KR20190104991A - 양막 조직 이식편과, 이의 제조 및 사용 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양막 조직 이식편을 제조하기 위한 방법뿐만 아니라, 이식편 자체를 제공한다. 특정 구현예에서, 조직 이식편은 제대로부터 유래하는 양막 건조된 것의 단일 층을 포함한다.

Description

양막 조직 이식편과, 이의 제조 및 사용 방법

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 전체가 본원에 참조로 인용되어 있는 미국 가명세서 특허출원 제62/416,528호(2016년 11월 2일 출원)의 이익을 주장한다.

조직 이식편은 다양한 유형의 외과 수술 및 상처 치료에 유용하다. 이식 수술에 사용된 조직은 인간이나 동물의 표본으로부터 수집될 수 있다. 대안적으로 이식편 조직은 인공적으로 제작될 수 있다. 수십년 동안 외과 수술에 사용되어 왔던 인간 조직의 한 공급원으로서는 태반 막이 있다.

태반은 임신중 발달하는 것으로서, 태아를 둘러싸며 자궁 벽과 태아를 연결시켜주기 위한 장기이다. 이처럼 한때 생겼다가 사라지는 장기는 기체 및 영양분이 태아로 운반될 수 있도록 허용함과 동시에, 기타 대사 및 내분비 기능을 제공하기도 한다. 태반 막은 2개의 조직 층, 즉 발달중인 태아를 감싸주는 가장 안쪽의 층인 양막과, 장막, 즉 양막과 태아를 감싸주는 바깥쪽의 층으로 이루어져 있다. 양막 막은 발달중 태아를 유지 및 보호하는, 액체로 차 있는 무혈관 낭(sac)을 태아 주위에 형성한다.

양막 낭에 더하여, 태반의 또 다른 주요 구성원으로서는 제대(umbilical cord)가 있다. 끈과 유사한 이 구조물은 태아를 태반에 부착시켜, 발달중인 배에 영양분을 제공하고 배를 지탱해준다. 인간의 제대는 통상 그 길이가 약 50 cm 내지 약 60 cm이고, 직경은 2 cm이다. 인간의 제대는, 와튼 젤리(Warton jelly)라고 알려진 매끄러운 간엽성 보호 물질에 의해 둘러싸여 있는 혈관들로 이루어져 있는데, 이때 혈관들은 모두 양막으로 형성된 관 안에 담겨있다.

양막 조직 이식편은, 일반적으로 조직 재생을 돕고, 상처 치유를 보조하는데 사용된다. 양막의 이식편에 대해 공지된 임상 시술 또는 적용예로서는 안구 재건술, 화상 치료, 잇몸 조직 치환술 및 일반적인 상처 케어(care)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

양막 조직은 외과 수술에 사용될 때 고유의 이식 특징을 제공한다. 몇몇 양막 조직 이식편은 자가 부착되는 능력 또는, 예를 들어 피브린 글루(fibrin glue) 또는 봉합에 의해 제 자리에 고정되는 능력을 가진다.

통상적으로는 신선한 막을 사용하는 것이 이상적이겠지만, 신선한 조직을 보관하는데 유효한 시간 프레임에는 제한이 있는데, 이 점은 신선한 막이 사용되는 것을 어렵게 만든다. 그러므로 조직이 외과 적용시 필요할 때까지 조직의 보존 및 보관을 용이하게 만드는 처리 방법이 필요하다. 조직 처리 및 보존의 주요 목표는 수술시까지 신선한 상태가 지속되기에 충분히 긴 유통기한을 달성하면서 이 신선한 조직의 유리한 성분들을 유지하는 것이다. 양막 조직 이식편이 적당히 제조된다면, 이는 오랜 기간 동안 보관될 수 있다.

본 발명은 양막 조직 이식편을 제조하기 위한 방법뿐만 아니라, 이 이식편 자체를 제공한다. 특정 구현예에서, 조직 이식편은 제대로부터 유래하는 양막 건조된 것의 단일 막을 포함한다.

일 구현예에서, 본 방법은

a) 제대 양막의 세로 절단편을 만들어, 제대의 강(lumen)에 있는 내용물을 노출시키는 단계;

b) 제대 강으로부터 혈관과 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된(debrided) 양막을 제조하는 단계;

c) 선택적으로 이물제거된 양막을 유지 용액(holding solution) 중에서 항온처리하는 단계;

d) 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계;

e) 세척된 양막을 헹굼 용액(rinsing solution) 중에서 1회 이상 헹구는 단계; 및

f) 헹구어진 양막을 건조하는 단계

를 포함한다.

다른 구현예에서는, 부분적으로 이물제거된 양막이 수득되고, 이를 대상으로 세척, 헹굼 및 건조, 그리고 선택적으로는 세척 단계 전 유지에 의한 추가 처리가 진행된다.

도 1은 건조 운영(run)시 압력과 온도에 관한 차트를 보여주는 것이다.

양막 막은 태아 발달 중 태반 및 제대 내부의 내면을 형성한다. 양막 막은 2개의 변별적 층, 즉 상피 세포 단일층, 두꺼운 기저막 및 무혈관 간질층을 가진다. 이는, HLA 항원 또는 MHC 분자를 함유하지 않아서, 면역학적 특권을 부여받은 물질이다. 양막 막의 주요 구조적 구성원은 콜라겐과 단백질, 예컨대 피브로넥틴, 프로테오글리칸, 라미닌 및 글리코사미노글리칸으로 이루어진 세포외 기질이다. 양막 막에서 발견되는 기타 분자들로서는 세포외 기질 구성원과 함께 상처 치유 및 세포 내성장에 있어서 어떤 역할을 담당할 수 있는, 성장 인자, 메탈로프로티나아제 및 메탈로프로티나아제의 조직 억제제를 포함한다.

본 발명은 양막 조직 이식편을 제조하기 위한 방법뿐만 아니라, 이 이식편 자체를 제공한다. 특정 구현예에서, 조직 이식편은 제대로부터 유래하는 단일층 양막 건조된 것을 포함한다.

일 구현예에서, 본 방법은

a) 제대 양막의 세로 절단편을 만들어, 제대의 강에 있는 내용물을 노출시키는 단계;

b) 제대 강으로부터 혈관과 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된 양막을 제조하는 단계;

c) 선택적으로 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 항온처리하는 단계;

d) 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계;

e) 세척된 양막을 헹굼 용액 중에서 1회 이상 헹구는 단계; 및

f) 헹구어진 양막을 건조하는 단계

를 포함한다.

다른 구현예에서는, 부분적으로 이물제거된 양막이 수득되고, 이를 대상으로 세척, 헹굼 및 건조, 그리고 선택적으로는 세척 단계 전 유지에 의한 추가 처리가 진행된다.

선택된 정의들

"대상체"란 동물, 예컨대 포유동물, 예컨대 인간을 지칭한다. 본원에 기술된 방법은 인간과 인간 이외의 동물 둘다로부터 양막을 단리하는데 유용할 수 있다. 몇몇 구현예에서, 대상체는 포유동물이다. 본 발명은 인간, 인간 이외의 영장류, 래트, 마우스, 돼지, 말, 소, 개 또는 고양이와 같은 비제한적 예들로부터 선택되는 대상체에 사용될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같은 "양막"이란, 제대의 양막 막을 지칭한다.

"제대"란, 임신 중 태아를 태반에 부착시키는, 혈관을 포함하는 끈과 같은 구조물을 지칭한다. 제대는 여타의 성분들 중에서도 특히 워튼 젤리와, 혈관을 포함하는 강을 내포하는 양막의 벽을 포함한다.

양막 조직 이식편의 제조

일 구현예에서, 양막의 세로 절단편은 제대 전체 길이를 따라서 만들어진다. 그 다음, 제대는 거의 직사각형인 형상으로 편평하게 펼쳐질 수 있으며, 이때 양막은 아래를 향하고, 강의 내용물은 밖으로 드러나게 놓인다. 제대의 강 내용물은 양막의 "이물제거"라 지칭되는 과정에서 양막으로부터 제거될 수 있다. 이물제거 과정은, 적당한 도구, 예컨대 핀셋, 가위 등과 같은 외과용 도구를 사용하여 양막으로부터 제대 내용물을 분리하는 과정을 포함한다.

이물제거 단계의 목적은, 강내 내용물 전부 또는 실질적으로 전부를 제거하는 것이다. 와튼 젤리는 비결정질의 겔 유사 덩어리로서, 이 와튼 젤리를 100% 제거하는 것은 가능하지 않을 수 있거나 또는 요망되지 않을 수 있다. 그러므로 본 발명을 위해 "제대의 강내 내용물로부터 와튼 젤리를 제거하는 것"은, 제대의 강으로부터 와튼 젤리 약 50%, 약 70%, 약 80%, 약 90%, 약 95% 초과, 심지어는 99% 초과만큼이 양막으로부터 분리되는 것을 의미한다. 그러므로 이물제거된 양막에는 와튼 젤리가 약간 남아있을 수 있다.

일 구현예에서, 와튼 젤리의 양은 양막 조직이라면 존재하지 않을법한 마루부분(ridge)들 사이의 골부분(valley)을 거의 또는 완전히 채우는 만큼으로 유지된다.

일 구현예에서, 이물제거 단계는 헹굼 용액 중에서 수행된다. 일 구현예에서, 헹굼 용액은

1) NaCl: 7 g/L 내지 11 g/L; 바람직하게 8 g/L 내지 10 g/L; 더욱 바람직하게 약 9 g/L;

2) 무수 Na₂HPO₄: 0.2 g/L 내지 1.5 g/L; 바람직하게 약 0.5 g/L 내지 약 1 g/L; 더욱 바람직하게 약 0.8 g/L; 및

3) KH₂PO₄: 0.1 g/L 내지 0.2 g/L; 바람직하게 약 0.15 g/L

를 포함하는, pH 7 내지 8.8; 바람직하게 pH 약 7.4의 인산염 완충 염수이다.

특정 구현예에서, 헹굼 용액은 pH 약 7.4로서, NaCl 약 9 g/L, 무수 Na₂HPO₄ 약 0.8 g/L, KH₂PO₄ 약 0.14 g/L를 포함한다.

임의의 구현예에서, 헹굼 용액은 칼슘 또는 마그네슘을 함유하지 않는다.

일 구현예에서, 이물제거된 양막은 유지 용액 중에 유지 기간 동안 보관된다. 유지 기간은 약 2시간 내지 약 5시간, 구체적으로 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간 또는 약 5 시간일 수 있다. 유지 단계는 20℃ 내지 30℃, 바람직하게 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

일 구현예에서, 유지 용액은

1) Tween-20 0.4% (v/v) 내지 0.6% (v/v); 바람직하게 약 0.5% (v/v);

2) 항미생물 화합물, 예를 들어 폴리아미노프로필 비구아니드(폴리헥사메틸렌 비구아니드 하이드로클로라이드 또는 PHMB라고도 칭하여짐) 0.04% (w/v) 내지 0.06% (w/v), 바람직하게 약 0.05% (w/v) [다른 구현예에서, 항미생물 화합물은 농도, 예컨대 0.01% 내지 1.5%, 더욱 바람직하게 0.03% 내지 0.08%의 클로르헥시딘 글루코네이트임. 추가의 항미생물 화합물, 예컨대 항생제 또는 항진균제와, 이것들의 적당한 농도는 당 업자에게 공지되어 있으며, 이에 관한 구현예들은 본 발명의 범위 내에 있음];

3) NaCl 7 g/L 내지 10 g/L; 바람직하게 8 g/L 내지 9 g/L; 더욱 바람직하게 약 9 g/L; 및

4) pH 6.0 내지 8.0, 바람직하게 pH 6.5 내지 7.0; 바람직하게 pH 약 6.6 내지 약 6.8; 더욱 바람직하게 pH 6.7 ± 0.1인 적당한 완충제 [유지 용액에 사용될 수 있는 완충제의 일례로서는 8 mM 내지 12 mM; 바람직하게 9 mM 내지 11 mM; 더욱 바람직하게 약 10 mM의 Bis-Tris 프로판 완충제가 있음. 완충제의 추가 예로서는 MES, Bis-Tris, ADA, ACES, PIPES, MOPSO, BES, MOPS, TES, HEPES, DIPSO, MOBS, TAPSO, HEPPSO, POPSO, EPPS (HEPPS), 트리신, Gly-Gly, 비신, HEPBS, TAPS, AMPD, TABS, AMPSO, CHES, CAPSO, AMP, CAPS 및 CAPS를 포함함]

를 포함한다.

특정 구현예에서, 유지 용액은 약 0.5% (v/v) Tween-20; 약 9 g/L NaCl; 약 0.05% (w/v) PHMB; 및 약 10 mM Bis-Tris 프로판 완충제(pH 6.7 ± 0.1)을 포함한다.

일 구현예에서, 유지 단계가 동반되거나 동반되지 않고 이물제거된 양막은 세척 단계에 앞서 약 4℃에서 약 10시간 내지 약 15시간 동안 보관된다. 이물제거된 양막을 4℃에서 보관하는 단계는 유지 용액 중에서 수행될 수 있다.

다른 구현예에서, 유지 단계가 동반되거나 동반되지 않고 이물제거된 양막은 세척 단계에서 세척된다. 바람직하게 세척 단계는 유지 용액 중 이물제거된 양막을 진탕하는 과정을 포함한다.

세척 단계 중 진탕은, 예컨대 진탕기에서 약 2시간 내지 약 5시간, 구체적으로 약 2시간, 약 3시간, 약 4시간 또는 약 5시간 동안 수행될 수 있다. 진탕은 약 50 내지 약 300 분당 회전수(rpm), 바람직하게 약 100 내지 약 200 rpm, 더욱 바람직하게 약 125 내지 약 175 rpm, 더욱더 바람직하게 약 150 rpm으로 수행될 수 있다.

일 구현예에서, 이물제거된 양막은 유지 단계에서 유지 용액 중에 보관되고, 세척 단계는 양막을 진탕기에 운반하여 동일한 유지 용액 중에서 수행된다.

세척 단계 이후, 세척된 양막은 헹굼 단계에서 헹구어진다. 헹굼 단계는 전술된 헹굼 용액 중에서 수행된다. 특정 구현예에서, 헹굼 단계에 사용된 헹굼 용액은 pH 약 7.4로서, NaCl 약 9 g/L, 무수 Na₂HPO₄ 약 0.8 g/L, 그리고 KH₂PO₄ 약 0.14 g/L를 포함한다.

일 구현예에서, 헹굼 단계는 헹굼 용액 중에서 3회 내지 5회 수행된다. 각각의 헹굼 단계는 약 5분 내지 약 30분; 바람직하게 약 10분 내지 약 25분; 더욱더 바람직하게 약 15분 동안 수행될 수 있다.

헹굼 단계는 진탕기에서 약 50 rpm 내지 약 300 rpm, 바람직하게 약 100 rpm 내지 약 200 rpm, 더욱 바람직하게 약 125 rpm 내지 약 175 rpm, 더욱더 바람직하게 약 150 rpm으로 수행될 수 있다.

헹굼 단계는, 이식편으로부터 세척 용액의 성분들뿐만 아니라, 이물제거 단계에서 남겨진 혈액 또는 이물질이 제거되도록 디자인된다.

일 구현예에서, 헹구어진 양막은 건조된다. 건조 단계는 약 5시간 내지 약 25시간, 바람직하게 약 10시간 내지 약 20시간, 더욱더 바람직하게 약 15시간 동안 수행될 수 있다. 일 구현예에서, 건조는 대기압보다 낮은 압력, 예컨대 약 15 mbar 내지 약 60 mbar의 압력에서 수행된다. 감압하에서 진행되는 통상의 건조 과정에 있어서, 건조 단계 개시시에는 약 40 mbar 내지 약 60 mbar, 바람직하게 45 mbar 내지 55 mbar, 더욱 바람직하게 약 50 mbar의 압력이 적용된다. 압력은 도 1에 보인 바와 같이 건조 단계 동안 시간이 경과함에 따라 바뀔 수 있다. 건조 과정 막바지 약 12시간 내지 약 16시간동안의 압력은, 예컨대 약 10 mbar 내지 약 15 mbar일 수 있다.

특정 구현예에서, 건조 단계는 약 15시간 동안, 30℃ 내지 40℃의 온도, 그리고 건조 단계 초기 약 50 mbar로부터 건조 단계 막바지 약 15 mbar까지 감소되는 압력에서 수행된다.

본 발명의 추가 구현예는, 제대로부터 양막 막 건조된 것을 제조하는 방법을 제공하는데, 이 방법은

a) 부분적으로 이물제거된 양막을 수득하는 단계;

b) 혈관 및 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된 양막을 제조하는 단계;

c) 선택적으로 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 항온처리하는 단계;

d) 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계;

e) 세척된 양막을 헹굼 용액 중에서 1회 이상 헹구는 단계; 및

f) 헹구어진 양막을 건조하는 단계

를 포함한다.

부분적으로 이물제거된 양막은 동결된 상태로 수득될 수 있는데, 이러한 경우 동결된 부분 이물제거 양막은 추가 처리가 이루어지기 전에 해동된다. 해동은 약 6시간 내지 약 20시간, 바람직하게는 약 8시간 내지 약 15시간, 더욱 바람직하게는 약 10시간 내지 약 12시간에 걸쳐 수행될 수 있다. 해동은 20℃ 내지 30℃, 바람직하게 22℃ 내지 28℃, 더욱더 바람직하게 약 24℃ 내지 약 25℃의 온도에서 수행될 수 있다.

혈관 및 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된 양막을 제조하는 단계, 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 항온처리하는 단계, 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계, 세척된 양막을 헹굼 용액 중에서 1회 이상 헹구는 단계, 그리고 헹구어진 양막을 건조하는 단계는 전술되어 있으며, 이러한 설명은 부분 이물제거된 양막이 출발 물질인 본 발명의 구현예에 적용될 수 있다.

양막 조직 이식편

본 발명에 따라서 제조된 제대/양막 조직 이식편은 폭이, 예컨대 0.5 cm 내지 4 cm이고, 길이가, 예컨대 2 cm 내지 6 cm일 수 있다.

일 구현예에서, 이식편에는, 어느 면이 제대의 외측으로부터 유래하였고, 어느 면이 제대의 내측으로부터 유래하였는지를 나타내는 표징이 제공된다. 일 구현예에서, 표징은 이식편의 지정된 코너에 제공된 탭이다. 본원에 사용된 바와 같은 언급대상 "탭"이란, 이식편의 모서리로부터 뻗어나온 돌출물을 의미한다. 이 돌출물은, 예컨대 직사각형, 정사각형 또는 삼각형과 같은 형상을 가질 수 있다. 일 구현예에서, 이식편의 상피 면이 위를 향하게 만들기 위해, 탭은 이보다 더 위의 좌측 코너에 존재한다. 탭이 실제로 사용될 때, 이 탭은 또한 사용자가 도구, 에컨대 핀셋으로 조직 이식편을 잡도록 돕는다. 탭은 또한 조직 이식편을 수술 부위에 재배치하는데 유용한데, 예를 들어 사용자는 조직 이식편을 도구, 에컨대 핀셋으로 잡아서 원하는대로 재배치함으로써 이 조직 이식편을 수술 부위에 가져다 놓는 섬세한 작업을 수행할 수 있게 된다.

본 발명에 따라서 제조된 조직 이식편은, 이 조직 이식편의 수분 함량이 20% 미만이 되도록 처리된다. 바람직하게 수분 함량은 약 12% 내지 약 18%이다. 바람직한 구현예에서, 수분 함량은 15% 이하이다.

이식편은, 바람직하게 혈관 또는 장막 조직을 함유하지 않는다. 즉 이식편은, 통상적으로 와튼 젤리 약간을 포함하는 양막 조직으로 이루어져 있거나, 또는 본질적으로 이러한 양막 조직으로 이루어져 있다.

(예컨대 처리 후) 조직 이식편이 건조되었을 때, 이 조직 이식편의 두께는 약 150 μm 내지 약 250 μm, 바람직하게 약 175 μm 내지 약 225 μm이다. 상기에서 언급된 바와 같이, 조직 이식편은 표면을 매끄럽게(예컨대 마루부분이 존재한다면 이것들이 거의 존재하지 않게끔) 만드는 양만큼의 와튼 젤리를 포함한다. 바람직하게 이식편은 그 두께가 자체의 표면 전체에 걸쳐 20%, 15%, 10%, 5%, 2% 미만 또는 심지어 1% 미만으로 가변적이도록 균일하다.

조직 이식편은, 예를 들어 약 25 KGy 미만, 바람직하게 약 15 KGy 내지 약 19 KGy의 e-빔 조사에 의해 멸균될 수 있다.

조직 이식편은 생세포, 글리세롤 또는 얼음 결정을 포함하지 않는다.

일 구현예에서, 이식편은 자체의 백색도를 향상시키기 위해, 예컨대 아스코르브산으로 처리된다.

일 구현예에서, 이식편은 일단 이식되었을 때 감염이 감소하고/감소하거나 예방되도록 이식편을 지속시키는 항미생물 조성물로 코팅되거나, 또는 이식편에는 이러한 항미생물 조성물이 주입된다. 항미생물 조성물은, 예컨대 미생물이 약 0.01% 내지 약 1.0%의 CHG, 바람직하게 약 0.02% 내지 약 0.08%의 CHG에 노출되는 양만큼의 폴리헥사니드(폴리헥사메틸렌 비구아니드, PHMB) 또는 클로르헥시딘 글루코네이트(CHG)(또는 이의 기타 염)일 수 있다. 가장 바람직한 CHG의 농도는 약 0.03% 내지 약 0.05%이다. 이식편은 성장 인자, 소염제 및 줄기 세포를 포함하는(다만 이에 한정되는 것은 아닌) 다른 성분들을 포함할 수 있다. 본원에 기술된 방법에 따라서 제조된 양막 조직 이식편은, 조직 이식편 제조에 사용되었던 양막 중에 존재하던 생물활성 화합물 수준과 유사한 생물활성 화합물 수준을 보인다. 이러한 생물활성 화합물로서는 처리 이전과 이후에 존재하는, 인터루킨, 메탈로프로티나아제의 조직 억제제, 표피 성장 인자, 섬유아세포 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자 및 형질전환 성장 인자를 포함한다. 이러한 생물활성 화합물은, 본 발명의 조직 이식편이 배치되어 수술 절차에 사용될 때 치유를 용이하게 만든다.

유리하게 본 발명의 양막 조직 이식편은 봉합되기 충분한 강도를 가진다. 봉합사는, 그 굵기가 7-0 USP 굵기, 8-0 USP 굵기 또는 심지어 9-0 USP 굵기일 수 있거나 또는 이보다 작을 수 있으며, 이식편을 찢지 않는 것이 유리하다.

조직 이식편은 안팎이 멸균된 제1 호일 포장 내부에 포장되어, 멸균된 제2 포장 내부에 담길 수 있다.

양막 조직 이식편의 용도

양막 조직 이식편은, 예컨대 조직 재생을 돕고, 상처 치유를 보조하는데 사용될 수 있다. 본 양막의 이식편에 대한 예시적 임상 절차 또는 적용예로서는 건 복원술, 경막 결함, 복강내 유착, 복막 재건술, 생식기 재건술, 안구 재건술, 화상 치료, 잇몸 조직 치환술, 신경 복원술, 수술 부위의 치유 촉진, 그리고 생긴지 얼마 안된 상처와 오래된 상처의 일반적 케어를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

조직 이식편은 수술 부위에 그대로 배치될 수 있거나, 또는 재수화된 후 배치될 수 있다. 만일 재수화가 요망되면, 실온의 멸균된 염수 또는 멸균된 젖산 링거 용액(LRS)이 재수화에 사용될 수 있다.

본 발명의 조직 이식편이 건조된 상태로 수술 부위에 배치되거나, 또는 재수화된 후에 수술 부위에 배치될 때, 이 조직 이식편은 이것이 배치된 조직이나 장기를 덮고 이에 부합(conforming)하게 된다. 그러므로 조직 이식편은 이것이 배치된 조직이나 장기에 자가 부착될 수 있다. 조직 이식편의 조직 또는 장기에 대한 부착은, 이 조직 이식편을 해당 부위에 봉합함으로써 용이하게 이루어질 수 있다. 본 발명의 조직 이식편의 자가 부착 특성은 조직 이식편 자체의 코너를 둥글게 디자인함으로써 향상될 수 있다. 둥근 모양의 코너는 날카로운 모양(예컨대 직각 모양)의 코너보다 표적 부위에 더욱 용이하게 부합하므로, 코너를 둥글게 만드는 것은 체내 해당 부위에의 조직 이식편 배치를 용이하게 해준다. 조직 이식편이 조직이나 장기에 부합하며 부착되긴 하지만, 이는 파열되거나 붕괴되지 않고 사용자, 예컨대 외과의사에 의해 재배치되기에 충분한 강도를 가진다.

조직 이식편이 이식되었다 하면, 8주, 10주, 12주, 16주 또는 이 이상으로 제자리에 유지된다. 유리하게 본 발명의 조직 이식편은, 예를 들어 수술 부위에서의 장벽 기능을 통해 숙주의 면역 반응이 유리하게 개질됨으로 말미암아 흉터 조직이 생기는 것을 예방하거나 줄이는 것을 돕는데 사용될 수 있다.

본원에 사용된 바와 같이, 단수를 나타내는 형태 "하나(a)", "하나의(an)" 및 "본(the)"은, 내용중 명백하게 달리 명시되지 않는 한, 복수를 나타내는 형태도 포함하도록 의도된다. 더욱이 "~를 포함하는(including)", "~를 포함하다(include)", "~를 가지는", "~를 가지다", "~와 함께"와 같은 용어 또는 이것들의 변형어가 상세한 설명 및/또는 특허청구범위에서 사용되는 한, 이러한 용어들은 "~를 포함하는(comprising)"과 같은 용어와 유사한 방식으로 포함되도록 의도된다.

"약" 또는 "대략적으로"란 용어는, 당 분야의 숙련자에 의해 측정되는 바에 따르면 부분적으로 해당 값이 어떻게 측정 또는 확정되는지, 즉 측정 시스템의 한계들에 의존하게 될 어떤 구체적인 값에 대해 허용 가능한 오차 범위 내에 있음을 의미한다. 예를 들어 "약"은 당 분야의 실무에 있어서 표준 편차가 1 이하이거나 1을 초과함을 의미할 수 있다. 대안적으로 "약"은 주어진 값의 0% 내지 20% 이하, 0% 내지 10% 이하, 0% 내지 5% 이하, 또는 1% 이하의 범위를 의미할 수 있다. 대안적으로 특히 생물 시스템이나 과정에 대하여 상기 "약"이란 용어는 어떤 값이, 바람직하게 5자리 이하, 더욱 바람직하게 2자리 이하와 같은 (소수점)자릿수(order of magnitude) 이하임을 의미할 수 있다. 구체적인 값이 본 명세서와 특허청구범위에 기술되어 있는 경우, 달리 진술되지 않는 한, "약"이란 용어의 의미는 구체적인 값에 대하여 허용 가능한 오차 범위 이내임이 가정되어야 할 것이다. 성분들의 특정량만큼을 함유하는 조성물에 관한 내용에 있어서"약" 또는 "대략적으로"라는 용어가 사용될 때, 이 조성물은 변차(오차 범위)가 해당 값의 0% 내지 10% 부근인(즉 X±10%인), 진술된 양만큼의 성분을 함유하는 것이다.

본 발명에 있어서, 범위는 해당 범위 내에 있는 값이 장황하게 제시되고, 일일이 그리고 모두 기술되는 것을 피하기 위해 약칭으로 진술된다. 적당한 경우, 어떤 범위 내에 있는 임의의 적당한 값은 상한값과 하한값, 즉 해당 범위의 종말값(terminus)들로서 선택될 수 있다. 예를 들어 범위 0.1 내지 1.0은 종말값들이 0.1과 1.0임을 나타낼 뿐만 아니라, 중간값이 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9이며, 모든 중간값의 범위는 0.1 내지 1.0에 포함됨, 예컨대 0.2 내지 0.5, 0.2 내지 0.8, 0.7 내지 1.0 등임을 나타내기도 한다. 적어도 2개의 유의미한 아라비아 숫자로 나타내어지는 값으로서 어떤 범위에 포함되는 값이 상정되는데, 예를 들어 5 내지 10의 범위는 5.0과 10.0 사이의 모든 값뿐만 아니라, 종말값들을 포함하여 5.00 내지 10.00 사이의 모든 값들을 나타내는 것이다.

본원에 인용 또는 언급된 모든 특허, 특허 출원, 가명세서 특허출원 및 공보는, 이것들이 본 출원 명세서의 명백한 교시사항들과 모순되지 않는 한, 그 안에 포함된 모든 도면과 표들을 비롯하여 전체로서 참조로 인용되어 있는 것이다.

이하, 본 발명을 실시하기 위한 절차를 설명하고 있는 실시예가 제공된다. 이 실시예들은 제한적인 것으로서 해석되어서는 안될 것이다. 모든 백분율은 중량을 기준으로 한 것이며, 모든 용매의 혼합비는 달리 명시되지 않는 한 부피를 기준으로 한다.

실시예 1 - 벤치-탑(bench-top) 수행방식의 인간 제대 막 처리

본 실시예는 조직과, 조직내 체류하는 어떤 과정의 잔류물로부터 물질을 추출하기 위한 절차를 제공한다.

본 실시예에 적용된 습식 처리 시간은, 시험에 들어가기 전에 조직으로부터 성장 인자 또는 세포외 기질의 구성원들과 같은 물질들의 추출 잠재성을 최대화하도록 의도되었다. 더 온화한 처리 조건이 적용되었을 때, 추출은 이루어지기 쉽지 않았다.

뿐만 아니라, 회수 이후이자 동결 이전에 제대 절단편을 개방하고, 기질면으로부터 조직 괴를 제거함으로써 제조된 조직이 사용되면, 이물제거 전 해동 및 회수 과정 중에 조직으로부터 물질이 확산되어 나올 때의 표면적이 최대화되었다. 세제에 의한 세척과 건조 과정 사이의 일련의 헹굼 시에 있어서 시간 및 부피의 감소는 처리 제제의 체류 잠재성을 증가시켜, 생체적합성이 영향받을 위험을 최대로 만들었다.

장비:

1. 진탕 항온처리기

2. 생물안전작업대

3. 진공 건조 오븐

4. 진공 밀봉기

5. 저울

6. 푸쉬 게이지(push gauge)

7. 냉장기

이물제거

조직을, 이미 유의미한 이물제거가 마쳐진 동결 상태로 수득하였다. 이와 같은 "예비 이물제거"는 조직 괴와 다양한 양의 혈관들을 제거하였다. 동결된 조직을 상온(약 24℃)에서 밤새도록 해동시켰다. 이때 소요된 평균 해동 시간은 15시간 21분(14시간 34분 내지 17시간 03분 범위)이었다.

이물제거는, 개방 절단하는 과정과, 남아있던 임의의 혈관들을 핀셋으로 제거하는 과정을 수반하였다. 그 다음, 조직이 자리잡고 있는 면 위의 모든 조직, 즉 Adson 핀셋으로 꽉 잡을 수 있었던 조직(예컨대 막 그 자체를 잡지 않고도 잡을 수 있는, 조직의 "마루"들)이 제거될 때까지, 미세 가위(curved iris scissor)로 조직 괴(주로 와튼 젤리)를 제거하였다.

제대의 평균 길이는 44.5 cm(32 cm 내지 68 cm 범위)였다. 이물제거는, 두께 약 1300 ± 300 마이크론(510 마이크론 내지 1900 마이크론 범위)인 습윤 조직 막을 생성하였다.

이물제거 직후 미처리 조직 막을 수집하였으며, 측정이 이루어진 후 막을 멸균 원추형 관에 담아 건조 단계가 수행될 때까지 냉장기에 보관하여 두었다.

이물제거 직후 처리 시료도 또한 수집하여 측정하였는데, 다만 이후에는 건조 단계가 수행될 때까지 제대 나머지와 함께 처리하였다.

처리

이하 표 1은, 본 실시예에 있어서 과정의 운영 지속기간과 설정 값들을 보여준다. 어떤 단계에 개별 공여자가 언급되었을 때, 명시된 경우를 제외하고 처리 운영이 3회 이루어졌다면 n은 3이다.

[표 1]

건조

건조는 이하에 기술된 바와 같이 수행하였다.

[표 2]

본 건조 절차는 약 30℃ 내지 약 40℃, 바람직하게 약 33℃ 내지 약 37℃, 더욱더 바람직하게 약 34℃ 내지 약 36℃, 그리고 구체적으로 약 35℃에서 조직을 건조시켰다. 본 건조 단계는 중 진공 하에서 수행하였다. 최종 진공 압력(절대압력)은 약 10 mBar 내지 약 20 mBar, 바람직하게 약 12 mBar 내지 약 18 mBar, 더욱더 바람직하게 약 14 mBar 내지 약 16 mBar, 그리고 구체적으로는 약 15 mBar일 수 있다. 그러나 건조 과정 중 임의의 시점에서의 진공 압력은 조직의 수분 함량과 관련이 있었다.

건조 시간은 15시간 내지 16시간이었다(실제 시간은 압력과 온도가 충족될 때까지 처음 단계가 지속됨에 따라 가변적일 수 있고, 처음 조건을 기준으로 가변적일 것임에 주목한다). 예를 들어 일 구현예에서, 요구되는 온도 및 압력에는 약 1분 내지 약 10분 이내, 약 2분 내지 약 5분 이내, 또는 약 2분 내지 약 3분 이내에 도달하였다.

3회의 절차진행 운영에 대한 압력 및 온도 프로필을 도 1에 보였다.

3회 운영 모두에 있어서, 챔버내 압력은 운영 개시 후 730분이 될 때까지 대략적으로 15 mBar였다. 운영이 개시된지 약 50분에 압력이 증가하는 것이 관찰되었던 것과 같이, 대략 동일한 시간 프레임 안에 챔버 앞 유리창 내부에 응결이 일어나는 것이 관찰되었다. 30 mBar 및 25 mBar 사이의 압력 플롯에는, 1차 건조가 종료되었음(즉 다른 분자에 결합하지 않은 수분이 제거되었음)을 나타낼 수 있는 "숄더(shoulder)" 구역이 관찰되었다. 챔버 내 온도는 설정값에 도달한 이후 운영 내내 설정값으로부터 0.5℃ 미만으로 가변적이었다.

대기로부터 수분이 흡수될 가능성을 줄이기 위해, 여전히 건조 백 안에 있는 건조 조립체를 폴리 백 안에 넣고, (만일 풀칠 및 포장이 바로 시작되지 않았으면) 사용 시까지 이 백을 집 타이(zip tie)로 밀봉하여 두었다. 처리 및 미처리 시료들은, 건조시 평균 질량 손실율 95%를 보였다(표 3).

[표 3]

외관 및 최종 크기측정

메스와 자를 사용하여 시료의 크기를 수작업으로 측정하였다. 품번이 매겨진 시료로서, 미생물오염도(bioburden) 측정용으로 사용할 시료를 대상으로, 우선 고압멸균된 도마를 사용하여 그 크기를 측정하였다. 이후 cm 단위로 격자가 미리 인쇄되어 있는 1회용 도마를 사용하여 각 운영에 있어서의 품목들의 크기를 측정하였다. 이 1회용 도마를 증기 멸균하긴 했지만, 70% 이소프로필 알코올로 세정하고 공기 건조한 다음에 사용하였다.

조직 두께

측정의 유의미한 수치를 고려하였을 때, 이물제거 후 습윤 조직의 두께는 1300 ± 300 마이크론이었고, 건조 조직의 두께는 200 ± 60 마이크론이었다. 습윤 조직에 대해 관찰한 두께 범위는 510 마이크론 내지 1900 마이크론이었다(24개 시료; 64개 측정치). 건조 조직에 대해 관찰한 두께 범위는 50 마이크론 내지 300 마이크론이었다(24개 시료; 72개 측정치).

[표 5]

[표 6]

[표 7]

결론

조직을 상온(약 24℃)에서 밤새도록 14시간 내지 18시간 동안 해동하였다. 이물제거 결과, 두께 약 1.3 mm인 습윤 막을 수득하였는데, 이 두께는 건조 후 약 0.2 mm까지 얇아졌다. 건조시 관찰된 중량 손실율은 모든 시료에 대해서 약 95%였다.

표 6은, 시험된 습식 처리 조건과 대안적 과정에 적용가능한 조건을 요약한 것이다. 적용가능한 대안적 과정의 조건은, (단계 3 내지 7의 경우, 시간, 진탕 속도 및 온도의 증가를 통해) 잔류 처리 제제의 더 큰 제거 가능성을 제공하면서, 전반적으로는 조직에 더 온화한(주로 총 접촉 시간이 더 짧은) 처리 조건으로 선택하였다.

표 7은, 시험된 건조 처리 조건과 대안적 과정에 적용가능한 조건을 요약한 것이다. 적용가능한 대안적 과정의 조건은, 관찰된 건조 상태가 적어도 본 프로토콜에서 관찰되는 건조 상태처럼 확고하게 유지되는 것을 보장하도록 선택하였다.

마지막 유지 단계로서 질소 퍼징(nitrogen purging)에 대한 대안적 해결책으로서는, 예컨대 가열 부재를 끄는 것과 진공상태를 유지시키는 것이 가능하다. 본 프로토콜에서 제조된 시료는 특성규명 시험에 적당하였다.

Claims (41)

1. 제대로부터 양막 조직 이식편 건조된 것을 제조하기 위한 방법으로서,
   a) 강을 가지는 제대 양막의 세로 절단편을 만들어, 강에 있는 내용물을 노출시키는 단계;
   b) 상기 강의 내용물로부터 혈관과 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된 양막을 제조하는 단계;
   c) 선택적으로 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 항온처리하는 단계;
   d) 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계;
   e) 세척된 양막을 헹굼 용액 중에서 1회 이상 헹구는 단계; 및
   f) 헹구어진 양막을 건조하는 단계
   를 포함하는 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 세로 절단편은 제대 전체 길이에 걸쳐 제조되는 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 유지 용액은
   a) Tween-20 0.4% (v/v) 내지 0.6% (v/v), 바람직하게 약 0.5% (v/v);
   b) 항미생물 화합물;
   c) NaCl 7 g/L 내지 10 g/L; 및
   d) pH 6.5 내지 7.0인 완충제
   를 포함하는 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 용액은
   a) Tween-20 0.5% (v/v);
   b) 폴리헥사메틸렌 비구아니드 하이드로클로라이드 약 0.05% (w/v);
   c) NaCl 9 g/L; 및
   d) pH 6.7 ± 0.1인 적당한 완충제
   를 포함하는 방법.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세척 단계는 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 진탕시키는 과정을 포함하는 방법.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세척 단계는 약 3시간 동안 수행되고, 상기 진탕은 약 100 내지 약 200 분당회전수로 수행되는 방법.
7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 용액은
   a) NaCl 7 g/L 내지 10 g/L;
   b) 무수 Na₂HPO₄ 0.5 g/L 내지 1.5 g/L; 및
   3) KH₂PO₄ 0.1 g/L 내지 0.2 g/L
   를 포함하고, pH가 약 7.4인 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 용액은 NaCl 약 9 g/L, 무수 Na₂HPO₄ 약 0.795 g/L 및 KH₂PO₄ 약 0.144 g/L을 포함하고, pH가 약 7.4인 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 단계는 헹굼 용액 중에서 3회 내지 5회 수행되는 방법.
10. 제9항에 있어서, 매 헹굼 단계는 약 10분 동안 약 100 rpm 내지 약 200 rpm으로 수행되는 방법.
11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이물제거된 양막은 세척 단계 전 약 4℃에 보관되는 방법.
12. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조 단계는 약 15시간 동안 30℃ 내지 40℃의 온도에서 15 mBar 내지 50 mBar의 압력 하에 수행되는 방법.
13. 건조된 양막 막을 제대로부터 수득하기 위한 방법으로서,
    a) 부분 이물제거된 양막을 수득하는 단계;
    b) 혈관과 와튼 젤리를 제거하여, 이물제거된 양막을 제조하는 단계;
    c) 선택적으로 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 항온처리하는 단계;
    d) 이물제거된 양막, 그리고 (만일 항온처리가 진행되었다면) 항온처리된 양막을 유지 용액중에서 세척하는 단계;
    e) 세척된 양막을 헹굼 용액 중에서 1회 이상 헹구는 단계; 및
    f) 헹구어진 양막을 건조하는 단계
    를 포함하는 방법.
14. 제13항에 있어서, 상기 부분적으로 이물제거된 양막은 동결된 상태로 수득되고, 상기 방법은 부분 이물제거된 동결 양막을 해동하는 단계를 포함하는 방법.
15. 제14항에 있어서, 상기 해동은 24℃에서 약 10시간 내지 약 15시간 동안 수행되는 방법.
16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 용액은
    a) Tween-20 0.4% (v/v) 내지 0.6% (v/v), 바람직하게 약 0.5 % (v/v);
    b) 항미생물 화합물;
    c) NaCl 7 g/L 내지 10 g/L;
    d) pH 6.7 내지 7.0인 완충제
    를 포함하는 방법.
17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유지 용액은
    a) Tween-20 0.5% (v/v);
    b) 폴리헥사메틸렌 비구아니드 하이드로클로라이드 약 0.05% (w/v);
    c) NaCl 9 g/L; 및
    d) pH 6.7 ± 0.1인 적당한 완충제
    를 포함하는 방법.
18. 제13항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 세척 단계는 이물제거된 양막을 유지 용액 중에서 진탕하는 과정을 포함하는 방법.
19. 제18항에 있어서, 상기 세척 단계는 약 3시간 동안 수행되고, 상기 진탕은 약 100 내지 약 200 분당회전수로 수행되는 방법.
20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 용액은
    a) NaCl 7 g/L 내지 10 g/L;
    b) 무수 Na₂HPO₄ 0.5 g/L 내지 1.5 g/L; 및
    3) KH₂PO₄ 0.1 g/L 내지 0.2 g/L
    를 포함하고, pH가 약 7.4인 방법.
21. 제13항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 용액은 NaCl 약 9 g/L, 무수 Na₂HPO₄ 약 0.795 g/L 및 KH₂PO₄ 약 0.144 g/L을 포함하고, pH가 약 7.4인 방법.
22. 제13항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 헹굼 단계는 헹굼 용액 중에서 3회 내지 5회 수행되는 방법.
23. 제22항에 있어서, 매 헹굼 단계는 약 10분 동안 약 100 rpm 내지 약 200 rpm으로 수행되는 방법.
24. 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 이물제거된 양막은 세척 단계 전 약 4℃에 보관되는 방법.
25. 제13항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 건조 단계는 약 15시간 동안 30℃ 내지 40℃의 온도에서 15 mBar 내지 50 mBar의 압력 하에 수행되는 방법.
26. 제1항 내지 제25항 중 어느 한 항에 의한 방법에 의하여 제조된 양막 조직 이식편.
27. 매끈한 상태를 달성하는데 충분한 와튼 젤리와 제대 양막의 단일 막을 포함하고, 수분이 20% 미만이며, 두께가 150 μm 내지 250 μm 인 양막 조직 이식편.
28. 제27항에 있어서, 글리세롤을 포함하지 않는 조직 이식편.
29. 제27항 또는 제28항에 있어서, 양막의 단일 층과, 매끈한 상태를 달성하는데 충분한 와튼 젤리로 본질적으로 이루어져 있고, 수분이 20% 미만이며, 두께가 150 μm 내지 250 μm 인 조직 이식편.
30. 제27항 내지 제29항 중 어느 한 항에 있어서, 8-0 USP 봉합사로 봉합되기 충분한 강도를 가지는 조직 이식편.
31. 제27항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서, 두께가 20%를 초과하여 가변하지 않는 조직 이식편.
32. 제27항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서, 조직 이식편의 상피 면과 조직 이식편의 기질 면을 구별해주는 표징을 포함하는 조직 이식편.
33. 제32항에 있어서, 상기 표징은 이식편의 지정된 구역으로부터 뻗어 나온 돌출물인 조직 이식편.
34. 제33항에 있어서, 상기 돌출물은 직사각형, 정사각형 또는 삼각형의 탭인 조직 이식편.
35. 제33항 또는 제34항에 있어서, 상기 돌출물은 핀셋으로 잡기에 적합하도록 디자인된 조직 이식편.
36. 제27항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서, 조직 이식편 제조에 사용되었던 양막 중에 존재하던 생물활성 화합물의 수준과 유사한 생물활성 화합물 수준을 보이는 조직 이식편.
37. 제36항에 있어서, 상기 생물활성 화합물은 인터루킨, 메탈로프로티나아제의 조직 억제제, 표피 성장 인자, 섬유아세포 성장 인자, 혈소판 유래 성장 인자, 혈관 내피 성장 인자 및 형질전환 성장 인자를 포함하는 조직 이식편.
38. 제27항 내지 제37항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조직 이식편은 조직이나 장기 위에 놓였을 때 이 조직이나 장기에 부합하며 부착되는 조직 이식편.
39. 제38항에 있어서, 상기 조직 이식편은 조직이나 장기에 부합하며 부착된 후에는 사용자에 의해 재배치되더라도 붕괴되거나 찢어지지 않고 재배치되는 조직 이식편.
40. 제27항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 조직 이식편은 조직이나 장기 위에 놓였을 때 적어도 8주, 적어도 10주, 적어도 12주, 적어도 16주 또는 이 이상의 기간 동안 제자리에 유지되는 조직 이식편.
41. 제40항에 있어서, 상기 조직 이식편은 조직이나 장기 위에 놓였을 때 적어도 16주 동안 제자리에 유지되는 조직 이식편.

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