagène Il.
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Les os provenant d'animaux abattus sont une matière première bon marché disponible en grande quantité. Ils contiennent 50 à 60% d'hydroxyapatite très finement cristallisé lié par du tissu de collagène et contenant des quantités importantes de matières protéiques et autres ainsi que les tissus lipidiques et musculaires associés. Etant donné sa structure cristalline formée biologiquement, le produit peut également être considéré comme un produit de remplacement prosthétique très biocompatible de l'os. En raison de sa grande surface effective, il peut être également utilisé, par exemple, comme adsorbant ou bien comme support pour une médication à libération lente.
Le produit minéral osseux naturel comprend de l'hydroxyapatite comme des cristallites ayant un degré de cristallinité, un faciès cristallin et une taille particuliers (morphologie irrégulière en plaque, 5 à 10 mm d'épaisseur et 10 à 50 mm de longueur) et une chimie de surface résultant du rapport calcium/phosphate (37,5 à 38,0% de calcium et 15,5 à 51,9 % de phosphore). De même, dans le produit minéral osseux naturel, il existe de petites quantités d'entités non cristallines et autre phase cristalline du phosphate de calcium incluant les minéraux Brushite et Nihitlockite, et de l'octa-calcium phosphate. La phase minérale de l'os a une certaine porosité due aux interstices ultrastructurelles (10 à 100 mm) entre les cristallites apparaissant naturellement et produits par retrait de la phase organique, et aux espaces microscopiques (1 à 20 microns, incluant des lacunes d'ostéocytes, des canalicules, des canaux vasculaires, des canaux de Volksmann, et les canaux de Havers (100 à 500 mm). La surface effective, qui est une mesure de la porosité, est dans la gamme de 50 à 100 M2/g comme déterminée par porosimétrie au mercure. La cristallinité du produit minéral osseux peut être déterminé par diffraction des rayons X et la porosité, la morphologie et la taille des cristallites peuvent être déterminées par microscopie électronique. De petites quantités de cristallites nonapatitiques peuvent être détectées par analyse thermogravimétrique.
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Cependant, la composition et la structure du produit minéral osseux naturel ne peuvent pas être répliquées par des produits formés in vitro ou par les hydroxyapatites naturels préparés précédemment. Deux procédés de purification du produit minéral osseux naturel ont été proposés à savoir la calcination et l'extraction par solvant.
La température nécessaire pendant la calcination pour incinérer les constituants organiques des os est assez élevée. Cela conduit à une recristallisation étendue de la partie minérale avec formation de nombreux cristaux beaucoup plus grossiers. La matière ainsi formée présente une surface efficace relativement petite. Ainsi, une telle matière n'est pas facile à remodeler pour former un nouvel os sur le site d'implantation et des implants peuvent rester non remodelés indéfiniment bien que cela puisse être acceptable dans certaines applications.
Dans les procédés d'extraction, les protéines sont extraites d'os dégraissés au moyen d'un solvant approprié. Le produit minéral osseux résultant est ensuite lavé pour retirer le solvant.
Dans les deux cas, lorsque des impuretés organiques sont retirées de l'os naturel pour laisser seulement l'os minéral, la rigidité du matériau est grandement réduite et les morceaux séparés de produit minéral osseux purifié sont en conséquence extrêmement friables. Cela rend difficile le maniement du matériau et cela peut entraîner des effets indésirables sur le site d'implantation.
Le brevet US possédé en commun n 5 573 771 (incorporé ici en référence) relate un produit minéral osseux à usage médical dans lequel le produit minéral osseux est rigidifié par une matrice constituée de collagène de type I (collagène !), ou d'un mélange de collagène de type 1 et de collagène de type 111 (collagène I et collagène IIl).
Le collagène apparaît sous un certain nombre de formes dans le corps d'un animal, et différents tissus contiennent des proportions différentes des types respectifs. La matière collagène spongieuse utilisée en médecine et en cosmétique provient généralement de la peau et des
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tendons, et est essentiellement constituée de collagène 1 et/ou de collagène Ill. Le collagène osseux comprend essentiellement du collagène I et du collagène II.
La matière collagène II de la présente invention peut inclure, en plus du collagène II sensiblement pur, diverses proportions de collagène I, de collagène III et des mélanges de ceux-ci mélangés au collagène Il. Par exemple, il peut être mélangé dans la matière collagène Il environ 0,1 à 10% en poids (de préférence environ 0,1 à 5% en poids) de collagène III, et/ou environ 1 à 50% en poids de collagène I.
La matière collagène II de la présente invention peut imprégner chacune des particules individuelles pour améliorer les propriétés de maniement du produit en fabrication et en utilisation. Dans ce cas, le rapport du poids de la matière collagène II au poids du produit minéral osseux purifié est avantageusement supérieur à 1:40, de préférence supérieur à 1:8 ,et inférieur à 4:1, de préférence inférieur à 1:2. Avantageusement, la matière collagène II comprend environ 1 à 30% en poids du produit minéral osseux de la présente invention, de préférence environ 5 à 15%. La matière collagène II pénètre dans la structure poreuse du produit minéral osseux et remplace efficacement une certaine partie de la matière protéique naturelle qui était auparavant présente dans l'os naturel qui, bien que conférant une certaine rigidité, donne également des réactions du tissu immunologique sur le site d'implantation du produit minéral osseux.
La matière collagène II peut être utilisée pour réaliser une matrice destinée au produit minéral osseux en particules à partir duquel des articles peuvent mis en forme. Dans ce cas, il est possible d'utiliser du collagène II conjointement avec une substance macromoléculaire en gel telle que de la gélatine. Le rapport du poids de la matière fibreuse au poids du produit minéral osseux peut, par exemple, être dans la gamme de 1:40 à 3:20, par exemple environ 1:10. La phase gel s'élève avantageusement à une valeur comprise entre 2 et 20% en poids du
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produit minéral osseux, par exemple environ 5%. Dans le cas où l'on utilise la phase gel, elle peut être légèrement réticulée, par exemple avec environ 0,28% de formaldéhyde.
Le produit minéral osseux est de préférence obtenu à partir d'os spongieux, et est lié avec des fibres de collagène Il pour conférer une rigidité physique à la matrice. Dans des modes de réalisation préférés, le produit minéral osseux/collagène selon la présente invention est utilisé comme matrice pour régénérer les défauts des cartilages articulaires dans lesquels il y a en plus une perte osseuse.
Le produit minéral osseux selon l'invention peut être utilisé pour la régénération du cartilage des genoux, des pieds, de la colonne vertébrale, etc., et comme implant de remodelage ou substitut osseux prosthétique, par exemple en chirurgie orthopédique incluant les révisions coxales, le remplacement de perte osseuse, par exemple en traumatologie, le remodelage en chirurgie maxillo-faciale et le comblement des reculs du parondote et des alvéoles après extraction de dent, incluant l'extension maxillaire. La matière imprégnée en particules de l'invention peut ainsi être utilisée pour combler diverses cavités osseuses et sa friabilité réduite est importante pour faciliter la procédure de maniement et de comblement.
Dans un mode de réalisation de l'invention, le produit minéral osseux/matière collagène II est inséré dans un défaut osseux, puis le produit minéral osseux/collagène II et le défaut osseux sont recouverts d'une membrane de collagène pour la reconstruction tissulaire. Des membranes de collagène appropriées sont connues dans l'art, et peuvent être une membrane monocouche de collagène II comme enseigné dans le document W096125961 (demande de brevet US n 08I894 517), une membrane bisurface de collagène 111111 comme enseigné dans le brevet US n 5 837 278, présentant une surface externe, compacte, lisse et non poreuse formant barrière et une surface opposée fibreuse et souple, ou une membrane multicouche comprenant une couche de matrice de
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collagène II ouverte de type éponge et au moins une couche formant barrière de collagène II, collagène III ou un mélange de ceux-ci comme enseigné dans la demande de brevet US n 09l545 465, déposé le 7 avril 2000, correspondant au document PCTIGB98/02976, et équivalent. Les documents susmentionnés sont incorporés ici en référence.
Dans un mode de réalisation préféré, la membrane présente une surface externe et lisse formant barrière qui inhibe l'adhérence cellulaire sur celle-ci et agit comme une barrière pour empêcher le passage de cellules à travers elle, une face membranaire opposée qui est fibreuse et souple de façon à permettre la croissance cellulaire sur celle-ci. Un tel produit est Bio-Gide (marque déposée) vendu par Ed. Geistlich Sohne AG für Chemische Industrie en Suisse. La figure 5 représente le produit Bio- Gide , avec la surface externe et lisse formant barrière 20 et la surface fibreuse et souple 22. Lorsqu'elle est utilisée conformément à la présente invention, la surface fibreuse et souple est appliquée sur le défaut, la surface externe et lisse formant barrière étant dirigée vers l'extérieur. Le produit Bio-Gide est décrit dans le brevet US n 5 837 278 (supra) et est constitué d'environ 95 à 99% de collagène I et d'environ 1 à 5% de collagène III.
Dans un autre mode de réalisation préféré, une membrane multicouche est utilisée conformément à la présente invention comme décrit dans la demande de brevet US susmentionné n 09/545 465. Une telle membrane multicouche peut être réalisée en appliquant une pâte de collagène II sur la surface fibreuse et souple du produit Bio-Gide décrit ci-dessus. Un tel produit est représenté dans la figure 6, et inclut une surface externe formant barrière 20, et une couche de matrice essentiellement de collagène II ayant une structure ouverte 24 de type éponge, qui est appliquée comme une pâte sur la surface fibreuse et souple 22 puis séchée. Lorsqu'un produit comme représenté dans la figure 6 est utilisé conformément à la présente invention, la couche
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ouverte 24 de collagène II de type éponge est appliquée sur le défaut, la surface externe et lisse 20 formant barrière étant dirigée vers l'extérieur.
Comme noté ci-dessus, l'invention peut particulièrement s'appliquer à la régénération de défauts articulaires dans lesquels le cartilage et l'os sous-jacent sont tous les deux endommagés. Le produit minéral osseux/collagène de l'invention peut être utilisé pour combler une zone endommagée de l'os, et la zone défectueuse de l'os, une fois remplie, peut alors être recouverte d'une membrane de collagène.
Pour améliorer la régénération, des chondrocytes extracellulaires cultivés peuvent être ajoutés à la matrice produit minéral osseux/collagène de l'invention avant implantation, et la matrice chargée de chondrocytes peut alors être implantée pendant une opération ouverte ou une opération avec arthroscopie. En variante, ou en supplément, la matrice implantée peut être recouverte d'une membrane de collagène constituée de collagène I, Il et/ou III, ou recouverte d'une membrane de synthèse. Une telle membrane de collagène ou membrane de synthèse peut en variante ou en supplément être chargée de chondrocytes extraceliulaires cultivés, la membrane étant appliquée sur l'implant osseux comblé en chirurgie ouverte ou en chirurgie par arthroscopie.
Le produit minéral osseux purifié peut par exemple, être un produit comme décrit dans la demande de brevet international W086/07265 (PCT/GB86100310). De tels produits peuvent être préparés en dégraissant soigneusement l'os en particules, par exemple des fémurs de bovins, et en traitant avec de l'ammoniaque ou un amine organique pour dégrader les protéines résiduelles suivi d'un lavage complet à l'eau. Une telle matière reste résorbante sur le site d'implémentation, favorisant le processus de remodelage.
II est également possible de préparer du produit minéral osseux purifié en calcinant un os cortical ou réticulé en particules par exemple à 900 C pendant 24 heures. Un tel produit minéral osseux calciné est utile dans les cas où des implants permanents non résorbants sont requis, par
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exemple dans l'extension maxillaire. D'une façon ou d'une autre, après le retrait de matière organique, l'os est excessivement friable et sa rigidité est grandement améliorée par traitement selon l'invention.
Dans le cas où il faut utiliser l'os comme porteur de médicament, comme indiqué dans la demande de brevet international ci-dessus, le produit minéral osseux peut véhiculer utilement un ou plusieurs médicaments ou autres substances physiologiquement actives. Selon un mode de réalisation, le produit de l'invention comprend au moins une substance absorbée active du point de vue pharmaceutique ou biologique ou bien des cellules souches du mésenchyme ayant une aptitude à se différencier en cellules pour régénérer le cartilage ou l'os.
Des substances physiologiquement actives qui peuvent être adsorbées sur le produit minéral osseux sont de préférence au moins partiellement hydrosolubles et incluent des substances antibactériennes telles que des antibiotiques, par exemple les pénicillines, la céphalosporine, les aminoglycosides etc., les sulphonamides et, en particulier, des produits de condensation du formaldéhyde avec la taurinamide ou la taurinamide N-substituée. Ces derniers composés peuvent être représentés par la formule
Figure img00090007

où R' est l'hydrogène ou un groupe alcoyle C,_q et R2 est l'hydrogène ou un groupe de la formule
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où R' est défini comme ci-dessus.
Le composé de la formule (I) dans lequel R' et R2 sont tous les deux l'hydrogène est le tauratalme tandis que le composé dans lequel R' est l'hydrogène et R2 a la formule (II) est la taurolidine. Ces composés agissent comme agents de transfert du méthylol et sont efficaces non seulement dans la destruction des bactéries gram-négatives et des bactéries gram-positives mais également dans l'inactivation des endotoxines et des exotoxines produites par les bactéries.
D'autres substances utiles physiologiquement actives incluent des protéines et des polypeptides aptes à favoriser la régénération osseuse particulièrement des protéines autres que du collagène dérivées de la matrice osseuse et des cellules osseuses. Celles-ci incluent les facteurs mitogéniques tels que le facteur de croissance du squelette et les facteurs morphogéniques et angiogéniques ainsi que le facteur de croissance transformant des os. Ces facteurs de croissance provenant de la matrice osseuse naturelle telle que l'osséine et plus préférablement l'ostéopoïétine sont particulièrement avantageux.
Selon un mode de réalisation, une substance active du point de vue pharmaceutique est sélectionnée dans le groupe constitué par des protéines morphogéniques osseuses (BMP) telles que BMP-2-8, ou d'autres molécules de la matrice de squelette, ainsi que des peptides de signal tels que le facteur-b de croissance transformant TGF-b, TGF-b1, le facteur de croissance vasculaire endothélial (VEGF), le facteur de croissance ressemblant à l'insuline (IGF), la protéine liée à l'hormone
Figure img00100018
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parathyroïde (PTHrP) et le facteur de croissance dérivé des plaquettes (PDGF).
Le produit de l'invention peut également servir de porteur pour des cellules souches impliquées dans une ligne de différenciation particulière comme le cartilage ou l'os articulaire. De telles cellules souches peuvent être cultivées in vitro pour augmenter leur nombre, et être appliquées aux sites de réparation dans les matrices porteuses avec ou sans facteurs de croissance.
Il sera envisagé que des substances physiologiquement actives peuvent en variante ou en supplément être incorporées dans la substance macromoléculaire, par exemple de la gélatine imprégnée. Cela est particulièrement approprié pour des protéines telles que les facteurs de croissance osseuse présentés ci-dessus.
Le produit minéral osseux se présentera normalement sous la forme de particules de diamètre moyen dans la gamme de 0,1 à 10 mm. Des particules destinées à être incorporées dans la fibre de collagène II proviendront de préférence d'os spongieux et seront généralement dans la gamme de 0,1 à 5 mm, de préférence dans la gamme de 0,5 à 2 mm. Il peut être avantageux pour empaqueter étroitement les particules minérales osseuses d'utiliser un mélange de deux ou d'un plus grand nombre de tailles de particule, par exemple de 0,25 à 1 mm et de 1 à 2 mm ou une gamme large par exemple de 0,25 à 2 mm.
Le produit minéral osseux purifié peut être obtenu, par exemple, par le procédé décrit dans la demande de brevet international ci-dessus. Ainsi, par exemple, des matières grasses peuvent être retirées en utilisant un ou plusieurs solvants de matières grasses tels que des éthers, par exemple le diméthyl éther; des cétones, par exemple l'acétone; ou des hydrocarbures ou des hydrocarbures halogénés, par exemple l'heptane ou le méthylcyclohexane ou la toluène.
II peut être avantageux de retirer un solvant d'extraction tel que la toluène par une extraction intermédiaire avec un solvant miscible dans
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l'eau tel que l'éthanol avant de poursuivre l'opération. La matière collagène peut être dissoute en utilisant des agents protéolytiques tels que des bases par exemple de l'hydroxyde de potassium dans du glycérol, ou des bases organiques tels que des amines, par exemple l'éthylène diamine, ou des amides tels que le formamide, de préférence à des températures élevées. De tels agents sont de préférence miscibles dans l'eau pour faciliter le retrait par lavage à l'eau. En particulier, de bons résultats ont été obtenus en utilisant de l'os extrait par refluement d'éthylène diamine.
L'extraction peut avantageusement être poursuivie à chaque étape, si nécessaire en changeant de solvant, jusqu'à ne plus extraire de matière, par exemple pendant des périodes pouvant atteindre une ou deux semaines. II peut être avantageux de réaliser une comminution ultérieurement après retrait de la protéine initiale car l'os est plus facilement fragmenté à cette étape qu'avant l'extraction. Après traitement avec une base, les solvants en excès sont soigneusement retirés par exemple par évaporation, et/ou, là où c'est approprié, par lavage à l'eau.
La matière est normalement soumise à une étape de séchage. II peut être commode de stériliser la matière à cette étape, par exemple par traitement thermique, ce qui peut accentuer la purification. L'absorption et/ou l'adsorption de la substance physiologiquement active est de préférence effectuée par immersion du produit minéral osseux traité dans une solution aqueuse de celui-ci préférablement dans des conditions stériles. La concentration en substance active est de préférence relativement élevée pour faciliter l'adsorption et/ou l'absorption et dépendra en partie de la solubilité de la matière active.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail en se référant aux dessins.
La figure 1 représente une extrémité d'un os articulaire 10 avec cartilage 12, qui est sain et sans défaut.
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La figure 2 représente un os articulaire 10 avec cartilage 12 dans lequel un défaut 14 s'étend à travers le cartilage 12 dans l'os 10.
La figure 3 représente la matrice produit minéral osseux/cartilage 16 de l'invention, qui peut être chargée ou non de chondrocytes, pour combler le défaut 14 dans le cartilage et l'os 10.
La figure 4 représente une pièce de collagène ou de synthèse 18 qui peut être chargée ou non de chondrocytes, couvrant le défaut 14 comblé de nouvelle matrice de produit minéral osseux/cartilage 16 de l'invention, pour la régénération de la lésion à la fois du cartilage 12 et de l'os 10. La pièce 18 peut être attachée par n'importe quel moyen 19, tel que par sutures, par clous chirurgicaux ou par adhésif.
Les exemples suivants sont donnés à titre d'illustration seulement: Exemple 1 Des os de fémur bovins ont été bouillis dans de l'eau chaude jusqu'à ce qu'ils soient propres, broyés à une taille de particule allant de 5 à 10 mm, et extrait par refluement de toluène pendant 24 heures dans un appareil Sohxlet (marque déposée). La matière a été en outre extraite avec de l'éthanol pour retirer la toluène puis extraite à température élevée avec un mélange azéotropique d'éthylène diamine et d'eau (85:15) pendant 8 jours, en changeant plusieurs fois de solvants jusqu'à ne plus extraire sensiblement de matière organique. Le produit a ensuite été séché à l'air à 100 C.
Le produit séché a été en outre broyé à une taille moyenne de particule allant de 0,2 à 2 mm et stérilisé dans l'autoclave. Les morceaux d'os spongieux de fémur bovin, d'un diamètre typique de 10 mm, ont été purifiés par la même technique, en omettant la granulation finale.
Exemple 2 Du cartilage congelé provenant de porcs récemment abattus a été plongé dans de l'eau froide, lavé complètement et purifié mécaniquement
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des résidus carnés, des os et des morceaux durs. Ensuite, la matière a été lavée pendant 30 minutes à l'eau courante.
Ensuite, la matière a été broyée trois fois dans un homogénéiseur. La taille de particule optique à la fin de la réduction de taille était d'environ 8 mm.
Les morceaux de cartilage ont été déshydratés en lavant à 4 reprises avec de l'acétone, à chaque fois pendant 8 heures. Le cartilage a ensuite été dégraissé par extraction, à 4 reprises avec du n-hexane. Chaque traitement a duré au moins 8 heures. Le rapport hexanelcartilage était de 1:10.
Après dégraissage, le cartilage a été gonflé dans de l'eau potable. Le rapport eau/matière était de 10:1 et le temps de traitement de 24 heures.
La matière a ensuite été traitée avec NaOH (5% en poids) avec un rapport cartilage/liquide de 1:4 et un temps de traitement de 32 heures. Pendant le traitement, les morceaux de cartilage ont été bien mélangés. Ensuite, l'alcali a été éliminé du cartilage par lavage. Le pH d'origine de 14 a ainsi été réduit à 9-11. Les impuretés dissoutes ont été éliminées par lavage et séparées du cartilage. Le liquide résultant du traitement alcalin a été collecté pour récupérer le glycosaminoglycane.
La matière collagène a ensuite été traitée avec HCI fort (environ 3% en poids) avec une valeur de pH initialement inférieure à 1,0. Le temps de traitement était compris entre 4 et 6 heures.
Ensuite, la matière a été lavée à l'eau froide assez longtemps pour augmenter la valeur de pH à 3-3,5. Toutes les impuretés ont été retirées et le produit était une masse de collagène dépourvue de sel, appropriée pour la production d'une éponge ou d'une autre matière collagène. Pour cela, la masse cartilagineuse peut être selon le résultat cherché, dégazée, congelée et séchée par congélation.
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Exemple 3 L'extrait résultant du traitement alcalin dans l'Exemple 2 contenait du glycosaminoglycane, un alcali, des protéines dénaturées et des sels. L'extrait a tout d'abord été neutralisé avec HCI, la valeur de pH après neutralisation était de 6. L'extrait a ensuite été traité à l'aide d'un filtre, précisément du kieselguhr, ce qui a eu pour effet de retirer les protéines dénaturées. 0,5 pour cent en poids de kieselguhr a été introduit dans l'extrait et retiré par filtration conjointement avec la protéine dénaturée.
Le surnageant a ensuite été soumis à une ultrafiltration en utilisant une membrane ayant une coupure de poids moléculaire d'environ 10 000 daltons. De cette façon, des sels ont été retirés pour laisser du glycosaminoglycane purifié.
La solution de glycosaminoglycane ainsi obtenue a été ajoutée et mélangée à la matière collagène obtenue ci-dessus pour donner une matrice de collagène II contenant du glycosaminoglycane. Exemple 4 2,0 g de matière collagène Il obtenue dans l'Exemple 3 sont broyés avec 500 g d'eau distillée dans un mélangeur. Cette dispersion est centrifugée et l'eau surnageante a été retirée. A la pâte de fibre de collagène résultante ont été ajoutés 17,5 g d'os de bovin cortical granulé et purifié par la procédure de l'Exemple 1 ci-dessus, suivi d'un mélange avec de l'eau et d'un retrait complet de l'eau par aspiration (70 mm). L'os granulé a une taille de particule allant de 0,5 à 1,0 mm. Après retrait de l'eau, 5 ml d'une solution aqueuse de 9% en poids de gélatine sont ajoutés (réticulée avec 0,6% de formaldéhyde aqueux à 35%) et le mélange a été de nouveau séché par aspiration.
La masse spongieuse est découpée en morceaux et séchée sous vide à 60 C. Les morceaux d'éponge sont empaquetés dans des conteneurs de polyéthylène et stérilisés par rayonnement gamma.
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Claims (13)

REVENDICATIONS
1. Produit minéral osseux en particules pour la réparation de défauts combinés de l'os et du cartilage, en particulier de défauts localisés au niveau d'une extrémité d'un os articulaire, le produit comprenant des particules minérales osseuses poreuses provenant d'os naturel ayant sensiblement la structure cristalline de l'os naturel et sensiblement dépourvu de toute matière organique endogène, les particules présentant au moins au niveau de leur surface des fibres de collagène II résorbantes et physiologiquement compatibles, caractérisé en ce que le rapport du poids desdites fibres de collagène II sur le poids des particules minérales osseuses poreuses est d'au moins 1I40, et avantageusement d'au moins 1l20.
2. Produit selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites particules ont un diamètre moyen dans la gamme allant de environ 0,1 à environ 5 mm.
3. Produit selon la revendication 1 ou 2, qui comprend en outre au moins une substance absorbée active du point de vue pharmaceutique ou biologique ou des cellules souches du mésenchyme aptes à se différencier en cellules pour régénérer le cartilage ou l'os.
4. Produit selon l'une des revendications précédentes, dans lequel ladite substance active du point de vue pharmaceutique est sélectionnée dans le groupe constitué par la taurolidine, la taurulytame et un mélange de celles-ci.
5. Produit selon la revendication 1, comprenant en outre de la gélatine dans une phase de gel, caractérisé en ce que lesdites fibres de collagène II sont présentes dans ladite phase de gel, et en ce que ladite phase de gel comprend entre environ 2 et 20% en poids de matière osseuse.
6. Produit selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, dans lequel ladite substance active du point de vue pharmaceutique est
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sélectionnée dans le groupe constitué par des protéines osseuses morphogénétiques (BMP), d'autres molécules de la matrice du squelette, et des peptides de signal.
7. Produit selon la revendication 6, caractérisé en ce que ladite substance active du point de vue pharmaceutique est sélectionnée dans le groupe constitué par BMP-2-8, TGF-b, TGF-b1, VEGF, IGF, PTHrP et PDGF.
8. Produit selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, comprenant en outre des cellules souches de cartilage articulaire ou des cellules souches osseuses.
9. Combinaison pour l'application d'un produit selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'on utilise, pour maintenir en place le produit sur l'os à réparer, une membrane de collagène.
10. Combinaison selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite membrane de collagène est constituée d'une couche de collagène il.
11. Combinaison selon la revendication 10, caractérisé en ce que ladite membrane comprend une couche de matrice essentiellement de collagène II et ayant une texture ouverte de type éponge, et au moins une couche de collagène formant barrière présentant une surface compacte et lisse formant barrière.
12. Combinaison selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite membrane de collagène forme barrière et est essentiellement constituée de collagène I, de collagène Il ou d'un mélange de ceux-ci.
13. Combinaison selon la revendication 9, caractérisé en ce que ladite membrane de collagène comprend une couche de matrice essentiellement de collagène Il et ayant une texture ouverte de type éponge appliquée à une couche fibreuse et souple d'une membrane de collagène I/III présentant une surface compacte et lisse formant barrière opposée à ladite couche de matrice.
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