WO1993008265A2 - Productions d'os et de nacre, a partir de cellules formatrices d'os mises en presence de nacre - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for producing natural bone and mother-of-pearl from bone-forming mother-of-pearl cells from the aquatic mollusc test.
- it has never been possible to artificially produce a sufficient quantity of bone tissue of animal or human origin intended to serve as a graft.
- the surgical circumstances that can give rise to the need for bone grafts are numerous: orthopedic surgery, trauma or plastic repair surgery, neurosurgery, carcinology eu; ... Dan ⁇ - all cases, the grafts come from: - either from the patient itself and in this case an autograft is performed - that is, a bone bank made up of bone parts free of their organic part which can cause immune reactions sterilized by ionizing radiation and frozen.
- the production protocols relating to the process according to the invention are as follows: A layer of cells phenotypically and biochemically recognized to be bone-forming cells (osteoblasts) is placed in an appropriate culture medium: -1) Particles of mother-of-pearl or mother-of-pearl powder
- Bone fragments and pearl fragments In a particular situation.
- physiological normal bone formation is observed in several places in the culture and at a distance from the fragments of mother-of-pearl.
- second case a) An increase in volume of the explant by apposition of newly formed bone and formation of bone fragments in the immediate environment of the bone and mother-of-pearl.
- the study by microspectroscopy showed that the mineral deposit of the newly formed mother-of-pearl is very characteristic and specific of this substance.
- the study with the electron microscope, with the photon microscope in polarized light, by immunocytology and radiology has shown that the neo-formed bone is of the same nature as the initial bone fragment with the presence of bone-specific coUagen and mineral
- the method according to the invention has been implemented in animals. Fragments of mother-of-pearl or mother-of-pearl powder were placed according to a specific protocol in the presence of bone cells which form bone or are supposed to be able to do so. In all cases, the formation of newly formed bone with all the characteristics and specificities of physiological bone was observed.
- the methods according to the invention demonstrate:
- the bone-forming cells are derived from bone fragments originating from different groups of vertebrates in particular, from human bone. Mother-of-pearl comes from the pearly test of bivalve, gastropod or cephalopod aquatic molluscs.
- the method according to the invention can be implemented in modules of variable size and shape. These modules will serve as molds in which the method according to the invention will develop in order to obtain replicas of bone or mother-of-pearl.
- the method according to the invention can, on the one hand, lead to the manufacture of bone pieces intended to serve as grafts in bone surgery and, on the other hand, to the production of mother-of-pearl, pearls, jewelry and mother-of-pearl objects, of variable shape and size without this being limiting.
- mother-of-pearl, pearls, jewelry and mother-of-pearl objects of variable shape and size without this being limiting.
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Abstract
Selon l'invention, le procédé de fabrication artificielle simultanée ou séparée d'os et de nacre est obtenu par l'action de facteurs ostéonacrigènes contenus dans la nacre. Le procédé selon l'invention met en présence 'in vitro' ou 'in vivo' des fragments de nacre ou de la poudre de nacre provenant du test de mollusques aquatiques bivalves, gastéropodes ou céphalopodes et des cellules osseuses ou des cellules formatrices d'os ou susceptibles de le devenir, associées à un ou des fragments d'os. Le procédé selon l'invention peut être mis en ÷uvre dans des moules de formes et de dimensions variables, moyennant quoi les pièces osseuses ainsi obtenues peuvent servir de greffons en chirurgie osseuse et la nacre former des perles, des bijoux ou des objets.
Description
PRODUCTION D'OS ET DE NACRE. A PARTIR DE CELLULES FORMATRICES D'OS MISES EN PRESENCE DE NACRE -
La présente invention concerne un procédé de production d'os naturel et de nacre, a partir de cellules formatrices d'os et de nacre provenant du test de mollusques aquatiques. Jusqu'à ce jour, on n'a jamais pu produire de manière artificielle en quantité suffisante du tissu osseux d'origine animale ou humaine destiné a servir de greffon. Les circonstances chirurgicales pouvant donner lieu à la nécessité d'effectuer des greffes osseuses sont nombreuses : chirurgie orthopédique, chirurgie réparatrice traumatologique ou plastique, neurochirurgie, carcinologie eu;... Dan^- tous les cas, les greffons proviennent : - soit du patient lui-même et dans ce cas on pratique une autogreffe - soit d'une banque d'os constituée de pièces osseuses débarrassées de leur partie organique pouvant provoquer des réactions immunitaires stérilisées par rayonnement ionisant et congelées. Dans ce cas, on pratique une hétérogreffe. Ces pièces osseuses, une fois greffées, constituent une trame minérale dans laquelle il est supposé se développer un processus de néoformation osseuse. Les inconvénients liés aux greffes osseuses sont de plusieurs ordres, toutefois les plus importantes sont les difficultés d'approvisionnement et de stockage ainsi que les réactions immunitaires de rejet, et les risques évidents de contamination infectieuse et virale. Dans le cas d' autogreffe, l'inconvénient majeur réside notamment, dans le fait que l'on ne peut disposer de fragments osseux de volume suffisant lorsqu'il s'agit de remplacer une grande perte de substance. C'est la raison pour laquelle certains inventeurs ont proposé des pièces osseuses réalisées dans des biomatériaux naturels biologiquement compatibles, tel que le corail. Ces biomatériaux ne peuvent servir, en fait, que de réserve de calcium. Ils occupent le volume laissé vide par la perte de substance osseuse, et, peu à peu, sont remplacés par de l'os néoformé. Le problème majeur lié à ces types de biomatériaux vient du fait que le pouvoir de résorption des cellules osseuses dîtes "ostéoclastes" s'épuise, limitant de ce fait, la colonisation totale du biomatériau par les cellules formatrices d'os, en conséquence, par l 'os néoformé.
D'autres inventeurs ont proposé comme substitut de pièces osseuses, des éléments usinés à partir du test nacré de certains mollusques, ce test nacré n'étant pas résorbé en position intra-osseuse. Par ailleurs, l'obtention de perles de culture par des mollusques bivalves producteurs de nacre se fait à partir de fragments de nacre que l'on introduit dans un organe spécifique du mollusque vivant- L'inclusion d'un tel fragment produit un phénomène irritatif qui luirmême induit un processus de minéralisation par apposition de nacre néoformé autour du fragment de nacre étranger. Les perles ainsi obtenues étant de diverses formes. Or, on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de l'invention, un procédé simple et rapide de production simultanée ou séparée d'os et de nacre pouvant conduire à la formation de perles.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description de quelques exemples de réalisations.
Les protocoles de réalisation relatifs au procédé selon l'invention sont les suivants : On a mis dans un milieu de culture approprié, une couche de cellules reconnues phénotypiquement et biochimiquement pour être des cellules formatrices d'os (ostéoblastes) en présence : -1) De particules de nacre ou de poudre de nacre
-2) De fragments d'os et de fragments de nacre.dans une situation particulière. Dans le premier cas, on observe en plusieurs endroits de la culture et à distance des fragments de nacre la formation d'os physiologiquement normal. Dans le second cas a) Une augmentation de volume de l'expiant par apposition d'os néoformé et formation de fragments d'os dans l'environnement immédiat de l'os et de la nacre. b) Une augmentation de volume du fragment de nacre par apposition de nacre néoformée et de fragment de nacre dans l'environnement immédiat de la nacre et de l'os.
L'étude par microspectroscopie (effet RAMAN) a montré que le dépôt minéral de la nacre néoformée est bien caractéristique et spécifique de cette substance. L'étude au microscope électronique, au microscope photonique en lumière polarisée, par immunocytologie et radiologie a montré que l'os néo formé est de même nature que le fragment d'os initial avec présence de coUagène et de minéral spécifiques de l'os Selon un autre mode de réalisation, le procédé selon l'invention a été mis en oeuvre chez l'animal. Des fragments de nacre ou de la poudre de nacre ont été placés suivant un protocole particulier en présence de cellules osseuses formatrices d'os ou supposées capables de le devenir. Dans tous les cas, on a observé la formation d'os néoformé présentant toutes les caractéristiques et spécificités de l'os physiologique.
Les procédés, selon l'invention, mettent en évidence :
- La présence dans la nacre de facteurs ostéogènes, nacrigènes (ostéonacrigènes) et ou inducteurs de biominéralisation diffusibles et ayant une action à distance.
- La production, par les cellules osseuses formatrices d'os ou susceptibles de l'être, sous l'effet de ces facteurs, d'une matrice organique servant de support aussi bien à la formation d'os, qu'à la formation de nacre, donc contenant des substances de différents types de biominéralisations.
La présence, d'un ou de plusieurs de ces facteurs est indispensable à la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Dans ces procédés selon l'invention, les cellules formatrices d'os sont issues de fragments d'os provenant de différents groupes de vertébrés notamment, d'os humain. La nacre provient du test nacré de mollusques aquatiques bivalves, gastéropodes ou céphalopodes. Le procédé selon l'invention, peut être mis en oeuvre dans des modules de taille et forme variables. Ces modules serviront de moules dans lesquels se développera le procédé selon l'invention afin d'en obtenir les répliques en os en ou nacre. Selon un mode de réalisation préférentielle, le procédé selon l'invention, peut, d'une part, conduire à la fabrication de pièces osseuses destinées à servir de greffon en chirurgie osseuse et, d'autre part, à la production de nacre, de perles, de bijoux et d'objets en nacre, de forme et de dimensions variables sans que cela soit limitatif. Ces modes de réalisation présentés à titre d'exemple non exhaustif, il revient à l'homme de métier de mettre en présence des cellules osseuses formatrices d'os ou susceptibles de le devenir provenant de divers groupes de vertébrés, notamment, de l'homme, et des fragments de nacre ou de la poudre de nacre, issus des tests nacrés de mollusques aquatiques, toutes les fois où il aura besoin de produire artificiellement ou de l'os ou de la nacre.
Claims
REVENDICATIONS
- 4 -
1) Procédé de fabrication d'os ou de nacre caractérisé en ce qu'il est réalisé in vitro in vivo à partir de l'action de facteurs inducteurs de biominéralisation dits "ostéonacrigènes" libérés par des fragments de nacre placés, soit en présence de cellules osseuses formatrices d'os ou susceptibles de le devenir, soit en présence des mêmes types de cellules auxquels on ajoute des fragments d'os.
2) Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que les fragments de nacre et la poudre de nacre proviennent du test nacré de mollusques bivalves, gastéropodes et céphalopodes.
3) Procédé selon les revendications 1 2, caractérisé en ce que le fragment d'os, les cellules osseuses formatrices d'os ou susceptibles de l'être sont issus de divers groupes de vertébrés incluant l'homme.
4) Procédé selon les revendications I, 2 et 3 caractérisé en ce que les cultures de cellules formatrices d'os ou susceptibles de l'être, sont contenues dans des moules de formes et de dimensions variables, destinés à en obtenir des répliques d'os ou de nacre.
5) Utilisation de cellules osseuses formatrices d'os ou susceptibles de le devenir, et de fragments de nacre ou de poudre de nacre pour la fabrication artificielle d'os physiologiquement normal. Utilisation de cellules osseusesformatrices d'os ou susceptibles de le devenir et de fragments de nacre ou de poudre de nacre pour la fabrication artificielle de nacre.
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Legal Events
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| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |