DE3855220T2

DE3855220T2 - Methode zur beseitigung von infektionserregern in geweben

Info

Publication number: DE3855220T2
Application number: DE3855220T
Authority: DE
Inventors: Millard Judy; James Matthews; Joseph Newnam; Franklin Sogandares-Bernal
Original assignee: Baylor Research Foundation
Current assignee: Baylor Research Institute
Priority date: 1987-06-25
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1996-11-14
Anticipated expiration: 2008-06-25
Also published as: DE3855220T3; JP2930595B2; AU2081988A; ATE136753T1; DE3855220D1; EP0368902B2; US4878891A; JPH03500531A; EP0368902B1; EP0368902A4; US5030200A; WO1988010087A1; CA1294411C; AU620556B2; EP0368902A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein die Dekontaminierung von Körpergeweben und insbesondere, jedoch ohne Beschränkung darauf, die externe Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Blut oder Blutprodukten, bevor dieses Blut oder diese Blutprodukte in den Körper eines Patienten intravenös injiziert werden.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner die externe Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten von Haut, Hornhaut der Augen oder Samen vor der Transplantation oder Einführung dieser Gewebe in den Körper des Empfängers

Kurze Beschreibung des Stands der Technik

Blut und Blutprodukte werden seit dem 19. Jahrhundert als Therapeutika verwendet. Jedoch erst Anfang des 20. Jahrhunderts nach der Einrichtung der ersten Blutbanken in Chicago und New York City wurde die Transfusion von aufbewahrtem, nicht-koaguliertem Blut Realität. Fast ein halbes Jahrhundert später, im Jahr 1982, wurden etwa 9 349 700 Einheiten an Gesamtblut in den USA durch 5400 Blutbanken und Transfusionsdienste gesammelt.
Eines der vielen Probleme, die die Verwendung von Bluttransfusionen erschweren, ist die Übertragung der Erreger von Infektionskrankheiten. Einige dieser infektiösen Erreger müssen klinisch sehr ernst genommen werden, da diese Erreger nicht nur für den Empfänger-Patienten, sondern auch für Ärzte und anderes Krankenhauspersonal, die mit dem Blut und den Blutprodukten umgehen, gefährlich sind.
Es sind viele Anstrengungen unternommen worden, um sicherzustellen, daß das in Transfusionen verwendete Blut keine pathogenen biologischen Kontaminanten enthält. Bisher war das Durchmustern von Blutspendern und Blutproben das einzige wirksame Verfahren, um sicherzustellen, daß das in Transfusionen verwendete Blut nicht mit infektiösen Erregern kontaminiert ist. Trotz der Durchmusterungsverfahren treten nach Bluttransfusionen leider immer noch Infektionen auf.
US-Patent Nr. 3,041,242 offenbart ein Verfahren zur Beseitigung von Viren in getrocknetem Plasma, bei dem das getrocknete Plasma im Hochvakuum über einen bestimmten Zeitraum bei erhöhter Temperatur erhitzt und anschließend mit einem Mikroorganismen abtötenden Gas behandelt wird. Das Verfahren kann jedoch nicht zur Behandlung von menschlichem Gesamtblut verwendet werden, und die Funktionsfähigkeit des getrockneten Plasmas wird höchstwahrscheinlich während des Verfahrens beeinträchtigt.
Es gibt Belege dafür, daß bestimmte Zellen nach Behandlung mit bestimmten Photochemikalien durch Bestrahlen abgetötet werden können. Versuche zur Verwendung von lichtabsorbierenden Farbstoffen zum Auslösen von durch Strahlen ausgelöste Umsetzungen in biologischen Systemen gehen auf das frühe 20. Jahrhundert zurück. Jesionek und Tappenier verwendeten beispielsweise 1903 weißes Licht zur Aktivierung von topisch verwendetem Eosin auf Hauttumoren. (A. Jesionek und V.H. Tappenier, "Behandlung des Hautcarcinoms mit fluoreszierenden Stoffen", Münch. Med. Wochenschr. 41 (1930), 2042-2044).
Es ist seit mehr als 30 Jahren bekannt, daß sich Hämatoporphyrinderivate in neoplastischem, embryonischem und regenerierendem Gewebe anreichern. So wurde festgestellt, daß sich injiziertes Hämatoporphyrin in mehreren Arten von induzierten Tumoren in Mäusen wiederfand und fluoreszierte (F. H. J. Figge, G. S. Weiland und L. O. Mangiollo "Cancer Detection and Therapy. Affinity of Neoplastic, Embryonic, and Traumatized Tissues for Porphyrins and Metalloporphyrins." Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 64 (1948), 640-641).
Die rote Fluoreszenz von Hämatoporphyrin wurde unter ultraviolettem Licht auch in mehreren malignen Tumoren in Patienten beobachtet, die große Dosen von Rohgemischen von Hämatoporphyrinverbindungen (hier nachstehend als Hpd bezeichnet) erhalten hatten (D. S. Rasmussen-Taxdal, G. E. Ward und F. H. J. Figge, "Fluorescence of Human Lymphatic and Cancer Tissues Following High Doses of Intravenous Hematoporphyrin." Cancer 8 (1955), 78-81). Als Ergebnis wurden Verfahren zur Verwendung der ungewöhnlichen Eigenschaft von Hpd als Tumormarker zum Nachweis und zur Lokalisierung von unterschiedlichen Formen von Krebs entwickelt (E. G. King et al., "Hematoporphyrin Derivative as a Tumor Marker in the Detection and Localization of Pulmonary Malignancy" Recent Results in Cancer Research 82 (1982), 90, Springer-Verlag, Berlin-Heidelberg; R. D. Benson et al., "Detection and Localization of In Situ Carcinoma of the Bladder with Hematoporphyrin Derivative" Mayo Clinic Proc. 57 (1982), 548).
Obwohl die ungewöhnlichen photodynamischen Eigenschaften von Hpd sowie seine Affinität für Tumorzellen lange bekannt waren, dauerte es noch mehr als ein halbes Jahrhundert, bis die Möglichkeit der Verwendung von Hpd zur selektiven Zerstörung von Tumorzellen erforscht wurde. Eine Zusammenfassung des größten Teils der Forschung über die Verwendung von Hpd zur selektiven Zerstörung von Tumorzellen in Menschen gibt Dougherty et al. (T. J. Dougherty et al., "Photoradiation Therapy-clinical and Drug Advances" Porphyrin Photosensitization (1983), 3-13, D. Kessel und T. J. Dougherty (Eds.), Plenum Press, N. Y.).
Die Bedeutung der Verwendung von Hpd als photoaktivierte oder lichtaktivierte Verbindung zur Photobestrahlung von Tumoren beruht auf zwei wichtigen Eigenschaften von Hpd. Zunächst wird Hpd, wie es die Fluoreszenz zeigt, in malignen Tumoren bevorzugt angereichert und zu einem höheren Grad als im umgebenden normalen Gewebe oder in gutartigen Tumoren zurückgehalten. Zweitens bewirkt Hpd nach einer geeigneten Photoaktivierung die Zerstörung von Zellen und Gewebe, in denen es vorkommt. Nach einem allgemein anerkannten Mechanismus des Abtötens von Zellen durch Hpd nimmt das Hpd nach einer Aktivierung durch geeignetes Licht an einem Energietransferprozeß mit Sauerstoff teil, wobei ein Singulett-Sauerstoff gebildet wird, der anschließend die Zellen oder Gewebe, an die er als Substrat gebunden ist, oxidiert und damit abtötet. (K. R. Weishaupt, C. J. Gomer und T. J. Dougherty, "Identification of Singlet Oxygen as the Cytotoxic Agent in Photoinactivation of a Murine Tumor" Cancer Res. 36 (1976), 2326-2329).
Trotz des großen Fortschritts bei und der Forschung in der Verwendung von lichtaktivierten Photosensibilisatoren wie Hpd zur genauen Bestimmung der Lage von malignen Tumorzellen und ihrer Zerstörung, ist nur wenig Mühe zur Feststellung verwendet worden, ob sich ein derartiger Photosensibilisator gegen Viren, Bakterien, Pilze, Protozoen oder anderen Parasiten ähnlich verhält.
US-Patent 4,649,151 von Dougherty et al. offenbart die Herstellung, Reinigung und Verwendung von Tumor-selektiven photosensibilisierenden Arzneimitteln (d. h., Porphyringemische) zur, Lokalisierung und Behandlung von neoplastischem Gewebe wie Tumore oder Krebs in Patienten und Tieren. Eine Zeitverzögerung von mehreren Stunden bis zu mehreren Tagen ist zwischen der Injektion des Arzneimittels und der Bestrahlung erforderlich, damit das Arzneimittel normales Gewebe auf metabolischem Weg verlassen und so das beste therapeutische Verhältnis von Arzneimittel in Tumorzellen zu Arzneimittel in normalen Zellen erreicht werden kann. Ein von Dougherty et al. beschriebene Aufgabe ist die Bereitstellung eines Arzneimittels, das für bestimmte Pathogene in einem Tier oder in Blut, Blutplasma oder Serum oder Fraktionen davon selektiv ist und die photochemische Zerstörung der Pathogene in vivo oder in vitro ermöglicht. Das Dokument enthält jedoch weder eine Lehre noch einen Vorschlag zur externen Reinigung von menschlichen Geweben wie menschliches Blut, Blutplasma, Serum, Samen, Haut oder Hornhaut der Augen unter Verwendung eines Gemisches von Porphyrinen zur Zerstörung von infektiösen Pathogenen und zur Bereitstellung von gereinigten und sterilisierten menschlichen Geweben wie menschliches Blut, Blutplasma, menschliches Serum, Samen, Haut oder Hornhaut der Augen, die in den Körper eines Patienten infundiert oder eingeführt werden können.
Das Patent von Dougherty et al. zeigt auch keine Toleranz von menschlichem Blut, menschlichem Blutplasma oder menschlichem Serum außerhalb des Körpers gegenüber dem Arzneimittel auf. Ferner fehlt der Nachweis, daß menschliches Blut, menschliches Blutplasma, menschliches Serum oder andere menschliche Gewebe außerhalb des Körpers nach Bestrahlung von Blut, Blutplasma, Serum oder anderen Geweben, die das beschriebene Arzneimittel enthalten, nicht verändert werden. Entsprechend wird weder der wirksame Konzentrationsbereich des beschriebenen Arzneimittels noch der wirksame Strahlungsbereich zur Verwendung außerhalb eines tierischen oder menschlichen Körpers offenbart.
US-Patent 4,614,190 von Stanco et al. offenbart eine Vorrichtung zur Durchführung der Photobestrahlung von Tumor- und Krebsgeweben im menschlichen oder tierischen Körper. Das Patent offenbart ein Verfahren, bei dem zur in situ-Aktivierung des verabreichten, im Körpergewebe enthaltenen Hämatoporphyrinderivats elektromagnetische Energie pulsförmig aufgebracht wird, so daß das angrenzende Gewebe nur unwesentlich geschädigt wird.
Das Dokument enthält jedoch weder Lehren noch Vorschläge zur externen Reinigung von Geweben wie Blut, Blutplasma, Serum, Samen, Haut oder Hornhaut der Augen, unter Verwendung eines Porphyringemisches zur Zerstörung von infektiösen Pathogenen und zur Bereitstellung von gereinigten und sterilisierten Geweben wie Blut, Blutplasma, Serum, Samen, Haut oder Hornhaut der Augen, die in den Körper eines Empfängers infundiert oder eingeführt werden können.
Das Patent von Stanco et al. zeigt ferner keine Toleranz von Blut, Blutplasma, Serum oder anderen Geweben außerhalb des Körpers gegenüber dem Arzneimittel auf. Ferner fehlt der Nachweis, daß Blut, Blutplasma, Serum oder andere Gewebe außerhalb des Körpers nach der Bestrahlung von Blut, Blutplasma, Serum oder anderen Geweben, die das beschriebene Arzneimittel enthalten, nicht beschädigt werden. Entsprechend wird weder der wirksame Konzentrationsbereich des beschriebenen Arzneimittels noch der wirksame Strahlungsbereich zur Verwendung außerhalb eines tierischen oder menschlichen Körpers offenbart.
Untersuchungen unter Verwendung von Fluoreszenz- und Laserverfahren legten nahe, daß das Hämatoporphyrinderivat (Hpd) an die Parasiten Plasmodium berghei, P. vivax und P. falciparum binden wurde. Ferner zeigten Gesamtuntersuchungen an Tieren unter Verwendung eines Gemisches von Hpd und Chloroquin, einem Antimalariamittel, die Reduktion der Parasitämie in Mäusen, die mit Chloroquin-resistenten P. berghei infiziert waren (F. Sogandares-Bernal, J. L. Matthews und M. M. Judy, "HPD - Induced Reversal of Chloroquine Resistance to Malaria", ein Vortrag, der beim International Symposium on Malaria am Instituto Oswaldo Cruz, Rio de Janeiro, Brazil, vom 1. bis 5. Juni 1986 gehalten wurde, auch im Druck, Mem. Inst. Oswaldo Cruz).
Einige Forscher berichteten eine Photoinaktivierung von Bakterien- und Tierviren unter Verwendung von heterocyclischen Farbstoffen (Yamamoto N., "Nitrogen Fixation by A Facultative Bacillus" J. Bacteriology 75 (1958), 403; C. W. Hiatt et al., "Inactivation of Viruses by the Photodynamic Action of Toluidine Blue" J. Immunology 84 (1960), 480-84). Es wurde ferner berichtet, daß die Fähigkeit des Herpes simplex-Virus zur Bildung von Plaques durch Behandlung des Virus in Kultur mit einer Kombination eines Hämatoporphyrinderivats und sichtbarem Licht gehemmt wurde (A. A. Lewin et al., "Photodynamic Inactivation of Herpes simplex Virus by Hematoporphyrin Derivative and Light" Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 163 (1980), 81-90).
Entsprechend wurde berichtet, daß die Plaquebildung in Kultur durch das Herpes simplex-Virus Typ 1, Cytomegalovirus oder Masernvirus durch Kombination der Wirkung von Hpd und Rhodamin B-Farblaserlicht mit einer Energiedichte von 20 J/cm² um mehr als 99% reduziert wird. Andererseits wird das hüllenlose Echovirus Typ 21 unter ähnlichen Bedingungen nicht beeinflußt (H. Skiles, M. M. Judy und J. P. Newman, Photodynamic Inactivation of Viruses With Hematoporphyrin Derivates, Abstract A 38, American Society for Microbiology, Seite 7, 1985). Die kombinierte Wirkung von Licht und Photofrin IITM auf das in Kultur gezüchtete Herpes simplex-Virus Typ 1 kann in einem Fließzellsystem, das aus auf einem Glasträger befestigten Schleifen von durchsichtigen Röhren besteht, mit einer Xenonlampe von 1 000 W, die mit einem als Lichtquelle verwendeten Rotfilter ausgestattet ist, beobachtet werden. (F. Sogandares-Bernal, J. L. Matthews, H. Skiles, M. M. Judy und J. Newman, "Photoactivation of Herpes simplex virus by Photofrin II and Light in A Flow Cell System" 1987 ASM Jahrestagung, Atlanta, GA, 1. bis 6. März 1987).
Die extrakorporale Behandlung von bestimmten nicht-infektiösen Krebsarten ist seit mehr als einem Jahrzehnt bekannt (H. Hyden, L. E. Gelin, S. Larsson und A. Saarne, "A New Specific Chemotherapy: A Pilot Study With An Extracorporeal Chamber" Rev. of Surgery (Philadelphia) 31(1974), 305-320; H. Wolf, E. Langvad und H. Hyden, "The Clinical Course In Patients With Renal Carcinoma Subjected To Extracorporeal Immunoadsorption" British J. Urology 53 (1981), 89-94). Kürzlich wurde berichtet, daß die Aktivität einer nicht-infektiösen, trotzdem potentiell tödlichen Krebsart, dem kutanen T-Zell-Lymphom, durch extrakorporale Photochemotherapie kontrolliert werden konnte. Nach der oralen Verabreichung von 8-Methoxypsoralen wurde den Patienten in der Therapie Blut entnommen und die mit Lymphocyten angereicherte Blutfraktion gegen Ultraviolett A exponiert. Anschließend wurde die geschädigte, mit Lymphocyten angereicherte Blutfraktion dem Körper des Patienten zurückgegeben. Eine Immunreaktion gegen die infundierten geschädigten Zellen beschränkte anschließend die Aktivität der abnormalen Krebszellen im Körper des Patienten (R. Edelson et al., "Treatment of Cutaneous T-Cell Lymphoma by Extracorporeal Photochemotherapy" New England J. Medicine 316 (1987), 297-303).
Der Zweck der extrakorporalen Photochemotherapie gemäß Edelson et al. war nicht die Schädigung einer maximalen Zahl an Zellen außerhalb des Körpers des Patienten. Es wurde eher nur ein kleiner Bruchteil der Zellen geschädigt, der dann in den Körper des Patienten zurückgeführt wurde, um als "Impfstoff" zur Auslösung einer Immunreaktion im Körper zu dienen.
Trotz des Fortschritts in der Photochemotherapie gibt es jedoch keine Untersuchungsergebnisse in bezug auf die Verwendung eines derartigen Verfahrens zum Abtöten von Viren, die entweder in menschlichem Gesamtblut oder in anderen Körpergeweben außerhalb des Körpers vorhanden sind. Entsprechend gibt es keine Veröffentlichungen über die Verwendung der Photoinaktivierung im klinischen Umfeld zur Beseitigung von infektiösen Erregern wie Viren, Bakterien, Pilzen und Protozoen aus zur Transfusion verwendetem menschlichem Gesamtblut.
Viren unterscheiden sich selbstverständlich stark von malignen Tumorzellen. Im Unterschied zu malignen Tumorzellen, die "unkontrollierbare" Zellen im menschlichen Körper sind, sind Viren extrem kleine Eindringlinge. Tumorzellen sind unter einem normalen Mikroskop sichtbar; im Gegensatz dazu sind Viren nur mit Hilfe eines Hochleistungs-Elektronenmikroskops sichtbar. Ferner fehlt den Viren der größte Teil des in malignen Tumorzellen vorhandenen genetischen Materials. Tatsächlich besteht ein Virus im wesentlichen aus einer sehr kleinen Zahl von Genen, die entweder aus Ribonucleinsäure (RNA) oder Desoxyribonucleinsäure (DNA) aufgebaut und gegebenenfalls von einer Schutzhülle aus Protein umgeben sind. Ferner sind Viruserkrankungen ansteckend. Im Gegensatz dazu sind die aus malignen Tumorzellen bestehenden Krebsarten bekanntermaßen nicht ansteckend.
Angesichts des großen Unterschieds zwischen Tumorzellen und Viren ist es nicht erstaunlich, daß klinisch verwendete Antikrebsmittel zur Behandlung von Viruserkrankungen meistens ineffektiv sind und umgekehrt. Daher ist 3-Desoxy-3'-azidothymidin (AZT), das gegenwärtig eines der wenigen experimentellen Arzneimittel ist, das zur Kontrolle der Proliferation des das Syndrom der erworbenen Immunschwäche (AIDS) verursachenden Virus verwendet wird, bei der Verhinderung der Proliferation von Tumorzellen erwartungsgemäß vollständig ineffektiv. Entsprechend ist das wirksame Antikrebsmittel Vincristin bei der Behandlung von Viruserkrankungen ineffektiv.
Der Begriff Virus stammt vom lateinischen Wort für schleimige Flüssigkeit, Gestank und Gift. Die mit diesem Begriff verbundene Assoziation ist angesichts der Tatsache zutreffend, daß eine ungeheure Zahl von Virusvarietäten Menschen, Tiere und Pflanzen lange heimgesucht hat. Diese winzigen seltsamen Gebilde sind vielleicht der tödlichste Feind der Menschheit.
Das Hepatitis B-Virus bewirkt beispielsweise eine Hepatitis-Infektion, die sich zu einer Cirrhose entwickeln kann, bei der die Leber zu einer Masse aus Faser-ähnlichem Gewebe wird. Bei der Hepatitis ist die Leberfunktion beeinträchtigt, und gelegentlich kann der Zustand tödlich sein. Es gibt etwa 200 000 Fälle von gemeldeten Hepatitis-Infektionen pro Jahr in diesem Land. Zusätzlich kann es noch einige Millionen Träger von Hepatitis geben.
Das menschliche Immunschwächevirus (HIV), ein Retrovirus, ist die Ursache des Syndroms der erworbenen Immunschwäche (AIDS), das den sicheren Tod bedeutet. Bisher hat das AIDS-Virus allein in diesem Land mehr als eine Million Menschen infiziert. Etwa ein Drittel bis die Hälfte der infizierten Personen entwickelt die Krankheit. Noch schlimmer ist, daß aufgrund der langen und unbestimmten Inkubationszeit des AIDS-Virus eine Person die tödliche Erkrankung jahrelang unwissentlich tragen und verbreiten kann. Die unausweichlich tödliche Viruserkrankung AIDS kann durch Austausch von Körpergeweben oder -flüssigkeiten wie Blut, Blutprodukten oder Samen übertragen werden. Daher machen Hämophile und andere, die Bluttransfusionen erhalten, etwa 3% der gemeldeten AIDS-Fälle in diesem Land zwischen 1981 und Ende 1986 aus. Durch künstliche Besamung, Organtransplantation und Transplantation von Haut, Hornhaut der Augen und anderen Geweben kann diese tödliche Viruserkrankung ebenfalls übertragen werden.
In Gegenwart von einigen Cofaktoren kann das menschliche T-Zell-Leukämievirus, ein weiteres Retrovirus, in Menschen Leukämie verursachen.
Windpocken bewirkten vor ihrer Ausrottung Epidemien, die im 18. Jahrhundert zur Entvölkerung beitrugen. Das Poliovirus ist die Ursache von Poliomyelitis, das auf seinem Höhepunkt von 1943 bis 1956 etwa 400 000 Amerikaner infizierte, wobei etwa die Hälfte durch Paralyse und Atmungsversagen getötet wurden. Das Cytomegalovirus ist für etwa die Hälfte aller in Patienten mit transplantiertem Knochenmark auftretenden interstitiellen Lungenentzündungen verantwortlich. Es ist die Hauptursache von Lungenentzündung in Patienten mit einer Immunsuppression, die häufig an dieser Erkrankung sterben. Ferner entwickeln nach unterschiedlichen Schätzungen 20 bis 30% aller aufgrund von chirurgischen Eingriffen Blut erhaltenden Personen in den USA ein Posttransfusionssyndrom, das vermutlich durch Cytomegalovirus infiziertes transfundiertes Blut verursacht wird.
Das Herpes simplex-Virus verursacht nicht-behandelbare Entzündungen des Mundes, der Augen und Genitalien. Das Mumpsvirus verursacht Mumps, eine Erkrankung, die gelegentlich aufgrund von Komplikationen Aspermie bewirkt.
Das alle paar Jahre mutierende Grippevirus verursacht eine nicht-behandelbare Grippe. Obwohl die meisten Opfer der Grippe nach einigen Tagen des Leidens genesen, kann die Erkrankung gelegentlich tödlich sein.
Ein weiteres schädliches Virus ist das Adenovirus, das Atemwegsinfektionen wie Halsentzündung verursacht. Das Rhinovirus verursacht die übliche Erkältung, die ebenfalls nicht behandelbar ist. Es gibt in den USA etwa 200 000 Fälle von Varizellen (Windpocken), während die Gürtelrose (Herpes zoster), eine wiederkehrende Form der Erkrankung, etwa 2% der Bevölkerung betrifft. Beide Erkrankungen werden durch das gleiche Virus verursacht. Das Epstein-Barr-Virus wurde mit der infektiösen Mononukleose und Hepatitis in Zusammenhang gebracht. Die Infektionsrate des Epstein-Barr-Virus ist etwa 150 Fälle pro 100 000 Einwohner.
Viren verursachen eine so bedeutsame Zahl an Erkrankungen in der Bevölkerung, daß gelegentlich die Gefahr besteht, daß diese Mikroorganismen die Zahl der zur -Durchführung der gesellschaftlichen Funktionen verfügbaren Personen reduzieren. Diese Viren befallen häufig die produktive Bevölkerung, in die die Gesellschaft investiert hat.
Personen, die mit einem Virus infiziert sind, können diese Erreger oder Partikel davon im Blut tragen. Entsprechend tragen Personen, die von infektiösen Erkrankungen befallen sind, häufig pathogene Mikroorganismen oder andere Kontaminanten im Blut. Daher kann an Blutbanken gespendetes oder verkauftes Blut mit einem Virus oder anderen biologischen und pathogenen Kontaminanten verunreinigt sein.
Die meisten Blutproben werden zur Zeit auf die Gegenwart bestimmter Viren getestet. Diese Tests umfassen üblicherweise die Bestimmung der Gegenwart von Antikörpern gegen verschiedene Viren oder das virale Antigen selbst wie HBsAg. Obwohl die meisten Tests, mit denen Blutproben getestet werden, üblicherweise ziemlich genau sind, sind sie nicht fehlerlos. Aus Rücksicht auf die Kosten wird auch nicht jede Blutprobe auf die Gegenwart von pathogenen Kontaminanten, einschließlich Viren, getestet. Da sich Antikörper nicht unmittelbar nach der Exponierung gegen das Virus bilden, kann, was am wichtigsten ist, eine neu infizierte Person nach ihrer Infektion, jedoch vor der Möglichkeit, den Antikörper in einem positiven Test nachzuweisen, unwissentlich Blut spenden. Es wurde ferner festgestellt, daß einige mit bestimmten Viren infizierte Personen einfach keine nachweisbaren Antikörper dagegen bilden.
Zahlreiche Erkrankungen, von denen einige entweder tödlich oder von ernster klinischer Bedeutung sind, können durch Transfusion übertragen werden. Da pathogene Organismen in unterschiedlichen Fraktionen des Gesamtbluts gefunden werden, schwanken die Risiken von Posttransfusions-Erkrankungen je nach dem verwendeten Blutprodukt oder der verwendeten Blutkomponente. Allgemein ist das Risiko für jede beliebige Erkrankung direkt proportional zum transfundierten Blutvolumen und der Zahl an darin enthaltenen infektiösen Organismen.
Beispielsweise ist die Posttransfusions-Hepatitis seit langem ein ernstes medizinisches Problem. Das National Research Council schätzte 1970, daß es etwa 30 000 Fälle von klinischer Posttransfusions-Hepatitis pro Jahr mit einer Sterblichkeitsrate von etwa 10 Prozent gibt. Es wurde ferner geschätzt, daß es bis zu fünfmal so viele, klinisch nicht nachweisbare Fälle gibt. Weitere Untersuchungen schätzen das Risiko auf etwa 7 Fälle pro 1000 Einheiten an transfundiertem Blut, wobei ein Drittel ikterisch ist. Jüngere Untersuchungen gehen jedoch von einem höheren Risiko aus. Das Risiko wurde auf 7 bis 10 Prozent aller Blutempfänger geschätzt. Das Risiko einer Posttransfusions-Hepatitis ist erhöht, wenn Blut von berufsmäßigen Spendern verwendet wird. Die Einführung des universellen Hepatitis B-Oberflächenantigen (HBsAg)-Tests bei allen in diesem Land gespendeten Blutproben bewirkte eine Reduktion der Posttransfusions-Hepatitis des Typs B. Es treten jedoch weiterhin Fälle von Posttransfusions-Hepatitis des Typs B auf, die durch Blut, das für HBsAg, Hepatitis B-Oberflächenantigen, negativ ist, verursacht werden, wie es durch die empfindlichsten, gegenwärtig verfügbaren Tests ermittelt wird. Ferner gibt es einen zuverlässigen Test zum Nachweis von anderen Formen von Hepatitis, einschließlich Hepatitis A und Non-A Non-B-Hepatitis. Wie vorstehend beschrieben, ist eine Hepatitis-Infektion gelegentlich nicht nur selbst tödlich, sondern die Erkrankung kann auch zu tödlichem Leberkrebs oder anderen Komplikationen in einem bereits durch chirurgische oder andere Traumata geschwächten Patienten führen.
Eine weitere häufig durch Bluttransfusion übertragene infektiöse Erkrankung wird durch das Cytomegalovirus verursacht, das die tödliche interstitielle Lungenentzündung herbeiführen kann. Es wurde gezeigt, daß etwa 35 Prozent der Patienten, die eine Infusion mit frischem Gesamtblut erhielten, mit dem Cytomegalovirus infiziert wurden.
Eine weitere durch Bluttransfusion übertragene infektiöse Erkrankung ist Malaria. Das Auftreten der Transfusions-induzierten Malaria hat in jüngster Vergangenheit mit alarmierender Geschwindigkeit zugenommen. Es wird angenommen, daß mehr als eine Million Menschen, die mit der Arzneimittel-resistenten Malaria infiziert sind, jedes Jahr allein in Afrika sterben. Es wurden mehr als 485 000 Arzneimittelresistente Malariafälle in Brasilien während der ersten sechs Monate des Jahres 1986 beurkundet. Tatsächlich werden viele der Malariainfektionen in der Welt heute durch Parasiten verursacht, die gegen das effektivste und ungefährlichste Antimalariamittel Chloroquin resistent sind. In der Erythrocyten-Phase sind die Malariaparasiten ausschließlich in Erythrocyten vorhanden und werden nur durch Transfusion von rote Blutkörperchen enthaltenden Produkten übertragen. Ohne Behandlung kann Malaria tödlich sein. Die Behandlung dieser Arzneimittel-resistenten Fälle von Malaria hat sich als am schwierigsten erwiesen.
Eine weitere Gefahr der Bluttransfusion ist Syphilis. Obwohl sie vorkommt, tritt sie nicht sehr häufig auf. Trotzdem ist Syphilis keine Erkrankung, die leicht behandelt werden kann. Die Erkrankung kann bei Babies, die von erkrankten Müttern geboren werden, schrecklichen Schaden anrichten. Die Erkrankung kann ferner kardiovaskuläre und neurologische Komplikationen bewirken. Die Chagas-Krankheit, afrikanische Trypanosomiasis Kala-Azar, Toxoplasmose und Infektionen mit Microfilaria sind weitere infektiöse Erreger, die durch Transfusion von Gesamtblut übertragen werden können.
Es ist klar, daß trotz der Durchmusterungs-Verfahren noch Infektionen mit Viren und anderen pathogenen biologischen Kontaminanten nach Bluttransfusionen auftreten. Im Rahmen der klinischen Medizin stellt das Verarbeiten von und der Umgang mit Körperflüssigkeiten wie Blut eine Gefahr einer Reihe möglicher Infektionen für Ärzte und andere Mitarbeiter des Krankenhauses und Patienten dar. Gegenwärtig gibt es kein wirksames Verfahren zur Dekontamination von infizierter Körperflüssigkeit wie menschliches Gesamtblut oder daraus hergestellte Blutprodukte.
Es ist daher sehr wünschenswert, ein sicheres und ökonomisches Verfahren und eine Gerätschaft zu haben, die pathogene Viren, Mikroorganismen oder Parasiten, die im menschlichen Gesamtblut oder Blutprodukten enthalten sind, abtöten, bevor diese Produkte in einen Empfänger infundiert werden und der Empfänger daher mit den diese Erkrankung bewirkenden Erregern infiziert wird. Gleichzeitig erspart ausreichend dekontaminiertes Blut dem Krankenhauspersonal, das mit diesen Körperflüssigkeiten umgehen muß, ferner die tägliche Infektionsbedrohung. Dieser Bedarf ist sogar noch dringender für eine Blutbank, in der Spenderblut und Blutprodukte aufbewahrt und verarbeitet werden.
Es ist genauso wünschenswert, ein sicheres und ökonomisches Verfahren und eine Gerätschaft zu haben, die pathogene Viren, Mikroorganismen oder Parasiten, die in menschlichen oder tierischen Geweben wie Haut, Hornhaut der Augen und Samen enthalten sind, abtöten, bevor diese Gewebe in einen Empfänger eingeführt oder transplantiert werden, und der Empfänger so mit diesen Erkrankungen infiziert wird.
Da es bisher keine Heilung für AIDS gibt, ist es ferner wünschenswert, ein sicheres Verfahren und eine Gerätschaft zur Reduktion der Virämie in AIDS-Patienten zur Verlängerung des Lebens dieser Patienten zu haben.
Die vorliegende Erfindung betrifft diese Ziele.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft die Bereitstellung eines wirksamen und ökonomischen Verfahrens zur Behandlung von Körpergeweben zur Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten wie in diesen Körpergeweben vorhandene, eine Hülle enthaltende Viren, Bakterien, Malaria-, Trypanosomen- und andere Parasiten, bei dem die Kontaminanten vor der Einführung der behandelten Körpergewebe in den Körper eines Patienten beseitigt werden. Allgemein umfaßt das Verfahren:
(a) Einführen oder Vermischen einer wirksamen nicht-toxischen Menge einer photoaktiven Verbindung mit dem Körpergewebe zur Herstellung eines daraus resultierenden Körpergewebes, wobei die photoaktive Verbindung eine Selektivität zur Bindung an die im Körpergewebe vorhandenen infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aufweist,
(b) Durchleiten des resultierenden Körpergewebes durch eine Zellenkonstruktion mit einem festgelegten Fließweg oder Suspendieren des resultierenden Körpergewebes in einer Lösung und
(c) Bestrahlen des resultierenden Körpergewebes im Weg der Zellenkonstruktion über einen wirksamen Zeitraum mit einer wirksamen Strahlungsmenge, so daß die Strahlung in das resultierende Körpergewebe eindringt und die an die photoaktive Verbindung gebundenen Kontaminanten beseitigt werden und ein dekontaminiertes Körpergewebe, das zur Einführung in den Körper eines Patienten geeignet ist, erhalten wird.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens zur externen Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Gesamtblut, Blutplasma, Serum und Flüssigkeiten von Plasmapherese und Serum.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines wirksamen und ökonomischen Verfahrens zur externen Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Gesamtblut, Blutplasma, Serum und Flüssigkeiten von Plasmapherese und Samen, so daß sie sicher zur Einführung in den Körper eines Patienten sind.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines wirksamen und ökonomischen Verfahrens zur externen Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Gesamtblut, Blutplasma, Serum und Flüssigkeiten von Plasmapherese und Serum, so daß sie in der Handhabung sicher sind.
Weitere Aufgaben, Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden aus der nachstehenden genauen Beschreibung ersichtlich, wenn sie zusammen mit den Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen gelesen wird.

Kurze Beschreibung der Figuren

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung einer Zellenkonstruktion mit einem festgelegten Fließweg in Form eines flexiblen transparenten Rohrs, in dem die den Fließweg entlang fließenden Flüssigkeiten der Bestrahlung ausgesetzt sind.
Fig. 2 ist eine Ansicht eines vergrößerten Querschnitts des flexiblen transparenten Plastikrohrs von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine perspektivische Ansicht der Bestrahlungszelle, die von oben bestrahlt wird.
Fig. 3-a ist ein Diagramm, das ein dreidimensionales rechteckiges Koordinatensystem der Bestrahlungszelle von Fig. 3 zeigt.
Fig. 4 ist eine perspektivische Ansicht der Bestrahlungszelle, die sowohl von oben als auch von unten bestrahlt wird.
Fig. 4-a ist ein Diagramm, das ein dreidimensionales rechteckiges Koordinatensystem der Bestrahlungszelle von Fig. 4 zeigt.
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht der Bestrahlungszelle, die am Boden eine reflektierende Spiegeloberfläche aufweist, während die Zelle von oben bestrahlt wird.
Fig. 5-a ist ein Diagramm, das ein dreidimensionales rechteckiges Koordinatensystem der Bestrahlungszelle von Fig. 5 zeigt.
Fig. 6 ist die Ansicht eines Längsschnitts einer anderen Ausführungsform der Fließzelle.
Fig. 7 zeigt eine perspektivische Ansicht der Bestrahlungszelle, die zwischen zwei transparenten flachen Platten liegt, während die Konstruktion von zwei entgegengesetzten Richtungen der Zelle, von oben und unten, bestrahlt wird.
Fig. 8 zeigt eine Ansicht des Längsschnitts der Bestrahlungszelle, die oberhalb und unterhalb von zwei Reihen von im Querschnitt als kleine Kreise dargestellten Röhrenlampen umgeben ist.
Fig. 9 ist eine Zeichnung der normalisierten relativen Lichtintensität gegen das Verhältnis von Abstand D zu Abstand h. Der Abstand D ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Lampen, während der Abstand h die Entfernung zwischen der Ebene, in der die Lampen angeordnet sind, und der erleuchteten Oberfläche der Bestrahlungszelle ist.
Fig. 10 ist eine Zeichnung der normalisierten relativen Lichtintensität entlang der Röhrenlampe. Die Ansicht des Längsschnitts der Lampe ist im oberen Teil des Diagramms dargestellt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Die vorliegende Erfindung stellt ein Verfahren zur externen Beseitigung von infektiösen pathogenen Kontaminanten wie Viren mit Hülle, Mikroorganismen, Parasiten, Bakterien und ähnliches aus Körpergeweben bereit, so daß die Wahrscheinlichkeit, daß eine Person nach Erhalt einer Transfusion oder Transplantation des Körpergewebes infiziert wird, im wesentlichen beseitigt oder zumindestens die Belastung des Gewebes mit Parasiten oder infektiösen Erregern beträchtlich reduziert ist.
Der Begriff "Körpergewebe", wie hier verwendet, soll so verstanden werden, daß er "Körperflüssigkeit", dicht gepackte rote Blutkörperchen und weiße Blutkörperchen, Plättchen, Kryo-Präzipitat von Blutplasma, andere Plasmaproteine, Haut, Hornhaut der Augen und anderes Gewebe von einem Tier oder Menschen einschließt.
Der Begriff "Körperflüssigkeit", wie hier verwendet, soll so verstanden werden, daß er Gesamtblut, alle hergestellten Blutprodukte, Blutplasma, Serum, diese Bestandteile enthaltende Flüssigkeiten, Flüssigkeiten der Plasmapherese, Plasmafibrinogen, Kryo-armes Plasma, Albumin, Gammaglobuline, Samen und andere Flüssigkeiten einschließt, die in den Körper eines Patienten oder eines Tiers unter Verwendung von bekannten Verabreichungsverfahren eingeführt oder intravenös injiziert werden. Der Begriff "Körperflüssigkeit", wie hier verwendet, soll so verstanden werden, daß er eine Körperflüssigkeit vor oder nach physikalischem sowie chemischem Fraktionieren, Trennen oder Einfrieren einschließt.
Der Begriff "extern", wie hier verwendet, soll außerhalb des tierischen oder menschlichen Körpers bedeuten.
Das erfindungsgemäße Verfahren sorgt für die externe Dekontaminierung von Körpergeweben, die infektiöse pathogene biologische Kontaminanten enthalten, so daß die Körpergewebe die gewünschten therapeutischen Eigenschaften und Lebensfähigkeit wie normale unbehandelte Körpergewebe aufweisen. Allgemein umfaßt das Verfahren zur Behandlung von Körpergeweben zur Beseitigung von möglicherweise darin enthaltenen, infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten folgende Schritte:
(a) Vermischen einer wirksamen nicht-toxischen Menge einer photoaktiven Verbindung mit dem Körpergewebe zur Herstellung eines daraus resultierenden Körpergewebes, wobei die photoaktive Verbindung eine Affinität für infektiöse pathogene biologische Kontaminanten im Körpergewebe aufweist, so daß die photoaktive Verbindung an diese Kontaminanten selektiv gebunden wird,
(b) Durchleiten des erhaltenen Körpergewebes unter Fließbedingungen durch eine Zellenkonstruktion mit einem festgelegten Fließweg oder Suspendieren des erhaltenen Körpergewebes in einer Lösung und
(c) Bestrahlen des erhaltenen Körpergewebes in der Zellenkonstruktion, wenn dieses durch den Fließweg fließt oder in der Zelle suspendiert ist, mit einer wirksamen Strahlungsmenge über einen vorbeschriebenen Zeitraum, so daß die Strahlung das erhaltene Körpergewebe im bestrahlten Weg durchdringt und die an die photoaktive Verbindung gebundenen Kontaminanten der Strahlung ausgesetzt werden, so daß diese Kontaminanten beseitigt werden und ein steriles Körpergewebe erhalten wird.
Photoaktive Verbindungen, die für infektiöse pathogene biologische Kontaminanten selektiv sind und zur erfindungsgemäßen Beseitigung dieser Kontaminanten verwendet werden können, müssen die nachstehenden Kriterien erfüllen:
(1) Keine Schädigung von normalen Körpergeweben in einer Umgebung außerhalb eines menschlichen Körpers, wenn sie einer kombinierten Behandlung von Strahlung und der photoaktiven Verbindung in Mengen, die die Beseitigung oder Zerstörung der in diesen Körpergeweben enthaltenen infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten bewirkt, unterzogen werden,
(2) Bevorzugte Bindung der photoaktiven Verbindung an die infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten entweder direkt oder indirekt durch eine Antikörperbrücke oder ein anderes Verknüpfungsmolekül und
(3) Beseitigung oder Zerstörung der infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten, an die die photoaktive Verbindung gebunden ist, nach der Bestrahlung.
Photoaktive Verbindungen, die die vorstehend beschriebenen Kriterien erfüllen, umfassen Porphyrine oder Hämatoporphyrine. Diese Verbindungen enthalten Gruppen von Pyrrolen oder substituierten Pyrrolen, die in einem bestimmten Muster kombiniert sind. Die grundlegende strukturelle Gruppierung besteht aus Phlorin oder einer Gruppe von vier Pyrrolen oder Kombinationen von Pyrrolen und substituierten Pyrrolen, die in einer größeren Ringstruktur kombiniert sind. Zwei dieser Ringe sind kovalent verbunden, wobei ein Paar von Einheiten gebildet wird, von denen jedes vier Pyrrolgruppen oder vier Gruppen aufweist, von denen mindestens einige Pyrrole oder substituierte Pyrrole sind. Die erhaltenen Moleküle weisen ein Absorptionsspektrum im Wellenlängenbereich von etwa 350 nm bis etwa 1200 nm und stärker bevorzugt von etwa 350 nm bis etwa 700 nm auf.
Die Herstellung und Reinigung von photoaktiven Verbindungen, umfassend Porphyrin oder Hämatoporphyrine, offenbart US-Patent Nr. 4,649, 151, und bestimmte photoaktive Verbindungen sind als "Photofrin ITM" (Hpd) und "Photofrin IITM" (eine Verbindung, die etwa 90% Dihämatoporphyrinether, DHE, enthält) im Handel von Johnson & Johnson erhältlich.
Die Molekülstruktur von mindestens einem Teil dieser photoaktiven Verbindungen, die diese Verbindungen zur Durchführung der vorliegenden Erfindung wertvoll macht ist nachstehend dargestellt:
wobei die Moleküle mit dieser Formel fluoreszierend und photosensibilisierend sind, die Fähigkeit zur selektiven Bindung an die pathogenen biologischen Kontaminanten aufweisen, ein Aggregat mit hohem Molekulargewicht bilden mit in Wasser gemessenen Absorptionspeaks im sichtbaren Spektrum bei etwa 365, 505, 537, 575 und 615 Nanometern, Absorptionspeaks im Infrarotspektrum bei etwa 3,0, 3,4, 6,4, 7,1, 8,1, 9,4. 12 und 15 µm, Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 9,0, 18,9, 24,7, 34,5, 62, 94,5, 130-145, 171,7 ppm und möglicherweise 118 und 127 bezogen auf einen 37,5 ppm-Resonanzpeak von Dimethylsulfoxid und weitere Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 27,9 ppm und 68,4 ppm bezogen auf den Resonanzpeak von Tetramethylsilan in deuteriertem Chloroform als Lösungsmittel und wobei mindestens 50% der Porphyrine in dem Molekülgemisch diese Formel aufweisen.
Die wirksame nicht-toxische Menge des mit dem Körpergewebe extern vermischten Porphyringemisches kann stark schwanken, was im wesentlichen von der im Körpergewebe vorhandenen oder vermuteten Menge an infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten abhängt. Um jedoch wirksam zu sein, muß die verwendete Menge an Porphyringemisch zur Menge an Kontaminanten im Überschuß vorhanden sein, damit sichergestellt ist, daß ausreichend Porphyringemisch zur Bindung sämtlicher Kontaminanten im Körpergewebe vorhanden ist. Üblicherweise ist die zur Einhaltung des vorstehend beschriebenen Erfordernisses mit dem Körpergewebe vermischte Menge an Porphyringemisch jedoch etwa 0, 1 bis etwa 50 µg Porphyringemisch pro ml Körperflüssigkeit. Die verwendete Menge an Porphyringemisch ist vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 50 µg/ml Körperflüssigkeit.
Zur Beseitigung der an die photoaktiven Verbindungen gebundenen, infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten wird das erhaltene Gemisch von Körperflüssigkeit und photoaktiver Verbindung bestrahlt, wobei das erhaltene Gemisch während der Bestrahlung unter Fließbedingungen gehalten wird.
Jede geeignete Quelle kann zur Bestrahlung der an die photoaktive Verbindung gebundenen Kontaminanten verwendet werden, sofern diese Quelle eine zur Aktivierung der photoaktiven Verbindung ausreichende Strahlung abgibt, so daß die an die Verbindung gebundenen Kontaminanten beseitigt oder zerstört werden, und ausreichend Energie produziert, so daß sichergestellt ist, daß die Strahlung die zu behandelnde Körperflüssigkeit vollständig durchdringt, so daß die behandelte Körperflüssigkeit frei von diesen Kontaminanten ist. Die zur Bestrahlung der erhaltenen Flüssigkeit verwendete geeignete Quelle weist eine Wellenlänge von etwa 350 nm bis etwa 1000 nm und eine Energiedichte von etwa 0,1 J/cm² bis etwa 50 J/cm² auf. Die Strahlungsquelle weist vorzugsweise eine Wellenlänge von etwa 600 nm bis etwa 700 nm mit einer Energiedichte von etwa 1 bis 20 J/cm² auf. Geeignete Quellen, die diese Erfordernisse erfüllen, sind eine 1000 W-Xenonlampe, die mit Infrarot-Sperrfiltern und einem für 630 ± 10 nm-Strahlung durchlässigen Filter ausgestattet ist, oder eine Laserlichtquelle, die eine Strahlung im Absorptionsspektrum der photoaktiven Verbindung (etwa 630 nm) emittiert und die gewünschte Energiedichte aufweist. Eine weitere geeignete Quelle ist eine Quarz-Halogenlampe.
Wie vorstehend beschrieben, wird das erhaltene Gemisch von Körperflüssigkeiten und photoaktiver Verbindung, während es unter turbulenten Fließbedingungen gehalten wird, der Bestrahlung unterworfen. Die turbulenten Fließbedingungen fördern das Vermischen der photoaktiven Verbindung mit der Körperflüssigkeit, so daß eine ausreichende Bindung der Kontaminanten in der Körperflüssigkeit an die photoaktive Verbindung sichergestellt ist, und die Turbulenz verbessert ferner die Exponierung der chemisch gebundenen Kontaminanten gegen die gewünschte Strahlungsmenge, so daß die Beseitigung dieser Kontaminanten sichergestellt ist. Das Ausmaß der Turbulenz der zu behandelnden Körperflüssigkeit muß allerdings unter einem Wert gehalten werden, an dem eine Scherung der Körperflüssigkeit oder Zellen erfolgen würde.
In einem Fließzellensystem aus einem 40 cm langen Rohr mit einem Innendurchmesser von 0,5 mm kann üblicherweise ein gewünschter Grad an Turbulenz erreicht werden, wobei die Fließgeschwindigkeit der Körperflüssigkeit durch die Bestrahlungszone einer Zelle, d. h. dem festgelegten Fließweg der Zelle, bei etwa 25 µl/min gehalten wird. Um ferner sicherzustellen, daß die Körperflüssigkeit in dieser Fließzelle zur Beseitigung der Kontaminanten einer ausreichenden Bestrahlung ausgesetzt wird, werden die Körperflüssigkeiten einer Strahlungsdichte von etwa 5 J/cm² ausgesetzt.
Wie es nachstehend offensichtlich wird, kann die gewünschte Exponierungszeit durch die Länge des Fließweges in Kombination mit der Fließgeschwindigkeit der Körperflüssigkeit durch den Fließweg leicht kontrolliert werden. Es muß jedoch darauf geachtet werden, daß die Körperflüssigkeit durch die Bestrahlung der Körperflüssigkeit zur Beseitigung oder Zerstörung der Kontaminanten nicht auf eine Temperatur erhitzt wird, die zur Zerstörung der Lebensfähigkeit der gereinigten Körperflüssigkeit ausreicht.
Zur extrakorporalen Behandlung von Blut eines mit infektiösen biologischen Kontaminanten infizierten Patienten wird üblicherweise eine Dosierung von etwa 0,5 mg bis etwa 40 mg eines Porphyringemisches pro kg Körpergewicht des Patienten verwendet. Das Porphyringemisch kann dem Patienten entweder auf oralem oder intravenösem Weg verabreicht werden. Das Porphyringemisch kann etwa eine Stunde bis etwa eine Woche vor Beginn der Bestrahlung des aus dem Körper des Patienten entnommenen Blutes zugesetzt werden. Üblicherweise wird das Blut, das das an die infektiösen biologischen Kontaminanten gebundene Porphyringemisch enthält, dem Körper des Patienten entnommen und durch eine Fließzelle geleitet, in der das Blut mit einer Lichtquelle mit einer Wellenlänge von etwa 600 bis 700 nm bestrahlt wird. Die am häufigsten zur Bestrahlung des Blutes in der Fließzelle verwendete Energiedichte ist von etwa 1 J/cm² bis etwa 50 J/cm².
In einer anderen Ausführungsform wird das mit infektiösen biologischen Kontaminanten infizierte Blut des Patienten dem Körper des Patienten entnommen und anschließend mit einer sterilen Kochsalzlösung vermischt, die zur Bindung aller infektiösen Kontaminanten eine wirksame Menge eines Porphyringemisches enthält. Die das Porphyringemisch enthaltende Kochsalzlösung wird in einer Menge zugesetzt, die die Konzentration des Porphyringemisches in der erhaltenen Flüssigkeit bei etwa 0, 1 bis etwa 50 µg/ml infiziertes Blut hält. Die bevorzugte Konzentration ist jedoch von etwa 2 bis etwa 50 µg/ml infiziertes Blut. Die erhaltene Flüssigkeit wird anschließend, während sie durch den Fließweg strömt, in der Fließzellenkonstruktion bestrahlt. Eine zur Bestrahlung geeignete Lichtquelle weist eine Wellenlänge von etwa 600 bis 1000 nm auf, obwohl der bevorzugte Wellenlängenbereich von etwa 600 bis 700 nm ist. Die zur Bestrahlung der erhaltenen Flüssigkeit in der Fließzelle geeignete Energiedichte ist von etwa 1 bis 50 J/cm², der bevorzugte Bereich ist jedoch von etwa 1 bis 20 J/cm².
Aufgrund der Diapedese, die ein natürliches Phänomen ist, bei dem einige Lymphocyten durch die intakten Wände von Blutgefäßen hindurchtreten und sich mit anderen Gewebeflüssigkeiten vermischen, sind nicht alle Lymphocyten gleichzeitig zur extrakorporalen Behandlung verfügbar. Daher muß der Patient, der sich einer solchen extrakorporalen Behandlung unterzieht, mehrmals im Abstand von einigen Tagen im Bereich von etwa 2 bis 7 Tagen extrakorporal behandelt werden. Die Dauer einer extrakorporalen Behandlung kann im Bereich von etwa 3 bis etwa 10 Stunden liegen.
Eine Pumpe ist üblicherweise zur Durchführung der extrakorporalen Behandlung nicht erforderlich. Bei einem systolischen Blutdruck von 130 bis 170 mm Hg kann das Blut durch eine Fließzelle mit einer Geschwindigkeit von etwa 80 bis 140 ml/min durch einen Kanal mit einem üblichen Querschnitt von 0,7 · 100 mm mit einer Länge von etwa 150 bis 200 cm fließen. Die Fließzelle für dieses Verfahren kann so konstruiert werden, daß sie insgesamt etwa 120 ml Blut enthält.
Wie vorstehend beschrieben, gibt es bisher keine Heilung für AIDS. Ohne eine wirksame Behandlung leben AIDS-Opfer im Durchschnitt noch etwa 2 Jahre nach der Diagnose. Es ist nur logisch, daß bei einer Reduktion der Virämie das AIDS-Opfer eine bessere Chance zum längeren Überleben hat oder dem Opfer zumindest das Leben erleichtert wird. Durch die extrakorporale photochemische Behandlung von infiziertem Blut eines AIDS-Patienten kann dieses Ziel erreicht werden, da nachgewiesen wurde, daß das hier beschriebene Verfahren das AIDS verursachende menschliche Immunschwäche-Virus beseitigt.
Wenn das Körpergewebe nicht flüssig ist, wird es als lichtdurchlässige dünne Schicht aus dem Spender geschnitten und anschließend in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung, die eine wirksame nicht-toxische Menge der photoaktiven Verbindung enthält, suspendiert. Die erhaltene Suspension wird anschließend bestrahlt, wobei sie während der Strahlungsexponierung vorsichtig gerührt wird. Das vorsichtige Rühren fördert das Vermischen der photoaktiven Verbindung mit den in der Lösung suspendierten Geweben, so daß eine ausreichende Bindung der infektiösen biologischen Kontaminanten in den Körpergeweben an die photoaktive Verbindung sichergestellt ist, und verbessert ferner die Exponierung der chemisch gebundenen Kontaminanten gegen die gewünschte Strahlungsmenge, so daß die Bestrahlung dieser Kontaminanten sichergestellt ist. Vorsichtiges Schütteln kann durch Plazierung der gesamten Bestrahlungsvorrichtung in einem Laborschüttler erreicht werden. Die Zellenkonstruktion kann auf diese Weise während der Bestrahlung der in steriler Lösung suspendierten Körpergewebe vorsichtig geschüttelt werden.
Die geeignete Menge an Porphyringemisch, die der Suspension von Körpergewebe in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung zugesetzt wird, ist etwa 0,1 bis etwa 50 µg/ml suspendiertes Körpergewebe. Die zugesetzte Menge an Porphyringemisch ist jedoch vorzugsweise von etwa 2 bis etwa 50 µg/ml suspendiertes Körpergewebe. Die zur Bestrahlung der erhaltenen Suspension verwendete Quelle weist eine Wellenlänge von etwa 350 nm bis etwa 700 nm und eine Energiedichte von etwa 0,1 J/cm² bis etwa 20 J/cm² auf. Die Strahlungsquelle weist vorzugsweise eine Wellenlänge von etwa 600 nm bis etwa 700 nm mit einer Energiedichte von etwa 1 bis etwa 20 J/cm² auf.
Wie vorstehend dargelegt, stellt das erfindungsgemäße Verfahren ein ökonomisches und wirksames Mittel zur externen Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Körpergeweben bereit, so daß die Wahrscheinlichkeit der Infektion einer Person als Folge einer Transfusion oder Transplantation im wesentlichen ausgeschlossen ist. Die Kontaminanten, die unter Verwendung der vorliegenden Erfindung aus einer Körperflüssigkeit wirksam beseitigt werden können, sind Hüllen enthaltende Viren, andere Mikroorganismen einschließlich weiterer Parasiten und Bakterien. Der Begriff "Hülle enthaltendes Virus" wird immer, mit einer Ausnahme, als ein Virus verstanden, das in eine-modifizierte Wirtszellmembran eingeschlossen ist, ausgenommen das Pockenvirus, das seine eigene Hülle produziert. Beispiele für diese Hüllen enthaltende Viren sind: Cytomegalovirus, Herpes simplex-Virus, Pockenvirus, menschliches Immunschwäche-Virus, Epstein-Barr-Virus und andere, wie in Tabelle I dargestellt.

Tabelle I (Teil A)

Nachstehend sind Viren mit Hüllen aufgeführt, die in Familien und allgemeine Arten oder Gattungen eingeteilt sind:
Familie Allgemeine Art oder Gattung Herpesviridae Menschliches Herpes simplex-Virus
Typ 1 und 2 (human herpes simplex virus types 1 and 2)
Rinder-Mamilitisvirus (bovine mamilitis virus)
Herpes B-Virus des Affen (herpes B virus of monkeys)
Pseudorabiesvirus
Rhinopneumonitisvirus des Pferdes (equine rhinopneumontis virus
Varicella-Zoster-Virus
Menschliche Cytomegaloviren (human cytomegaloviruses)
Mäuse-Cytomegaloviren (murine cytomegaloviruses)
Epstein-Barr-Vinis
Herpesvirus des Pavians (Baboon herpes virus)
Herpesvirus des Schimpansen (Chimpanzee herpesvinis)
Herpesvirus der Marek's-Krankheit (Marek's disease herpes virus)
Hinzevirus
Herpesvirus des Truthahns (Turkey herpes vinis)
Herpesvirus ateles
Herpesvirus simiae
Infektiöses Rhinotracheitisvirus des Rindes (infectious bovine rhinotracheitis virus)
Iridoviridae Afrikanisches Schweinefieber-Virus (African swine fever virus)
Virusgruppe des Frosches (Ranavirus)
(Frog virus group)
Iridovirus
Chloriridovirus
Poxviridae Vacciniavirus
Windpockenvirus (smallpox virus)
Kuhpockenvirus (cowpox virus)
Affenpockenvirus (monkeypox virus)
Büffelpockenvirus (buffalopox virus)
Kamelpockenvirus (camelpox virus)
Ectromelievirus von Mäusen (Ectromelia of mice virus)
Kaninchenpockenvirus (rabbitpox virus)
Orfvirus
Virus des Melkerknotens (virus of milker's node)
Avipockenvirus (avipoxvirus)
Schafpockenvjrus (sheep pox virus)
Ziegenpockenvirus (goat pox virus)
Virus der "lumpy skin"-Erkrankung (Neethling)
(lumpy skin disease (Neethling) virus)
Myxomavirus des Hasen (myxoma virus of hares)
Fibromaviren der Kaninchen (fibroma viruses of rabbits)
Fibromaviren der Eichhörnchen (fibroma viruses of squirrels)
Schweinepockenvjrus (swinepox virus)
Yaba-Affenvirus (Yaba monkey virus)
Weichtiere contagiosum-Vinis (molluscum contagiosum virus

Tabelle I (Teil B)

Hepadnaviridae Menschliches Hepatitis B-Virus (HBV) (human hepatitis B virus (HBV))
Hepatitisvirus des Waldmurmeltiers (woodchuck hepatitis virus)
Hepatitisvirus des Erdhörnchens (ground squirrel hepatitis virus)
Hepatitisvirus der Ente (duck hepatitis virus)
Orthomyxoviridae Typen A, B und C des Influenzavirus (Influenza virus, types A, B and C)
Paramyxoviridae Newcastle-Disease-Virus des Geflügels (Newcastle disease virus of fowl)
Menschliche Parainfluenzaviren (human parainfluenza viruses)
Sendaivirus
Mumpsvirus
Paramyxoviren
Masernvirus (measles virus)
Rinderpestvirus des Viehs
Hunde-Distempervirus
"Peste-des-petits-ruminants"-Virus der Schafe und Ziegen
"respiratory syncytial"-Virus des Menschen
"respiratory syncytial"-Virus des Rindes
Pneumoniavirus der Mäuse
Rhabdoviridae Tollwutvirus (rabies virus)
Vesikuläres Stomatitisvirus des Pferdes,
Viehs und Schweins
Chandipuravirus
Lyssavirus
Duvenhagevirus
Lagos-Bat-Virus
Mokola-Virus
Bunyaviridae Bunyavirus (Bunyamwera-, Bwamba-, California-, Capim-, Guama-, Phlebovirus- Koongol-, Patois-, Simbu- und Tete-Viren)
Sandfliegen-Fiebervirus (sandfly fever virus)
Rift Valley-Fiebervirus der Schafe und Wiederkäuer
Nairovirus
Viren des Krim-Kongo-Durchfallfiebers (Crimean-Congo hemorrhagic fever viruses)
Uukuvirus
Uukuniemivirus
Hantaanvirus
Koreanisches Durchfallfiebervirus (Korean hemorrhagic fever virus)
Filoviridae Ebalovirus
Marburgvirus
Nodaviridae Nodamuravirus
Togaviridae Alphaviren
Auravirus
Chikungunyavirus
Östliches Pferde-Encephalitisvirus
Getahvirus
Mayarovirus
Middleburgvirus

Tabelle I (Teil C)

Mucambavirus
Ndumuvirus
O'Nyong-nyongvirus
Pixunavirus
Ross-River-Virus
Semliki-Forest-Virus
Sindbisvirus
Unavirus
Venezuelanisches Pferde-Encephalitis-Virus
Westliches Pferde-Encephalitis-Virus (western equine encephalitis virus)
Whataroavirus
Rubellavirus
Virus der Schleimhaut-Krankheit (mucosal disease virus)
Virus der Border-Krankheit
Choleravims des Schweins (hog cholera virus)
Flaviviridae Flavivirus
Brasilianisches Encephalitisvirus
Bussuquaravirus
Dengue-Virus
Iiheusvirus
Israelisch-türkisches Meningoencephalitis-Virus
Japanisches B-Encephalitisvirus
Kunjinvirus
Kyasanur-Wald-Krankheitsvirus
Langatvirus
louping ill Virus
Modocvirus
Murray-Valley-Encephalitis-Virus
Ntayavirus
Omsker hämorrhagisches Fiebervirus
Powassanvirus
St. Louis-Encephalitis-Virus
Spondwneivirus
von Lecken übertragenes Encephalitis-Virus (tick-borne encephalitis virus)
Uganda S-Virus
US Bat Speicheldrüsenvirus (US bat salivary gland virus)
Wesselsbronvirus
Westliches Nilfiebervirus
Gelbfiebervirus
Zikavirus
von Zecken übertragenes europäisches Encephalitis-Virus (european tick-borne encephalitis)
von Zecken übertragenes fernöstliches Encephalitis-Virus (far eastern tick-borne encephalitis)
von Zecken übertragenes russisches Encephalitis-Virus (Russian tick-borne encephalitis)
Retroviridae Typ C der Onkovirusgruppe
Typ B der Onkovirusgruppe
Typ D der Retrovirusgruppe
Avian-Komplex-Leukämievirus
Rous-Sarkomvirus
murines Komplex-Leukämievirus
murines Sarkomvirus
murines Brusttumorvirus

Tabelle I (Teil D)

Katzen-Komplex-Leukämievirus
Katzen-Komplex-Sarkomavirus
Wollaffen-Sarkomavirus (wooly monkey sarcoma virus)
Gibbon-Leukämievirus
Mason-Pfizer-Virus
Hamster-Leukämievirus
Ratten-Leukämievirus
Rinder-Lymphomavirus
Menschliche T-Zell-Leukämieviren
Typ 1 und 2 etc.
Spumavirinae: syncytial und schäumend
Viren von Mensch, Affe, Vieh und Katze
Visnavirus des Schafs
Maedivirus
Progressive Pneumoniaviren des Schafs
* Menschliche Immunschwächeviren (einschließlich HTLV III/LAV) HIV, HTLV IV, LAV-2, STLV-IIIAGM (* human immunodeficiency viruses)
Arenaviridae Juninvirus
Lassavirus
Machupovirus
Pichindevirus
Lymphocytisches Choriomeningitisvirus
Lassafiebervirus
Pichindevirus
Arenavirus
Weitere Virus-ähnliche Stoffe
Viroide Prionen Kuruvirus
Virus der Creutzfeldt-Jakob-Krankheit
Scrapievirus
Übertragbare Nerz-Encephalopathie (transmissible mink encephalopathy)
Aleutische Nerzerkrankung (Aleutian disease of mink)
* Anmerkung:
zu den Retroviridae
HTLV III Menschliches T-lymphotropes Virus Typ III
LAV Lymphadenopathievirus
HIV Menschliches Immunschwächevirus
STLV IIIAGM Affen T-lymphotropes Virus Typ III (simiana T-lymphotropic virus typ III)
HTLV IV Menschliches T-lymphotropes Virus Typ IV
HTLV III und LAV werden nun üblicherweise als HIV bezeichnet
Mikroorganismen, Parasiten und Bakterien, die durch das erfindungsgemäße Verfahren wirksam beseitigt werden können, schließen ein: Plasmodium vivax, P. malariae, P. falciparum, P. ovale und Trypanosoma cruzi; Bacillus subtilis und Streptococcus faecalis.
Zur genaueren Beschreibung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beseitigung von infektiösen pathogenen biologischen Kontaminanten aus Körperflüssigkeiten wird nachstehend auf Fig. 1 bis 10 der Zeichnungen Bezug genommen, in denen schematische Darstellungen der zur Durchführung der Erfindung verwendbaren Zellenkonstruktionen gezeigt werden.
Bei der Bestrahlung von Blut oder Blutprodukten zur Erzielung eines photodynamischen Abtötens von infektiösen Pathogenen durch die bevorzugte Ausführungsform wird der Behälter mit einheitlicher Dicke der das Fließprodukt enthaltenden Oberflächen zur Initiierung der Photosensibilisierung mit Licht von im wesentlichen einheitlicher Intensität und geeigneter Wellenlänge bestrahlt. Bei dieser einheitlichen Bestrahlung erhalten alle Einheiten von Blut oder Blutprodukten, die zwischen den beiden begrenzenden Oberflächen fließen, im wesentlichen die gleiche einfallende Lichtfluenz. So können Flüssigkeitsfluß und Beleuchtungsbedingungen, bei denen experimentell ein Abtöten des Pathogens nachgewiesen werden konnte, genau reproduziert werden.
In ähnlicher Weise weist die Bestrahlungszelle zur Bestrahlung von in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung suspendierten Körpergeweben begrenzende Oberflächen von einheitlicher Dicke auf. Die Zellenkonstruktion zur Bestrahlung wird zur Initiierung der Photosensibilisierung auch mit Licht von im wesentlichen einheitlicher Intensität und von geeigneter Wellenlänge beleuchtet. Bei dieser einheitlichen Bestrahlung erhalten alle Bereiche der Körpergewebe im wesentlichen die gleiche einfallende Lichtfluenz. Daher können die erhaltenen Ergebnisse genau reproduziert werden.
Fig. 1 zeigt ein schematisches Diagramm einer in den ursprünglichen Experimenten verwendeten Fließzelle. Gesamtblut oder andere Körperflüssigkeiten wurden über eine durch eine Infusionspumpe betriebene Spritze injiziert. Das Blut oder die Körperflüssigkeit wurde zum Fließen durch ein flexibles, transparentes Plastikrohr 11 gezwungen, das entlang einer ebenen Oberfläche eines 2 in. · 2 in. Bereichs eines transparenten Glasträgers 12 in Schleifen gelegt war, der zur Halterung des Rohrs in einer Ebene senkrecht zum bestrahlenden Lichtstrahl diente. Das Rohr war an den Glasträger 12 durch den in Fig. 14 dargestellten Epoxy-Kleber befestigt. Der Rohrdurchmesser war 0,05 cm und die Länge des erleuchteten Rohrs war 40 cm. Die Bestrahlung war im wesentlichen einheitlich mit einer Bestrahlungsstärke IO von 1,04 · 10&supmin;² W/cm² bei 630 ± 5 nm Wellenlänge. Die Fließgeschwindigkeit der Körperflüssigkeit war 9,8 · 10&supmin;&sup4; cm³/min. Die Fließzeit für jede Einheit eines Volumenelements an Körperflüssigkeit im bestrahlten Bereich war etwa 8 Minuten. Die Bestrahlung der ebenen Fläche von 2 · 2 in., auf der das schleifenförmige Fließrohr aufgebracht war, für die 8 minütige Fließzeit bewirkte einen an die ebene Fläche des schleifenförmigen Rohrs abgegebene Fluenz von EO = 5 J/cm².
Fig. 2 zeigt die Ansicht des vergrößerten Querschnitts des Fließrohrs 21, das sich auf einem ebenen Träger befindet mit dem entlang der durch Pfeile angezeigten Richtung einfallenden Licht IO.
Die entsprechende durchschnittliche Fluenz < E> über die halbzylindrische Oberfläche des Fließrohrs wird durch das nachstehende Integral erhalten:
wobei (EOsinΘ) der Anteil von EO ist, der senkrecht zur halbzylindrischen Oberfläche an dem Punkt ist, der durch den Winkel Θ zwischen dem Radiusvektor zu dem Punkt und der zur Richtung des einfallenden Lichtes antiparallelen Richtung definiert ist.
Obwohl die vorstehend beschriebene Ausführungsform zum Nachweis der Wirksamkeit des auf Dihämatoporphyrinether (DHE) basierenden photodynamischen Abtötens von infektiösen Pathogenen im Blut oder anderen Körperflüssigkeiten wertvoll ist, ist sie in mindestens zweierlei Hinsicht begrenzt. Zunächst ist die Durchflußrate stark begrenzt. Zweitens verändert sich aufgrund der Änderung der Bestrahlungsstärke mit dem Winkel Θ und der Lichtabsorption und -streuung die Lichtexponierung in unterschiedlichen Tiefen unterhalb der erleuchteten zylindrischen Oberfläche des fließenden flüssigen Volumenelements mit den Positionen entlang des Rohrdurchmessers. Die Einheitlichkeit der Lichtintensität mit der Tiefe und daher die Berechnung und Kontrolle der Dosimetrie würden verbessert werden, wenn das Blut oder eine andere Körperflüssigkeit als ebene Schicht mit der in der Zeichnung übertriebenen einheitlichen Dicke d fließen würde, wobei die in Fig. 3 dargestellte einheitliche Oberflächenbeleuchtung verwendet wird. Wenn es sich um Körperflüssigkeiten handelt, die einer photochemischen Behandlung unterworfen werden sollen, würde die Zelle 30 als eine Fließzelle zur Steuerung des Flusses von Körperflüssigkeiten funktionieren.
Wenn es sich andererseits um eine dünne Schicht von Körpergewebe handelt, das einer photochemischen Behandlung unterworfen werden soll, würde die Zelle dazu dienen, die Suspension des Körpergewebes in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung aufzunehmen.
Ferner wird in Fig. 3 die einheitliche Breite der Bestrahlungszelle 30 als W bezeichnet, während die einheitliche Länge der Zelle L ist. In diesem Schema ist das einfallende Licht IO und die Abschwächung der Lichtintensität Iz mit der Tiefe entlang der Z-Achse überall einheitlich auf jeder Ebene konstanter Tiefe von den bestrahlten Oberflächen aus. Ferner ist die Fließrate innerhalb einer Schicht mit einem viel größeren Querschnittsbereich als im zuvor verwendeten Rohr beträchtlich vergrößert.
Fig. 3-a zeigt die Abnahme der Intensität der unidirektionalen Strahlung, wenn das bestrahlende Licht entlang der Tiefe d der Bestrahlungszelle 30, wie in Fig. 3 dargestellt, einfällt. Die Geometrie der Strahlung wird graphisch als ein dreidimensionales rechteckiges Koordinatensystem (X, Y, Z) dargestellt. Die beiden horizontalen Achsen sind X und Y, während die vertikale Achse Z ist. Die Tiefe d der Bestrahlungszelle 30 wird durch die Z-Achse definiert, die Breite W der Bestrahlungszelle 30 wird durch die X-Achse definiert, und die Länge L der Bestrahlungszelle 30 wird durch die Y-Achse definiert. Der Ursprung F ist der Punkt 31 in der linken oberen Ecke der Bestrahlungszelle 30.
In Fig. 3-a verringert sich die Intensität des Z-Anteils IZ des bestrahlenden Lichts IO, wie durch Linie 32 dargestellt, wenn sich das Licht entlang der Dicke d der Zelle 30 bewegt. Die Abnahme der Intensität ist eine Funktion der Weglänge, die die Strahlung zurücklegt, wie durch Linie 32 dargestellt, die sich Null nähert, wenn sich die Entfernung, die das Licht entlang der Dicke d zurücklegt, erhöht.
Fig. 4 zeigt die Bestrahlungszelle 30, die von beiden vertikalen Richtungen bestrahlt wird. Die Bestrahlungszelle 30 könnte entweder eine Fließzelle sein, die den Fluß von Körperflüssigkeiten steuert, oder eine Zelle, die eine Suspension von Körpergeweben in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung enthält. Die einheitliche Bestrahlung von oben auf die Zellenkonstruktion, wie durch die nach unten gerichteten Pfeile dargestellt, entlang der Breite d wird durch IO dargestellt, während die einheitliche Bestrahlung von unten auf die Zellenkonstruktion, wie durch die nach oben gerichteten Pfeile dargestellt, entlang der Breite d durch IO' dargestellt wird. Die einheitliche Dicke der Bestrahlungszelle 30 wird durch d dargestellt und ist im Diagramm übertrieben dargestellt. Die Breite der Zelle 30 ist durch W dargestellt, während die Länge der Zelle 30 durch L dargestellt ist. Sowohl L als auch W weisen in dieser Ausführungsform erneut einheitliche Abmessungen auf.
Fig. 4-a zeigt graphisch die Geometrie der doppelten Bestrahlung als zwei dreidimensionale rechteckige Koordinatensysteme (X, Y, Z) und (X', Y', Z'). Die vier horizontalen Achsen sind X, Y, X' und Y'. Die beiden vertikalen Achsen sind Z und Z'. Die Tiefe d der Bestrahlungszelle 30 ist durch die beiden vertikalen Achsen Z und Z', die Breite W der Bestrahlungszelle 30 ist durch die beiden horizontalen Achsen X und X' und die Länge L der Bestrahlungszelle 30 ist durch die beiden horizontalen Achsen Y und Y' dargestellt. Die Ursprünge F und F' sind die Punkte 31 bzw. 42 in Fig. 4.
Wie in Fig. 3-a dargestellt, nimmt die Z-Komponente Iz der Strahlung IO in der Intensität ab, wenn sich das Licht entlang der Dicke d der Bestrahlungszelle 30 bewegt. Diese Abnahme der Intensität ist durch Linie 32 dargestellt, die sich Null nähert, wenn sich die vom Licht entlang der Dicke d zurückgelegte Weglänge vergrößert.
Entsprechend nimmt die Z'-Komponente Iz' der Bestrahlung IO' an Intensität ab, wenn sich das Licht entlang der Dicke d der Bestrahlungszelle 30 bewegt. Die Veränderung in der Intensität ist durch die Linie 44 dargestellt, die sich Null nähert, wenn sich die vom Licht entlang der Dicke d zurückgelegte Weglänge vergrößert. Ferner zeigt Fig. 4a, daß bei einer Bestrahlung der Bestrahlungszelle 30 von beiden Richtungen durch einheitliche Lichtstrahlen IO und IO' die erhaltene Gesamtintensität der Z-Komponente I(z+z') ist, die der Summierung von Iz und Iz' entspricht, wie durch die gestrichelte Linie 43 dargestellt. Die durch die Linie 43 dargestellte Lichtintensität ist immer größer als die Intensität, die entweder durch Linie 32 oder Linie 44 allein dargestellt wird. Wenn die Bestrahlungszelle 30 von zwei entgegengesetzten Richtungen bestrahlt wird, ist folglich die erhaltene Lichtintensität, die in der Zelle 30 erhalten wird, größer als die Intensität, die bei der Bestrahlung der Zelle 30 aus nur einer Richtung erhalten wird.
Fig. 5 zeigt die Bestrahlungszelle 30, die von einer reflektierenden Spiegeloberfläche getragen wird, während die Zelle durch einen einheitlichen Lichtstrahl IO von der entgegengesetzten Seite bestrahlt wird, wie durch Pfeile dargestellt. Wie in Fig. 4 dargestellt, könnte die Bestrahlungszelle 30 entweder eine Fließzelle sein, die den Fluß der Körperflüssigkeiten steuert, oder eine Zelle, die eine Suspension von Körperflüssigkeiten in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung enthält. Die einheitliche Dicke der Bestrahlungszelle 30 wird durch d dargestellt und ist im Diagramm übertrieben dargestellt. W zeigt die einheitliche Breite der Bestrahlungszelle 30, während L die einheitliche Länge der Bestrahlungszelle 30 darstellt.
Fig. 5-a zeigt graphisch die Geometrie der Bestrahlung und ihre Reflexion vom tragenden reflektierenden Spiegel als dreidimensionales rechteckiges Koordinatensystem (X, Y, Z). Die beiden horizontalen Achsen sind X und Y, während die vertikale Achse Z ist. Die Tiefe d der Bestrahlungszelle 30 ist durch die Z-Achse, die Breite W der Bestrahlungszelle 30 durch die X-Achse und die Länge L der Bestrahlungszelle 30 durch die Y-Achse definiert. Der Ursprung F ist der Punkt 31 der Bestrahlungszelle 30.
Fig. 5-a zeigt die Intensitätsabnahme der Z-Komponente Iz der Bestrahlung IO', wenn sich das Licht entlang der Dicke d der Bestrahlungszelle 30 bewegt. Diese Abnahme der Intensität ist durch die Linie 32 dargestellt, die sich Null nähert, wenn sich die vom Licht entlang der Dicke d zurückgelegte Weglänge vergrößert.
Die Z-Komponente dieses reflektierten Lichts IZ'' nähert sich Null, wenn sich das reflektierte Licht entlang der Dicke d der Bestrahlungszelle 30 bewegt.
Fig. 5-a zeigt ferner, daß durch Einbau des reflektierenden Spiegels als Träger der Bestrahlungszelle 30 die Gesamtintensität entlang der Z-Komponente jedoch als I(Z+Z'') erhalten wird, was der Addition von Iz und Iz'' entspricht, wie durch die gestrichelte Linie 53 dargestellt. Die durch die Linie 53 dargestellte Lichtintensität ist größer als die Intensität, die entweder durch Linie 32 oder Linie 52 allein dargestellt ist. Somit erhöht die Einführung eines reflektierenden Spiegels ebenfalls die in der Bestrahlungszelle 30 erhaltene Lichtintensität.
Fig. 6 zeigt die Ansicht eines Längsschnitts einer weiteren Ausführungsform der Fließzelle. Die Fließschicht aus Blut oder Körperflüssigkeit ist in ein transparentes, dünnwandiges (62), flexibles, flaches Röhrenvolumen 64 eingeschlossen, das einen Sammelbehälter 63 und einen Empfangsbehälter 65 verbindet. Nachdem die Körperflüssigkeit vom Sammelbehälter 63 durch den flachen röhrenförmigen Zwischenraum 64, in dem die Körperflüssigkeit bestrahlt wird, geflossen ist, gelangt die Körperflüssigkeit in den Empfangsbehälter 65 und wird dort letztendlich aufbewahrt. Typische Abmessungen für die Fließschicht in der bestrahlten Zone sind: Breite = 5 cm, Länge = 40 cm und Dicke d = 0,05 cm. Für diese Konfiguration schließen Behandlungsbedingungen eine insgesamt einfallende Lichtintensität von 1,04 · 10&supmin;¹ W/cm² bei einer Wellenlänge von 630 ± 5 nm ein, die gleichmäßig über beide lateralen Oberflächen von 40 · 5 cm (jeweils 5,02 · 10&supmin;² W/cm²) verteilt ist, zusammen mit einer Fließgeschwindigkeit von etwa 24,96 cm³/min. Diese Kombination führte zu einer insgesamt über die beiden Oberflächen eines Elementarvolumens einfallenden Fluenz von 5 J/cm². Es wurde gezeigt, daß diese Lichtdosis mit einer Photofrin IITM-Konzentration von 2,5 · 10&supmin;&sup6; gm/cm³ Hüllen enthaltende Viren und andere infektiöse Pathogene wirksam abtötet.
Zur Aufrechterhaltung einer einheitlichen Dicke d in der Bestrahlungszelle 30 kann die Zelle 30 zwischen zwei transparente flache Platten 62 und 63 eingespannt werden, die, wie in Fig. 7 dargestellt, mit einem Abstandhalter im richtigen Abstand auseinandergehalten werden. Diese Platten können hohl sein, damit ein Wärmeaustauschermedium 64 zur Kühlung des bestrahlten Körpergewebes zirkulieren kann, das entweder eine fließende Körperflüssigkeit oder eine Suspension von Körpergewebe in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung ist. So kann bei Aufrechterhaltung einer hohen einfallenden Lichtfluenz eine Minimierung schädlicher photothermischer Wirkungen, wie eine durch Absorption von einfallendem Licht durch Hämoglobin potentiell bewirkte Lyse der roten Blutkörperchen, erreicht werden. Das gesamte System kann mit Lichtquellen bestrahlt werden, deren Strahlung von zwei entgegengesetzten Richtungen in das System einfällt, wie durch IO und IO' gezeigt. In einer anderen Ausführungsform kann die Oberfläche einer der flachen Platten aus einem reflektierenden Spiegel bestehen, der die einzige unidirektionale Bestrahlung, die von der gegenüberliegenden Richtung einfällt, reflektiert.
Die Bestrahlung von zwei entgegengesetzten anstelle von nur einer Richtung dient dazu, die durch Lichtabsorption und -streuung mit der Eindringtiefe in die fließende Körperflüssigkeit bewirkte Abnahme der Lichtintensität zu überwinden (Fig. 4-a). Geeignete Lichtquellen zur Bestrahlung sind Lampen- und Laserquellen. Besonders geeignet ist eine Xenon-, Quarzhalogen- oder Metalldampflampe mit einer Strahlungsenergie, die den Wellenlängenbereich von 630 ± 5 nm enthält. Diese Lampen sind in langer, gerader Röhrenform mit geringem Durchmesser verfügbar. So können sie zur Bestrahlung dieser Oberflächen leicht co-parallel in zwei zu den Oberflächen der fließenden Blutschicht parallelen Ebenen angeordnet werden (Fig. 8).
Fig. 8 zeigt die Ansicht des Längsschnitts der Bestrahlungszelle 30, die sich zum Erhalt einer einheitlichen Bestrahlung über beide Oberflächen der Fließzelle 30 entlang der Länge L zwischen zwei Reihen von langen und röhrenförmigen Lampen 82 und 83 befindet. In der Ansicht des Querschnitts sind die Lichtquellen 82 und 83 in dem Bild als kleine Kreise eingezeichnet. Die Bestrahlungszelle 30 könnte entweder eine Fließzelle sein, die den Fluß von Körperflüssigkeiten steuert, oder eine Zelle, die eine Suspension von Körpergeweben in einer physiologisch verträglichen Kochsalzlösung enthält.
Diese parallel zueinander angeordneten, langen röhrenförmigen Lampen 82 und 83 wurden mit ihrer Länge parallel zur Breite der Zelle 30 angeordnet. Wenn der Abstand D zwischen benachbarten Lampen dem Abstand h zwischen der die Anordnung von Lampen enthaltenden Ebene und der erleuchteten Oberfläche der Bestrahlungszelle 30 entsprach, war die durchschnittliche Variation der Lichtintensität entlang der Schichtlänge L der Bestrahlungszelle 30 weniger als etwa 2,5%, sofern sich die Lampenanordnung über die Länge der Bestrahlungszelle 30 mit mindestens 2 weiteren Lampen 82 an beiden Enden erstreckt. Das Ergebnis ist in Fig. 9 als ein zweidimensionales Koordinatensystem (X, Y) graphisch dargestellt.
In Fig. 9 bezeichnet die horizontale Achse das Verhältnis D/h. D ist der Abstand zwischen zwei benachbarten Lampen, während h der Abstand zwischen der die Anordnung der Lampen enthaltenden Ebene und der bestrahlten Oberfläche der Bestrahlungszelle ist. Die vertikale Y-Achse gibt die relative Lichtintensität wieder. In dieser speziellen Kurve wurde der Abstand h auf den Wert 1 normalisiert. Die Lampen sind zueinander parallel und in einer Ebene angeordnet, die parallel, jedoch entlang der Breite der Bestrahlungszelle liegt. Insgesamt sechs Lampen im gleichen Abstand D voneinander wurden verwendet. Die Breite der röhrenförmigen Lampe war etwa ein Zehntel des Wertes von h. Relativ zum Abstand h, der auf einen Wert von 1 normalisiert war, war der Abstand zwischen zwei benachbarten röhrenförmigen Lampen 1 (durch kleine Kreise in der Kurve dargestellt), 1,1 (durch kleine Vierecke in der Kurve dargestellt) oder 1,2 (durch kleine Dreiecke in der Kurve dargestellt). Dieser relative Abstand wurde in Fig. 9 gegen die Änderung der Lichtintensität aufgezeichnet. Die durchgezogene Linie, die durch Verbindung kleiner Kreise entsteht, stellt die Änderung der Lichtintensität dar, wenn die röhrenförmigen Lampen durch einen Abstand, der h entspricht, voneinander getrennt wurden. Die durchgezogene Linie zeigt, daß die durchschnittliche Änderung der Lichtintensität unter den vier inneren Lampen, also entlang der Schichtlänge der Fließzelle, weniger als 2,5% war.
Fig. 10 ist eine graphische Darstellung der relativen Lichtintensität entlang der Länge R der röhrenförmigen Lampe 83. Die vertikale Y-Achse des zweidimensionalen rechteckigen Koordinatensystems stellt die relative Lichtintensität dar, wobei der maximalen Lichtintensität willkürlich ein Einheitswert von 1 zugeordnet wird. Die horizontale X-Achse stellt die bestrahlte Oberfläche der Bestrahlungszelle dar, die zur röhrenförmigen Lampe 83 parallel ist. Wiederum ist h der Abstand zwischen der Ebene der Lampen und der Oberfläche der Bestrahlungszelle. Fig. 10 zeigt, daß die Lichtintensität ihr Maximum, dem willkürlich ein Einheitswert von 1 zugeordnet wird, etwa bei dem Mittelpunkt R/2 entlang der Länge R der röhrenförmigen Lampe 83 erreicht. Die Lichtintensität nimmt in der Richtung der beiden Enden der röhrenförmigen Lampe 83 allmählich ab.
Wenn daher die Länge L jeder röhrenförmigen Lampe die doppelte Breite W der Bestrahlungszelle aufwies und mit ihrem Mittelpunkt L/2 über dem Mittelpunkt W/2 der Schichtbreite angeordnet wurde, war die durchschnittliche Änderung der Lichtintensität mit der Breite der Bestrahlungszelle weniger als 1,6%.
Zum Erhalt einer im wesentlichen einheitlichen Gesamtbestrahlungsstärke von 1,04 · 10&supmin;¹ W/cm² über den beiden Oberflächen der Bestrahlungszelle muß jede Seite mit 5,02 · 10&supmin;² W/cm² bestrahlt werden. Wenn ein Bereich mit der Breite von 10 cm und der Länge von 40 cm mit 4 Lampen im Abstand von 2 cm und einer Lampenlänge von 10 cm bestrahlt wurde, wurde eine Lichtleistung von 24,10 Watt pro Lichtbank erhalten. Zur Verwendung von 24 Lampen pro Oberfläche waren Lampen mit 1,04 Watt Lichtleistung, die die Energie bei einer Wellenlänge im Bereich von 630 ± 5 nm emittierten, erforderlich. Diese Anordnung lieferte 10,04 Watt pro Oberfläche, die auf die fließende Körperflüssigkeit in der Fließzelle einstrahlten. Dichromatische Lampen- und/oder Plattenbeschichtungen sowie Infrarotlicht absorbierende Filter könnten verwendet werden, um eine thermische Schädigung optischer Geräte, des suspendierten Körpergewebes oder der fließenden Körperflüssigkeit auszuschließen.
Es muß betont werden, daß alle vorstehend beschriebenen Verfahren in einem geschlossenen System zur Vermeidung einer Exponierung der Körpergewebe gegen die nicht-sterile Umgebung durchgeführt werden müssen.
Zur genaueren Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die nachstehenden Beispiele beschrieben. Es ist jedoch selbstverständlich, daß die Beispiele die Erfindung lediglich erläutern sollen und den in den angefügten Ansprüchen definierten Schutzbereich der Erfindung nicht einschränken.

Beispiele

Photobestrahlung von menschlichem Blut

Die Photobestrahlung von menschlichem Blut wurde in einer Prototypvorrichtung, wie in Fig. 1 dargestellt, durchgeführt. Das menschliche Blut wurde unter Verwendung einer Spritzenpumpe durch ein Plastikrohr mit geringem Durchmesser, das mit Epoxy-Klebstoff auf einer kleinen Glasplatte befestigt war, gepumpt. Das Rohr bildete eine Schlangenlinie auf der Platte. Das Blut wurde mit einer Geschwindigkeit von 22,6 µl/min durch das Rohr gepumpt. Normale Blutproben wurden in 4 getrennte Aliquots aufgeteilt. Aliquot 1 wurde nach einer Vorbehandlung mit Photofrin IITM (Johnson und Johnson, enthaltend etwa 90% reinen Dihämatoporphyrinether (DHE)) und ohne Photobestrahlung durch die Küvette gepumpt. Aliquot 2 wurde in ähnlicher Weise behandelt, ausgenommen, daß es beim Fließen durch die Küvette photobestrahlt wurde. Aliquot 3 wurde 25 Minuten mit Photofrin IITM inkubiert und anschließend ohne Photobestrahlung durch die Fließzelle geleitet. Aliquot 4 wurde 25 min mit Photofrin IITM inkubiert und anschließend, wie vorstehend beschrieben, durch die Fließzelle geleitet, nur daß das Aliquot photobestrahlt wurde. Somit sind Aliquot 1 bis 3 geeignete Kontrollen für Aliquot 4.
Blutproben wurden von vier normalen gesunden Individuen (LM, JEL, LH und RB) erhalten. Eine Blutprobe (HS) wurde vor der Bestrahlung mit dem Herpes simplex-Virus Typ 1 behandelt, während zwei Proben (BL und BD) von Patienten waren, die am erworbenen Immunschwächesyndrom (AIDS) litten.
Proben von Patienten, die für den menschlichen Immunschwächevirus (HIV)-Antikörper positiv waren, wurden in zwei Aliquots aufgeteilt und wie Aliquots 1 und 4 behandelt, wie vorstehend beschrieben.
Fibrinogen-Tests wurden unter Verwendung von im Handel erhältlichen Reagenzien (American Dade) gemäß dem von K. Jacobson (Scand. J. Clin. Lab. Med. 7 (1955), 7) veröffentlichten Verfahren durchgeführt. Die osmotische Fragilität wurde unter Verwendung von im Handel erhältlichen Reagenzien gemäß dem von Dacie und Lewis (Dacie J. V. und Lewis S. M., Practical Haematology Churchill Livingston 1975) beschriebenen Verfahren getestet. Ein Zuckerwasser-Lysetest wurde gemäß dem von Dacie und Lewis (Practical Haematology) beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Prothrombin-Zeit wurde unter Verwendung von im Handel erhältlichen Reagenzien (American Dade) unter Verwendung des automatisierten Koagulationsinstruments MLA700 (Medical Laboratory Automation) gemessen. Die aktivierte partielle Thromboplastinzeit (APTT) wurde unter Verwendung von im Handel erhältlichen Reagenzien (American Dade) gemäß den Verfahren durchgeführt, die von der Firma, die das MLA700-Koagulationsinstrument verwendet, beschrieben werden. Die Elektrolyte Natrium, Kalium und Calcium wurden unter Verwendung des Nova 6-Elektrolytanalysators, der Ionen-spezifische Elektroden verwendet, gemäß den vom Hersteller etablierten Verfahren gemessen. Glucose wurde unter Verwendung des Beckman Glucose Analyser Model 2 gemäß den von der Beckman Instruments Corp. empfohlenen Verfahren in den Blutproben gemessen. Blutzählungen wurden unter Verwendung der vollautomatischen Vorrichtung "Coulter S PLUS IV" (Coulter Electronics) durchgeführt. Differentielle Zahlungen wurden unter Verwendung eines Blutausstrichs, der durch das Keil (wedge)-Verfahren auf einem Glasträger hergestellt wurde, von Hand durchgeführte und das Blut wurde anschließend mit Wright's-Farbe angefärbt. Die Sauerstoff-Dissoziation wurde auf dem Aminco-Hem-O-Scan gemäß den von diesem Hersteller beschriebenen Verfahren durchgeführt. Die Serumprotein-Elektrophorese wurde gemäß dem Verfahren durchgeführt, das von Helena Laboratories für die von ihnen hergestellten Geräte beschrieben ist. Sämtliche vorstehend beschriebenen Verfahren sind in diesen Laboratorien Standardverfahren. Die Ergebnisse sind in Tabelle II bis IV tabellarisiert, im Anschluß daran folgen Listen von in den Tabellen verwendeten Abkürzungen. Tabelle II (Teil A) Ergebnisse: Menschliches Blut von normalen gesunden Freiwilligen Donor Datum Zeit Licht Photofrin Natrium Kalium Calcium Glucose Osmot. Frag. Zu Beginn: Am Ende: Zuck. wasserlyse Fibrinogen: Faktorverl. Faktor Blutplättchen Differentiell Gesamtmenge an Polys Segs Bands Lymphs Monos Eosin Baso Direkte Coombs Serumelek. Albumin alpha 1-Glob alpha 2-Glob beta-Glob gama-Glob Ja Nein neg. Std. Sek. Taus. Mill. Tabelle II (Teil B) O2-Dissoz. Anmerkungen *1 Probe. hämolysiert aufgrund des Alters der Küvette. *2 CBC zeigt eine inadequate Ladung von Unopet, da, wenn der RBC aufgrund der Hämolyse niedrig gewesen wäre, der MCH als Folge der Hämolyse angestiegen wäre. Tabelle II (Teil C) Donor Datum Zeit Licht Photofrin Natrium Kalium Calcium Glucose Osmot. Frag. Zu Beginn: Am Ende: Zuck. wasserlyse Fibrinogen: Faktorverl. Faktor Blutplättchen Differentiell Gesamtmenge an Polys Segs Bands Lymphs Monos Eosin Baso Direkte Coombs Serumelek. Albumin alpha 1-Glob alpha 2-Glob beta-Glob gama-Glob Nein Ja neg. Std. Sek. Taus. Mill. Tabelle II (Teil D) Donor Datum Zeit Licht Photofrin Natrium Kalium Calcium Glucose Osmot. Frag. Zu Beginn: Am Ende: Zuck. wasserlyse Fibrinogen: Faktorverl.-Scn. Faktor Blutplättchen Differentiell Gesamtmenge an Polys Segs Bands Lymphs Monos Eosin Baso Direkte Coombs Serumelek. Albumin alpha 1-Glob alpha 2-Glob beta-Glob gama-Glob Nein Ja neg. Std. Sek. Taus. Mill. Tabelle II (Teil E) gama-Glob
Untersuchungen auf Rückstände: In Blutausstrichen, die hergestellt und auf Proteintrümmer untersucht wurden, wurden keine ungewöhnlichen Trümmer festgestellt. Tabelle III (Teil A) Ergebnisse: Mit Herpes simplex-Virus Typ I-durchsetztes menschliches Blut Donor Datum Zeit Licht Photofrin Natrium Kalium Calcium Glucose Osmot. Frag. Zu Beginn: Am Ende: Zuck. wasserlyse Fibrinogen: Faktorverl.-Scn. Faktor Blutplättchen Differentiell Gesamtmenge an Polys Segs Bands Lymphs Monos Eosin Baso Direkte Coombs Serumelek. Albumin Nein Ja neg. Std. Sek. Taus. Mill. Tabelle III (Teil B) alpha 1-Glob alpha 2-Glob beta-Glob gama-Glob Anmerkungen Tabelle IV (Teil A) Ergebnisse: Menschliches Blut von AIDS-Patienten Donor Datum Zeit Licht Photofrin Natrium Kalium Calcium Glucose Osmot. Frag. Zu Beginn: Am Ende: Zuck. wasserlyse Fibrinogen: Faktorverl. Faktor Blutplättchen Differentiell Gesamtmenge an Polys Segs Bands Lymphs Monos Eosin Baso Direkte Coombs Nein Ja neg. Std. Sek. Taus. Mill. Tabelle IV (Teil B) Serumelek. Albumin: alpha 1-Glob alpha 2-Glob beta-Glob gama-Glob O2-Dissoz. spezifisch polysp.
Anmerkungen: Hämolyse der Probe (LIPPBL) nach Durchleiten von etwa 2,5 ml durch die Fließzelle festgestellt. Deutlich erhöhte Sed.-rate von Patienten beobachtet.
In den Tabellen II bis IV werden die folgenden Abkürzungen verwendet:
Abkürzung Vollständige Bezeichnung
Photofrin Photofrin IITM (Johnson und Johnson, das etwa 90% Dihämatoporphyrinether, DHE, enthält)
Osmot. Frag. Osmotische Fragilität
Zuck.wasserlyse Zuckerwasserlysetest
PT Prothrombin-Zeit
APTT Aktivierte partielle
Thromboplastin-Zeit
Faktorverl.-Scn. Faktorverlust-Durchmusterung
CBC Gesamtblutzahlung
WBC Weiße Blutkörperchen
RBC Rote Blutkörperchen
HGB Hämoglobin
HCT Hämatokrit
MCV Durchschnittliches Korpuskularvolumen
MCH Durchschnittliche korpuskulare Hämoglobinkonzentration
Gesamtmenge an Polys Gesamtzahl an polymorphkernigen Leukocyten
Segs Segmentkernige Neutrophile
Lymphs Lymphocyten
Monos Monocyten
Eos Eosinophile
Baso Basophile
Serumelek. Serumelektrophorese
Glob Globulin
IgG Immunglobulin G
C3 Komplementfragment 3
O2-Dissoz. Sauerstoffdissoziation
Kochsalzkon. Konzentration der Kochsalzlösung
neg. Negativ
NR Kein Ergebnis
Sed.-rate Sedimentationsrate
In den Tabellen II bis IV werden ferner die folgenden Abkürzungen von Einheiten verwendet:
Abkürzung Vollständige Bezeichnung
Std. Stunden
µg/ml Mikrogramm pro Milliliter
mM Millimolar
mg/dl Milligramm pro Deziliter
O.D. 540 Optische Dichte bei 540 Nanometer
Sek. Sekunden
Taus. Tausend pro Mikroliter
Mill. Millionen pro Mikroliter
g/dL Gramm pro Deziliter
fl. Femtoliter
pg Picogramm
p Partialdruck
Diese Tabellen zeigen, daß eine Photobestrahlung in Gegenwart von Photofrin IITM das Blut nicht schädigte. Es ist zur Beurteilung der Ergebnisse wesentlich, das "Scale down" von normalen Laborverfahren, das in diesen Beispielen auftrat, zu berücksichtigen. Die während dieses Experiments erreichte Fließgeschwindigkeit war etwa 23 µl/min. Die Handhabung von kleinen Aliquots von Blut in einem abgedunkelten Raum und die Vermeidung ihres Austrocknens stellte logistische Probleme dar. In einigen Kontrollproben trat eine deutliche Hämolyse ein, was nachweislich durch das Knicken des Küvettenrohrs nach der wiederholten Verwendung im Hochintensitäts-Licht bewirkt wurde. Durch die Knicke baute-ich in der Probe ein Druck auf, der eine Lyse bewirkte. Wenn dieses Problem entstand, wurde die problematische Küvette verworfen. Der Lebensfähigkeit der Photofrin IITM enthaltenden bestrahlten Proben wurden die nachstehend beschriebenen Parameter zugrunde gelegt: Kalium und Glucose lagen deutlich innerhalb der Grenzen, die für vollständiges Blut in Blutbanken nachgewiesen wurden. RDW, die die Standardabweichung der Größe der roten Blutkörperchen ist, war unverändert oder kleiner als in den Kontrollen. Die durchschnittliche korpuskulare Hämoglobinkonzentration (MCH) zeigte keine Erhöhung. Die osmotische Fragilität blieb unbeeinflußt. Der Zuckerwasser-Lysetest zeigte nach der Bestrahlung keine Lyse, die gleichen Ergebnisse werden jedoch üblicherweise auch im Blut von Blutbanken festgestellt und stehen daher einer Bluttransfusion nicht entgegen. Die Serumelektrophorese konnte nur in Prozent und nicht in absoluten Werten quantifiziert werden.
In zwei Proben von Patienten mit AIDS trat eine Verlängerung des APTT-Tests ein. Ein Patient jedoch hatte bereits eine verlängerte APTT. In beiden Patienten zeigte das Faktorverlust-Durchmustern, daß diese Verlängerung nicht durch die selektive Zerstörung eines der Koagulationsfaktoren bewirkt wurde, sondern von den Veränderungen in den optischen Qualitäten des Plasmas verursacht wurde, die die optischen Nachweisvorrichtungen für Blutgerinsel beeinflussen konnten.
Zusammengefaßt beeinflußte die Photobestrahlung von menschlichem Blut außerhalb des menschlichen Körpers in Gegenwart einer photoaktiven Verbindung wie Photofrin IITM nicht die Lebensfähigkeit des menschlichen Blutes, wie es gemäß den gegenwärtig akzeptierten Blutbankkriterien ermittelt wurde.

Wirkung von Photofrin IITM und Licht auf menschliches Gesamtblut, das Herpes simplex-Virus Typ 1 enthält

Das Herpes simplex-Virus Typ 1 (HSV-1), der MacIntyre-Stamm, wurde von der American Type Culture Collection (ATCC) erworben und in Verozellen (ATCC) auf eine Konzentration von 106 bis 107 Plaque-bildende Einheiten (PFU) pro Milliliter (ml) vermehrt. Diese Lösung wurde als Stammlösung des Virus verwendet. Zwanzig ml Blut wurden einem gesunden Freiwilligen in saurer Citratdextrose entnommen, und das Blut wurde in 0,9 ml Aliquots aufgeteilt. Ein Volumen von 0, 1 ml Stammlösung des Virus wurde zu acht getrennten Aliquots des Blutes zugesetzt.
Photofrin IITM (Johnson und Johnson, ein photoaktiver Farbstoff, der etwa 90% reinen Dihämatoporphyrinether (DHE) enthält) wurde zu Röhren mit dem Virus/Blut-Gemisch in doppelter Ausführung und einem Satz von lediglich Blut enthaltenden Röhren zugesetzt. Die verwendeten Konzentrationen von Photofrin IITM waren 2,5, 10 und 20 µg/ml. Proben, die die jeweilige Konzentration von Photofrin IITM im Blut/Virus-Gemisch enthielten, wurden beim Fließen durch die Fließzelle mit Licht von einer Wellenlänge von etwa 635 nm mit einer Energiedichte von etwa 5 J/cm² bestrahlt. Etwa 30 bis 60 min. vergingen zwischen der Zugabe der jeweiligen Konzentration von Photofrin IITM und der Exponierung gegen Licht in der Fließzelle. Während der Aufbewahrungszeit wurden die Proben bei 4ºC gehalten. Außer während der Dauer der Bestrahlung wurden alle Eingriffe bei einer minimalen Exponierung gegen externes Licht durchgeführt. Über einen Zeitraum von 15 bis 30 Minuten wurden etwa 0,7 ml der bestrahlten Probe gesammelt. Eine Probe des Virus/Blut-Gemisches, das jedoch kein Photofrin IITM enthielt, wurde unter den gleichen Bedingungen ebenfalls bestrahlt. Während der Dauer der Aufbewahrung und der Bestrahlung wurden die in doppelter Ausführung vorhandenen Proben aus Virus und Blut, die unterschiedliche Konzentrationen von Photofrin IITM enthielten, im Dunkeln gehalten. Ferner wurden menschliche Blutproben (ohne Virus), die unterschiedliche Konzentrationen von Photofrin IITM enthielten, und eine nur mit Virus durchsetzte Blutprobe ebenfalls im Dunkeln gehalten.
Jede Probe, einschließlich der Stammlösung des Virus, wurde auf Verozellen auf PFU/ml von HSV-I getestet. Im Test wurden Verozellen in essentiellem Minimalmedium mit "balanced" Salzlösung von Hanks gezüchtet, dem 10% fötales Rinderserum, L-Glutamin und Antibiotika zugesetzt waren. Hepes-Puffer (2%) wurde zur Züchtung in offenen Platten (zwölf Vertiefungen aufweisende Mikroplatten von Costar) zugesetzt. Zehnfache Verdünnungen jeder Probe wurden hergestellt und 0,1 ml der geeigneten Verdünnung für jede einzelne Probe 1,5 Std. bei 37ºC auf einer einzelligen Schicht, von der das Wachstumsmedium entfernt wurde, adsorbiert. Nach der Adsorptionszeit wurde die einzellige Schicht gewaschen und ein Überstand aus gleichen Volumina von zweifach konzentriertem L-15-Medium und 2% Methylzellulose zugesetzt. Nach einer geeigneten Inkubationszeit (etwa 4 Tage) bei 37ºC wurde das Medium des Überstandes entfernt. Die einzelligen Schichten wurden mit Methanol fixiert und zur Ermittlung der Gegenwart von Plaques mit Giemsa angefärbt. Die Plaques wurden unter Verwendung eines Seziermikroskops mit einer 20fachen Vergrößerung gezählt. Tabelle V In einem Fließzellensystem durchgeführte Photoinaktivierung von mit Herpes simplex-Virus Typ 1 (HSV-1) durchsetztem Blut Konzentration von PII/ml PFU/ml im Dunkeln PFU/ml im Hellen % Reduktion der PFU-Hell zu Dunkel PFU: Plaque-bildende Einheit; PII: Photofrin IITM HSV-1: mit Blut 1 : 10 verdünnt und bestrahlt lieferte 1 · 10&sup4; PFU/ml. In Blut verdünntes und nicht-bestrahltes Virus lieferte 5 · 10&sup4; PFU/ml.
Die Ergebnisse des Experiments zeigt Tabelle V. Es ist deutlich, daß Photofrin IITM in ein er Konzentration von nur 2,5 µg/ml in Kombination mit Licht bei einer Wellenlänge von 625 bis 635 nm mit einer Energiedichte von 5 J/cm² eine fast vollständige (mehr als 99,88%) Abtötung von HSV-1 in menschlichem Gesamtblut erreichte. Die Verwendung größerer Mengen Photofrin IITM bewirkte eine ähnliche Reduktion der viralen Infektiosität. Die Blutproben, die drei unterschiedliche Konzentrationen an Photofrin IITM enthielten, zeigten keine Anzeichen einer zellulären Toxizität, wenn sie, wie vorstehend beschrieben, auf Verozellen getestet wurden.

Wirkung von Photofrin IITM und Licht auf das menschliche Immunschwächevirus (HIV)

Das menschliche Immunschwächevirus (HIV) wurde ebenfalls in der Fließzelle bestrahlt. Etwa 4 · 10&sup4; infektiöse Einheiten (IU)/ml zellfreies HIV wurden in einer Gewebekultur hergestellt. Die Stammlösung des Virus wurde anschließend 1 : 2 im Gewebekulturmedium verdünnt, und sechs 1 ml Aliquots von HIV wurden hergestellt. Bestrahlungsuntersuchungen wurden in ähnlicher Weise, wie vorstehend für die Photoinaktivierung von HSV-1 in Blut beschrieben, durchgeführt. Alle Proben wurden jedoch während des Experiments bei Raumtemperatur gehalten. Eines der vorstehend beschriebenen Aliquots von HIV wurde bei Dunkelheit durch die Fließzelle geleitet. Ein zweites Aliquot von HIV wurde in der Fließzelle etwa 30 Minuten mit 5 J/cm² bestrahlt, wobei etwa 0,7 ml bestrahlte Flüssigkeit erhalten wurden. Drei weitere Proben, die jeweils unterschiedliche Konzentrationen an Photofrin IITM enthielten, d. h. 2,5, 10 bzw. 20 µg/ml, wurden bestrahlt. Alle sechs Proben wurden anschließend in fünf unterschiedlichen Verdünnungen einer Zellkultur zugesetzt: pur (keine Verdünnung), 10&supmin;¹, 10&supmin;², 10&supmin;³ und 10&supmin;&sup4;. Überstände von jeder Kultur wurden in bestimmten Abständen gesammelt und auf HIV-Aktivität durch den reversen Transkriptase-Test gemäß dem von Chanh et al. (Eur. Mol. Biol. Organization J. 5 (1986), 3065-3071) beschriebenen Verfahren getestet.
Tabelle VI zeigt, daß eine geeignete Menge an Photofrin IITM in Kombination mit Licht bei einer Wellenlänge von 625 bis 635 nm mit einer Energiedichte von 5 J/cm² zu einer fast vollständigen Abtötung des menschlichen Immunschwächevirus (HIV), dem Verursacher von AIDS, in der Fließzelle führt.
Diese Untersuchungen legen nahe, daß das Hauptziel für die photodynamische Schädigung von Viren durch Photofrin IITM mit der Hülle zusammenhängt.
Das erfindungsgemäße Verfahren stellt wirksame und effiziente Verfahren zur Beseitigung von infektiösen pathogenen Kontaminanten aus Körperflüssigkeiten außerhalb des Körpers eines Tiers oder Menschen bereit.
Im Gegensatz zum metabolischen Abbau eines photoaktiven Arzneimittels in normalen Geweben, der im lebenden Tier oder Menschen beobachtet werden kann, wie im US-Patent 4,649,151 von Dougherty et al. offenbart, ist tierisches oder menschliches Blut außerhalb des Körpers dieser physiologischen oder metabolischen Wirkung durch verschiedene Körperorgane nicht unterworfen. Daher gibt es keinen Mechanismus zur Entgiftung oder "Reinigung" von menschlichem Gesamtblut außerhalb eines Körpers. Tabelle VI Photoinaktivierung einer Kultur des menschlichen Immunschwächevirus in einem Fließzellensystem a Konzentration von PII/ml Infektiöse Einheiten pro Milliliter b Im Dunkeln Bei Licht % getötete Viren bei Licht PII: Photofrin IITM a: Die infektiösen Einheiten des menschlichen Immunschwächevirus wurden nicht beeinflußt, ungeachtet davon, ob sie durch das Fließzellensystem geleitet wurden oder nicht. b: Wie durch die Aktivität der reversen Transkriptase ermittelt c: Der Prozentsatz der abgetöteten Viren konnte nicht ermittelt werden. d: Keine nachweisbare Aktivität des Enzyms reverse Transkriptase
Obwohl ein physiologischer oder metabolischer "Reinigungs"-Mechanismus fehlt, zeigt menschliches Gesamtblut außerhalb des menschlichen Körpers überraschenderweise eine bemerkenswerte Toleranz gegen eine photoaktive Verbindung wie Photofrin IITM Somit bleibt menschliches Gesamtblut in Gegenwart von bestimmten Konzentrationen dieser photoaktiven Verbindung unverändert. Ebenfalls überraschend ist, daß die externe Bestrahlung von normalem menschlichem Gesamtblut, das eine photoaktive Verbindung mit einer spezifischen Absorptions-Wellenlänge enthält, ebenfalls keine nachweisbare Schädigung von Gesamtblut verursacht, wenn sie in bestimmten Konzentrationen und einer bestimmten Intensität verwendet wird. Obwohl das menschliche Blut außerhalb des menschlichen Körpers ist, bleibt es nach einer derartigen Behandlung nach allen gegenwärtig anerkannten Standards unverändert. Obwohl die infektiösen biologischen Kontaminanten wie Parasiten, Bakterien oder Viren, die von einer Proteinhülle umgeben sind, sich von malignen menschlichen Tumorzellen vollständig unterscheiden, zeigte sich, daß eine photoaktive Verbindung wie Photofrin IITM eine selektive Affinität für diese infektiösen pathogenen Kontaminanten im menschlichen Gesamtblut außerhalb des menschlichen Körpers aufweist. Eine derartige Verbindung kann ferner außerhalb des menschlichen Körpers photoaktiviert werden, um das Absterben dieser infektiösen biologischen pathogenen Kontaminanten, an die die Verbindung bevorzugt gebunden ist, zu bewirken.
Es ist deutlich, daß die vorliegende Erfindung zur Durchführung der Aufgaben und zum Erreichen der hier beschriebenen, sowie der der Erfindung innewohnenden Ziele und Vorteile gut angepaßt ist. Obwohl gegenwärtig bevorzugte erfindungsgemäße Ausführungsformen zum Zweck dieser Offenbarung beschrieben wurden, können zahlreiche Veränderungen durchgeführt werden, die für den Fachmann naheliegend sind und im Geist der offenbarten Erfindung und gemäß den beigefügten Ansprüchen enthalten sind.

Claims

1. Verfahren zur Beseitigung infektiöser pathogener biologischer Kontaminanten aus Körperflüssigkeiten, ausgewählt aus Gesamtblut, Blutplasma, Serum, Flüssigkeiten von Plasmapherese oder Samen, außerhalb des Körpers vor der Einführung der dekontaminierten Körperflüssigkeiten in den Körper eines Patienten, wobei das Verfahren umfaßt:

Vermischen einer wirksamen, nicht-toxischen Menge einer photoaktiven Verbindung mit der Körperflüssigkeit zur Herstellung einer daraus resultierenden Körperflüssigkeit, wobei die photoaktive Verbindung eine Affinität zur selektiven Bindung an die Kontaminanten aufweist;

Durchleiten der erhaltenen Flüssigkeit unter Fließbedingungen durch eine Zellenkonstruktion mit einem festgelegten Fließweg;

Bestrahlen der erhaltenen Flüssigkeit in der Zellenkonstruktion, wenn diese durch den Fließweg fließt, mit einer wirksamen Strahlungsmenge mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Intensität im Bereich des sichtbaren Spektrums mit einer Wellenlänge von oberhalb etwa 400 nm bis etwa 1000 nm über einen wirksamen Zeitraum, so daß die Strahlung die erhaltene Flüssigkeit durchdringt und die an die photoaktive Verbindung gebundenen Kontaminanten der Strahlung ausgesetzt werden, so daß solche Kontaminanten beseitigt werden, wobei die Funktionsfähigkeit der Körperflüssigkeiten erhalten bleibt, so daß intakte dekontaminierte Körperflüssigkeiten produziert werden.

2. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl einer ein Gemisch von Porphyrinen umfassenden photoaktiven Verbindung, wobei mindestens ein Teil der Moleküle des Porphyringemisches die Formel aufweist:

wobei Moleküle dieser Formel fluoreszierend sind, photosensibilisierend sind, an die pathogenen biologischen Kontaminanten selektiv binden können, ein Aggregat mit hohem Molekulargewicht bilden mit Absorptionspeaks im sichtbaren Spektrum in Wasser bei etwa 365, 505, 537, 575 und 615 nm, Absorptionspeaks im Infrarotspektrum bei etwa 3,0, 3,4, 6,4, 7,1, 8,1, 9,4, 12 und 15 µm, Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 9,0, 18,9, 24,7, 34,5, 62, 94,5, 130-145, 171,7 ppm und möglicherweise 118 und 127 bezogen auf einen 37,5 ppm-Resonanzpeak von Dimethylsulfoxid und zusätzliche Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 27,9 ppm und 68,4 ppm bezogen auf den Resonanzpeak von Tetramethylsilan in deuteriertem Chloroform als Lösungsmittel; und

mindestens 50% der Porphyrine in dem Molekülgemisch diese Formel aufweisen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Menge des mit den Flüssigkeiten vermischten Porphyringemisches etwa 0,1 bis etwa 50 µg pro ml Körperflüssigkeit beträgt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Strahlungsniveau durch eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von etwa 400 bis etwa 1000 nm und eine Energiedichte von etwa 0,1 bis etwa 50 J/cm² erzeugt wird.

5. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 1, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl von Körperflüssigkeiten, die pathogene biologische Kontaminanten enthalten, umfassend ein eine Hülle enthaltendes Virus.

6. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 5, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl des eine Hülle enthaltenden Virus aus Herpesviridae, Poxviridae, Hepadnaviridae, Orthomyxoviridae oder Paramyxoviridae.

7. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 5, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl des eine Hülle enthaltenden Virus aus Rhabdoviridae, Bunyaviridae, Flaviviridae, Retroviridae oder Arenaviridae.

8. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 7, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl der Retroviridae, umfassend ein HIV.

9. Verfahren zur externen Reinigung von Blutprodukten zur Beseitigung pathogener biologischer Kontaminanten, ausgewählt aus eine Hülle enthaltenen Viren, Bakterien, Malaria-Parasiten, oder Trypanosoma-Parasiten, vor der intravenösen Einführung der dekontaminierten Blutprodukte in einen Patienten, wobei das Verfahren umfaßt:

Vermischen einer wirksamen Menge einer photoaktiven Verbindung mit den Blutprodukten zur Bindung der Kontaminanten mit der photoaktiven Verbindung, wobei die photoaktive Verbindung ein Gemisch von Porphyrinen umfaßt, wobei mindestens ein Teil der Moleküle des Porphyringemisches die Formel aufweist:

wobei die Moleküle dieser Formel fluoreszierend sind, photosensibilisierend sind, an die pathogenen biologischen Kontaminanten selektiv binden können, ein Aggregat mit hohem Molekulargewicht bilden mit Absorptionspeaks im sichtbaren Spektrum in Wasser bei etwa 365, 505, 537, 575 und 615 nm, Absorptionspeaks im Infrarotspektrum bei etwa 3,0, 3,4, 6,4, 7,1, 8,1, 9,4, 12 und 15 µm,

Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 9,0, 18,9, 24,7, 34,5, 62, 94,5, 130-145, 171,7 ppm und möglicherweise 118 und 127 bezogen auf einen 37,5 ppm-Resonanzpeak von Dimethylsulfoxid und zusätzlichen Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 27,9 ppm und 68,4 ppm bezogen auf den Resonanzpeak von Tetramethylsilan in deuteriertem Chloroform als Lösungsmittel; und

wobei 50% der Porphyrine in dem Molekülgemisch diese Formel aufweisen;

Durchleiten der die Porphyrin-gebundenen Kontaminanten enthaltenden Blutprodukte durch eine Zellenkonstruktion mit einem Fließweg, der einer Strahlungsquelle aussetzbar ist, die die Blutprodukte, wenn sie den Fließweg passieren, bestrahlen kann; und

Bestrahlen der Blutprodukte mit einer Strahlungsquelle mit einer im wesentlichen gleichmäßigen Intensität im Bereich des sichtbaren Spektrums mit einer Wellenlänge von oberhalb etwa 400 nm bis etwa 1000 nm über einen wirksamen Zeitraum, so daß die Strahlung die Blutprodukte in dem Fließweg der Zellenkonstruktion durchdringen und die Kontaminanten beseitigen kann, wobei die Funktionsfähigkeit der Bestandteile in den Blutprodukten erhalten bleibt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Menge des mit den Blutprodukten vermischten Porphyringemisches etwa 0,1 bis etwa 50 µg/ml Blutprodukt beträgt.

11. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Strahlungsniveau durch eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von etwa 400 bis etwa 700 nm und einer Energiedichte von etwa 0,1 bis etwa 50 J/cm² erzeugt wird.

12. Verfahren zur Beseitigung infektiöser pathogener biologischer Kontaminanten aus einem Körpergewebe außerhalb des Körpers vor der Transplantation des dekontaminierten Körpergewebes in den Körper eines Patienten, wobei das Verfahren umfaßt:

Entfernen eines Stückes menschlichen Gewebes, das lichtdurchlässig ist, von einem Spender durch Exzision;

Vermischen einer wirksamen, nicht-toxischen Menge einer photoaktiven Verbindung mit dem in einer physiologisch verträglichen Salzlösung suspendierten Körpergewebe, wobei die photoaktive Verbindung eine Affinität zur selektiven Bindung an die Kontaminanten aufweist; und

Bestrahlen der vorsichtig gerührten erhaltenen Suspension des Körpergewebes in einer physiologisch verträglichen Salzlösung mit einer wirksamen Strahlungsmenge mit einer im wesentlichen gleichförmigen Intensität im Bereich des sichtbaren Spektrums mit einer Wellenlänge von oberhalb etwa 400 nm bis etwa 1000 nm über einen wirksamen Zeitraum, so daß die Strahlung das Körpergewebe durchdringt und die an die photoaktive Verbindung gebundenen Kontaminanten der Strahlung ausgesetzt werden, so daß solche Kontaminanten beseitigt werden, während die Funktionsfähigkeit des Körpergewebes erhalten bleibt, so daß ein intaktes dekontaminiertes, für eine Transplantation geeignetes Körpergewebe erhalten wird.

13. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 12, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl eines Körpergewebes aus Haut oder Hornhaut.

14. Verfahren zu Beseitigung nach Anspruch 12, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl einer ein Prophyringemisch unfassenden photoaktiven Verbindung, wobei mindestens ein Teil der Moleküle des Porphyringemisches die Formel aufweist:

wobei die Moleküle dieser Formel fluoreszierend sind, photosensibilisierend sind, an die pathogenen biologischen Kontaminanten selektiv binden können, ein Aggregat mit hohem Molekulargewicht bilden mit Absorptionspeaks im sichtbaren Spektrum in Wasser bei etwa 365, 505, 537, 575 und 615 nm, Absorptionspeaks im Infrarotspektrum bei etwa 3,0, 3,4, 6,4, 7,1, 8,1, 9,4, 12 und 15 µm, Absorptionspeaks bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 9,0, 18,9, 24,7, 34,5, 62, 94,5, 130-145, 171,7 ppm und möglicherweise 118 und 127 bezogen auf einen 37,5 ppm-Resonanzpeaks von Dimethylsulfoxid und zusätzlichen Absorptionspeak bei ¹³C-NMR-Spektroskopie bei etwa 27,9 ppm und 68,4 ppm bezogen auf den Resonanzpeak von Tetramethylsilan in deuteriertem Chloroform als Lösungsmittel; und

wobei mindestens 50% der Porphyrine in dem Molekülgemisch diese Formel aufweisen.

15. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 14, außerdem umfassend den Schritt des Vermischens des Porphyringemisches von etwa 0,1 bis etwa 50 µg/mg Körpergewebe in einer physiologisch verträglichen Salzlösung mit der Suspension des Körpergewebes.

16. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Strahlungsniveau durch eine Lichtquelle mit einer Wellenlänge von etwa 400 bis etwa 700 nm und einer Energiedichte von etwa 0,1 bis etwa 20 J/cm² erzeugt wird.

17. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 12, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl eines Körpergewebes, das pathogene biologische Kontaminanten enthält, umfassend ein eine Hülle enthaltendes Virus.

18. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 17, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl des eine Hülle enthaltenden Virus aus Herpesviridae, Poxviridae, Hepadnaviridae, Orthomyxoviridae oder Paramyxoviridae.

19. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 17, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl das eine Hülle enthaltenden Virus aus Rhabdoviridae, Bunyaviridae, Flaviviridae, Retroviridae oder Arenaviridae.

20. Verfahren zur Beseitigung nach Anspruch 19, außerdem umfassend den Schritt der Auswahl der Retroviridae, umfassend ein HIV.