用于治疗生物组织的方法和系统的制作方法

文档序号:8384739阅读:459来源:国知局
用于治疗生物组织的方法和系统的制作方法
【专利说明】用于治疗生物组织的方法和系统 发明领域
[0001] 本发明涉及用于治疗生物组织的方法。更具体地,本发明涉及用于治疗损伤的和 患病的生物组织(尤其,心血管组织)的方法和系统。
[0002] 发明背景
[0003] 心肌梗死是一种常见的缺血性心脏疾病/冠状动脉疾病的表现形式。在2004年, 世界卫生组织估计12. 2%全世界的死亡发生是由于缺血性心脏病的结果。缺血性心脏病也 认为是在中等到高等收入国家中死亡的主要原因,和在较低收入国家中仅次于呼吸道感染 引起的死亡。The Global Burden of Disease:World Health Organization 2004Update, 日内瓦(2008)。每年全世界超过3百万人具有ST段抬高的心肌梗死(STEMI),和4百万人群 具有非 ST段抬高的心肌梗死(NSTEMI)tlWhite,等,Acute Myocardial Infarction, Lancet 372 (9638),ρρ· 570-84(2008 年 8 月)。
[0004] 缺血性心脏病的死亡率已经在最高收入国家中减缓或下降,虽然心血管疾病 仍然占美国2008年所有的死亡中的三分之一。Roger,等,Executive summary:Heart Disease and Stroke Statistics-2012update:A report from the American Heart Association, Circulation 125(I),pp. 188-97(2012 年 I 月)〇
[0005] 相反,缺血性心脏病在发展中国家变成一种更常见的的死亡原因。例如在印度,到 2004年缺血性心脏病已经变成死亡的主要原因;导致146万人死亡(总的死亡的14% )。 在印度由于缺血性心脏病的死亡也预期在1985-2015翻倍。Gupta,等,Epidemiology and Causation of Coronary Heart Disease and Stroke in India, Heart 94 (I),pp. 16-26(2008 年 I 月)。
[0006] 全球性的,到2030年预期由于缺血性心脏病而失去的失能调整生命年(DALYs)将 占总的DALYs的5. 5%,使其成为第二位的最重要失能原因(排在单极抑郁症之后),以及 截至该日期的死亡的主要原因。
[0007] 当冠状动脉变得堵塞和不再能提供血液到心肌组织时,心肌梗死(一种常见的缺 血性心脏病的表现形式)通常发生,因此导致心肌细胞死亡。当发生心肌梗死,所述不再接 收足够的血流的心肌组织最后死亡(没有有效介入)和最终被瘢痕组织替代。
[0008] 在心肌梗死的短暂时间,灌注下的心肌细胞不再收缩,导致不规则的壁运动,在梗 塞中和周围的高壁应力,和降低的心室的功能。在梗塞的组织和正常组织之间的连接的高 应力随着时间的推移导致将来梗塞的区域的膨胀和重构,即肌细胞(myocellular)事件的 串列顺序。
[0009] 通常使用各种用于治疗心肌梗死的方法。这样的方法包括通过系统地递送各种的 药理学的试剂而稳定与心肌梗死有关联的血流动力学,和通过溶血栓疗法或血管成形术和 支架植入术来修复闭合血管的开放。
[0010] 用于治疗心肌梗死的几种另外的方法是旨在通过刺激血管新生来重建流到缺血 性区域的血流。在缺血性区域重建血流可以且在许多情况下将减少与心肌梗死有联系的症 状和/或改进心脏功能。
[0011] -些用于重建血流和修复心脏的方法包括介入性的外科手术,例如绕道手术或血 管成形术。其它的方法使用激光来穿孔通过梗死形成和缺血性的区域来促进血流。可以容 易地评价,具有许多种与指示的方法有联系的负有责任的风险。
[0012] 用于治疗心肌梗死的另一种方法是直接或者选择性地递送生物活性或药理学的 试剂到梗死形成和/或缺血性的区域(即受影响的或损伤的心血管组织)。出于几个理由, 相对于全身性递送,直接地递送生物活性或药理学的试剂到受影响的心血管组织通常是优 选的。一种主要的理由是相比于可能通过全身性递送的稀释浓度,可以直接递送进受影响 的心血管组织的这样的试剂的实质上更大的浓度。另一个理由是全身性毒性的风险,其可 能和在许多情况中将伴随药理学的试剂的剂量发生,所述试剂通常要求达到在所述受影响 的心血管组织中的所需药物浓度。
[0013] 一种常见的递送生物活性或药理学的试剂到受影响的心血管组织(例如损伤的 心肌的组织)的方法,其包括安置一个导管通过脉管系统并进入心脏,以自心脏内部注射 所述试剂直接进入受影响的心血管组织。
[0014] 另一个递送生物活性或药理学的试剂到受影响的心血管组织的方法,其在包括在 开胸手术期间心外膜的、直接注射进入所述组织。可以和已经施用到受影响的心血管组织 的所述生物活性试剂包括各种的药理学的试剂,诸如抗血栓形成试剂,例如肝素、水蛭素和 噻氯匹啶,和能够长成为活化的收缩心肌细胞或再生心血管组织的细胞。这样的细胞的例 子包括肌细胞、成肌细胞、间质干细胞,和多能性的细胞。
[0015] 然而,迄今为止受影响的心血管组织的细胞治疗还不能达到它的全部潜力,部分 地由于植入的细胞在缺血性的区域或具有不足的血管形成的区域存活和再生损伤的组织 的失败。
[0016] 因而需要提供生物活性和药理学的试剂(和组合物)和用于递送其到受影响的心 血管组织的改进的方法,所述生物活性和药理学的试剂(和组合物)促进组织存活和诱导 受影响的或损伤的心血管组织的新血管形成和再生。
[0017] 因此本发明的一个目标是提供生物活性和药理学的试剂(和组合物),其促进组 织存活,和诱导损伤的心血管组织的新血管形成和再生。
[0018] 本发明的另一个目标是提供细胞外基质(ECM)组合物,其当递送到损伤的生物组 织,尤其心血管组织时,诱导新血管形成、宿主组织增生、生物重构、以及心血管组织和相关 的具有位点特异的结构性和功能特性的结构的再生。
[0019] 本发明的又一个目标是提供改进的方法和系统,用于直接地施用ECM组合物到损 伤的或患病的生物组织;尤其心血管组织。

【发明内容】

[0020] 本发明旨在用于治疗损伤的和患病的生物组织(尤其,心血管组织)的方法和系 统。在一些实施例中,所述方法包括直接递送或施用至少一种本发明的药理学的组合物到 所述损伤的或患病的生物组织。
[0021] 在优选的实施例中,所述药理学的组合物包括细胞外基质(ECM)组合物,所述细 胞外基质组合物包括至少一种ECM材料。
[0022] 根据本发明,所述ECM材料可以源自于各种的哺乳动物组织源和用于制备其的方 法,所述哺乳动物组织源包括小肠、大肠、胃、肺、肝脏、肾、胰脏、胎盘、心脏、膀胱、前列腺、 生长釉质周围的组织(tissue surrounding growing enamel)、生长骨豁周围的组织、和任 何来自任何哺乳动物器官的胎儿的组织。
[0023] 在一些实施例中,所述ECM组合物进一步包括一个或多个额外的生物学上活性组 分来帮助治疗损伤的组织和/或所述组织再生过程。
[0024] 在一些实施例中,因而所述ECM组合物包括至少一种药理学的试剂或组合物,其 可以包括,而非限制,抗生素或抗真菌药,抗病毒药剂,止痛剂,麻醉药,镇痛药,留体抗炎 药,非留体抗炎药,抗肿瘤药,抗痉挛药,细胞-细胞外基质间的相互作用的调节剂,蛋白 质,激素,酶和酶抑制剂,抗凝血剂和/或抗血栓药,DNA,RNA,修饰的DNA和RNA,NSAIDs, DNA,RNA或蛋白质合成的抑制剂,多肽,低聚核苷酸,多核苷酸,核蛋白,调节细胞迀移的化 合物,调节组织增殖和生长的化合物,和血管舒张剂。
[0025] 在一些本发明的实施例中,所述药理学的试剂具体地说包括抗炎药或组合物。
[0026] 在本发明的一些实施例中,所述生物学上活性组分包括他汀(statin)。根据本发 明,合适的他汀包括,而非限制,阿伐他汀、西立伐他汀、氟伐地汀、洛弗斯特丁、美伐他汀、 匹伐他汀、普伐他汀、罗苏伐他汀,和辛伐他汀。
[0027] 在本发明的一些实施例中,所述生物学上活性组分包括壳聚糖或其衍生物。
[0028] 在本发明的一些实施例中,所述生物学上活性组分包括细胞。
[0029] 在本发明的一些实施例中,所述生物学上活性组分包括蛋白质。
[0030] 在本发明的一些实施例中,配制所述ECM组合物以便于注射所述ECM组合物到损 伤的或患病的组织(即可注射的ECM组合物)。
[0031] 在本发明一些实施例中,本发明的一种或多种ECM组合物通过多针注入系统直接 地施用到损伤的心血管组织。根据本发明,所述ECM组合物可以直接地施用到心壁和/或 各种的与其关联的心血管结构,其包括心外膜,心内膜和心肌。
[0032] 附图简沐
[0033] 从下列和更具体的本发明的优选实施例的说明中,进一步的特征和优点将变得明 显,如在附图中展示的,和其中通过视图通常涉及同样的部件或元件的相似参考特性,和其 中:
[0034] 图1是一幅正常心脏的图片;
[0035] 图2是一幅具有缺血性的梗死区域的心脏;
[0036] 图3A是一幅根据本发明的多针注射器械的一个实施例的分解透视图,其适于直 接施用ECM组合物到生物组织,例如心血管组织;和
[0037] 图3B是一幅根据本发明的图3A显示的多针注射器械的组装透视图。
[0038] 优诜实施例的详沐
[0039] 在详细描述本发明之前,需要理解的是该发明不限于具体的例证的装置、系统、组 合物或方法,因为这些当然可以不同。因此,虽然许多系统、组合物和类似于或等效于本发 明的描述的那些的方法可以用于本发明的实践,但是本文描述了优选的系统、组合物和方 法。
[0040] 同样需要理解的是,虽然本发明的所述系统、药理学的组合物和方法是关于施用 (或递送)药理学的组合物(和生物活性和药理学的试剂)到心血管组织而进行阐明和描 述,但是本发明的系统、组合物和方法不局限于这样的递送。根据本发明,本发明的所述系 统和方法可以采用来施用药理学的组合物(和生物活性和药理学的试剂)到许多的另外的 生物组织,其包括而非限制,胃肠的和呼吸器官组织。
[0041] 同样需要理解的是,虽然优选的递送本发明的药理学组合物到生物组织的方法包 括直接注射入所述组织。所述药理学的组合物的递送不局限于直接注射。根据本发明,本 发明的药理学的组合物可以通过其它的常规方式(包括局部施用)而递送到生物组织。
[0042] 进一步需要理解的是本发明使用的术语是出于仅描述本发明的具体实施例的目 的,而非意图限制。
[0043] 除非另有定义,本文使用的所有技术和科学名词具有如本发明所属的技术领域的 普通技术人员所通常理解的同样的含义。
[0044] 进一步,无论上下文,本文引用的所有的出版物、专利和专利申请,以其整体并入 本文作为参考。
[0045] 最后,如在本说明书和附加的权利要求中使用的,所用的单数形式"a"、"an"和 "the"包括复数指代物,除非所述含
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