Introduzione

L’invenzione consiste in un nuovo metodo per produrre particelle di matrice ossea completamente demineralizzata (DBM), innesto utilizzato per stimolare la rigenerazione dell’osso.

L’osso è un tessuto ad elevata capacità autoriparativa, tuttavia se viene a mancare una parte consistente di tessuto osseo è necessario assicurare la continuità dei due monconi tramite un biomateriale al fine di stimolare e favorire i processi rigenerativi. Oggi esiste in commercio una vasta gamma di sostituti ossei,. in particolare la matrice di osso corticale demineralizzata (DBM) rappresenta un innesto di grande interesse in quanto ha la capacità di stimolare la rigenerazione ossea (osteoinduzione) grazie al mantenimento dell’ attività biologica di fattori di crescita e di differenziamento presenti al suo interno, come ad esempio le proteine morfogenetiche dell’osso (BMP). Tuttavia, la proprietà osteoinduttiva della DBM dipende fortemente da tre fattori chiave: 1) entità della rimozione della componente minerale dell’osso, la quale influisce sulla farmacodinamica del rilascio dei fattori biologici all’esterno; 2) integrità molecolare dei fattori stessi strettamente correlata al mantenimento dell’ attività biologica, la quale dipende notevolmente dalla rapidità del processo di rimozione della componente minerale; 3)  dimensione delle particelle di DBM.

Caratteristiche Tecniche

In generale, quando si produce la DBM si deve cercare un bilanciamento tra velocità e qualità della demineralizzazione; infatti se da un lato una rapida procedura consente di mantenere integri i fattori biologici intrinseci, dall’altro il processo di rimozione della componente minerale richiede tempo.

Il metodo è stato messo a punto su osso ovino. L’ ovino è il modello di elezione nella ricerca ortopedica, in quanto ha dimensioni fisiche simile a quelle umane e permette di utilizzare la stessa tipologia di strumentazione che si usa in clinica.

L’innovazione presentata del nuovo metodo rispetto alle tecnologie esistenti, consiste nell’aver sviluppato una procedura che conduce alla rimozione della componente minerale fino al 99,8% del totale, riducendo contemporaneamente il tempo di esposizione all’acido cloridrico a poco più di un’ora. Inoltre si è dimostrato che l’adesione delle cellule mesenchimali staminali alle particelle di DBM dipende dalle dimensioni di quest’ultime e, sulla base di questo dato, è stata individuata la dimensione ottimale delle particelle e definita la tecnica più opportuna per isolarle sulla base della loro granulometria.

Riassumendo, l’invenzione rende disponibile una DBM costituita da particelle in un intervallo di dimensioni ben definito con qualità potenzialmente superiori a quelle oggi disponibili, sia perché la nuova procedura permette una rimozione praticamente integrale della componente minerale, sia perché i tempi di suddetta rimozione sono molto brevi, dunque poco dannosi nei confronti della componente biologicamente attiva dell’osso trattato.

Infine, l’intera metodica produttiva può essere traslata in ambienti a contaminazione controllata.

 

Possibili Applicazioni

• Produzione paste iniettabili osteoinduttive;
• possibilità di incrementare, o addizionare, proprietà osteoinduttive ad altre tipologie di innesti ortopedici;
• riempimento di cisti ossee rimosse chirurgicamente;
• ricostruzioni in chirurgia odontostomatologica, come il rialzo di seni mascellari.

Vantaggi

• Rimozione quasi completa della componente minerale e conseguente miglioramento del rilascio di fattori di crescita e di differenziazione;
• tempi di produzione ridotti, dunque abbassamento dei costi di produzione e miglior conservazione dell’ attività dei fattori biologici intrinseci alla matrice ossea;
• tecnica compatibile con tecnologie adatte al mantenimento della catena della sterilità (clean room);
• individuazione di un intervallo ben definito di dimensione delle particelle di DBM ottimale per favorire l’ adesione cellulare.