BRPI0704227B1

BRPI0704227B1 - Produto Farmacêutico para Modular a Formação Óssea

Info

Publication number: BRPI0704227B1
Application number: BRPI0704227-2A
Authority: BR
Inventors: André Arigony Souto; Sérgio Alexandre Gehrke
Original assignee: União Brasileira De Educação E Assistência - Ubea
Priority date: 2007-04-16
Filing date: 2007-04-16
Publication date: 2019-09-17
Also published as: WO2008124907A2; US20100112083A1; EP2152254A2; BRPI0704227A2; EP2152254B1; EP2152254A4; WO2008124907A3; WO2008124907A8

Abstract

produto farmacêutico para modular a formação óssea, processo para modular a formação óssea. a presente invenção proporciona um produto farmacêutico e um processo de regeneração e neoformação óssea, utilizando moduladores sirtuína, como o resveratrol e/ou o trans-resveratrol. dentre as diversas vantagens da invenção, o uso da mesma proporciona uma substancial aceleração do processo de integração de biomateriais ao organismo, diminuindo acentuadamente o tempo de recuperação do órgão lesado, ou perdido.

Description

Campo da Invenção

A presente invenção está relacionada a um produto farmacêutico e-seu use—para regeneração e neoformação óssea de vertebrados. Mais especificamente, o produto farmacêutico da invenção e seu uso compreende compostos moduladores de sirtuina, escolhido do grupo que compreende resveratrol, transresveratrol e combinações dos mesmos, um veículo farmaceuticamente aceitável e, adicionalmente, um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, escolhido do grupo que compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontolóqicas e combinações dos mesmos, como é o caso de alguns derivados do resveratrol. A presente invenção apresenta a vantagem de proporcionar a aceleração da integração de biomateriais ao organismo, diminuindo acentuadamente o tempo de recuperação do órgão lesado ou perdido, tendo aplicação. A presente invenção tem grande aplicação na área médica, particularmente nas áreas Ortopédica e Odontológica.

Antecedentes da Invenção

A utilização de implantes aloplásticos na ortopedia mundial é uma realidade cada vez mais constante. A sua previsibilidade faz com que novos horizontes na regeneração de pacientes mutilados se tornem viáveis para a medicina atual. As técnicas cirúrgicas para tal foram desenvolvidas e aperfeiçoadas nos últimos anos, bem como os materiais empregados para essa finalidade. Atualmente, o implante aloplástico tem uma grande aceitabilidade dentro da área da saúde, mais especificamente dentro da área odontológica. Além disso, tem sido usado como uma solução para muitos casos que até então não se apresentavam satisfatórios ou solúveis, tanto para profissionais como para os pacientes. Entretanto, para ser considerado bemsucedido, o implante tem que apresentar uma conexão direta entre o osso vivo e o titânio. Nesse sentido um aspecto fundamental é a ósseo-interação, que se entende como uma conexão estrutural e funcional entre o implante e o tecido

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2/11 ósseo. Esse conceito define, de uma maneira clínica, um fenômeno biológico caracterizado pela ausência relativa de tecido mole na interface implante/osso.

Uma importante fase da ósseo-integração é a fase osteogênica, que é caracterizada pela neoformação óssea, a qual se inicia quando ocorre diferenciação dos primeiros osteoblastos na região peri-implatar. A preparação do leito para a instalação do implante libera proteínas morfogenéticas para a formação do novo tecido ósseo. Esse processo constitui a osteoindução e a associação das funções dessas proteínas e dos osteoblastos desencadeia o processo da neoformação óssea.

Em 2006 foi demonstrado que o produto natural trans-resveratrol promove a diferenciação seletiva das células mesenquimais em osteoblastos por ativação da proteína sirtuina - Sirtl (Carl-Magnus Backesjo, et al. J. Bone and Miner Res. 2006). O trans-resveratrol é modulador de sirtuinas e pode regular compostos para cima ou para baixo, gerando mudanças na propriedade funcional ou na atividade biológica das sirtuinas. Quando o modulador regula para cima, diz-se que houve uma ativação ou estimulação da propriedade funcional e quando o modulador regula para baixo houve inibição dessa propriedade, ou da atividade biológica da sirtuina.

A sirtuina é membro da família das proteínas desacetilases sirtuinas, ou preferencialmente das famílias Sir2, na qual se inclui a levedura Sir2, a C. elegans Sir-2.1, e humana SIRT1 e SIRT2. Os moduladores da proteína sirtuina, como derivados de resveratrol, acridinas, quinolona, de heterocíclicos, de tetrahidroquinoxalinona, de N-benzimidazolillalquil-Amida e de Ν,Ν'-diciclico isotiourea atuam para minimizar ou eliminar doenças ligadas ao envelhecimento, e doenças crônico-degenerativas dos sistemas circulatório e neurológico, tais como enfermidades oculares, psicopatologias, diabetes, câncer, obesidade.

A literatura patentária contempla alguns documentos relacionados a processos de ósseo-integração. Embora nenhum dos documentos encontrados antecipe ou sequer sugira, ainda que indiretamente, o conceito inventivo da presente invenção, são aqui citados alguns documentos utilizados como referência.

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O pedido internacional de patente WO 2005/069998, intitulado Novel sirtuin activating compounds and methods for making the same”, descreve preparação de compostos de estilbeno utilizados em alimentos, cosméticos e indústria farmacêutica que envolve acoplamento de ligantes do tipo carbeno Nheterocíclico na presença de uma base com haletos de benzoíla e pares acoplados de estireno.

O pedido internacional de patente WO 2006/094237, intitulado “Acridine and quinoline dervatives as sirtuin modulators”, descreve novos derivados ativos de quinolina, como moduladores de sirtuina úteis, por exemplo, para tratar e impedir a morte ou envelhecimento de células.

O pedido internacional de patente WO 2006/094210, intitulado “Tetrahydroquinoxalinone sirtuin modulators”, descreve novos derivados moduladores de sirtuina tetrahidroquinoxalinona, usados para tratamento e/ou prevenção de doenças, incluindo o câncer.

O pedido internacional de patente WO 2006/094209, intitulado “Nbenzimidazolylalkyl-substituted amide sirtuin modulators”, descreve novos compostos benzimidazol que são moduladores de sirtuina usados para tratamento ou impedir certos tipos de doenças, como, por exemplo, câncer, obesidade e doenças neurodegenerativas. Esses compostos são usados para aumentar o tempo de vida das células.

O pedido internacional de patente WO 2006/094233, intitulado “N,ridicyclic isothiourea sirtuin modulators”, descreve novos compostos moduladores da proteína sirtuina e métodos de utilização dos mesmos. Os compostos moduladores de sirtuina podem ser usados para aumentar o tempo de vida de uma célula, e servem para tratar ou impedir uma variedade de doenças, tais como obesidade, diabetes, doenças cardiovasculares e doenças neurodegenerativas.

O pedido internacional de patente WO 2006/127987, intitulado “Treatment of eye disorders with sirtuin modulators”, descreve moduladores de sirtuina, particularmente ativadores de sirtuina, que são utilizados em tratamento de falhas na visão. Em geral, moduladores de sirtuina inibem a progressão da debilidade da visão. A invenção inclui também formulações

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4/11 farmaceuticamente aceitáveis de moduladores de sirtuina, particularmente formulações oftalmicamente aceitáveis.

O pedido internacional de patente WO 2006/138418, intitulado “Improvement of cognitive performance with sirtuin activators”, descreve um método que pode incluir a administração de um agente que aumente o nível da proteína ou atividade da sirtuina, tal como a SIRTI.

O pedido internacional de patente WO 2006/104586, intitulado “Methods of diagnosis and treatment of metabolic disorders”, descreve diagnósticos de doenças metabólicas, tais como diabetes ou obesidade, envolve análise do nível de expressão de sirtuina 3 ou sirtuina 2 ou atividade em amostras isoladas do sujeito.

O pedido internacional de patente WO 2006/102557, intitulado “Treatment of protein degradation disorders”, descreve um tratamento de um paciente que sofre ou é suscetível a doenças de degradação de proteína, como por exemplo câncer. Além disso, envolve uso de um inibidor de degradação da proteína.

O pedido internacional de patente WO 2006/091582, assim como os pedidos WO 2006/043166, WO 2005/099785, WO 2005/000373, WO 2004/103423, estão relacionados com a modificação ou a cobertura do implante feito de titânio.

O pedido internacional de patente WO 2005/104988, intitulado Osteogenic implants with improved osteointegration properties, relata a impregnação da superfície do implante com uma solução contendo sialoproteina óssea recombinante ou His-Myc-Ek-BSP para induzir a diferenciação das células mesenquimal. O pedido internacional de patente WO 2004/024199 utiliza proteínas ósseas indutivas, denominadas “Bone Morphogenetic Protein” para mesma finalidade.

Os processos com proteínas recombinantes Bone Morphogenetic Protein são atualmente uma tendência mundial para essa finalidade. Entretanto, a industrialização desse sistema é de elevado custo, não sendo uma alternativa viável atualmente.

O pedido internacional de patente WO 2005/099785, intitulado “Osteogenic composite matrix, method for the production thereof and implant

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5/11 and scaffold for tissue engineering provided with a coating formed by said osteogenic composite matrix”, refere-se à adição de componentes de colágenos em uma matriz extracelular para acelerar a osseoindução.

O pedido internacional de patente WO 2003/082300, intitulado ”Use of carbon-2-modified-vitamin d analogs to induce the formation of new bone”, relata a incorporação de derivados de 1a,25-dihydroxivitamina D3 para estimular osteoblastos na formação de osso novo.

O pedido internacional de patente WO 1995/13099, intitulado Osseointegration promoting implant composition, implant assembly and method therefor”, descreve a utilização do fator de crescimento β1 (TGF-βΙ) para promover a osseointegração em implante de ossos.

Tendo em vista todos os documentos apresentados anteriormente, observa-se que na literatura patentária não foram encontrados documentos relacionando o trans-resveratrol ao processo de osseointegração, ou osseoindução, ou moduladores de sirtuina e osseointegração (osseoindução). Os documentos acima encontrados fazem referência a outros processos que acelaram o processo de osseointegração, não infringindo assim o escopo da invenção.

A presente invenção tem grande habilidade para proporcionar o estímulo na proliferação de células com potencial de formação óssea, tanto quantitativamente, quanto qualitativamente. A descrição detalhada da invenção ajudará no melhor entendimento da presente invenção.

Sumário da Invenção

Em um dos aspectos da invenção, sendo, portanto, um de seus objetos, é proporcionado um produto farmacêutico modulador da formação óssea compreendendo de 2 a 15% p/p de pelo menos um modulador de sirtuina derivado de resveratrol, compreendendo resveratrol, trans-resveratrol e suas combinações, pelo menos um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, escolhido do grupo que compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontolóqicas e combinações dos mesmos, e veículo farmaceuticamente aceitável, proporcionando alta capacidade de

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6/11 diminuição do tempo de recuperação do órgão lesado, ou perdido, através da sua integração ao organismo.

Em um aspecto preferencial do produto da presente invenção, o modulador de sirtuina é o trans-resveratrol presente numa concentração de 5% a 10% p/p e, mais preferencialmente, numa concentração de 10% p/p.

Em outro aspecto preferencial, o produto da presente invenção é para ser utilizado em vertebrados, incluindo humanos, um dos objetos da presente invenção um produto compreendendo um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, compreendendo osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses—ortopédicas—ou—odontológicas—e—combinações—dos—mesmos, proporcionando alta capacidade de diminuição do tempo de recuperação do órgão lesado, ou perdido, através da sua integração ao organismo.

Em um segundo aspecto da invenção, sendo, portanto, outro de seus objetos, é proporcionado o uso de um produto farmacêutico modulador da formação óssea do tecido alvo para preenchimento associado a um biomaterial compatível, escolhido do grupo que compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontológicas e combinações dos mesmos.

Em outro aspecto, é proporcionado o uso de um produto farmacêutico para vertebrados, incluindo humanos.

Em outro aspecto preferencial, a presente invenção utiliza um veículo farmaceuticamente aceitável e, adicionalmente, um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, escolhido do grupo gue compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontológicas e combinações dos mesmos.

Estes e outros objetos da presente invenção serão melhor compreendidos e valorizados a partir da descrição detalhada da invenção e das reivindicações anexas.

Breve descrição das figuras

A Figura 1 demonstra o início da ossificação no grupo controle (GC), na qual é muito mais lenta quando comparada aos grupos experimentais (G1 e

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G2). São ilustradas várias áreas de tecido não duro após 6 semanas, mas em modificação (tecido cicatricial apenas).

A Figura 2 demonstra o preenchimento do leito cirúrgico em sua totalidade no grupo experimental 1 (G1). Nota-se que o processo de transformação em tecido ósseo apresentou, nas 6 semanas, várias áreas (ilhas) sem a visualização de células com potencial osteogênico, indicando necessidade de maior tempo de espera para o completo restabelecimento dessa estrutura óssea.

A Figura 3 demonstra a aceleração no processo de reabsorção do material de preenchimento do leito cirúrgico no grupo experimental 2 (G2). Pode-se observar o leito receptor do exerto e a neoformação óssea após 6 semanas de tratamento com trans-resveratrol a 10%p/p e osso bovino liofilizado (biomaterial) com alto potencial osteogênico pelo aumento celular observado em relação aos grupos experimentais GC e G1.

A Figura 4 demonstra em outro campo a aceleração no processo de reabsorção do material de preenchimento do leito cirúrgico no grupo experimental 2 (G2), assim como a Figura 3, indicando redução de tempo para neoformação óssea dessa região. Observa-se também um grande aumento na proliferação de células com potencial osteogênico (osteoblastos). Em relação aos outros grupos (GC e G1) observa-se que, em 6 semanas, houve um grande ganho de tempo no processo de neoformação óssea, favorecendo a cicatrização do leito cirúrgico, bem como um menor risco de processos inflamatórios ou infecciosos na fixação de materiais compatíveis.

Descrição Detalhada da Invenção

A presente invenção compreende um produto farmacêutico e seu uso para modular a formação óssea. Para fins da presente descrição, a expressão “modular a formação óssea” deve ser compreendida como abrangendo a regeneração e/ou a neoformação óssea. O produto da invenção compreende moduladores da formação óssea, mais especificamente moduladores da proteína sirtuina. Para o desenvolvimento do produto e do seu uso na presente invenção, foram realizadas diversas abordagens experimentais, medições e

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8/11 avaliações técnicas, obtendo-se resultados novos e inventivos descritos em mais detalhes a seguir.

Em uma primeira abordagem, os inventores realizaram testes laboratoriais para observar o crescimento e a neoformação do tecido ósseo em leitos preparados em tíbias de coelho. Para o estudo piloto, foram utilizados três animais. Primeiramente, os animais receberam os devidos cuidados de anestesia, analgesia e preparo cirúrgico, ou seja, efetuou-se uma tricotomia ao redor do local da incisão estabelecendo-se assim um campo compatível a um procedimento cirúrgico. Logo após esse procedimento, seguiu-se com a antisepsia utilizando álcool iodado (etanol iodado) e colocação dos campos cirúrgicos. A incisão foi realizada em dois planos, um interno e outro externo, com a utilização de lâmina de bisturi número 15. Essa incisão foi feita na pele, na face mediai da porção proximal da tíbia do animal, de aproximadamente 3,0 cm, com o mesmo procedimento na tela sub-cutânea e fáscia, até o periósteo, onde este foi afastado, para que tivéssemos a exposição do tecido ósseo. O rebatimento deste retalho foi feito expondo o tecido ósseo. Após este procedimento foram efetuadas as perfurações, com auxílio da trefina número 6 (seis) para contra-ângulo. Tais perfurações foram realizadas sob intensa irrigação com soro fisiológico, velocidade de rotação de 1500 rpm e 30N/cm de torque em redução de 16/1 para o preparo da cavidade óssea, seguindo o protocolo cirúrgico traumático preconizado nas técnicas de enxertia óssea. Nos procedimentos, utilizou-se o motor Driller, cuja especificação é própria para cirurgias desse tipo. Para realização dos testes, foram realizados três leitos cirúrgicos, mantendo-se aproximadamente 10 mm de distância entre eles, posteriormente procedeu-se a sutura somente na pele. Para o preparo do leito cirúrgico utilizou-se uma trefina número 6, fabricada pela INP. A sutura da pele foi realizada com fio de sutura agulhado de nylon estéril, 5-0, com 75cm de comprimento e agulha triangular da marca comercial Shalon. Além disso, a cavidade foi preparada pela trefina, fazendo uma loja óssea com um diâmetro de 5 mm. Após realização dos procedimentos citados, foram executadas algumas etapas descritas em mais detalhes a seguir. Tais ilustram, mas não limitam, as formas preferenciais de concretizar a invenção.

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Exemplo Preferencial

Etapa 1: Preparação e numeração dos leitos e divisão dos mesmos

Nessa etapa realizou-se o preparo dos leitos, para posteriormente serem divididos e numerados. Após a preparação dos leitos, os mesmos foram divididos e numerados em leitos 1, 2 e 3. O leito 1 foi definido na porção mais proximal da tíbia. O leito 2 foi definido com sendo mediano, entre as tíbias, e o leito 3 foi definido na porção mais distai da tíbia. Os grupos experimentais também foram divididos e numerados da seguinte maneira:

Grupo Controle (GC): o leito cirúrgico foi somente preparado, não sendo utilizado nenhum material para seu preenchimento.

Grupo experimental 1 (G1): para preenchimento do leito cirúrgico foi utilizado somente osso bovino liofilizado de granulação média (biomaterial), fabricado pela empresa Bionnovations Medicai.

Grupo experimental 2 (G2): para o preenchimento do leito cirúrgico foi utilizado osso bovino liofilizado de granulação média (biomaterial) associado a 5% ou 10% do seu peso de trans-Resveratrol.

Etapa 2: Técnicas Histolóciicas e Processamento do Material

Decorridas 6 (seis) semanas pós-operatórias, os animais foram sacrificados com a aplicação de uma dose excessiva de Ketamina (7ml/animal). Após a dissecação dos tecidos moles, os blocos ósseos e os implantes foram removidos com auxílio de uma serra montada e, posteriormente, as amostras fixadas, pela imersão em solução neutra de formalina a 4,0%, durante um período de 30 (trinta) dias.

Etapa 3: Desidratação das amostras com etanol

Após a etapa 2, as amostras foram lavadas em água corrente durante 12 h e desidratadas por meio de uma série de Etanol absoluto e água destilada, rigorosamente conforme a tabela que se segue.

Tabela 1 - Série de álcoois para a desidratação

Álcool	Concentração (%)	Tempo (h)
Etanol	50	24
Etanol	70	48
Etanol	80	24
Etanol	90	72

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Etanol	96	72
Etanol	100	72
Etanol	100	48

Etapa 4: Preparo das amostras e resultados obtidos

Após a etapa 3, as amostras foram cortadas após a desidratação e colocadas em lâminas para o estudo histológico e avaliação dos resultados. Foram feitos cortes nas áreas ósseas que receberam as cavidades, denominados leitos cirúrgicos. Após a realização dos ensaios laboratoriais, foram obtidos os seguintes resultados nesse estudo piloto: o grupo Controle (GC) apresentou um início de ossificação, porém muito mais lento que nos grupos experimentais, apresentando, após as 6 semanas de experimento, várias áreas de tecido não duro mas em modificação, conforme figura 1. O grupo Experimental 1 (G1), por sua vez, apresentou um preenchimento do leito cirúrgico em sua totalidade. Entretanto, seu processo de transformação em tecido ósseo apresentou, nas 6 semanas, várias áreas, ou ilhas, onde o estágio de desenvolvimento de neoformação óssea não havia iniciado ainda (ausência de células com potencial osteogênico), o que consequentemente demonstra a necessidade de maior período de tempo para o completo restabelecimento dessa estrutura óssea e para fixação de um material compatível conforme figura 2. O grupo Experimental 2 (G2) apresentou uma excelente aceleração no processo de reabsorção do material de preenchimento do leito cirúrgico, necessitando de um menor período de tempo para neoformação óssea dessa região, conforme figuras 3 e 4. Observou-se também um grande aumento na proliferação de células com potencial osteogênico, ou osteoblastos. Em relação aos outros grupos, observamos, nessas 6 semanas, um grande ganho de tempo no processo de cicatrização da área onde fora elaborado o leito cirúrgico para estudo, como pode ser observado nas figuras 3 e 4 do presente relatório, indicando a necessidade de menor tempo para fixação completa dos materiais compatíveis. Dessa forma, comparando os grupos experimentais, pode-se observar que houve um grande aumento no processo cicatricial do grupo experimental 2 (G2) em relação aos outros dois grupos, controle (GC) e experimental 1 (G1). Observa-se também um grande estímulo na proliferação

Petição 870190062572, de 04/07/2019, pág. 14/34 /11 das células com potencial de formação óssea no grupo G2, tanto em quantidade como em qualidade, o que certamente contribui para a aceleração da neoformação óssea.

Dentre as vantagens que a invenção apresenta, conforme citado anteriormente, há uma aceleração no processo de integração desses biomateriais ao organismo vivo, fazendo com que os resultados sejam mais promissores. Essa diminuição no tempo da recuperação do órgão lesado ou perdido pois indica menor possibilidade de inflamação ou infecção e menor tempo para fixação dos materiais compatíveis. Além disto, do ponto de vista da Ortopedia, faz com que o indivíduo retorne em um menor tempo para suas atividades, causando assim um menor trauma e um menor tempo para reabilitação das estruturas de órgãos e tecidos. A devolução dessa função tem também um grande benefício do ponto de vista psicológico, fazendo com que certas modalidades de tratamento já disponíveis sejam mais aceitas pelos pacientes. O presente invento tem diversas aplicações dentro da área médica, mais especificamente na Ortopedia e Odontologia, pois está diretamente relacionado à regeneração e neoformação de tecido ósseo. Sabe-se que essas áreas é-são as que mais se desenvolveramu nas últimas décadas, tanto no campo tecnológico como científico, trazendo inúmeros benefícios e novas alternativas. Um dos principais pontos pesquisados nessa área é justamente uma substância como fator de aceleração e estimulação da osteogênese, os quais estão entre os principais anseios da indústria relacionada à essa atividade.

Os versados na arte valorizarão imediatamente os importantes benefícios decorrentes do uso da presente invenção, como a regeneração e a neoformação óssea de forma acelerada, em que os resultados são muito mais eficazes. Variações nas formas de concretizar o conceito inventivo aqui exemplificado devem ser compreendidas como dentro do espírito da invenção e das reivindicações anexas.

Claims

Reivindicações

Produto Farmacêutico para Modular a Formação Óssea

1. Produto farmacêutico para modulação da formação óssea caracterizado por compreender:

a) de 2% a 15% p/p de pelo menos um modulador de sirtuina, escolhido do grupo que compreende resveratrol, trans-resveratrol e combinações dos mesmos;

b) um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, escolhido do grupo que compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontolóqicas e combinações dos mesmos.

c) um veículo farmaceuticamente aceitável.
2. Produto farmacêutico para modulação da formação óssea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo modulador da sirtuina ser trans-resveratrol e estar presente na concentração de 5% a 10% p/p.
3. Produto farmacêutico para modulação da formação óssea, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo modulador da sirtuina ser trans-resveratrol e estar presente na concentração de 10% p/p.
4. Produto farmacêutico para modulação da formação óssea, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por ser utilizado em vertebrados compreender adicionalmente um biomaterial compatível com o tecido ósseo alvo, escolhido do grupo que compreende osso bovino liofilizado, superfícies de titânio, próteses ortopédicas ou odontológicas e combinações dos mesmos.
5. Uso de produto para modulação da formação óssea, de acordo com as reivindicações 1 a 4, caracterizado por ser aplicado em vertebrados.