SE460519B

SE460519B - SYSTEM TO REDUCE THE OPERATING POPULATION OF A BLOOD COMPONENT IN BLOOD WITH A PHOTOACTIVE CHEMICAL SUBSTANCE

Info

Publication number: SE460519B
Application number: SE8203547A
Authority: SE
Inventors: Richard Leslie Edelson
Original assignee: Richard Leslie Edelson
Priority date: 1981-06-12
Filing date: 1982-06-08
Publication date: 1989-10-23
Also published as: FR2507482A1; ES513014A0; CA1176165A; ES8400669A1; DE3222244C2; GB2100143B; FR2507482B1; AU562614B2; SE8203547L; GB2100143A; DE3222244A1; AU8382482A

Description

460 519 2 cyter ur blodet. Det är sålunda t.ex. känt att mata blodet genom en kontinuerlig centrifug, i vilken man försöker att selektivt avlägsna lymfocyter för att reducera populationen av de senare i det därigenom behandlade blodet. I allmänhet har emellertid denna teknik varit ineffektiv dels på grund av att densitetsskillnader- na mellan blodfraktionerna innehållande de oönskade lymfocyterna och fraktioner innehållande önskade blodkomponenter är otillräck- liga för att säkerställa att en hög andel av de förra avlägsnas medan höga andelar av de senare hålls kvar. 460 519 2 quotes from the blood. It is thus e.g. known to feed the blood through a continuous centrifuge, in which one tries to selectively remove lymphocytes to reduce the population of the latter in the blood thereby treated. In general, however, this has technology has been inefficient partly due to the fact that density differences between the blood fractions containing the unwanted lymphocytes and fractions containing desired blood components are insufficient to ensure that a high proportion of the former are removed while high proportions of the latter are retained.

Det är också väl känt att behandla sjukdomar, såsom leukemi, med elektromagnetisk högenergistrålning inkluderande området för rönt- genstrålning. Även om sådan behandling ofta inriktas på inre kropps- organ, i vilka blodcellerna bildas, har det också varit känt att bestrâla blodet med röntgenstrålning utanför kroppen (blodet har först tagits ut), varigenom strålningen ej riktats direkt mot krop- pen eller inre organ hos densamma. Denna teknik är visserligen ef- fektiv men ej selektiv, genom att den intensivt nedbry;ande ener- gin förutom att förstöra oönskade celler, inaktiverar eller för- stör komponenter i blodet, som är önskvärda att kvarhålla i Vi' talt tillstånd.It is also well known to treat diseases, such as leukemia, with high-energy electromagnetic radiation including the X-ray field radiation. Although such treatment often focuses on internal body organs in which the blood cells are formed, it has also been known that irradiate the blood with X-rays outside the body (the blood has first taken out), whereby the radiation is not directed directly at the pen or internal organs of the same. Admittedly, this technology is effective but not selective, in that the intensively degrading energy in addition to destroying unwanted cells, inactivating or disrupts components in the blood that are desirable to retain in Vi ' spoken state.

Bland farmaceutiska medel som används fbr att behandla överskott av lymfocytpopulationer beroende på leukemi återfinns medel som är aktiva mot själva lymfocyten. Kortison är ett sådant medel men dess verkan är emellertid begränsad eftersom den ej fullständigt undertrycker den abnorma metaboliska aktiviteten hos den sjukdoms- alstrande lymfocyten. Den mekanism, varmed kortison påverkar lym- focytceller, är ej helt klarlagd men man tror att ämnet specifikt binds till kortisonreceptorer i lymfocyten och medbringas av dessa mobila receptorer till cellens kärna, där den förändrar cellens metaboliska aktivitet.Among pharmaceuticals used to treat excess of lymphocyte populations due to leukemia are found agents such as are active against the lymphocyte itself. Cortisone is one such remedy though however, its effect is limited because it is not complete suppresses the abnormal metabolic activity of the disease producing lymphocytes. The mechanism by which cortisone affects lymphatic phocyte cells, is not completely clear but it is believed that the substance is specific binds to and is carried by cortisone receptors in the lymphocyte mobile receptors to the nucleus of the cell, where it changes the cell metabolic activity.

Vissa andra kemiska ämnen är kända eller antas svagt bindas till nukleinsyrorna hos vissa kärnförsedda celler, där de skjuts in ge- nom att bilda molekylära komplex genom kemiska lågenergireaktio- ner eller intermolekylära attraktioner, vilka vanligen är över- gående och otillräckliga för att påtagligt påverka hastigheten för DNA-syntesen i cellen.Some other chemical substances are known or are believed to be weakly bound to the nucleic acids of certain nucleated cells, where they are inserted into to form molecular complexes by low-energy chemical reactions. or intermolecular attractions, which are usually superior to walking and insufficient to significantly affect the speed of DNA synthesis in the cell.

Vissa ligerande proteiner kända som antikroppar är också aktiva mot lymfocyter. Växelspelet mellan en antikropp och en specifik lymfocyt kräver att lymfocyten har en plats eller antigen, som är geometriskt och kemiskt receptiv mot en motsvarande aktiv plats på antikroppen. De krafter, som binder en antikropp till en anti- gen, består av attraherande krafter inkluderande vätebindningar, ' opolär bindning, jonsamverkan och van der Waals-krafter, vilkas styrka är omvänt proportionell mot avståndet mellan de samverkan- de grupperna. Sålunda kan strukturella variationer i lymfooytmem- branet med uppgift att förändra antigenens geometri fungera så att antikroppens bindning till antigenen förhindras. När väl en antikropp binds till en antigen på en cell, kan cellen undergâ "antigen modulation“ eller förändrad cellulär differentiering och därigenom bryta antikropparnas bindning på densamma och förstöra antikropparnas affinitet mot densamma. När en lymfocyts membran har en struktur, som blockerar antikroppen från dess antigenplats, kommer antikroppen, även om den fortfarande attraheras till anti- genen, att vara ur stånd att bilda någon bindning av permanent slag. Även om variationer i cellstrukturen mera är regel än undan- tag med maligna celler och "antigenmodulation“ i hög utsträckning, förekommer i antikropp-cellantigenkopplingar, har det ej varit möjligt att effektivt bekämpa leukemiceller med antikroppar.Some ligating proteins known as antibodies are also active against lymphocytes. The interplay between an antibody and a specific one lymphocyte requires that the lymphocyte has a site or antigen, which is geometrically and chemically receptive to a corresponding active site on the antibody. The forces that bind an antibody to an antibody gene, consists of attractive forces including hydrogen bonds, ' non-polar bond, ion interaction and van der Waals forces, which strength is inversely proportional to the distance between the those groups. Thus, structural variations in lymphoid the branch tasked with changing the geometry of the antigen works this way that the binding of the antibody to the antigen is prevented. When one antibody binds to an antigen on a cell, the cell may undergo "antigenic modulation" or altered cellular differentiation and thereby breaking the binding of the antibodies on it and destroying it the affinity of the antibodies against it. When a lymphocyte membrane has a structure that blocks the antibody from its antigen site, the antibody, even if it is still attracted to the antibody, gene, to be unable to form any binding of permanent kind. Although variations in cell structure are more the rule than the malignant cells and "antigen modulation" to a large extent, occurs in antibody-cell antigen couplings, it has not been possible to effectively fight leukemia cells with antibodies.

Användningen av antikroppar för att permanent inaktivera eller ta bort immunogena kemikalier, som kan återfinnas i blodet, såsom oönskade naturliga antikroppar, har också förhindrats av antikrop- pens oförmåga att irreversibelt eller starkt komplexbindas med antigener.The use of antibodies to permanently inactivate or take remove immunogenic chemicals that can be found in the blood, such as unwanted natural antibodies, has also been prevented by inability of the pen to irreversibly or strongly complex with antigens.

Ovan beskrivna farmakologiska reaktioner kan förstärkas med an- vändning av fotoaktiva kemiska analoger. Fotoaktiva kemiska ämnen är föreningar som innehåller en eller flera grupper, som excite- ras av tillfällig ultraviolett strålning och som i aktiverat till- stånd har en tendens att bilda kovalenta bindningar med angränsan- de kemiska grupper. Reaktiviteten hos olika fotoaktiva ämnen vari- erar från de kemiskt specifika till ämnen med stor reaktivitet mot 460 519 4 praktiskt taget vilken grupp som helst, vilket är fallet med diazo- och azidgrupper. Diazo- och azidgrupperna utgör föredragna fotoaktiva grupper för kemiska ämnen för användning enligt upp-« finningen med fotoaktivitet, som är väsentlig vid förfarandet enligt uppfinningen. Före tillkomsten av föreliggande uppfinning har fotoaktiva kemiska ämnen använts endast i mycket begränsad omfattning. På klinisk nivå har en klass av fotoaktiva förenin- gar, psoralenerna, använts för att behandla patienter som lider av psoriasis. Andra användningsområden för dessa ämnen har be- stått i nästan uteslutande experimentella undersökningar av cel- lens fysiologi och kemi, som rapporterats t.ex. i följande ar- tiklar i Annals of N.Y. Acad, Sci. 346, "Photoaffinity Probes in the Antibody Combining Region", Richards, F.F. och Lifter, J., sid. 78-89 och "Photolabile Antibiotics as Probes of Ribosomal Structure and Function", Cooperman, B.S., sid. 302-323.The pharmacological reactions described above can be enhanced by reversal of photoactive chemical analogues. Photoactive chemical substances are compounds which contain one or more groups, which of temporary ultraviolet radiation and which in activated stance tends to form covalent bonds with adjacent the chemical groups. The reactivity of different photoactive substances varies from the chemically specific to substances with high reactivity to 460 519 4 virtually any group, as is the case with diazo and azide groups. The diazo and azide groups are preferred photoactive groups for chemical substances for use according to the finding with photoactivity, which is essential in the procedure according to the invention. Prior to the advent of the present invention photoactive chemical substances have been used only to a very limited extent extent. At the clinical level, a class of photoactive compounds has psoralenes have been used to treat suffering patients of psoriasis. Other uses for these substances have been have been involved in almost exclusively experimental studies of cellular lens physiology and chemistry, which have been reported e.g. in the following articles in the Annals of N.Y. Acad, Sci. 346, "Photoaffinity Probes in the Antibody Combining Region ", Richards, F. F. and Lifter, J., sid. 78-89 and "Photolabile Antibiotics as Probes of Ribosomal Structure and Function ", Cooperman, B.S., pp. 302-323.

Med systemet enligt uppfinningen möjliggörs säker och effektiv reduktion av den verksamma populationen av vissa blodbeståndsie- lar. Närmare bestämt gör uppfinningen det möjligt att reducera den verksamma populationen av vissa kärnförsedda celler och oöns- kade kemiska antigensubstanser, såsom oönskade autoreaktiva an- tikroppar, i blodet hos en mänsklig individ.The system according to the invention enables safe and efficient reduction of the active population of certain blood lar. More particularly, the invention makes it possible to reduce the active population of certain nucleated cells and undesirable chemical antigenic substances, such as unwanted autoreactive corpora, in the blood of a human individual.

Systemet enligt uppfinningen kännetecknas av att det innefattar (a) en kontinuerligt arbetande transportanordning avsedd att transportera blod från en patient genom en blodbehandlingskamma- re och tillbaka till patienten, (b) en tillförselanordning för att tillföra ett fotoaktivt ke- miskt ämne till blodet, som transporteras genom kammaren, vilken kammare omfattar en ledning för passage av blodet, vilken led- ning är konstruerad av-ett material väsentligen transparent för aktiverande UV-strålning och vilken ledning bildar en tunn trans- portväg med en tjocklek av mellan 0,05 och 10 mm genom kammaren för att tillhandahålla en adekvat uppehâllstid för blodet som skall exponeras för UV-strålning, (c) en UV-strålkälla med sina spektralkomponenter väsentligen inom området mellan 3200 och 4000 A med toppintensiteter vid ca 3600 - 3700 Å, varvid nämnda blodbehandlingskammare är avpassad 460 519 5 för att ta emot UV-strålning från nämnda källa och nämnda medel kan vara aktiverat för att bilda fotoaddukter med receptorer på eller i nämnda blodbeståndsdel och (d) en blodseparationsanordning nedströms om blodbehandlingskam- maren för att ta emot helblod från nämnda tnansportanordning och för att återföra en blodfraktion därtill, vilken separationsan- ordning är utformad för att avskilja minst en blodfraktion be- rikad på en beståndsdel, som skulle kunna överbelasta patientens organsystem från blodet som transporteras genom nämnda transport- anordning.The system according to the invention is characterized in that it comprises (a) a continuously operating transport device intended to: transport blood from a patient through a blood treatment chamber back and forth to the patient, (b) a supply device for supplying a photoactive substance; chemical substance to the blood, which is transported through the chamber, which chamber comprises a conduit for the passage of blood, which conduit is constructed of a material substantially transparent to activating UV radiation and which conduction forms a thin trans- doorway with a thickness of between 0.05 and 10 mm through the chamber to provide an adequate residence time for the blood which shall be exposed to UV radiation, (c) a UV radiation source with its spectral components substantially in the range between 3200 and 4000 A with peak intensities at approx 3600 - 3700 Å, wherein said blood treatment chamber is adapted 460 519 5 to receive UV radiation from said source and said means can be activated to form photoadducts with receptors on or in said blood component and (d) a blood separation device downstream of the blood treatment chamber; to receive whole blood from said transport device and to return a blood fraction thereto, which separation order is designed to separate at least one blood fraction rich in an ingredient, which could overload the patient's organ systems from the blood transported by said transport device.

Vid bestrålning induceras det fotoaktiva kemiska ämnet att bil- da en permanent fotoaddukt med dess associerade plats i eller på den kärnförsedda blodcellen eller immunogena kemikalien, var- igenom säkerställes att den addukterade beståndsdelen förstörs.Upon irradiation, the photoactive chemical substance is induced to da a permanent photo adduct with its associated location in or on the nucleated blood cell or immunogenic chemical, this ensures that the adducted component is destroyed.

Det bestrålade blodet återföres sedan till patienten.The irradiated blood is then returned to the patient.

När ett fotoaktivt kemiskt ämne med affinitet för nukleinsyran hos den kärnförsedda cellen, såsom lymfocyter, används i samband med uppfinningen, drar nämnda intermolekylära attraherande kraf- ter medlet in i en förbindelse med nukleinkärnorna hos lymfocy- terna. Före aktiveringen har ämnet ringa eller ingen effekt på cellens kemi men vid bestrålning bildar ämnet vissa kovalenta bindningar med nukleinsyrorna i cellen och inhiberar därigenom cellens metaboliska funktion. På detta sätt har cellens proces- ser avbrutits och isynnerhet dess förmåga att delas och resulta- te; blir att cellen går under.When a photoactive chemical substance with affinity for the nucleic acid of the nucleated cell, such as lymphocytes, are used in conjunction with the invention, said intermolecular attracting force the agent into a compound with the nucleus nuclei of lymphocytes. terna. Prior to activation, the substance has little or no effect on cell chemistry but upon irradiation the substance forms some covalent bonds with the nucleic acids in the cell and thereby inhibits the metabolic function of the cell. In this way, the cell's process interrupted and in particular its ability to divide and result tea; becomes that the cell goes under.

Fotoaktiva kemiska ämnen med affinitet för DNA har vid använd- ning i samband med uppfinningen en mycket önskvärd fördel genom att försvagningen och förstöringen av lymfocyter tenderar att vara selektiv för vissa sjukdomar, såsom leukemi gentemot de cel- ler som man helst önskar reducera, på grund av det faktum att det är sådana celler som undergår den mest intensiva metaboliska 'aktiviteten, varigenom de utgör de celler som utg§r det största föremålet för undanröjande behandling enligt uppfinningen.Photoactive chemical substances with affinity for DNA have in use in connection with the invention a highly desirable advantage through that the attenuation and destruction of lymphocytes tend to be selective for certain diseases, such as leukemia against the cellular smiles that one would like to reduce, due to the fact that It is such cells that undergo the most intense metabolic 'activity, whereby they constitute the cells that make up the largest the object of elimination treatment according to the invention.

Kortison är ett kemiskt ämne som har affinitet för vissa recep- . uzf--rv a »mt-_ ' " ~ 460 519 torer i lymfocetcellen. Som tidigare nämnts har kortison när det gäller att reducera den verksamma lymfocytpopulationen hos patienter lidande av leukemi inte varit helt tillfredsställande.; Enligt föreliggande uppfinning kan emellertid kortison användas för att behandla leukemi på ett nytt och vida effektivare sätt.Cortisone is a chemical substance that has an affinity for certain receptors. . uzf - rv a »mt-_ '" ~ 460 519 in the lymphocyte cell. As previously mentioned, cortisone has when it is important to reduce the effective lymphocyte population in patients suffering from leukemia have not been completely satisfactory .; According to the present invention, however, cortisone can be used to treat leukemia in a new and far more effective way.

Innan det används i samband med uppfinningen måste kortison först göras fotoaktivt. Fackmannen på området inser att fotoaktiverin- gen av kortison kan uppnås med användning av etablerad kemisk teknik. Detaljerna i denna kemi bedöms ej ligga inom föreliggan- de uppfinnings ram, som är begränsad till ett system, varigenom vissa kemiska ämmen kan användas för att uppnå tidigare icke upp- nådda reduktioner i den verksamma populationen av vissa blodbe- ßtåﬁdsdslar, Fackmannen på området inser också att med använd- ning av etablerad kemisk teknik inkluderande vid behov sådan för skydd av bindningsplatsen, kan kortison infuseras med en foto- aktiv grupp i flera positioner och att de substituerade kortiso- nerna kan utvärderas och den homolog, som bibehåller den största procentandelen av kortisonets normala biologiska aktivitet lätt bestämmas._Kemin vid ovan beskrivna fotoaktivering och bestäm- ning av den mest aktiva homologen är noggrant diskuterad i föl- jande artiklar: 1. Katzenellenbogen, J.A., H.N. Myers och H.J. Johnson, Jr., 1973, J. Org. Chem. 38: 3525-33. 2. Katzenellenbogen, J.A., H.J. Johnson, Jr. och H.N. Myers, 1973, Biochemistry 12: 4085-92, 3. Katzenellenbogen, J.A., H.J. Johnson, Jr., H.N. Myers, 1974, Biochemistry 13: 2896-94.Before it is used in connection with the invention, cortisone must first made photoactive. Those skilled in the art will recognize that photoactivation gene of cortisone can be achieved using established chemical technique. The details of this chemistry are not considered to be within the present the framework of the invention, which is limited to a system, whereby certain chemical substances can be used to achieve previously reductions achieved in the active population of certain blood ßtå ﬁ dsdslar, The person skilled in the art also realizes that with establishment of established chemical technology including, if necessary, such for protection of the binding site, cortisone can be infused with a active group in several positions and that the substituted cortisone can be evaluated and the homolog, which retains the largest percentage of the normal biological activity of cortisone easily The chemistry of the photoactivation described above and the the most active homologue is carefully discussed in the following articles: 1. Katzenellenbogen, J.A., H.N. Myers and H.J. Johnson, Jr., 1973, J. Org. Chem. 38: 3525-33. 2. Katzenellenbogen, J.A., H.J. Johnson, Jr. and H.N. Myers, 1973, Biochemistry 12: 4085-92, 3. Katzenellenbogen, J.A., H.J. Johnson, Jr., H.N. Myers, 1974, Biochemistry 13: 2896-94.

K.E. Carlson och Såsom framgår av dessa artiklar har fotoaktiveringen av steroi- der uppnåtts med stor framgång genom att substituera de fotoak- tiva grupperna kända som diazo- och azidgrupper. Dessa grupper har var för sig en hög grad av inbyggd fotoaktivitet och denna aktivitet bibehålles när de får ingå i ett annat kemiskt ämne, > som därigenom blir fotoaktivt.K.E. Carlson and As can be seen from these articles, the photoactivation of steroids has achieved with great success by substituting the photo- active groups known as diazo and azide groups. These groups each has a high degree of built-in photo activity and this activity is retained when they may be included in another chemical substance, > which thereby becomes photoactive.

Med användning av känd fotoderivatiseringsteknik kan 16-di-azo- kortison, som utgör den föredragna substansen för användning en- 460 519 ligt uppfinningen för att kvarnålla en hög grad av dess ur- sprungliga farmakologiska aktivitet, syntetiseras i högt utbyte genom att först nitrosera kortison till 16-oximokortison, som kan överföras till 16-diazokortison genom kloraminoxidattion.Using known photodivatization techniques, 16-di-azo cortisone, which is the preferred substance for use in 460 519 invention to retain a high degree of its originality. original pharmacological activity, synthesized in high yield by first nitrosating cortisone to 16-oxymocortisone, which can be converted to 16-diazocortisone by chloramine oxidation.

Andra substituerade kortisoner kan tas fram genom nitrering av kortison med salpetersyra i isättika. Produkterna från detta nitreringssteg är flera azidderivat, som lätt kan separeras me- delst kolonnkromatografi. De använda reaktionsparametrarna för att tillverka dessa produkter återfinns i detalj i nämnda artikel av Katzenellenbogen i J. Org. Chem. 38: 3525-33.Other substituted cortisones can be produced by nitration of cortisone with nitric acid in glacial acetic acid. The products from this nitration steps are several azide derivatives, which can be easily separated by part column chromatography. The reaction parameters used for to manufacture these products is found in detail in the said article by Katzenellenbogen in J. Org. Chem. 38: 3525-33.

Fotoderivatiserad kortison med ovan angivna föredragna struktur eller en av andra möjliga, mindre föredragna homologer tränger vid tillsats till blodet lätt in i lymfocyterna eller andra kärn- försedda celler och associerar sig med kortisonreceptorplatser- na i dessa celler. Efter ett lämpligt intervall, framräknat för att göra det möjligt för en hög procentandel av det substituera- de kortisonet att nå fram till dessa receptorplatser, vanligen mellan 1 minut och 2 timmar och företrädesvis mellan 5-15 minu- ter, kommer det blod som innehåller en dos av upplöst fotoaktive- rat kortison som närmar sig det som konventionellt används vid cancerbehandling, vanligen mellan ca 1 nanogram och 100 mikro- gram per ml blod, att bestrålas med UV-strålning. Genom bestrâl- ningen av blodet aktiveras de fotoaktiva grupperna på kortisonmo- lekylerna in situ vid kortisonreceptorplatserna och leder till bildning av fotoaddukter mellan det substituerade kortisonet och kortisonreceptorn och följden blir att receptorns förmåga att överföra kortison vitalt till den fortsatta metaboliska aktivi- teten hos cellen förstörs. Pâ detta sätt har en mycket stor an- del av kortisonreceptorerna 1 lymfocyterna inaktiverats, celler- na kommer mycket snabbt att bli ur stånd att fungera och isynner- het att dela sig och det sker en snabb nedbrytning av dem.Photodivatized cortisone with the above preferred structure or one of other possible, less preferred homologues penetrates when added to the blood easily into the lymphocytes or other nuclei cells and associate with cortisone receptor sites- in these cells. After a suitable interval, calculated for to enable a high percentage of the substitute they cortisone to reach these receptor sites, usually between 1 minute and 2 hours and preferably between 5-15 minutes blood, which contains a dose of dissolved photoactivated cortisone approaching that used conventionally cancer treatment, usually between about 1 nanogram and 100 micro- grams per ml of blood, to be irradiated with UV radiation. By irradiating blood activation, the photoactive groups are activated on cortisone the in situ lesions at the cortisone receptor sites and lead to formation of photoadducts between the substituted cortisone and the cortisone receptor and the result is that the receptor's ability to transfer cortisone vitally to the continued metabolic activity the density of the cell is destroyed. In this way, a very large part of the cortisone receptors 1 the lymphocytes have been inactivated, will very quickly be unable to function and in particular hot to divide and there is a rapid decomposition of them.

Antikroppar specifika mot speciella blodbeståndsdelar kan alst- ras men som ovan nämnts har det ej varit möjligt att använda dem med goda resultat för att reducera populationen av maligna cel- ler i blodet på grund av variationerna i strukturen som är gemen- samma med maligna celler och cellfenomen, såsom antigenmodula- 460 519 tion, som gör det möjligt för celler att befria sig från komp- lexbundna antikroppar. Sålunda kan t.ex. antikroppar som är spe- cifika för en särskild typ av malign T-lymfocyt, vara ur stånd att komplexbildas med en stor andel celler av nämnda typ i blo- det oavsett om antikropparna har affinitet mot dessa celler, och en avsevärd andel lymfocyter som komplexbundits av antikroppar- na sprider ut sina bundna antigener, varigenom antikropparnas grepp om dem-bryts. Enligt föreliggande uppfinning kan emeller- tid fotoaktiverade antikroppar användas för att reducera den verksamma lymfocytpopulationen till en tidigare icke uppnâelig grad. Dessutom kan med användning av systemet enligt uppfinningen fotoaktiverade antikroppar, som är specifikt reaktiva mot andra blodbeståndsdelar, såsom oönskade antikroppar, också användas för att reducera populationen av dessa beståndsdelar i blodet med samma goda verkan.Antibodies specific for specific blood components can be but as mentioned above, it has not been possible to use them with good results in reducing the population of malignant cells in the blood due to the variations in the structure that are common same with malignant cells and cellular phenomena, such as antigen modulating 460 519 which enables cells to free themselves from comp- lex-bound antibodies. Thus, e.g. antibodies that are specific for a particular type of malignant T lymphocyte, be incapable to be complexed with a large proportion of cells of said type in whether or not the antibodies have affinity for these cells, and a significant proportion of lymphocytes complexed by antibodies na spreads their bound antigens, thereby inhibiting the antibodies grip on them-breaks. According to the present invention, however, time photoactivated antibodies are used to reduce it effective lymphocyte population to a previously unattainable degree. In addition, with the use of the system according to the invention photoactivated antibodies, which are specifically reactive with others blood components, such as unwanted antibodies, are also used for to reduce the population of these constituents in the blood by the same good effect.

De metoder, varmed en antikropp specifik för en speciell cell eller immunogen kemikalie framställes och renas, är väl kända inom området och behöver ej beskrivas här och det må vara till- räckligt att säga att stora mängder mycket specifika monoklona antikroppar kan framställas genom Hybridoma eller andra etable- rade tekniker.The methods by which an antibody specific for a particular cell or immunogenic chemical is prepared and purified, are well known in the field and need not be described here and may be suffice it to say that large amounts of very specific monoclonal antibodies can be prepared by Hybridoma or other established technicians.

Den kemiska teknik, varmed en antikropp som används enligt upp- finningen kan göras fotoaktiv, utgör också väl känd teknik för~-J fackmannen. Det är också uppenbart för fackmannen att praktiskt taget alla antikroppar har ett antal platser lämpliga för foto- aktiv derivatisering. metoder, varmed kroppar som är främmande för en antikropp kan adderas därtill utan att skada antikroppens förmåga att komplexbildas med dess specifika antigener har t.ex. beskrivits i the Handbook of Experimental Immunology, Weir, D.M., pub. J.ß.1.ipp'1ncott, 1978, sia. 1s.1-1s.3o. För befrämjande av syftet med uppfinningen är det viktigt att derivatiseringen ej förstör det kombinerande området hos antikroppen, som är speci- fikt för målcellen. Härvid bör nämnas att med hänsyn till antalet »àategtiella platser tillgängliga för derivatisering på de fles- ta antikroppar och de många olika tekniker, varmed de kan infu- ceras med en fotoaktiv grupp, såsom de föredragna diazo- och 460 519 9 azidgrupperna, blir det knappast nödvändigt att företa försik- tighetsåtgärden att specifikt skydda det kombinerande området.The chemical technology, whereby an antibody used according to the finding can be made photoactive, also constitutes a well-known technique for ~ -J the professional. It is also obvious to those skilled in the art that practicality In general, all antibodies have a number of sites suitable for active derivatization. methods, by which bodies that are foreign for an antibody can be added thereto without damaging the antibody ability to complex with its specific antigens has e.g. described in the Handbook of Experimental Immunology, Weir, D.M., pub. J.ß.1.ipp'1ncott, 1978, sia. 1s.1-1s.3o. For the promotion of For the purpose of the invention, it is important that derivatization does not destroys the combining region of the antibody, which is fikt for the target cell. In this connection it should be mentioned that with regard to the number »Strategic places available for derivatisation in most antibodies and the many different techniques by which they can be with a photoactive group, such as the preferred diazo and 460 519 9 azide groups, it will hardly be necessary to undertake to specifically protect the combining area.

När det emellertid är uppenbart att det kombinerande området på en antikropp på annat sätt skulle kunna förstöras genom foto- derivatiseringen av denna antikropp, kan man emellertid tilläm- pa etablerad teknik för att skydda kombinationsplatser och ef- terföljande avlägsnande ur skyddsgruppen.However, when it is obvious that the combining area on an antibody could otherwise be destroyed by photo- derivatization of this antibody, one can, however, apply established technology to protect combination sites and subsequent removal from the protection group.

När fotoaktiverade antikroppar specifikt reaktiva för vissa blodbeståndsdelar, som t.ex. enligt en föredragen utföringsform av uppfinningen kan vara de maligna T-lymfocyterna hos en pati- ent, sättes till den patientens blod vid tillämpning av systemet enligt uppfinningen, komrﬂ; de mycket snabbt att komplexbindas med T-lymfocyter, för vilka det föreligger den nödvändiga mot- svarigheten till antikroppkombinerande område och cellens an- tigenplats. På grund av felaktigheter i sina egna kombinerande områden eller i målcellernas receptorer kan emellertid många antikroppar trots att de attraheras till mållymfocyterna, vara ur stånd att bilda ett verkligt antikropp-antigenkomplex. Vid bestrålning med UV-strålning vid en våglängd i stånd att aktive- ra den specifika fotoaktiva gruppen, som infuserats i antikrop- parna, kommer de fotoaktiva grupperna på antikropparna som har komplexbundits att företrädesvis bilda fotoaddukter med de komp- lexbundna cellerna och därigenom permanent binda dem till deras komplexbundna antikropp och därmed mäjligheten till antigen mo- dulering elimineras, vilket skulle kunna möjliggöra att komplex- et kan brytas. Andra antikroppar, som man tidigare misslyckats med att komplexbinda med någon av målcellerna, till vilka de attraherades på grund av otillräcklig motsvarighet i respektive bindningsområden, kommer vid fotoaktivering företrädesvis att bilda fotoaddukter med dessa celler och därmed skapa ett foto- adduktkomplex av tidigare ej existerande slag. På det beskrivna sättet kan doser av fotoaktiverad antikropp som närmar sig de, som konventionellt används vid behandling av sjukdomar, dvs i storleksordningen från ca 1 nanogram till 100 mikrogram per ml blod, tillföras med terapeutisk verkan.When photoactivated antibodies are specifically reactive for some blood components, such as according to a preferred embodiment of the invention may be the malignant T lymphocytes of a patient ent, is added to that patient's blood when applying the system according to the invention, kom ﬂ; they very quickly become complex with T lymphocytes, for which there is the necessary resistance the responsibility for antibody combining region and the cell tigenplats. Due to inaccuracies in their own combining areas or in the receptors of the target cells, however, many antibodies despite being attracted to the target lymphocytes, be unable to form a true antibody-antigen complex. At irradiation with UV radiation at a wavelength capable of activating the specific photoactive group infused into the antibody pairs, the photoactive groups on the antibodies that have complexed to preferably form photoadducts with the composites lex-bound cells and thereby permanently bind them to theirs complex-bound antibody and thus the possibility of antigenic elimination is eliminated, which could allow complex one can be broken. Other antibodies, which have previously failed by complexing with any of the target cells, to which they were attracted due to insufficient equivalence in the respective binding areas, upon photoactivation will preferably be form photoadducts with these cells and thus create a adduct complex of a previously non-existent kind. On the described In this way, doses of photoactivated antibody approaching those which is conventionally used in the treatment of diseases, i.e. in on the order of about 1 nanogram to 100 micrograms per ml blood, administered with therapeutic effect.

Ovan beskrivna fotoinducerade antikropp-antigenkomplexbildning 4-60 519 w förstärks genom infusionen av multipla fotoaktiva grupper i an- tikroppstrukturen, ty närvaron av flera fotoaktiva grupper på antikroppen ökar sannolikheten för att en enkel antikropp skall förmå komplexbildas med mer än en mâlcell. När sådana antikrop- par används enligt uppfinningen, har de en förbättrad benägenhet att bilda nätverk eller kedjor av komplexbundna celler, som kan avlägsnas ur blodet med speciell utrustning.Photo-induced antibody-antigen complex formation described above 4-60 519 w enhanced by the infusion of multiple photoactive groups in the body structure, because the presence of several photoactive groups on the antibody increases the probability that a simple antibody will be able to complex with more than one target cell. When such antibodies pairs used according to the invention, they have an improved tendency to form networks or chains of complexed cells, which can removed from the blood with special equipment.

Det ligger också inom uppfinningens ram att antikroppar som är specifika mot särskilda oönskade naturliga antikroppar eller and- ra immunogena kemiska ämnen kan göras fotoaktiva och användas enligt uppfinningen för att bilda komplex, som starkt binder des- .sa kemikalier och underlättar deras avlägsnande ur kroppen med betydligt större effektivitet än vad som tidigare varit möjligt.It is also within the scope of the invention that antibodies which are specific against specific unwanted natural antibodies or other Immunogenic chemical substances can be made photoactive and used according to the invention to form complexes which strongly bind .sa chemicals and facilitates their removal from the body with significantly greater efficiency than previously possible.

Enligt uppfinningen kan, oavsett den typ av fotoaktivt kemiskt ämne som används, blod som tagits ut ur en patient för behand- ling hanteras satsvis men företrädesvis formas till ett extra- korporealt flöde och matas genom en behandlingsstation, där be- strålningen utföres. En sådan behandlingsstation kan ha formen av en långsträckt, tillplattad rörformad kanal, vars väggar är i huvudsak transparenta för det infallande ultravioletta ljuset (UV), som används för att aktivera det fotoaktiva kemiska ämnet.According to the invention, regardless of the type of photoactive chemical substance used, blood taken from a patient for treatment is handled batchwise but preferably formed into an extra corporeal flow and fed through a treatment station, where the radiation is performed. Such a treatment station may have the shape of an elongated, flattened tubular channel, the walls of which are substantially transparent to the incident ultraviolet light (UV), which is used to activate the photoactive chemical substance.

Representativa bestrålningsdoser ligger mellan ca 0,1 - 100 joule per cm2 och företrädesvis mellan ca 5-60 joule per gmz blodyta oavsett om metoden tillämpas på kontinuerlig eller dis- kontinuerlig basis och representativa värden på flödeshastighe- ten genom bestrålningsstationen kan ligga inom omrâdet ca 10-75 Iml/min.Representative radiation doses are between about 0.1 - 100 joules per cm2 and preferably between about 5-60 joules per gmz blood surface regardless of whether the method is applied to continuous or continuous basis and representative values of flow rate through the irradiation station can be in the range of about 10-75 Iml / min.

Efter behandlingen kan hela satsen eller det bestrâlade flödet av uttaget blod âterföras till patienten. Beroende på vilket fotoaktivt kemiskt ämne som används vid behandlingen av blodet kan det emellertid vara att föredra att filtrera eller centrifu- gera det behandlade blodet innan det återföres till patienten.After treatment, the whole batch or the irradiated flow can of the blood drawn is returned to the patient. Depending on which photoactive chemical used in the treatment of blood however, it may be preferable to filter or centrifuge make the treated blood before returning it to the patient.

De fall, då en sådan behandling skall bedömas vara lämplig, ut- reds närmare i efterföljande detaljerade beskrivning av uppfin- ningen. . 460 519 11 Uppfinningen är schematiskt illustrerad med exempel i bifogade ritningsfigurer, av vilka , fig. 1 visar ett schematiskt flödesdiagram illustrerande en fö- redragen utföringsform av ett system fungerande i enlighet med uppfinningen, fig. 2 schematiskt från sidan visar bestrålningsstationen i sys- temet enligt fig. 1, fig. 3 schematiskt visar en översiktsbild av en utföringsform av bestrålningsstationen enligt fig. 2 och 1 fig. 4 och 5 visar tvärsektionerna utmed linjerna 4-4 respektive 5-S i fig. 3 och illustrerar konfiguratàmmuna för flödespassage in i och ut ur anordningen i fig. 3.The cases in which such treatment is to be deemed appropriate is described in more detail in the following detailed description of the invention. ningen. . 460 519 11 The invention is schematically illustrated by way of example in the accompanying drawing figures, of which, Fig. 1 shows a schematic flow diagram illustrating a illustrated embodiment of a system operating in accordance with the invention, Fig. 2 shows diagrammatically from the side the irradiation station in the system the theme of Fig. 1, Fig. 3 schematically shows an overview view of an embodiment of the irradiation station according to Figs. 2 and 1 Figs. 4 and 5 show the cross sections along lines 4-4 and 4, respectively 5-S in Fig. 3 and illustrates the configuration circuit for flow passage in and out of the device of Fig. 3.

Fig. 1 visar schematiskt ett system 10 för tillämpning enligt uppfinningen. Förutom bestrålningskällan utgör övriga komponen- ter i systemet 10 i och för sig konventionella och kända delar och det finns därför ingen anledning att närmare gå in i detalj på dessa.Fig. 1 schematically shows a system 10 for application according to the invention. In addition to the source of radiation, the other components in the system 10 per se conventional and known parts and there is therefore no need to go into detail on these.

Såsom framgår av figuren kan blod tas ut ur patienten som vid 12.As shown in the figure, blood can be taken from the patient as at 12.

Vanligen tas blodet ut via en nål, som t.ex. kan föras in vid den högra antekubitala venen. I figuren 1 antas att behandlingen av blodet enligt uppfinningen utföres kontinuerligt, dvs för un- derlättande av efterföljande diskussion kan flödet betraktas som kontinuerligt från uttaget vid 12 till det slutliga âterförandct av blodet till patienten vid 14. Detta återförande 14 utföre» van-k ligen via en recipientnål placerad i vänstra antekubitala venen.Usually the blood is taken out via a needle, such as. can be inserted at the right antecubital vein. In Figure 1, it is assumed that the treatment of the blood according to the invention is performed continuously, i.e. for facilitating subsequent discussion, the flow can be considered as continuously from the outlet at 12 to the final return c of the blood to the patient at 14. This return 14 perform »van-k via a recipient needle placed in the left antecubital vein.

När flödet är kontinuerligt på detta sätt, ligger ett typiskt blodflöde tillämpbart på uppfinningen inom området ca 10-75 ml/min. företrädesvis inom området ca 40-50 ml/min. De angivna flödeshas- tigheterna åstadkoms med hjälp av en pump 16 placerad i det ext- rakorporeala blodflödet indikerat vid 18 och kan utgöras av en eller flera typer av pumpar som används för blodpumpning inklu- sive sådana pumpar som finns tillgängliga från Haemonetics Corp. under modellbeteckningen 30.When the flow is continuous in this way, one typically lies blood flow applicable to the invention in the range of about 10-75 ml / min. preferably in the range of about 40-50 ml / min. The specified flow rates the means are provided by means of a pump 16 placed in the ext- recorporeal blood flow indicated at 18 and may be one or several types of pumps used for blood pumping including such pumps as are available from Haemonetics Corp. under the model designation 30.

Antikoaguleringsmedel injiceras såsom är känt inom medicinen fö- reträdesvis i det extrakorporeala blodflödet vid 20, dvs nära 460 51-9 ”y _12 punkten för bloduttaget. Sådana antikoaguleringsmedel kan utgö- ras av lösningar av vätecitratdextros och/eller heparin eller andra kända kompositioner användbara för detta ändamål.Anticoagulants are injected as is known in medicine for retrieved in the extracorporeal blood flow at 20, i.e. close 460 51-9 ”y _12 the point of blood collection. Such anticoagulants may be solutions of hydrogen citrate dextrose and / or heparin or other known compositions useful for this purpose.

En innesluten vensensor 22 återfinns företrädesvis i flödet 18 för inom tekniken känt ändamål. En sådan sensor består i princip av en reservoar eller buffertvolym, vars syfte är att förhindra eller inhibera uppkomst eller fortsatt existens av bubblor i blodflödet.An enclosed vein sensor 22 is preferably located in the flow 18 for purposes known in the art. Such a sensor exists in principle of a reservoir or buffer volume, the purpose of which is to prevent or inhibit the emergence or continued existence of bubbles in blood flow.

Enligt en föredragen tillämpningsmetod av uppfinningen sättes det fotoaktiva kemiska ämnet företrädesvis till blodet hos den mänskliga individen externt och kan sålunda, såsom är visat i systemet 10 i fig. 1, tillföras blodflödet nedströms om pumpen 16 och strax uppströms om den plats där blodet kommer in i be- strålningsstationen 24. ' 1 Bland föredragna fotoaktiva kemiska ämnen för användning i sam- band med uppfinningen återfinns fotoaktiverad kortison, fotoak- tiverade-antikroppar som är specifikt reaktiva mot maligna lym- qfocyter och fotoaktiverade antikroppar specifikt reaktiva mot en patients oönskade antikroppar. Även andra fotoaktiva kemiska 'ämnen är användbara i samband med uppfinningen. Den grundläggan- , de teknik, som används vid tillförandet av de fotoaktiva kemis- ka ämnena, är.att lösa desamma i en isoton lösning, som därefter direkt injiceras i blodflödet; som vid 26. Ämnena injiceras i en takt som är anpassad till blodflödet så att man uppnår en kon- centration i blodet som når fram till bestrålningsstationen 24 inom ett önskat område, som är specifikt för varje kemiskt ämne.- Det huvudsakliga syftet med de hittills beskrivna delstegen är att uppnå den önskade lösta koncentrationen av det fotoaktiva' kemiska ämnet innan blodet införes i bestrålningsstationen. En- ligt en annan aspekt av uppfinningen behöver det fotoaktiva äm- net nödvändigtvis ej direkt införas genom injicering i det ext- rakørpoieaia blodflödet 18 strömmande 1 fig. 1. Istället är det också acceptabelt att uppnå den önskade koncentrationen av fo- toaktivt ämne genom direkt på patienten. Alternativa metoder för administrering av 460 519 13 andra fotoaktiva kemiska ämnen inom ramen för uppfinningen och lämpliga doser därför är uppenbara för fackmannen.According to a preferred method of application of the invention is set the photoactive chemical substance preferably to the blood of it human individual externally and can thus, as shown in system 10 in Fig. 1, the blood flow is supplied downstream of the pump 16 and just upstream of the place where the blood enters the radiation station 24. '1 Among preferred photoactive chemical substances for use in the band with the invention are photoactivated cortisone, photoactivated activated antibodies that are specifically reactive against malignant lymph phocytes and photoactivated antibodies specifically reactive against a patient's unwanted antibodies. Also other photoactive chemical substances are useful in connection with the invention. The basic, the techniques used in the application of the photoactive chemicals ka substances, is.to dissolve them in an isotonic solution, as thereafter directly injected into the bloodstream; as at 26. The substances are injected into a rate that is adapted to the blood flow so as to achieve a concentration in the blood reaching the irradiation station 24 within a desired range, which is specific to each chemical substance.- The main purpose of the sub-steps described so far is to achieve the desired dissolved concentration of the photoactive ' chemical substance before the blood is introduced into the irradiation station. One- another aspect of the invention, the photoactive substance needs not necessarily directly introduced by injection into the rakørpoieaia blood flow 18 flowing in Fig. 1. Instead it is also acceptable to achieve the desired concentration of active substance through directly on the patient. Alternative methods of administration of 460 519 13 other photoactive chemical substances within the scope of the invention and appropriate doses are therefore apparent to those skilled in the art.

Det är emellertid enligt uppfinningen att föredra att tillföra de fotoaktiva kemiska ämnena till det extrakorporeala flödet (eller till en extrakorporeal volym av en blodsats) i syfte att uppnå mera exakta koncentrationsnivåer och vidare för att undvi- ka eller minimera eventuella bieffekter och liknande, so kan inträffa genom administrering av någon medicin direkt till kropps- systemet.However, according to the invention, it is preferable to add the photoactive chemical substances to the extracorporeal flow (or to an extracorporeal volume of a blood set) for the purpose of achieve more precise concentration levels and further to avoid ka or minimize any side effects and the like, so can occur by administering any medication directly to the body the system.

Vid bestrålningsstationen 24 bestående av en bestrålningskammare 28 och strålkälla 30 utsättes blodet, som nu i lösning innehåller den önskade koncentrationen fotoaktivt kemiskt ämne, för ultravio- lett bestrålning (UV) och företrädesvis utföres UV-bestrålning med huvudparten av de spektrala komponenterna inom det föredragna området för aktivering av det specifika fotoaktiva ämne, som an- vändes vid behandlingen. Konstruktionsmaterialen i bestrâlnings- stationen 24 väljs så att de ej blockerar bestrålningen inom den önskade delen av UV-spektrat.At the irradiation station 24 consisting of an irradiation chamber 28 and radiation source 30 are exposed to the blood, which now contains in solution the desired concentration of photoactive chemical substance, for ultraviolet led irradiation (UV) and preferably UV irradiation is performed with the majority of the spectral components within the preferred the area for activation of the specific photoactive substance, which is was reversed during treatment. The construction materials in the irradiation station 24 is selected so that they do not block the radiation within it desired part of the UV spectrum.

I fig. 2 visas en vertikalprojektion av en bestrålningsstation 24 av en typ, som är lämplig för användning i samband med upp- finningen. En sådan station består av en blodbehandlings- eller bestrålningskammare 28 med ett intag 31 och ett uttag 32 möjlig- görande blodflöde genom kammaren och på avstånd därifrån en käl- la 30 för UV-bestrålning. Kammaren 28 kan anta olika former, varvid det främsta kravet på densamma är att väggen 34 mot strål- ningskällan 30 i huvudsak är transparent för infallande UV-strål- ning. Kammaren (eller åtminstone väggen 34) kan därför bestå av olika, i huvudsak UV-transparenta plaster, som vanligen används vid rörkonstruktion för administrering av standardiserade intra- venösa lösningar, såsom polyvinylklorid och liknande.Fig. 2 shows a vertical projection of an irradiation station 24 of a type suitable for use in connection with the finding. Such a station consists of a blood treatment or irradiation chamber 28 with an inlet 31 and an outlet 32 possible blood flow through the chamber and at a distance therefrom a source la 30 for UV irradiation. The chamber 28 can take various forms, the main requirement for the same being that the wall 34 against radiation The source 30 is substantially transparent to incident UV radiation. ning. The chamber (or at least the wall 34) may therefore consist of various, mainly UV-transparent plastics, which are commonly used in pipe construction for the administration of standardized intra- venous solutions, such as polyvinyl chloride and the like.

Enligt en föredragen utföringsform av bestrålningskammaren 28, som är lätt anpassad för användning vid såväl kontinuerlig som satsvis tillämpning av uppfinningen, utgöres anordningen av ett enkelt hölje, som bestrålas ovanifrån och underifrån. Enligt den- na utföringsform strömmar sålunda blodet som skall behandlas ge- 460 519 1,, nom bestrålningskammaren 28 i det centrala utrymmet 36, som har huvudsakligen tunn rektangulär tvärsektion. Kammarens 28 ytarea är anpassad efter bestrålningskällorna för att ge det inneslut- na blodet den önskade stråldosen. Enligt en alternativ utförings- form har blodbehandlingskammaren 28 en konfiguration såsom är visat i fig. 3, 4 och 5. I detta fall är en rörslinga 38, som i tvärsektionen (fig. 5) är tillplattad till en mycket långsträckt ellips, fast monterad i eller på en bärplatta 40. Blodintaget 30 till slingan har cirkulär tvärsektion och befinner sig, för att använda samma benämningar som i fig. 1, vid en punkt nedströms om pump 16. Intaget för det fotoaktiva kemiska ämnet är schema- tiskt angivet vid 26. Den mycket tillplattade tvärsektionen på slingan möjliggör ett stabilt flöde för blodet genom slingan men, vilket är ännu viktigare, möjliggör en god exponerir; för det strömmande blodet för den infallande UV-strålningen. Uttaget 32 har åter en cirkulär tvärsektion.According to a preferred embodiment of the irradiation chamber 28, which is easily adapted for use in both continuous and batch application of the invention, the device consists of a simple casing, which is irradiated from above and below. According to the In this embodiment, the blood to be treated thus flows 460 519 1 ,, through the irradiation chamber 28 in the central space 36, which has mainly thin rectangular cross section. The 28 surface area of the chamber is adapted to the sources of radiation to provide the contained the blood the desired radiation dose. According to an alternative embodiment form, the blood treatment chamber 28 has a configuration as is shown in Figs. 3, 4 and 5. In this case, a pipe loop 38, which in the cross section (Fig. 5) is flattened to a very elongated ellipse, fixedly mounted in or on a support plate 40. Blood intake 30 to the loop has circular cross section and is located, to use the same names as in Fig. 1, at a point downstream about pump 16. The intake of the photoactive chemical substance is scheduled indicated at 26. The very flattened cross section of the loop allows a stable flow of blood through the loop but, which is even more important, enables a good exposure; for it flowing blood for the incident UV radiation. Socket 32 again has a circular cross section.

Oavsett utformningen på kammaren 28 föredras att kammaren är så tunn som är praktiskt möjligt. Kamrar med en tjocklek av ca 0,05- 10 mm ligger inom ramen för uppfinningen, varvid kammartjockle- kar inom området ca 0,05 - 1 mm föredras. A UV-källan 30 kan bestå av en eller flera vid varandra eller på annat sätt anordnade UV-ljuskällor 41, vilka var och en kan vara försedd med en reflektor 42. UV-källorna kan utgöras av kommer- siellt tillgängliga lampor, av vilka en mångfald är kända inom tekniken.Regardless of the design of the chamber 28, it is preferred that the chamber be so thin which is practically possible. Chambers with a thickness of about 0.05- 10 mm is within the scope of the invention, the chamber thickness vessels in the range of about 0.05 - 1 mm are preferred. A The UV source 30 may consist of one or more adjacent or on otherwise arranged UV light sources 41, each of which may be equipped with a reflector 42. The UV sources may consist of commercial available lamps, a variety of which are known within the technique.

Som exempel kan källan 30 bestå av en enda 1000 watt Hg-lampa av den typ som är tillgänglig från Oriel Corporation i Stamford, Connecticut, USA, under modellbeteckningen 6287. Vid användning med lämpliga filter ger denna ljuskälla ett gott, relativt kon- tinuerligt spektrum med hög intensitet på strålningen mellan 3200 och 4000 A med en emissionstopp vid ca 3650 A, vilket före- dras när psoralen är det fotoaktiva ämnet som används vid förfa- randet. Denna lampa med en lämplig reflektor kan placeras ca 5-30 cm från kammaren 28. Med de flödeshastigheter som tilläm- pas enligt en aspekt av uppfinningen ger en sådan strålkälla ab- sorberad energi i det strömmande blodet inom det område som är 460 519 15 av intresse för tillämpning av systemet enligt uppfinningen.As an example, the source 30 may consist of a single 1000 watt Hg lamp of the type available from Oriel Corporation of Stamford, Connecticut, USA, under the model designation 6287. In use with suitable filters, this light source provides a good, relatively continuous spectrum with high intensity of radiation between 3200 and 4000 A with an emission peak at about 3650 A, which when the psoralen is the photoactive substance used in the procedure edge. This lamp with a suitable reflector can be placed approx 5-30 cm from the chamber 28. With the flow rates applied according to one aspect of the invention, such a radiation source sorbed energy in the flowing blood within the area that is 460 519 15 of interest for application of the system according to the invention.

Blodflödet från bestrålningsstationen 24 visad i fig. 1 kan via uttaget 32 direkt återföras till patienten vid 14. Eventuellt kan emellertid före âterförandet till.patienten\blodet värme- växlas för reglering av temperaturen till patientens cirkuleran- de blod. En värmeväxling är under alla omständigheter nödvändig, när det behandlade-blodet genom behandlingen har uppnått en tem- peratur, som avsevärt avviker från patientens.The blood flow from the irradiation station 24 shown in Fig. 1 can via the socket 32 is directly returned to the patient at 14. If necessary However, prior to return to the patient, the blood may be switched to regulate the temperature of the patient's circulation the blood. A heat exchange is in any case necessary, when the treated blood has reached a temperature through the treatment temperature, which differs significantly from the patient's.

När uppfinningen tillämpats för att nedbringa den verksamma lym- focytpopulationen i blodet med användning av antingen ett DNA- aktivt ämne eller en fotoaktiverad kortison, kommer de behandla- de lymfocyterna vid återförandet till patienten som en följd av behandlingen att snabbt brytas ned och förstöras av de normala processer, som försiggår i patienten. Närmare bestämt kommer ge- nom behandlingen enligt nämnda utföringsform av uppfinningen de metaboliska funktionerna hos de behandlade lymfocyterna att för- sämras i sådan omfattning att med passande doser av fotoaktivt ämne och UV-bestrålning en avsevärd andel av de behandlade cel- lerna förstörs successivt under en period av dagar. En fördel med detta är, att det då blir möjligt att behandla i huvudsak hela blodmängden hos en patient vid en enda behandling utan att för- orsaka katastrofal överbelastning av kroppens blodreningssystem, vilket annars skulle bli fallet om hela populationen av behand- lade lymfocyter togs ut för behandling samtidigt.When the invention has been applied to reduce the effective phocyte population in the blood using either a DNA active substance or a photoactivated cortisone, they will be treated the lymphocytes on return to the patient as a result of treatment to be rapidly degraded and destroyed by the normal processes, which take place in the patient. More specifically, by the treatment according to said embodiment of the invention they metabolic functions of the treated lymphocytes to deteriorate to such an extent that with appropriate doses of photoactive substance and UV radiation a significant proportion of the treated cells The clays are gradually destroyed over a period of days. An advantage of this is, that it then becomes possible to treat essentially the whole the amount of blood in a patient in a single treatment without cause catastrophic congestion of the body's blood purification system, which would otherwise be the case if the whole population of lymphocytes were taken for treatment at the same time.

När fotoaktiverade antikroppar, som är specifika för en malign lymfocyt, används vid de föredragna utföringsformerna av upp- finningen, kommer det blod, som återföres till patienten att ha lymfocyterna (eller alternativt en oönskad antikropp) komplex- bunden av den aktiverade antikroppen och på så sätt förhindrad från att avlägsnas ur blodflödet. Eftersom emellertid de foto- aktiverade antikroppskomplexen bildade enligt denna utförings- form av uppfinningen i huvudsak helt bildas innan blodet exci- teras av bestrålningsstationen 24, måste blodet antingen doseras med relativt små mängder aktiverad antikropp för att inte chocka eller överbelasta patientens biologiska blodfiltreringssystem 16 460 519 eller måste det behandlade blodet filtreras eller centrifugeras innan det återförs till patienten. _ Oavsett vilket fotoaktiverat ämne som används vid uppfinningen eller med vilken mängd det administreras, kan belastningen på kroppens organsystem ytterligare minskas genom att i samband med föreliggande system använda en kontinuerlig centrifug 44 (eller annat filtreringssystem), vilken anordning har flera funktioner.When photoactivated antibodies, which are specific for a malignant lymphocyte, is used in the preferred embodiments of the finding, the blood, which is returned to the patient, will have lymphocytes (or alternatively an unwanted antibody) complex bound by the activated antibody and thus prevented from being removed from the bloodstream. However, since the photo- activated antibody complexes formed according to this embodiment form of the invention is substantially completely formed before the blood irradiated by the irradiation station 24, the blood must either be dosed with relatively small amounts of activated antibody so as not to shock or overload the patient's biological blood filtration system 16 460 519 or the treated blood must be filtered or centrifuged before returning to the patient. _ Regardless of which photoactivated substance is used in the invention or by what amount it is administered, the load may be on The body's organ system is further reduced by connecting with the present system use a continuous centrifuge 44 (or other filtration system), which device has several functions.

Det bör påpekas att kontinuerliga centrifuger av den här använ- da typen sedan länge används i blodflödesbehandlingssystem kom- mersiellt tillgängliga från flera tillverkade inkluderande Haemonetics Corporation of Braintree, Massachusetts och IBM Corporation, Medical Products Division, Monsey, New York, USA.It should be noted that continuous centrifuges of this use the type has long been used in blood flow treatment systems commercially available from several manufactured inclusions Haemonetics Corporation of Braintree, Massachusetts and IBM Corporation, Medical Products Division, Monsey, New York, USA.

I de kända systemen, i vilka sådana anordningar har använts, finns samtliga element i fig. 1 närvarande med det enda viktiga undantaget för bestrálningsstationen 24. Den kontinuerliga cent- rifugens funktion i sådana kända system har varit att separera överskottslymfocyter eller andra blodbeståndsdelar av intresse.In the known systems in which such devices have been used, all the elements in Fig. 1 are present with the only important thing with the exception of the irradiation station 24. The continuous the function of the rifue in such known systems has been to separate excess lymphocytes or other blood components of interest.

När detta tillämpades var det en nackdel med ett sådant system att det var ineffektivt, dvs centrifugeringsprocessen kunde som bäst ta bort ca 40-50% av lymfocyterna, och tyvärr avlägsnades också komponenter, som man i själva verket önskade ha kvar.When this was applied, it was a disadvantage of such a system that it was inefficient, ie the centrifugation process could as best remove about 40-50% of the lymphocytes, and unfortunately was removed also components, which in fact they wished to keep.

I systemet 10 enligt uppfinningen kanrtvå funktioner utföras av den kontinuerliga centrifugen 44. En av dessa är att avlägsna lymfocyter eller andra komplexbundna blodbeståndsdelar såsom ovan nämnts. Eftersom uppfinningen i sina kortisonbehandlings- utföringsformer i första hand bygger på en reduktion av funktio- nen hos lymfocyterna till att slutgiltigt reducera den verksamma populationen av densamma, behöver man ej lita till centrifugen 44 i samma utsträckning som fallet varit i förut kända samman- hang. Ur mekanisk synpunkt innebär detta att man ej behöver ar- beta så nära gränslinjen för den specifika vikten mellan lymfo- cetfraktionen i blodet och de önskade fraktionerna i blodet, som man försöker kvarhålla. Man kan sålunda undvika oönskad separe- ring av de önskat kvarhållnafraktionerna i hela blodet. 460 519 17 Vid de utföringsformer av uppfinningen där fotoaktiverade anti- kroppar används kommer bildade antikroppskomplex att lätt se- pareras från de övriga önskade blodfraktionerna antingen genom filtrering eller i den angivna centrifuganordningen 44.In the system 10 according to the invention, two functions can be performed by the continuous centrifuge 44. One of these is to remove lymphocytes or other complexed blood components such as mentioned above. Since the invention in its cortisone treatment embodiments are primarily based on a reduction in the lymphocytes to definitively reduce the active one population of the same, one does not need to rely on the centrifuge 44 to the same extent as has been the case in previously known hang. From a mechanical point of view, this means that there is no need to beta so close to the limit of the specific weight between lymph the cet fraction in the blood and the desired fractions in the blood, which one tries to detain. Thus, unwanted separators can be avoided. ring of the desired retained fractions in the whole blood. 460 519 17 In those embodiments of the invention where photoactivated antibodies bodies are used, formed antibody complexes will be easily separated from the other desired blood fractions either by filtration or in the specified centrifuge device 44.

Den kontinuerliga centrifugen 44 kan vidare användas för ytter- ligare viktiga ändamål. Isynnerhet kan en del eller praktiskt taget hela blodplasman tas ut vid 46 och ersättas med färsk plasma vid 48. Denna tvätteknik gör det möjligt att effektivt avlägsna överskottet av fotoaktivt kemiskt ämne som kan finnas närvarande i blodplasman och ersätta plasman vid 46 med isoton vätska fri från nämnda ämne. När sålunda blodet återföres till patienten vid 14, är det i huvudsak fritt från varje överskott av kemiskt ämne, dvs andra än sådana, som kombinerats med den behandlade blodbeståndsdelen på beskrivet sätt.The continuous centrifuge 44 can further be used for external more important purposes. In particular, can be partial or practical the whole blood plasma is taken out at 46 and replaced with fresh plasma at 48. This washing technique makes it possible to efficiently remove excess photoactive chemical that may be present present in the blood plasma and replace the plasma at 46 with isotonic liquid free from said substance. When thus the blood is returned to patient at 14, it is essentially free of any excess of chemical substance, ie other than those combined with it treated the blood component as described.

Det bör också på nytt understrykas att även om den tekniken att tillämpa uppfinningen såsom är illustrerat i fig. 1 innebär ett kontinuerligt förlopp, kan blodbehandlingen enligt uppfinningen utföras genom satsvis teknik. Sålunda kan t.ex. en viss bestämd kvantitet blod från början tas ut ur patienten. Denna kvantitet eller sats kan redan innehålla de önskade kvantiteterna löst fo- toaktivt kemiskt ämne, t.ex. genom föregående administrering på patienten, eller kan ämnet blandas externt med det uttagna blo- det. Blodsatsen innehållande det önskade ämnet kan sedan över- föras till en bestrålningsstation, där den önskade kvantiteten UV-energi får infalla mot blodet. Under denna process kan blod- satsen strömma genom stationen på ovan beskrivet sätt eller, om kvantiteten blod är lämplig och blodbehandlingskammaren 28 av lämpliga dimensioner, kan satsen behandlas under statiska betin- gelser tills den önskade energin tagits upp. Därefter tas det behandlade blodet ut ur bestrålningsstationen och centrifugeras antingen på ovan beskrivet sätt eller återföres direkt till pa- tienten.It should also be re-emphasized that although the technology to applying the invention as illustrated in Fig. 1 involves one continuous course, the blood treatment according to the invention performed by batch technology. Thus, e.g. a certain determined quantity of blood is initially taken out of the patient. This quantity or batch may already contain the desired quantities loosely toxic chemical, e.g. by prior administration on patient, or the substance may be mixed externally with the the. The blood kit containing the desired substance can then be carried to an irradiation station, where the desired quantity UV energy may fall on the blood. During this process, blood the batch flow through the station as described above or, if the quantity of blood is appropriate and the blood treatment chamber 28 of appropriate dimensions, the batch can be treated under static conditions until the desired energy is absorbed. Then it is taken treated the blood out of the irradiation station and centrifuged either as described above or returned directly to the ten.

Nedan angivna kemiska ämnen vet man samverkar med intakta cel- ler efter exponering för UV och synligt ljus. Dessa medel kan också användas i systemet enligt uppfinningen. 460 519 18 1. Eridinium och akridiner (Yielding, K.L.,och Yielding, L.W.: Photoaffinity labelling of DNA. Annals of N.Y. Acad. Sci. 346: 368-378, 1989) - även adriamycin, daunomycin och rubidazon. 2. Sulfonamider, sulfonylkarbamider, fenotiaziner, tetracykli- ner, stenkolstjäraderivat, antracen, pyridin, fenantren (Kornhauser, Al; Molecular aspects of phototoxicity, Annals of N.Y. Acad. Sci. 346: 398-414, 1980). 3. Specifikt reaktiva antikroppar (Richard, F.F. och Lifter, J.: Photoaffinity probes in the antibody combining region, Annals of N.Y. Acad. Sci. 346: 78-89, 1980).The chemical substances listed below are known to interact with intact cells. smiles after exposure to UV and visible light. These funds can can also be used in the system according to the invention. 460 519 18 1. Eridinium and acridines (Yielding, K.L., and Yielding, L.W .: Photoaffinity labeling of DNA. Annals of N.Y. Acad. Sci. 346: 368-378, 1989) - also adriamycin, daunomycin and rubidazone. 2. Sulfonamides, sulfonylureas, phenothiazines, tetracyclines down, coal tar derivatives, anthracene, pyridine, phenanthrene (Kornhauser, Al; Molecular aspects of phototoxicity, Annals of NEW. Acad. Sci. 346: 398-414, 1980). 3. Specific reactive antibodies (Richard, F.F. and Lifter, J .: Photoaffinity probes in the antibody combining region, Annals or N.Y. Acad. Sci. 346: 78-89, 1980).

Efterföljande exempel avser att illustrera tillämpningen av sys- temet enligt uppfinningen för âstadkommande av en terapeutisk reduktion i den verksamma populationen av en blodbeståndsdel i blodet hos en patient. 500 cm3 blod togs ut ur en patient som led av akut leukemi. Det- ta blod hölls i en blodpåse och ledningar drogs från blodpåsen till blodbehandlingssystemet och därifrån tillbaka till blod- påsen.The following examples are intended to illustrate the application of sys The method of the invention for providing a therapeutic reduction in the active population of a blood component in the blood of a patient. 500 cm3 of blood was taken from a patient suffering from acute leukemia. The- take blood was kept in a blood bag and wires were pulled from the blood bag to the blood treatment system and from there back to the the bag.

Vid detta experiment bestod det använda systemet av en pump och en multi-pass UVA-exponeringsstation med en exponeringskammare uppvisande en tjocklek av 1,0 mm och en total ytarea av 0,312 m2.In this experiment, the system used consisted of a pump and a multi-pass UVA exposure station with an exposure chamber having a thickness of 1.0 mm and a total surface area of 0.312 m2.

Exponeringskammaren bestrålades ovanifrån och underifrån med ult- raviolett A ljuskällor som gav strålning med huvudparten av de spektrala komponenterna inom området 3200 - 400' Å med toppvär- den på intensiteten vid ca 3600 - 3700 Å. Mängden strålning, som inföll mot exponeringskammarens ytor uppmättes vid ca 28,8 J/ cmz/h.The exposure chamber was irradiated from above and below with raviolet A light sources that gave radiation with the majority of the spectral components in the range 3200 - 400 'Å with peak values it at the intensity at about 3600 - 3700 Å. The amount of radiation, which incident against the surfaces of the exposure chamber was measured at about 28.8 J / cmz / h.

En mängd DNA-aktivt ämne i blodet som behandlades av 100 nano- gram/ml uppnåddes genom oral administrering av DNA-aktivt ämne på patienten 2 timmar innan mankog ut blodet för detta försök.An amount of DNA-active substance in the blood that was treated by 100 nano- grams / ml was obtained by oral administration of DNA active substance on the patient 2 hours before mankog out the blood for this experiment.

Efter uttaget doserades blodprovet med 20 enheter heparinsulfat per ml blod för att förhindra koagulering av blodet i apparatu- fen. 460 519 19 Antalet vita celler i blodprovet före påbörjad undersökning var 500 000/mm3, vilken mängd mycket ogynnsamt låter sig jämföras med en normal mängd av 5000 celler/mm3. En undersökning av cel- lerna avslöjade att praktiskt taget samtliga celler i provet var maligna T-lymfocyter.After withdrawal, the blood sample was dosed with 20 units of heparin sulfate per ml of blood to prevent coagulation of the blood in fen. 460 519 19 The number of white cells in the blood sample before the start of the examination was 500,000 / mm3, which amount can be compared very unfavorably with a normal amount of 5000 cells / mm3. A study of cellular The results revealed that virtually all the cells in the sample were malignant T lymphocytes.

Under arbetets gång togs blod ut ur blodsäcken med en hastighet av 40 ml/minut, matades genom bestrålningskammaren och återför- des sedan till blodpåsen. Ett prov togs i returledningen före påbörjad UVA-bestrålning och med 1 timmes intervall därefter, varvid det sista provet togs 3 timmar efter påbörjad bestrål- ning. Proven förvarades i kulturer, varifrån lika stora mängder togs ut för utvärdering den tredje, fjärde, femte och sjätte da- gen efter bestrålningen. ' Varje prov, som togs ut av de tre bestrålade blodproven, testa- des med avseende på totala antalet kärnförsedda blodceller och antalet av celler som fanns kvar i levande tillstånd. Antalet levande kärnförsedda celler som fanns kvar i ett prov bestämdes genom behandling med trypanblått, som absorberas av döda kärn- försedda celler och stöts bort av levande celler.During the work, blood was taken out of the blood sac at a speed of 40 ml / minute, was fed through the irradiation chamber and was then added to the blood bag. A sample was taken in the return line before started UVA irradiation and at 1 hour intervals thereafter, the last sample being taken 3 hours after the start of irradiation ning. The samples were stored in cultures, from which equal amounts were taken for evaluation on the third, fourth, fifth and sixth gene after irradiation. ' Each sample, taken from the three irradiated blood samples, was tested with respect to the total number of nucleated blood cells and the number of cells left alive. The number live nucleated cells remaining in a sample were determined by treatment with trypan blue, which is absorbed by dead nuclei provided cells and repelled by living cells.

De i efterföljande tabell angivna värdena är uppställda enligt följande: Spalt I - intervall efter bestrålning tills utvärdering av cell- antalet i provet utfördes (dagar), Spalt II - antalet kärnförsedda celler i provet vid tiden för utvärderingen (x 104).The values given in the following table are set according to following: Column I - interval after irradiation until evaluation of cell the number in the test was performed (days), Column II - the number of nucleated cells in the sample at the time of the evaluation (x 104).

Spalt III - totala antalet kärnförsedda celler (levande + döda) / antalet kärnförsedda celler vid tidpunkten noll (procent).Column III - total number of nucleated cells (living + dead) / number of nucleated cells at time zero (percent).

Spalt IV - levande kärnförsedda celler/totala antalet kärnför- sedda celler vid tidpunkten noll (procent). 20 Behandling av 500 ml blodsystem I II III IV Kontroll 6 94 94 36 (obestrålat) taget 3 33 46 35 1 timma efter 4 35 49 28 WA' 5 21 29 14 bestrålning 5 27 37 13 Prov O 125 100 100 taget 3 83 66 48 2 timmar efter 4 47 37 21 WA' s 41 32 13 bestrålning 5 13 10 2 Prov 0 137 100 97 taget 3 70 51 29 3 timmar efter 4 43 31 12 UVA- s 12 16 2 bestrålning 6 9 7 1 Av tabellen framgår att man genom tillämpning av uppfinningen åstadkomit en snabb nedbrytning av överskottet av lymfocytpo- pulationen i det behandlade blodet utan synliga, kliniskt menli- ga effekter på övriga blodbeståndsdelar. Analysen visade att in- om 6 dagar efter behandlingen hade populationen av levande lym- focytceller i varje blodprov avsevärt reducerats. Inom 6 dagar efter exponeringen i den beskrivna apparaturen för perioder om 1, 2 och 3 timmar hade den procentuella andelen levande lymfo- cyter som fanns kvar i det behandlade blodet reducerats till 13, 2 respektive 1 procent av de ursprungliga värdena. Som jäm- fjrelse innehöll ett kontrollprov, som ej exponerats med UVA, 86% av lymfocytpopulationen levande efter samma tid. 460 519 h? -A Uppfinningen har beskrivits i anslutning till specifika utfö- ringsformer men det är uppenbart att man kan företa flera varia- tioner av uppfinningen utan att gâ utanför uppfinningens ram.Column IV - living nucleated cells / total number of nuclei seen cells at time zero (percent). 20 Treatment of 500 ml blood system I II III IV Control 6 94 94 36 (unirradiated) taken 3 33 46 35 1 hour after 4 35 49 28 WA '5 21 29 14 irradiation 5 27 37 13 Sample O 125 100 100 taken 3 83 66 48 2 hours after 4 47 37 21 WA's 41 32 13 irradiation 5 13 10 2 Prov 0 137 100 97 taken 3 70 51 29 3 hours after 4 43 31 12 UVA- s 12 16 2 irradiation 6 9 7 1 The table shows that by applying the invention caused a rapid degradation of the excess lymphocyte the population in the treated blood without visible, clinically gave effects on other blood components. The analysis showed that at 6 days after treatment, the population of live lymphatic phocyte cells in each blood sample were significantly reduced. Within 6 days after exposure in the described apparatus for periods of 1, 2 and 3 hours, the percentage of living lymphomas cytes that remained in the treated blood were reduced to 13, 2 and 1 percent of the original values, respectively. As an equal contained a control sample, not exposed to UVA, 86% of the lymphocyte population live after the same time. 460 519 hrs? -A The invention has been described in connection with specific embodiments but it is obvious that several variations can be made of the invention without departing from the scope of the invention.

Uppfinningen skall sålunda betraktas som bred och begränsas en- bart av den ram som uppställs i efterföljande patentkrav.The invention is thus to be considered as broad and limited only of the framework set out in the appended claims.

Claims

10 15 20 25 30 35 460 519 '' a -zm PäCGIIILKIäV l. System for reducing the active population of a blood component in blood with a photoactive chemical substance. selected from photoactive chemical substances of that type. which is capable of undergoing intermolecular or chemical association with the 1. steroid receptor sites of nucleated blood cells.

2. the antigenic sites of nucleated blood cells or

The antigenic sites of immunogenic chemicals are characterized in that it comprises (a) a continuously operating transport device intended to transport blood from a patient through a blood treatment chamber and back to the patient,. (b) a delivery device for delivering a photoactive chemical to the blood. which is transported through the chamber, which chamber comprises a conduit for the passage of the blood. which conduit is constructed of a material substantially transparent to activating UV radiation and which conduit forms a thin transport path with a thickness of between 0.05 and 10 mm through the chamber to provide an adequate residence time for the blood to be exposed to UV radiation. (c) a UV radiation source having its spectral components substantially in the range between 3200 and 4000 Å with peak intensities at about 3600 - 3700 Å, said blood treatment chamber being adapted to receive UV radiation from said source and said means may be activated to form photoadducts with receptors on or in said blood component. (d) a blood separation device downstream of the blood treatment and chamber to receive whole blood from said transport device and to return a blood fraction thereto. which separation device is designed to separate at least one blood fraction enriched in one component. which could overload the patient's organ system from the blood transported by said transport device. k ä n n e t e c k n a t of that blood-

System according to claim 1. the treatment chamber has a thickness of between 0.05 and 1.0 mm. 23 460 519

3. A system according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a heat exchanger device intended to set the temperature of the treated blood at the same temperature as the circulating blood in the patient's body. before it is returned to the patient.

A system according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a centrifuge for separating parts of said blood.