La ciencia de Arthrosamid® (iPAAG)


Un tratamiento novedoso para adultos con osteoartritis de rodilla

Arthrosamid® es un gel hidrofílico, no absorbible, no biodegradable, inyectable y transparente formado por un pilar de poliacrilamida firmemente vinculado y no biodegradable (2,5 %) y agua no pirogénica (97,5 %).

Arthrosamid® se suministra como una jeringa de 1 ml pre-llenada, de uso único y estéril, sellada con un cierre luer lock y una funda. Está destinado a ser inyectado intraarticularmente en la articulación de la rodilla con una aguja estéril de 21G x 2 pulgadas (0,8 x 50 mm).

La Figura 1 muestra la estructura tridimensional del hidrogel de poliacrilamida. La estructura ligera y uniforme en forma de panal de miel proporciona una matriz para el crecimiento celular.

Picture cryo-frozen and fractured polyacrylamide hydrogel
Figure 1. Electron microscopy images of cryo-frozen and fractured polyacrylamide hydrogel. Magnification on left image is x1.600 and x6.000 on the right.

Descripción química de la poliacrilamida

Como se ha descrito anteriormente, el hidrogel Arthrosamid® consta del 2,5 % de poliacrilamida reticulada seca y un 97,5 % de agua no pirogénica. Durante la síntesis, la N,N'-metilenbisacrilamida se polimeriza con acrilamida, creando interconexiones entre las cadenas de poliacrilamida.

El hidrogel de poliacrilamida reticulada se sintetiza en un proceso de polimerización donde las unidades repetidas de acrilamida se vinculan en una reacción en cadena.

La reacción en cadena implica un principio de iniciador redox, donde un iniciador de persulfato de amonio (AMPS) genera un radical libre que añade un monómero de acrilamida obteniendo un electrón a partir del doble enlace de la acrilamida, formando así un único enlace carbono-carbono con la acrilamida. Esto deja un electrón sin compartir para la posterior adición de monómeros de acrilamida como se ilustra en la Figura 2 de la derecha.

Se producirá la ramificación del eje linear carbono-carbono de poliacrilamida debido a la presencia de un agente reticulante, el monómero N,N'-metilenbisacrilamida (MBAM), como se ilustra en la Figura 3.

Tras la ramificación de las cadenas centrales de poliacrilamida, se forma una red tridimensional de poliacrilamida reticulada, en vez de cadenas lineales no conectadas de poliacrilamida.

Fig 2
Figure 2. Polymerization process of acrylamide monomers.
Fig 3
Figure 3. Example of branching between two polyacrylamide strands

Materiales de Arthrosamid® y biocompatibilidad

Arthrosamid® no incorpora una sustancia medicamentosa, tejidos o productos sanguíneos.

Los materiales usados en Arthrosamid® se listan a continuación (Tabla 2).

Parte del dispositivo

Material

Contacto con el cuerpo

Gel

Gel hidrofílico que consiste en aproximadamente el 2,5 % de poliacrilamida reticulada y el 97,5 % de agua no pirogénica

Articulación de la rodilla

Jeringa

Cilindro

Polipropileno

Piel*

Émbolo

Policarbonato

Piel*

Tope de caucho

Caucho de silicona

Piel*

Lubricante

Aceite de silicona

Piel*

Funda de la punta

Polipropileno

Piel*

Tabla 2. Materiales del dispositivo. *La jeringa será manipulada por el usuario, que llevará guantes protectores. Normalmente ni el paciente ni el usuario deberían entrar en contacto con la jeringa. El tope de caucho y el lubricante no están expuestos y por tanto el riesgo de entrar en contacto con ellos es incluso inferior que para las partes expuestas de la jeringa.

Se han realizado pruebas de biocompatibilidad de acuerdo con ISO 10993-1 para los productos de hidrogel existentes de Contura, y las pruebas que se consideran relevantes para Arthrosamid® se resumen a continuación (Tabla 3) y se describen en detalle en el Informe de Evaluación Biológica (BER) - Arthrosamid®.

Resultado de la evaluación biológica

Referencia estándar

Prueba y número de prueba

Fecha del informe

Resultado

Citotoxicidad

ISO 10993-5:2009

USP 29

Hidrogel B: Prueba de citotoxicidad in vitro

Nº 16/368-030C

2017
APR21

Superada

Sensibilización

ISO 10993-10: 2010

Evaluación de hipersensibilidad por contacto en cobaya (prueba de maximización), Ensayo local de ganglio linfático en ratones

Nº 517557

2017
APR26

Superada

Hidrogel B: Ensayo local de ganglio linfático (sensibilización de la piel)

Nº 77691)

2017
MAR23

Irritación o reactividad intracutánea

ISO 10993-10: 2010

Prueba de reactividad intracutánea en conejos

Nº 77693

2017
MAR23

Superada

Toxicidad sistémica (aguda)

ISO 10993-11: 2017 /

10993-12: 2012 USP 151

Prueba de pirogenicidad mediada de material

Nº APS-GZJ009-ST01

2018
APR04

Superada

Toxicidad subcrónica (toxicidad subaguda)

ISO 10993-6:2007

Los resultados de toxicidad sistémica para toxicidad subcrónica fueron examinados en el estudio de implantación de dos años en ovejas

Nº 285465

2017
JUL31

Superada

Genotoxicidad

ISO 10993-3: 2014

Ensayo de mutación inversa bacteriana (test de Ames)

Nº 16/368-007M

2017
MAR31

Superada

Prueba de aberración cromosómica in vitro en mamíferos

Nº 16/368-020C

2017
JUN06

Prueba In vivo de micronúcleos en eritrocitos en mamíferos

Nº 16/368-013E

2017 APR07

Implantación

ISO 10993-6:2007

Estudio de implantación de dos años en ovejas

Nº 285465

2017
JUL31

Superada

Tabla 3. Estudios de biocompatibilidad (y estudio de implantación) realizado sobre el hidrogel de Contura 

En base a las pruebas realizadas, Arthrosamid® se considera biocompatible y adecuado para el contacto a largo plazo con el cuerpo.

Estabilidad y durabilidad de Arthrosamid®

La estabilidad de los hidrogeles de poliacrilamida de Contura se describe y aborda ampliamente en el Informe de Evaluación Biológica (BER) - Arthrosamid®, y a continuación se proporciona un resumen de las pruebas estabilidad que investigan la hidrólisis potencial, y el estrés oxidativo y físico sobre el «Hidrogel B» (Tabla 5). Como se revisa en el BER, la degradación enzimática de la poliacrilamida ha sido probada en varios sistemas de fermentación enzimática, pero no se observó degradación.

CondiciónPruebaResultadoReferencia de prueba
Hidrólisis y estrés oxidativoSe incubaron muestras duplicadas de Hidrogel B 24 horas a 37ºC en disolventes hipotónicos e isotónicos no oxidativos, moderadamente oxidativos y extremadamente oxidativos. Se compararon disolventes neutrales con pH 2 ajustado y no ajustado. Las muestras fueron analizadas por HPLC.

El Hidrogel B no mostró ninguna tendencia de formar acrilamida monomérica bajo condiciones de prueba no oxidativa y oxidativa y ácido hidrolítico agresivo.

ChemPilot 2018
Estrés físico

Una configuración experimental expuso el hidrogel a una tensión de cizallamiento mecánico extrema en un procedimiento de mezcla con cuchillo.

La tensión mecánica extrema no provocó degradación del hidrogel en monómeros de acrilamida.

La tensión mecánica extrema, como la mezcla con cuchillo, no se experimentó durante condiciones fisiológicas.

Contura (011.INR.00025)
Tabla 5. Estudios de estabilidad realizados sobre el hidrogel de Contura («Hidrogel B»).

Se ha visto que el hidrogel de poliacrilamida es estable y no se degrada bajo las condiciones de prueba.

Estabilidad de Arthrosamid® - Migración

El potencial de migración del hidrogel de poliacrilamida se ha estudiado ampliamente, según revisión del BER y en el informe «Evaluación del potencial de migración y degradación de Arthrosamid® tras su administración intraarticular». En pocas palabras, en relación con la inyección intraarticular, se ha observado que pequeñas partículas (8 µm o menos) están sometidas a fagocitosis, y fluirán con el líquido sinovial a través de las intersecciones de espacios en el epitelio sinovial y eventualmente se distribuirán sistémicamente, mientras que las partículas más grandes (> 8-17 µm) se encapsulan con el tiempo y permanecen inmóviles dentro de los tejidos blandos indefinidamente. Como se ha descrito previamente, Arthrosamid®/«Hidrogel» está formado como una matriz reticulada de cadenas de poliacrilamida. El material final, cuando se inyecta, no tiene esencialmente componentes de partículas pequeñas, y el tamaño medible más pequeño de la partícula fue medido a > 300 μm, que está bien por encima del tamaño de partícula de una sola micra que ha sido reportado como fisiológicamente móvil.

En estudios con conejos y caballos, se observaron macrófagos y células gigantes asociadas con el hidrogel, y no había evidencias de partículas de hidrogel en fagosomas en estas células (Christensen et al., 2016). Se han realizado estudios adicionales para evaluar los ganglios linfáticos de drenaje y el tejido distante del tejido blando de los puntos de inyección sin evidencias de hidrogel en los ganglios linfático de drenaje locales o en órganos distantes (Charles River, 2011). La migración potencial de los hidrogeles de poliacrilamida de Contura se describe y aborda ampliamente en el BER, donde, según la literatura publicada y las pruebas específicas de Arthrosamid®, se concluye que el hidrogel de poliacrilamida permanecerá como un implante permanente en los tenidos subsinoviales.

Arthrosamid® - Evidencias clínicas y pre clínicas del iPAAG

En conejos y caballos, se ha realizado un seguimiento de la integración del hidrogel durante un máximo de dos años después de la inyección. En caballos, dos semanas tras el tratamiento, el hidrogel aparecía como una capa interna dentro del revestimiento sinovial entremezclado con células sinoviales proliferantes, similar a la histología vista en el modelo de conejos. Al mes, las células sinoviales aparentemente se reubicaron hacia la superficie, y a 3, 8 y 24 meses, se observó un patrón similar de integración (Christensen et al., 2016). El hidrogel estaba presente como una zona integrada dentro del intersticio subsinovial con una red de tejido con vasos y muy pocas células inflamatorias.

Se ha realizado un estudio histopatológico prospectivo sobre tejido extirpado de pacientes durante una artroplastia total de rodilla (TKA). Los pacientes habían recibido tratamiento con el hidrogel entre 5 y 33 meses antes. Se observó un patrón histológico similar en los siete casos. Se encontró que el hidrogel se integró en la membrana sinovial y las células externas del revestimiento sinovial entraron en el gel y establecieron una capa de revestimiento de novo. Se describió un patrón similar nueve meses tras una TKA en un estudio de caso (Christensen y Daugaard, 2016).

Los hidrogeles de Contura se han comercializado desde el año 2001, y se han realizado numerosos estudios clínicos para varias indicaciones con diferentes tiempos de seguimiento. Los datos a largo plazo sobre el hidrogel de poliacrilamida de Contura están disponibles de un estudio de seguimiento de 10 años que incluye 104 pacientes de VIH inyectados con una media de 6 ml del hidrogel Aquamid® para el tratamiento de la lipoatrofia facial. En el seguimiento (10 años), ningún paciente presentó migración del hidrogel y la mayoría de los pacientes estuvieron «altamente satisfechos) (74,8 %) o «satisfechos» (23,4 %) con el resultado cosmético (Negredo et al., 2015). La apariencia estable del hidrogel también se observó en un estudio de seguimiento de ocho años de 25 mujeres con incontinencia urinaria por estrés, que fueron tratadas con el hidrogel Bulkamid®, donde todas las pacientes tenían depósitos de hidrogel de poliacrilamida visibles en una ultrasonografía vaginal (Mouritsen et al., 2014).

Conclusión - Estabilidad y durabilidad de Arthrosamid®

Como se ha descrito en esta y en las secciones previas, los estudios pre-clínicos han demostrado que Arthrosamid®/«Hidrogel» es biocompatible, no absorbible, no biodegradable, y no migratorio (Bello et al., 2007; Charles River, 2011; Zarini et al., 2004). Los datos clínicos a largo plazo han confirmado esto (Mouritsen et al., 2014; Negredo et al., 2015). Es por tanto razonable concluir que Arthrosamid® es estable y seguro durante la vida útil del dispositivo.

El fin previsto de Arthrosamid® se resume a continuación:

Fin previsto de Arthrosamid®

Indicación

Arthrosamid® se ha diseñado para su uso en el tratamiento sintomático de la osteoartritis de rodilla en adultos.

Patología a tratar

Osteoartritis de rodilla.

Población de pacientes

Pacientes adultos diagnosticados con osteoartritis.

Aplicación prevista

Arthrosamid® debe inyectarse intraarticularmente en la articulación de la rodilla.

Usuario previsto

Arthrosamid® debe ser usado por un médico cualificado familiarizado con los procedimientos de inyección intraarticular, como cirujanos ortopédicos o reumatólogos.

Efecto sobre el cuerpo humano

Arthrosamid® reduce el dolor y mejora la función de la rodilla afectada por la osteoartritis.

Tejidos e contacto con el dispositivo

Articulación de la rodilla.

Duración del uso

A largo plazo (>30 días)*.

Contacto con membranas mucosas

Arthrosamid® está en contacto con la membrana sinovial de la articulación de la rodilla.

Invasivo/no invasivo

Invasivo.

Implantable/no implantable

Implantable.

Uso único/reutilizable

Uso único.

Dosis recomendada

6 ml**.

Contraindicaciones

Arthrosamid® no debe inyectarse:

  • Si hay una enfermedad o infección de la piel activa en el punto de inyección o cerca de él
  • Si la articulación está infectada o muy inflamada
  • Si existe la presencia de un inyectable intraarticular degradable, como el ácido hialurónico, debe esperarse a que se absorba según la información del fabricante para el producto específico antes de inyectar Arthrosamid®
  • Si el paciente ha recibido tratamiento previamente con un inyectable/implante no absorbible diferente
  • Si el paciente ha recibido una artroplastia de rodilla o tiene algún material ajeno en la rodilla
  • Si el paciente se ha sometido a una artroscopia de rodilla en los 6 últimos meses
  • En pacientes con hemofilia o en pacientes con tratamiento anticoagulante no controlado

Advertencias

  • Arthrosamid® no debe inyectarse intra-vascularmente, extra-articularmente o en el tejido o cápsula sinovial
  • No inyectar corticoesteroides con Arthrosamid®

Precauciones requeridas por el fabricante

  • Arthrosamid® debería usarse con precaución en pacientes con, por ejemplo, trastornos autoinmunes y diabetes no controlada, y en pacientes que se estén sometiendo a trabajo o cirugía dental importante.
  • El tratamiento con antibióticos profilácticos debe administrarse antes de la inyección.
  • Deben tomarse las precauciones habituales asociadas con los procedimientos invasivos en las articulaciones.
  • No deben inyectarse sustancias farmacéuticas o biológicas en el hidrogel.
  • La seguridad y eficacia no se ha establecido en pacientes menores de 18 años, en mujeres embarazadas y lactantes o en pacientes que tienen algún material ajeno implantado en la rodilla.
  • Utilice Arthrosamid® solamente si el envase y el producto están intactos y no presentan daños. No vuelva a esterilizar Arthrosamid®.


Tabla 6. Fin previsto de Arthrosamid® 
*Se presentan datos de seguimiento clínico de 12 meses para Arthrosamid® (véase 5.4.1 y 5.4.4), aunque existen datos clínicos a largo plazo de hidrogeles de Contura para otras indicaciones de hasta ocho o 10 años (3.1.2.10), y es por tanto razonable creer que este implante/hidrogel permanente es estable y seguro durante la vida útil del dispositivo (3.1.2.10).
**La dosis recomendada de 6 ml se basa en el volumen total de gel inyectado en el estudio de «prueba de concepto» (2 x 3 ml para la mayoría (96 %) de los pacientes) y en los datos del estudio CON-OA (5.4.4). Una inyección de 6 ml en comparación con 2 x 3 ml reduce el riesgo de infección, y los antibióticos profilácticos solo se administran una vez.

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