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WO2012119646A1 - Method for reducing the risk of metastasis formation in cancerous diseases, and system for removing tumour cells from the blood circulation - Google Patents

Method for reducing the risk of metastasis formation in cancerous diseases, and system for removing tumour cells from the blood circulation Download PDF

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Publication number
WO2012119646A1
WO2012119646A1 PCT/EP2011/053481 EP2011053481W WO2012119646A1 WO 2012119646 A1 WO2012119646 A1 WO 2012119646A1 EP 2011053481 W EP2011053481 W EP 2011053481W WO 2012119646 A1 WO2012119646 A1 WO 2012119646A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
tumor cells
blood
patient
capture
antibodies
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2011/053481
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michael KENTSCH
Lan Kluwe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to PCT/EP2011/053481 priority Critical patent/WO2012119646A1/en
Publication of WO2012119646A1 publication Critical patent/WO2012119646A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3679Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits by absorption
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3618Magnetic separation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61MDEVICES FOR INTRODUCING MEDIA INTO, OR ONTO, THE BODY; DEVICES FOR TRANSDUCING BODY MEDIA OR FOR TAKING MEDIA FROM THE BODY; DEVICES FOR PRODUCING OR ENDING SLEEP OR STUPOR
    • A61M1/00Suction or pumping devices for medical purposes; Devices for carrying-off, for treatment of, or for carrying-over, body-liquids; Drainage systems
    • A61M1/36Other treatment of blood in a by-pass of the natural circulatory system, e.g. temperature adaptation, irradiation ; Extra-corporeal blood circuits
    • A61M1/3687Chemical treatment
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents

Definitions

  • the present invention relates to a method for reducing the risk of metastasis in cancers and a system for removing tumor cells, especially malignant tumor cells, from the bloodstream.
  • tumor When the term “tumor” is used below for the sake of simplicity and comprehensibility, it also means all other cancers of all tissues, even if these do not form as a circumscribed solid tumor.
  • cancer cells which are typically present in the blood as foreign cells, e.g. as liver cells, when they originate from a primary tumor in the liver, as intestinal cells, when they originate from a primary tumor in the intestine, or as skin cells from a primary tumor of the skin, etc., are thus blood-foreign cells, ie cells that are usually not in the blood occurrence.
  • blood typically occurring cells are erythrocytes, leukocytes and platelets.
  • metastases This metastasis is a major cancer problem. In the vast majority of fatal cancer cases, the primary tumor is not causally responsible for the death of the patient, but these are the metastases.
  • the current treatment methods focus in particular on destroying the primary tumor in order to suppress the spread of circulating tumor cells and thus to reduce the risk of metastasis.
  • the primary tumor is thereby surgically sought to remove in a surgical procedure, with such an intervention always the risk of injury to the tumor tissue and possibly present in the tumor tissue and in the surrounding blood vessels with a corresponding release of tumor cells in the bloodstream and an associated increase in the risk of metastasis.
  • the same risk can exist in any other procedure and every other measure of tumor development.
  • the essential idea of the invention is to reduce the risk of metastasis formation by capturing and rendering innocuous, in particular removed and / or killed and / or damaged circulating, blood-foreign tumor cells.
  • this procedure requires, in other words, in particular detection and sorting out of blood-circulating tumor cells circulating in the bloodstream of the living patient.
  • This patient may in particular be a human, but also basically an animal, in particular a mammal.
  • the application of the invention to an animal, in particular mammal is particularly advantageous for carrying out animal experiments accompanying the development of human medical procedures.
  • the core idea is to capture as many blood-borne tumor cells circulating in the blood as possible and render them harmless, since every single such tumor cell poses a certain risk of metastasis formation, which increases correspondingly as the number of tumor cells in the blood increases.
  • a particularly high efficiency of the capture process must be achieved or it is necessary to achieve the largest possible cross-section.
  • an increase in the efficiency of the process can be achieved by a long-lasting treatment period. In any case, the other components of the blood should be damaged as little as possible by the treatment or otherwise be affected.
  • the method can be used quite differently, even at different times.
  • the method may also be used generally therapeutically in a detected cancer, e.g. be performed by a doctor or a specialist ambulatory or inpatient once or repeatedly or be continuously performed on the patient by selecting appropriate treatment systems over a longer period of time.
  • circulating blood-borne tumor cells are reliably captured and removed and / or killed and / or damaged by the method according to the invention in the blood, the risk of metastasis formation remains significantly and permanently reduced, the statistical life expectancy of a patient thus liberated from the circulating tumor cells can even be reduced as clearly increased before existing primary tumor.
  • an existing primary tumor increases the likelihood that it will secrete tumor cells again and return to the bloodstream.
  • metastatic tumors can also secrete tumor cells and enter the bloodstream.
  • the method can thus also be used to reduce further metastases in already detectable metastases or if the primary tumor is unknown (so-called CUP syndrome, cancer of unknown primary).
  • the method can also be used in non-imaging (e.g., CT MRI, endoscopy, etc.) detectable tumors, but already present indirect evidence of the presence of a tumor, e.g. about increased tumor markers and already existing detection of circulating tumor cells.
  • the method can also be used if the detection of circulating tumor cells is the only detection of tumor disease so far.
  • the duration of treatment may be limited or the procedure may be repeated indefinitely or continuously until a complete cure can be ensured or until termination of treatment is meaningful for other reasons.
  • a possible early use of the method or system increases the chance of a complete healing because it reduces the time window for the formation of metastases, for example, until a healing operation is attempted by removing a single primary tumor.
  • the method can be carried out extracorporeally with an extracorporeal capture arrangement which is connected to the blood circulation of the patient and through which at least part of the blood stream flows and in which the tumor cells are captured.
  • an intracorporeal capture arrangement may e.g. are introduced into a blood vessel of the bloodstream of the patient and held there or fixed so that it is traversed by the blood stream or flows around, wherein the tumor cells are trapped in the intracorporeal capture arrangement.
  • Another and also within the scope of the invention possible and intended for implementation arrangement of the capture in intracorporeal way may consist in that a corresponding arrangement in the body of the patient but is implanted outside a blood vessel, the arrangement via an inlet and a drain with a or two blood vessels of the patient is connected to lead blood through the capture device.
  • a capture assembly may then have a pump to assist in the circulation of blood or the transport of blood therethrough.
  • the capture arrangement would then also have to be provided with a self-sufficient energy supply, as is already known, for example, from other implants such as insulin pumps, cardiac pacemakers, defibrillators or completely implantable artificial hearts.
  • Another intracorporeal realization of the method according to the invention is to add trapping agents to the patient's blood that can circulate freely in the bloodstream of the patient, in his blood vessels, and trap tumor cells during the circulation. These can be achieved by means of a restraint arrangement, e.g. is activated, held back and collected only for capturing the capture agents.
  • the freely circulating capture agents can be bioabsorbable and, if appropriate, to be biologically degraded or absorbed together with one or more captured tumor cells in the body of the patient.
  • tumor cells are accumulated over time in the intracorporeal capture assembly, and further because a capture device provided in the capture assembly or means for trapping and retaining the tumor cells may be lost over time, it may be necessary to remove the intracorporeal To remove input assembly from the body of the patient, in particular the blood vessel, and possibly replace it with a new such arrangement, if the treatment is to be continued. Equally, of course, a revision access to an intracorporeally arranged capture arrangement, which is not located within a blood vessel of the patient, be made in order there to make a corresponding exchange or possibly a complete removal. Similarly, it may be necessary to empty or refill an intracorporeally arranged capture arrangement from the outside or otherwise to renew the operating principle.
  • One way to capture tumor cells is to use antibodies that dock to the tumor cells and are captured in the capture assembly.
  • the use of such antibodies in the blood is therefore effective and suitable for carrying out the method, since the tumor cells are blood-foreign cells. They come, as already mentioned, for example, from the intestine, the liver, the lung or the like. And have the corresponding cell properties of the respective tissue cells, so can be selectively or specifically coupled and thus held with the appropriate antibodies.
  • the determination of the tumor cells of a patient can be made not only from the tumor cells circulating in the blood, but also from other forms of the tumor, e.g. the primary tumor or metastases from which the tumor, tumor parts or cells are obtained by surgery, biopsy or other means.
  • the antibodies can be used in a variant of the method as described above, e.g. applied to and fixed on a surface where the blood flows past the capture assembly. If a tumor cell circulating with the blood enters the region of the antibodies, one or more of the antibodies can attach to the cell and thus bind it to the surface.
  • Suitable antibodies are the anti-EpCAM antibody for tumor cells of epithelial origin, e.g. in breast, prostate, colon or lung carcinoma.
  • tumor cells of epithelial origin e.g. in breast, prostate, colon or lung carcinoma.
  • bromarkers MART-1, GalNAc-T, PAX-3, MAGE-A3 and Mitf can be used.
  • the following antigens are present on colorectal carcinomas: CD10, CD15s, CD24, CD29, CD44, CD44-v6, CD47, CD49f, CD55, CD59, CD66e, CD87, CD95, CD104, CD155, CD175s, CD227, CD244, CD26, CD261 , CD262, CD326, CD340, ⁇ -catenin, annexin II, CA125, claudin-4, FAP, galectin-3, galectin-4, MMP14, PIGR, CA19-9, TSP-1.
  • Antibodies to these antigens can be used in an antibody-based practice of the invention.
  • the invention generally involves a procedure in which the best-effective antibodies are developed for each type of tissue, for each type of tumor and for each individual tumor of each individual patient, which then may also be adapted during the course of the disease.
  • Another way to trap tumor cells in the capture array is to use antibodies that are tightly bound to magnetic micro or nanobodies, e.g. with so-called magnetic beads, which are iron oxide particles which are coated or mixed with polymers and have sizes in the range of 100 to 2,500 nm as nanoparticles or 0.5 to 100 microns as so-called micro beads.
  • Antibodies thus provided with magnetic material can now be used e.g. be kept in a magnetic field in a certain range, which defines the capture arrangement together with the antibodies. This is done in the usual way by applying a magnetic field, which acts repulsive or attractive to the magnetic particles, thus keeping the particles in one area.
  • Such a capture assembly formed by magnetic and magnetized antibodies by appropriate means can be used both intracorporeally, e.g. in a section of a patient's blood vessel by applying appropriate magnetic fields and introducing a dose of the magnetized antibodies in this section, as well as extracorporeally in a magnetic field equipped and magnetized antibody section of an external conduction system connected to the bloodstream the patient is connected and flows through the at least part of the circulating blood of the patient.
  • the analysis of the tumor cells for the best possible treatment - even in a non-based on the use of antibodies treatment - can be done either via the circulating tumor cells in the blood or even from material of tumors or metastases, the material during surgery, a sample collection ( Biopsy) or otherwise.
  • the properties of tumors and cancer cells can change in the course of the disease, a re-analysis of the circulating tumor cells or otherwise obtained tumor cells (see above) may be necessary in the course of the disease.
  • the treatment can then be adapted to the altered properties of the tumor cells. If several types of tumor cells or tumors are active or likely to be of importance, the treatment may be directed against several different types of circulating tumor cells, including by several methods.
  • a filter e.g. a simple mechanical filter can be used, which is dimensioned so that it restrains tumor cells, but allows the other, compared to the tumor cells smaller components of the blood to pass.
  • the mechanical filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement.
  • the filter may also be designed, along with an application of antibodies, to retain antibody-coated particles that are larger than blood cells and may be magnetic or non-magnetic but allow blood cells to pass through. This will trap tumor cells bound by antibodies on the particles in the filter.
  • a selectively adhesive surface should be understood here as meaning that, irrespective of the principle of action, exerts a high binding force on the tumor cells, but does not bind other constituents of the blood or only with significantly less force per se.
  • a surface must be selected according to the respective species of tumor cells to be captured, wherein the choice of the surface material may play a role as well as its specific geometry, structure or coating. The aim is to form at least significantly higher adhesion to the tumor cells than to the regular constituents of the blood, which just should not adhere to the surface and should be retained, possibly at most to a much lesser extent.
  • Flow cytometry can also be used in combination with fluorescence labeling.
  • tumor-specific antibodies coupled with fluorescent dye are added to the blood which flows in from the patient and thus contains circulating tumor cells. By binding the antibodies, the tumor cells are labeled with the fluorescent dye and can be detected and sorted out with the aid of laser light.
  • the trapping of the tumor cells can be accomplished by utilizing one or more of their properties which distinguish them from blood cells. These are, for example, physical properties such as size, weight, density, light transmittance, etc., physicochemical properties, e.g. Adhesion to certain surfaces or surface-applied materials and the like, biological properties such as antigens and the like, and other properties.
  • a test agent with a plurality of differently formed retention means e.g. different antibodies and / or different potentially selectively adhesive surfaces in the capture assembly or in a separate test capture unit to take, after a test run for a predetermined time, these test agents and to analyze which of the retaining means located thereon captures the highest amount of tumor cells has to then arrange such a retaining means in the capture arrangement and perform the actual treatment.
  • the cells for this assay can be obtained either from tumor cells circulating in the blood or from tumor tissue of the patient.
  • the tumor cells can be decomposed by enzyme digestion in individual cells, washed and separated from dead cells.
  • the thus prepared tumor cells may be e.g. applied to various surfaces in a first test agent and subsequently coated with a liquid, e.g. a buffer solution, to be rinsed.
  • blood may also be applied to its surfaces in a second test agent of the same kind as the first test agent, and may then be applied to these surfaces with a liquid, e.g. Buffer solution to be rinsed.
  • a liquid e.g. Buffer solution to be rinsed.
  • the blood cells retained in the second test agent in the first test agent retained in the first test agent are counted and evaluated separately.
  • the surface on which many tumor cells but few blood cells are retained is qualified as suitable for the process or system and this surface or one of the surfaces is selected.
  • the same or an analogous selection method can be used for the selection of the appropriate antibodies.
  • For the selection of the antibodies is currently particularly a microchip-based method to mention, with up to hundreds of antibodies on a small support, similar to a slide anchored.
  • tumor cells and blood cells are applied and the carrier is rinsed after a contact time.
  • the subsequent evaluation determines which antibodies are suitable for specific docking of the tumor cells (and as little as possible in the blood cells). In a test, this method tests a very large number of antibodies for their effectiveness against the patient's specific tumor cells. The best-performing antibodies (or surfaces) are then used for the treatment.
  • the initially captured tumor cells can no longer pose a risk before they can be finally removed from the bloodstream, they can be killed or damaged after the capture from the bloodstream, e.g. by local irradiation of an extracorporeal capture device or by specific pharmaceutical agents, e.g. coupled with the antibodies and are effective when the antibodies dock on the tumor cell or drugs in a selectively adhesive surface, which develop their effects only after the attachment of the tumor cell or act only on attached cells.
  • a killing or damaging of the tumor cells can also take place only after a possible removal from the bloodstream of the patient, if so desired.
  • an important goal is to send as possible no harmful tumor cells back into the circulation of the patient.
  • the captured tumor cells may also be used for examination purposes after removal by the capture assembly.
  • the extent or number of tumor cells circulating in the blood may be more accurately detected than in currently practiced methods which assay for only a small amount, most often less than 10 ml, of blood for the presence of circulating tumor cells.
  • the captured tumor cells can be removed from the capture assembly and subsequently examined and diagnosed by known methods (e.g., staining and microscopy).
  • both arteries and veins may be selected for inflow and outflow to and from the capture arrangement, but the inflow and outflow accessway may be the same or different in vascularity.
  • all currently known vascular access methods e.g. also those used, for example, for dialysis (shunts, Sheldon and Demers catheters, etc.), as well as possible future developed such methods.
  • the patient be administered a blood clot blocking agent at least once before or during the removal of the tumor cells. Since in the method according to the invention exogenous materials are brought into contact with the blood, there is, as in all such cases, the risk of blood clotting and clot formation. This is advantageously dealt with in an appropriate manner by giving the patient e.g. a blood thinning agent is administered.
  • a blood thinning agent is administered.
  • agents for preventing clotting are well known, e.g. Heparins, platelet aggregation inhibitors, coumarins (e.g., Marcumar®) and other newer substances.
  • Another aspect of the invention consists, as already mentioned, in a system for trapping and rendering harmless circulating tumor cells circulating in the blood of a human or animal patient out of the bloodstream.
  • a system for trapping and rendering harmless circulating tumor cells circulating in the blood of a human or animal patient out of the bloodstream comprises: a means for forming a blood cell retention region provided with an inlet for blood flowing out of the patient's circulation and an outlet for blood flowing away and continuing in the circulation of the patient in a blood flow through the patient's blood void integrated into the patient's circulation and means for capturing circulating tumor cells and retaining them in the retention area.
  • the system thus specifies one which can be integrated into or connected to the bloodstream of a patient, which is possible intracorporeally or extracorporeally. It has means for forming a retention area in which targeted tumor cells are trapped and retained there by the means also associated with the system for capturing circulating tumor cells and retaining them.
  • the means for forming the retention area do not have to be physical walls or the like.
  • other means come into consideration, in particular means for generating a magnetic field, which magnetic field can define the retention area, for example by means for capturing with corresponding magnetic sections of circulating tumor cells and retaining them in the retention area.
  • Such materials provided with magnetic properties and associated with corresponding microparticles or nanoparticles can be, for example, antibodies which dock onto tumor cells to be captured and retain them.
  • the means for separating or catching the tumor cells can use all the physical, biological and chemical properties of the tumor cells, which distinguish them from the normal blood cells, or are different in the tumor cells differently pronounced.
  • a possible component of the system according to the invention may be a blood clot inhibiting agent.
  • This may be in the form of a medicament which may be conveniently administered to the patient, but may also be administered as an addition to the bloodstream, e.g. be provided in the retention area or alternatively or additionally also in the form of appropriate coatings or equipment of the surfaces of introduced into the bloodstream and in contact with the blood foreign bodies.
  • the antibodies already mentioned in connection with the possibility of forming a retention region with magnetic fields may also be used in other ways than in conjunction with magnetic micro- or nanoparticles as part of the system, more specifically as means for trapping circulating tumor cells and retaining them in the retention region become.
  • mechanical structures such as surfaces against which the blood flows or past which it flows, with antibodies that are firmly attached to it, which attach to and hold the circulating tumor cells flowing past them.
  • a grid which is arranged transversely to the blood stream and on the surface of which the antibodies are fixed so as to increase the cross-section. It is of course important to ensure that the blood stream can not be braked overly, u.a. to prevent the risk of blood clots and thus the risk of thrombosis or embolism.
  • At least one surface which is selectively adhesive to the tumor cells to be captured can be used.
  • Surfaces of selected polymers come into consideration here, wherein the choice of the surface is to be adapted to the species of the tumor cells to be captured and captured.
  • the blood cells should adhere to this surface as little as possible.
  • the system can be used as a means of trapping tumor cells, e.g. but also have filter openings which are smaller in cross-section than the tumor cells to be captured, but larger than the other components of the blood.
  • the circulating, blood-foreign tumor cells are usually larger in size than the regular blood components, so that they can be isolated by filtration.
  • Suitable filters are, for example, membrane filters, but also ultrafine tube filters, these being particularly well suited for an extracorporeal arrangement in a filter housing to be connected via the inlet and outlet and their respective cannulas to the blood circulation, in principle also an intracorporeal arrangement, however not in a blood vessel of the patient, but in an intracorporeal constructed branch is conceivable, in which case an implantation, eg under the skin or under the muscle, e.g. in the area of the pectoral muscle or in the abdomen, as is customary in cardiac pacemakers, defibrillators or fully implantable artificial hearts, is conceivable and practicable. In this case, a replacement or renewal of the capture arrangement from the outside by an intervention or without intervention by removing the used active principle and adding new principle of action is possible.
  • the system according to the invention may also comprise, for other means for trapping and retaining the tumor cells for an extracorporeal assembly, a housing having an inflow opening and an outflow opening, a feed line connected to the inflow opening at a first end, a first cannula at a second end, and one at a first end connected to the discharge port, at a second end having a second cannula discharge.
  • the two cannulas are each connected to one, possibly one and the same, blood vessel of the patient in order, advantageously with predefinable volumetric flow, to apply a specific quantity of blood via the housing and the means for capturing circulating tumor cells and retention to guide the same. This is done with advantage by resorting to a blood pump.
  • any available access system can be selected, in addition to cannulas also tubes (catheters), vessel replicas (such as vascular prostheses) and endogenous vessels (veins or arteries as used in bypass surgery).
  • This can e.g. one or more bodies or micro-bodies which are coated with antibodies or provided with a surface which is selectively adhesive to the tumor cells and which can be anchored in the vessel for example with an expandable grid, similar to a stent; can.
  • It is additionally advantageous for such a system if it additionally has a means for removing the means for capturing circulating tumor cells and retaining them from the blood vessel and from the patient's body.
  • the geometry, structure and coating of the surface, including the means to be introduced into the bloodstream, can be adapted individually to the circulating tumor cells to be treated (tissue, special tumor, individual tumor of a patient over time or simultaneously different properties).
  • the retention area for the introduction of the capture arrangement can be freely selected in the vascular system and vary from measure to measure, but also remain the same.
  • the system may also include means for killing and / or damaging the tumor cells.
  • the component of a system according to the invention can also be a test agent with differently designed means for trapping the tumor cells, which test agent can be introduced into the retention area as a whole.
  • the advantage of such a test agent has already been set out above. It consists in that, before an actual treatment with such a test agent, the most effective means of trapping the tumor cells can be selected and the system can be equipped with an appropriate agent.
  • Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for performing the method according to the invention extracorporeal.
  • Figure 2 is a schematic representation of a capture device with fixed to a support structure antibodies.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a capture device with antibodies bound to particles
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a capture arrangement based on the principle of flow cytometry.
  • Fig. 5 shows the representation of a fiber filter coated with antibodies attached thereto or with specially selected surfaces, e.g. in the form of coatings, can be provided;
  • Fig. 6 is a schematic diagram of a device according to the invention with retained by a magnetic field, provided with magnetic microparticles antibodies in a capture arrangement;
  • Fig. 7 shows a modification of a capture arrangement with the principle of holding magnetic microparticle-coupled antibodies circulating in a retention area in the retention area in an extracorporeal device using a magnetic field;
  • FIG. 8 shows in a schematic representation the mode of operation of the capture of tumor cells with antibodies coupled with magnetic microparticles, which are held intracorporally in a blood vessel by applying a magnetic field in a retention region and can be removed from this region with a magnetic probe;
  • Fig. 9 schematically shows an arrangement for treating the complete blood flow in a blood vessel without disconnecting lying behind a discharge point areas of the blood supply through the blood vessel and
  • FIG. 10 shows schematically different mechanisms for retaining tumor cells on surfaces.
  • FIG. 1 shows in a schematic structure a basic device for carrying out the method, this device containing an extracorporeal arrangement.
  • FIG. 1 Shown in FIG. 1 on the right is schematically a patient P, who is symbolized here as a human patient. It should be noted here that the method can just as well be used in the treatment of animal patients, in particular mammals, just as the devices or systems described below can be used there.
  • a blood vessel is provided to the patient by means of a corresponding catheter.
  • Blood is withdrawn there from the blood vessel and conveyed via a line 2 in the direction of a trapping arrangement 3 located in a housing. This is done by means of a blood pump 4.
  • a blood pump 4 In the housing 3 encapsulated in the capture device 3 are trapped and retained in the blood to be shown in more detail later in the blood freely circulating tumor cells.
  • the blood thus freed from the tumor cell leaves the capture arrangement 3 and flows back via a line 5 in the direction of the patient and returns via another access 6 back into its blood vessel system.
  • an anticoagulant ie a means for preventing blood clot formation
  • a metering arrangement here a metering syringe 8, e.g. Heparin. This serves to prevent the formation of blood clots.
  • the pressures in the extracorporeal system are controlled in accordance with the arterial and / or venous blood pressure of the patient P, and the blood pump 4 is addressed accordingly.
  • an air detector 10 is provided and a clamp 11 located downstream therefrom which is detected by the air detector 10 Air closes the line 5 and thus prevents this air is conveyed into the blood circulation of the patient P.
  • the method according to the invention for removing circulating tumor cells from the blood of the patient P can now be carried out.
  • the patient P is connected to the system via the corresponding accesses 1, 6, so that part of the blood stream can be conveyed via the capture arrangement 3 and freed there from the circulating tumor cells in the blood circulation.
  • This treatment is continued for a predeterminable time period, for example a period of one to several hours, e.g. Three hours, carried out to statistically at least a vast majority of circulating in the body of the patient P blood, preferably approximately all blood, passed over the capture assembly 3 and there have captured tumor cells from the blood when the treatment is completed.
  • the treatment may also be prolonged, e.g. overnight or continuously e.g. in portable or intracorporeal systems.
  • FIG. 1 It is also possible to connect an arrangement shown in FIG. 1 and such a system under an operation for removing a primary tumor to the patient in order to capture any tumor cells of the primary tumor which have been released during the operation directly in the capture arrangement 3.
  • catheters or tubes 42 and 43 are placed in the vein, with the catheter 42 aligned to receive incoming tumor cell-displaced blood 44, the catheter 43 reintroduces purified blood 45 into the vein, from where it exits the bloodstream continues to flow through the normal path.
  • the catheter 43 can also be supplied with rinsing fluid for keeping the vein open.
  • expandable balloons 46, 47 the catheters 42 and 43 can be sealed in the vein.
  • the catheters 42 and 43 can now be connected to a system for removing tumor cells from the blood as already described above or to be described below.
  • the volume flow flowing through the system shown in Fig. 1 be adjusted.
  • a high volume flow is advantageous for the efficiency of the therapy, since the blood of the patient can be freed of free-circulating tumor cells with high efficiency very quickly.
  • the flow rate through the trap assembly 3 is limited depending on the working principle thereof. If the volume flow rate is too high, depending on the type of construction, the capture efficiency can be reduced or the capture arrangement can fail or no longer capture with the desired effectiveness the free tumor cells present in the blood.
  • a capture arrangement as e.g. is shown in Fig. 1, is shown schematically in Fig. 2.
  • Fig. 2 it is shown how antibodies 13, which can dock on the freely circulating tumor cells 14 and can form a tumor cell 14-retaining compound, are fixedly arranged on two mutually opposite surfaces 12.
  • the antibodies 13 are immobilized and fixed in a manner well known in the art to a corresponding material.
  • the tumor cells 14 are captured by appropriate coupling of the antigens 15 with the antibodies 13 and with held on the surfaces 12 antibodies 13 in the capture arrangement, whereas the blood with the other components, in particular the red blood cells 16 and the white blood cells 17, this arrangement can pass freely, the capture arrangement so cleanly leaves the tumor cells 14, eg A corresponding, equipped with antibodies 13 capture device, as shown in Fig. 2, but (as will be described later) can also be used intracorporeal implant as an application.
  • Fig. 3 shows a highly schematic representation of another arrangement possibility, in which in a portion of a blood vessel 40, so intracorporeal, e.g. arranged by a net-like or lattice-like arrangement in the volume, there anchored or trapped in the net-like or lattice-like arrangement particles 53 are provided, which are passed by the blood flowing in the direction of the arrow 18.
  • particles 53 are in this example coated with antibodies 13, which ensure that provided with appropriate antigens tumor cells 14 dock to the antibodies 13 and are captured and retained there.
  • other principles of action can be used here, with which the tumor cells are bound to the surfaces of the particles 53, e.g.
  • the particles 53 are larger in size than the constituents of the blood and are thus in the with opening widths which are smaller than the dimensions of the particles 53, however greater than the dimensions of the blood components, provided net or grid structure captured or remain there.
  • the blood with its components can pass through the mesh or lattice structure. Only the tumor cells 14 trapped and held on the particles 53 also remain suspended.
  • FIG. 4 A further principle with which the free-circulating tumor cells can be eliminated in a capture arrangement, as indicated in FIG. 1 by 3 and shown schematically, is illustrated in FIG. 4.
  • the principle of flow cytometry is known from the analysis.
  • a nozzle 19 entrained by a circulating fluid, which is illustrated by arrows 20, typically a flowing liquid, blood is separated dropwise, with drops of the blood leaving the nozzle 19 in rapid succession.
  • These drops are transilluminated with a laser beam 21, wherein the laser generates different refractive or reflection patterns due to the properties of the enclosed cells, which are electronically detected and evaluated. If a tumor cell is detected in one of the drops, it is sorted out as follows, and as shown schematically on the right side of the figure.
  • Fig. 1 in connection with that shown in FIG. 4, since, of course, in the principle illustrated in FIG. 4, the blood has to pass through the nozzle 19 in a vertical direction from top to bottom, since the principle of sorting also applies to the effect of gravity. To increase the efficiency and the throughput, any number of systems according to FIG. 4 can be connected in parallel.
  • FIG. 5 shows a further example of a capture arrangement, here in the form of a filter insert 27, which consists of woven or, as shown here, knitted fiber bundles 28.
  • these fiber bundles consist of individual, conjugate fibers 29, which in this embodiment consist of polypropylene strands 30 embedded in a bed 31 consisting of a composition of polysterene and polypropylene, here in the ratio 9: 1.
  • these fibers are useful for establishing antibodies thereon so as to form a capture arrangement based on the above-described mode of action of coupling the tumor cells to antibodies.
  • the filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement.
  • FIG. 3 Another way of trapping and retaining the freely circulating tumor cells in the capture assembly 3 is shown schematically in FIG.
  • the blood supplied to tumor cells 14 via line 2 now passes the capture arrangement 3 in its composition as shown on the left in the enlarged illustration in the direction of flow illustrated by arrows 56, the blood which has flowed through them onto the magnetic particles 32 in the direction of the arrow 57, so opposite to the flow direction 56 of the magnetic force acting in the area held, otherwise free-moving antibody 13 to the tumor cells 14, more specifically to their antigens 15, so now now due to the magnetic force and interaction between the magnetic particles 32 and the magnetic field 33 formed by the magnetic field with the antibodies 13 and the tumor cells 14 are retained in the catcher.
  • the trapping arrangement then continues to flow only the blood with its other and desired constituents, namely the red blood cells 16 and the white blood cells 17, as shown in the enlarged detail of the situation in the line 5 in the figure above.
  • FIG. 1 A modification of this principle with differently constructed geometry is shown in FIG.
  • the magnetic particles 33 provided with the magnetic particles 32 are passed through an opening 34 in the main flow tube 35 in a side stream and pumped back via a pump 36 and again introduced into the main flow tube 35 via a formed by the magnets 33 transverse to the direction of movement of the magnetic field .
  • the antibodies 13 connected to the magnetic particles 32 also dock to the corresponding antigens 15 of the tumor cells 14 so that the tumor cells 14 are also torn into the secondary flow through the opening 34 due to the action of the magnetic field.
  • Arrow 48 here symbolizes the force acting on the magnetic particles 32 connected to the magnetic particles 32 due to the magnetic field.
  • These antibodies 13 connected to magnetic particles 32 are bound in the magnetic field and kept circulated by the pump 36.
  • a means for killing or damaging the tumor cells can additionally be provided in sideways flow in a region 54, e.g. by short-range radioactive irradiation 55.
  • the final removal of the antibodies and the tumor cell-occupied antibodies from the bloodstream and / or the treatment unit can be done by altering the principle of action, here for example by enhancing the principle of action and especially in extracorporeal location by thereby taking place here magnetic fixation on the wall of the cavity.
  • another principle of action e.g. of a mechanical filter with gaps, which restrains the larger particles with antibodies but allows blood cells to pass, would be possible for the eventual removal of the tumor cells from the blood circulation or from the treatment unit.
  • the mechanical filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement.
  • connections to the blood vessel system can be made by vascular accesses that are rigid (cannulae, etc.) that are flexible (tubing, catheters, etc.) that are temporarily or permanently inserted, which are made of foreign bodies (eg Dacron prostheses as in arterial bypasses Others) or from the body's own material (veins, arteries, etc.) exist.
  • vascular accesses that are rigid (cannulae, etc.) that are flexible (tubing, catheters, etc.) that are temporarily or permanently inserted, which are made of foreign bodies (eg Dacron prostheses as in arterial bypasses Others) or from the body's own material (veins, arteries, etc.) exist.
  • This procedure has the particular advantage that the entire cross-section of a blood stream flowing through such a blood vessel is detected by the treatment, and not just a small part, which is branched off into the artificial lines.
  • a large blood vessel e.g. The aorta, arranged, it is because of the per unit time large amount of blood flowing through here, a particularly high impact and efficiency.
  • FIG. 8 shows a principle in which, as an example, antibodies 13, which are in turn held with magnetic fields and are associated with magnetic particles 32, are used. These are retained in the position in the blood vessel 40 by appropriately configured magnetic fields, which are schematically indicated here by closed lines 37, which are intended to symbolize the current flowing through a solenoid generating the magnetic field.
  • the force exerted by the magnetic field on the particles 32 and the antibodies 13 connected thereto is also here, as indicated by the arrow 57 and similar to the embodiment of FIG. 6, the flow direction (arrow 56) of the blood opposite.
  • the antibodies 13 thus held in position, they dock on tumor cells 14 transported with the blood and passing the blood vessel 40 at this point, more precisely on the antigens 15 formed on these tumor cells 14.
  • the magnetic field causes the antibodies 13 to have magnetic particles attached thereto
  • the tumor cells 14 thus captured must be removed from the blood vessel 40.
  • a probe 38 inserted into the blood vessel 40, a probe 38, with a magnetic probe head 39.
  • This magnetic probe head 39 may for example be a permanent magnet, but also an electromagnet, by a corresponding wiring with Power can be activated and deactivated.
  • the magnetic particles 32 are attracted to the antibody 13 so that these antibodies 13 and also the trapped tumor cells 14 remain attached to the probe head 39 and withdrawn together with the probe from the blood vessel and out of the body of the patient can be removed. Now the magnetic field can be switched off and the treatment can be completed after removing the probe 38 and supplying the surgical wound.
  • FIG. 10 the different possibilities of binding and fixing tumor cells to a surface 12 are shown once again in schematic representations.
  • Representation a) again symbolizes the determination by means of antibodies 13 which dock to the antigens 15 of the tumor cells 14 (see also FIG. 2).
  • Representation b) symbolizes the formation of adhesion by means of large or long-chain molecules 49 applied to the surface, on which the tumor cells catch and adhere.
  • Representation c) symbolizes the formation of corresponding adhesive layers with suitable, small molecules 50.
  • the size specifications "large” and “small” with regard to the molecules is understood in relation to the dimension of the tumor cells 14. Large molecules 49 are at least the dimensions in their dimensions the tumor cells 14 correspondingly, small molecules 50, however, are well below the dimensions of the tumor cells 14.
  • Representation d) symbolizes the formation of a coating with general adhesive properties against the tumor cells 14.
  • Representation e) finally symbolizes a surface with a structure that eg forms geometric coupling regions 52 for the tumor cells 14 or through the structure binds tumor cells better than normal blood cells.
  • the essential idea and step of the invention is based on the idea of removing tumor cells in the sense of a true treatment from the blood of a patient as far as possible completely in order to prevent, delay or reduce the formation of metastases
  • the system according to the invention and its use in addition to the use for therapeutic treatment, can also be used for a diagnosis.
  • various types of tumors e.g., lung cancer, colon cancer, breast cancer, melanoma, and the like
  • a test agent comprising various restraining agents from the single or combination of restraining agents which have bound circulating tumor cells, not only determines the most suitable retention agent for the treatment, but also the nature of the tumor present in the patient, i. the diagnosis can be made.
  • Tumor cells obtained by the method according to the invention can also be provided for further measures and uses.

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Abstract

According to the invention, a method and a system are proposed with which the risk of metastasis formation in cancerous diseases can be reduced. In the method for reducing the risk of metastasis formation in cancerous diseases, tumour cells circulating in the blood of a human or animal patient are captured from the blood stream and made harmless, in particular removed and/or damaged and/or killed. The system according to the invention in which tumour cells circulating in the blood of a human or animal patient (P) are removed from the blood circulation involves: a means for forming a tumour cell retention area provided with an inlet for blood flowing in from the circulation of the patient (P) and with an outlet for blood flowing out and conveyed onwards in the circulation of the patient, said retention area being in a hollow space through which the patient's blood flows and which is integrated in the circulation of the patient (P), and a means for capturing circulating tumour cells and holding them back in the retention area.

Description

Verfahren zur Verminderung des Risikos der Metastasenbildung bei Krebserkrankungen und System zum Entfernen von Tumorzellen aus dem BlutkreislaufA method for reducing the risk of metastasis in cancers and system for removing tumor cells from the bloodstream

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verminderung des Risikos der Metastasenbildung bei Krebserkrankungen sowie ein System zum Entfernen von Tumorzellen, insbesondere bösartigen Tumorzellen, aus dem Blutkreislauf. The present invention relates to a method for reducing the risk of metastasis in cancers and a system for removing tumor cells, especially malignant tumor cells, from the bloodstream.

Wenn im Folgenden der Einfachheit und Verständlichkeit halber der Begriff „Tumor“ verwendet wird, dann sind damit auch alle anderen Krebserkrankungen aller Gewebe gemeint, auch wenn diese sich nicht als umschriebener fester (solider) Tumor ausbilden.When the term "tumor" is used below for the sake of simplicity and comprehensibility, it also means all other cancers of all tissues, even if these do not form as a circumscribed solid tumor.

Stand der TechnikState of the art

Es ist bekannt, dass bei Krebserkrankungen primäre Tumore Krebszellen absondern und die so abgesonderten Krebszellen in die Blutbahn gelangen und darüber im erkrankten Körper zirkulieren. Diese Krebszellen, die im Blut typischerweise als Fremdzellen vorliegen, z.B. als Leberzellen, wenn sie von einem Primärtumor in der Leber stammen, als Darmzellen, wenn sie von einem Primärtumor im Darm stammen, oder auch als Hautzellen von einem Primärtumor der Haut usw., sind somit blutfremde Zellen, also Zellen, die üblicherweise nicht im Blut vorkommen. Im Blut typischerweise vorkommende Zellen sind Erythrozyten, Leukozyten und Thrombozyten. It is known that in tumors primary tumors secrete cancer cells and the thus separated cancer cells get into the bloodstream and circulate about it in the diseased body. These cancer cells, which are typically present in the blood as foreign cells, e.g. as liver cells, when they originate from a primary tumor in the liver, as intestinal cells, when they originate from a primary tumor in the intestine, or as skin cells from a primary tumor of the skin, etc., are thus blood-foreign cells, ie cells that are usually not in the blood occurrence. In the blood typically occurring cells are erythrocytes, leukocytes and platelets.

Die so über die Blutbahn im Körper verteilten zirkulierenden Tumorzellen können sich nun wiederum in anderem Gewebe festsetzen und dort zur Bildung von Sekundärtumoren, sogenannten Metastasen, führen. Diese Metastasenbildung ist ein großes Problem bei Krebserkrankungen. In den weit überwiegenden Fällen von Krebserkrankungen mit tödlichem Verlauf ist nicht der Primärtumor kausal für den Tod des Patienten, sondern sind dies die Metastasen. The circulating tumor cells distributed in this way via the bloodstream in the body can now in turn settle in other tissue and lead there to the formation of secondary tumors, so-called metastases. This metastasis is a major cancer problem. In the vast majority of fatal cancer cases, the primary tumor is not causally responsible for the death of the patient, but these are the metastases.

Die derzeitigen Behandlungsmethoden fokussieren sich dabei insbesondere darauf, den Primärtumor zu zerstören, um darüber auch ein Ausstreuen von zirkulierenden Tumorzellen zu unterdrücken und damit das Risiko der Metastasenbildung zu verringern. Nicht selten wird der Primärtumor dabei operativ in einem chirurgischen Eingriff zu entfernen gesucht, wobei bei einem solchen Eingriff stets das Risiko einer Verletzung des Tumorgewebes und ggf. der im Tumorgewebe sowie in der Umgebung vorhandenen Blutgefäße besteht mit einer entsprechenden Freisetzung von Tumorzellen in den Blutkreislauf und einer damit verbundenen Erhöhung des Risikos der Metastasenbildung. Das gleiche Risiko kann bei jedem anderen Eingriff und jeder anderen Maßnahme an Ausbildungen des Tumors bestehen.The current treatment methods focus in particular on destroying the primary tumor in order to suppress the spread of circulating tumor cells and thus to reduce the risk of metastasis. Not infrequently, the primary tumor is thereby surgically sought to remove in a surgical procedure, with such an intervention always the risk of injury to the tumor tissue and possibly present in the tumor tissue and in the surrounding blood vessels with a corresponding release of tumor cells in the bloodstream and an associated increase in the risk of metastasis. The same risk can exist in any other procedure and every other measure of tumor development.

Untersuchungen an menschlichen Krebspatienten ergeben eine Schätzung, dass bei fortgeschrittener Krebserkrankung die im Blut zirkulierenden Tumorzellen nach wie vor in äußerst geringer Konzentration vorkommen, die Schätzungen liegen hier bei etwa einer zirkulierenden Tumorzelle unter 109 Blutzellen. Geht man bei einem erwachsenen Menschen von ungefähr 2,5 x 1013 Blutzellen aus, so ergibt sich damit eine Menge von ungefähr 2,5 x 104 Tumorzellen, die bei einem Patienten mit fortgeschrittener Krebserkrankung im Blut zirkulieren. Die Wahrscheinlichkeit der Bildung einer Metastase hängt dabei erheblich von der Zahl dieser im Blut zirkulierenden Tumorzellen ab. Studies in human cancer patients provide an estimate that in advanced cancer, the circulating in the blood tumor cells are still present in extremely low concentrations, the estimates are here about a circulating tumor cell among 10 9 blood cells. Assuming an adult human of approximately 2.5 x 10 13 blood cells, this results in an amount of approximately 2.5 x 10 4 tumor cells circulating in a patient with advanced cancer. The probability of the formation of a metastasis depends considerably on the number of these circulating in the blood tumor cells.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Hier setzt die Erfindung an, die es sich zur Aufgabe gemacht hat, ein Verfahren sowie ein System anzugeben, mit welchem das Risiko der Metastasenbildung bei Krebserkrankungen reduziert werden kann. This is where the invention, which has set itself the task of specifying a method and a system with which the risk of metastasis in cancers can be reduced.

Diese Aufgabe wird in verfahrensmäßiger Hinsicht gelöst durch ein solches Verfahren mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen, vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens sind in den nachfolgenden Ansprüchen 2 bis 12 weiter ausgeführt. Ein die Aufgabe der Erfindung lösendes System ist in seiner allgemeinen Form in Anspruch 13 beschrieben, vorteilhafte Weiterbildungen dieses Systems finden sich in den rückbezogenen Ansprüchen 14 bis 25. This object is achieved in terms of the method by such a method having the features specified in claim 1, advantageous developments of this method are further specified in the following claims 2 to 12. A solving the problem of the invention system is described in its general form in claim 13, advantageous developments of this system can be found in the dependent claims 14 to 25.

Der wesentliche Gedanke der Erfindung besteht darin, das Risiko der Metastasenbildung dadurch zu verringern, dass im Blut zirkulierende, blutfremde Tumorzellen eingefangen und unschädlich gemacht, insbesondere entfernt und/oder abgetötet und/oder geschädigt werden. Diese Vorgehensweise bedingt also mit anderen Worten insbesondere ein Erfassen und Aussortieren von im Blut zirkulierenden, blutfremden Tumorzellen im Blutstrom des lebenden Patienten. Dieser Patient kann insbesondere ein Mensch, aber auch grundsätzlich ein Tier, insbesondere Säugetier, sein. Die Anwendung der Erfindung auf ein Tier, insbesondere Säugetier, ist insbesondere auch für die Durchführung von die Entwicklung humanmedizinischer Verfahren begleitenden Tierversuchen von Vorteil.The essential idea of the invention is to reduce the risk of metastasis formation by capturing and rendering innocuous, in particular removed and / or killed and / or damaged circulating, blood-foreign tumor cells. In other words, this procedure requires, in other words, in particular detection and sorting out of blood-circulating tumor cells circulating in the bloodstream of the living patient. This patient may in particular be a human, but also basically an animal, in particular a mammal. The application of the invention to an animal, in particular mammal, is particularly advantageous for carrying out animal experiments accompanying the development of human medical procedures.

Die Kernidee ist dabei, so viele im Blut zirkulierende, blutfremde Tumorzellen wie möglich einzufangen und unschädlich zu machen, da von jeder einzelnen solchen Tumorzelle ein gewisses Risiko der Metastasenbildung ausgeht, dieses Risiko mit zunehmender Zahl von Tumorzellen im Blut entsprechend ansteigt. Um also so viele im Blut zirkulierende, blutfremde Tumorzellen aus dem Blutkreislauf bzw. dem Blutstrom des im Patienten zirkulierenden Blutes unschädlich zu machen wie möglich, muss also entweder ein besonders hoher Wirkungsgrad des Einfangvorganges erreicht werden bzw. es gilt einen möglichst großen Wirkungsquerschnitt zu erzielen, d.h. möglichst viele des im Blutkreislauf zirkulierenden Blutes so mit dem Verfahren zu behandeln, dass dort so viele in dem Volumen enthaltene zirkulierende Tumorzellen als möglich eingefangen und insbesondere entfernt und/oder getötet und/oder geschädigt werden können. Alternativ kann eine Erhöhung des Wirkungsgrades des Verfahrens durch eine lang anhaltende Behandlungsdauer erreicht werden. Dabei sollen in jedem Fall die anderen Bestandteile des Blutes so wenig wie möglich durch die Behandelung beschädigt oder sonst wie in Mitleidenschaft gezogen werden.The core idea is to capture as many blood-borne tumor cells circulating in the blood as possible and render them harmless, since every single such tumor cell poses a certain risk of metastasis formation, which increases correspondingly as the number of tumor cells in the blood increases. Thus, in order to render harmless as many blood-circulating tumor cells circulating in the blood or the bloodstream of the blood circulating in the patient as possible, either a particularly high efficiency of the capture process must be achieved or it is necessary to achieve the largest possible cross-section. ie To treat as many of the blood circulating in the bloodstream as the method that there as many circulating tumor cells contained in the volume as possible captured and in particular removed and / or killed and / or damaged. Alternatively, an increase in the efficiency of the process can be achieved by a long-lasting treatment period. In any case, the other components of the blood should be damaged as little as possible by the treatment or otherwise be affected.

Für die Durchführung des Verfahrens ist dabei wesentlich, dass die Behandlung des Blutes des Patienten, jedenfalls soweit es seinem Blutkreis wieder zugeführt bzw. in diesem weitergeführt wird, unter sterilen Bedingungen erfolgt.It is essential for the implementation of the method that the treatment of the blood of the patient, at least as far as it is returned to his bloodstream or continued in this bloodstream, takes place under sterile conditions.

Das Verfahren kann dabei ganz unterschiedlich, auch zu unterschiedlichen Zeitpunkten, eingesetzt werden. So ist es beispielsweise denkbar, das Verfahren begleitend bei einer Operation zur Entfernung eines Primärtumors einzusetzen, um ggf. bei der Operation frei werdende Zellen des Primärtumors, die in den Blutkreislauf gelangen, nach Möglichkeit unmittelbar einzufangen und insbesondere zu entfernen und so das häufig nach Operationen erhöht auftretende Risiko der Metastasenbildung hier gezielt zu reduzieren bzw. gering zu halten. Gleichermaßen kann das Verfahren aber auch allgemein therapeutisch bei einer festgestellten Krebserkrankung eingesetzt werden, z.B. einmalig oder wiederkehrend durch einen Arzt oder eine Fachkraft ambulant oder stationär vorgenommen werden oder aber durch Auswahl geeigneter Behandlungssysteme über einen längeren Zeitraum kontinuierlich am Patienten durchgeführt werden. Werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren im Blut zirkulierende, blutfremde Tumorzellen zuverlässig eingefangen und entfernt und/oder abgetötet und/oder geschädigt, so bleibt das Risiko einer Metastasenbildung signifikant und dauerhaft reduziert, die statistische Lebenserwartung eines solchermaßen von den zirkulierenden Tumorzellen befreiten Patienten kann selbst bei nach wie vor bestehendem Primärtumor deutlich erhöht werden. The method can be used quite differently, even at different times. Thus, it is conceivable, for example, to use the method accompanying an operation for the removal of a primary tumor in order, if possible, to immediately capture and, in particular, to remove cells of the primary tumor which are released during the operation and enter the bloodstream, and so often after operations Increased risk of metastases can be selectively reduced or kept low. Likewise, however, the method may also be used generally therapeutically in a detected cancer, e.g. be performed by a doctor or a specialist ambulatory or inpatient once or repeatedly or be continuously performed on the patient by selecting appropriate treatment systems over a longer period of time. If circulating blood-borne tumor cells are reliably captured and removed and / or killed and / or damaged by the method according to the invention in the blood, the risk of metastasis formation remains significantly and permanently reduced, the statistical life expectancy of a patient thus liberated from the circulating tumor cells can even be reduced as clearly increased before existing primary tumor.

Ein bestehender Primärtumor erhöht jedoch die Wahrscheinlichkeit, dass sich daraus erneut Tumorzellen absondern und wieder in die Blutbahn gelangen. Ebenfalls können sich aus metastasierten Tumoren (Metastasen) auch Tumorzellen absondern und in die Blutbahn gelangen. Das Verfahren kann somit auch eingesetzt werden zur Reduktion weiterer Metastasierung bei bereits nachweisbaren Metastasen oder wenn der Primärtumor unbekannt ist (sog. CUP-Syndrom, cancer of unknown primary).However, an existing primary tumor increases the likelihood that it will secrete tumor cells again and return to the bloodstream. Likewise, metastatic tumors (metastases) can also secrete tumor cells and enter the bloodstream. The method can thus also be used to reduce further metastases in already detectable metastases or if the primary tumor is unknown (so-called CUP syndrome, cancer of unknown primary).

Das Verfahren kann auch eingesetzt werden bei noch nicht bildgebend (z.B. CT MRT, Endoskopie u.a.) nachweisbaren Tumoren, aber bereits vorhandenen indirekten Hinweisen auf das Vorhandensein eines Tumors, z.B. über erhöhte Tumormarker und bereits vorhandenem Nachweis zirkulierender Tumorzellen. Das Verfahren kann auch eingesetzt werden wenn der Nachweis zirkulierender Tumorzellen der bisher einzige Nachweis eines Tumorleidens ist. The method can also be used in non-imaging (e.g., CT MRI, endoscopy, etc.) detectable tumors, but already present indirect evidence of the presence of a tumor, e.g. about increased tumor markers and already existing detection of circulating tumor cells. The method can also be used if the detection of circulating tumor cells is the only detection of tumor disease so far.

Die Dauer der Behandlung kann begrenzt werden, oder das Verfahren kann unbegrenzt wiederholt oder kontinuierlich fortgesetzt werden, bis eine vollständige Heilung sichergestellt werden kann oder bis aus anderen Gründen eine Beendigung der Behandlung sinnvoll ist.The duration of treatment may be limited or the procedure may be repeated indefinitely or continuously until a complete cure can be ensured or until termination of treatment is meaningful for other reasons.

Ein ebenfalls möglicher frühzeitiger Einsatz des Verfahrens bzw. Systems, beispielweise bereits bei der Diagnose, erhöht die Chance für eine vollständige Heilung, weil dadurch das Zeitfenster für die Metastasenbildung verkleinert wird, beispielsweise bis zum Versuch einer heilenden Operation durch Entfernung eines einzigen Primär-Tumors.A possible early use of the method or system, for example already at the time of diagnosis, increases the chance of a complete healing because it reduces the time window for the formation of metastases, for example, until a healing operation is attempted by removing a single primary tumor.

Das Verfahren kann grundsätzlich extrakorporal durchgeführt werden mit einer extrakorporalen Einfanganordnung, die mit dem Blutkreislauf des Patienten verbunden und von zumindest einem Teil des Blutstromes durchflossen wird und in der die Tumorzellen eingefangen werden. Alternativ ist es ebenso möglich, eine intrakorporale Einfanganordnung vorzusehen. Eine solche kann z.B. in ein Blutgefäß des Blutkreislaufs des Patienten eingebracht und dort festgehalten bzw. festgelegt werden, so dass sie von dem Blutstrom durchflossen bzw. umströmt wird, wobei die Tumorzellen in der intrakorporalen Einfanganordnung eingefangen werden. Eine andere und ebenfalls im Rahmen der Erfindung mögliche und zur Umsetzung angestrebte Anordnung der Einfanganordnung in intrakorporaler Weise kann darin bestehen, dass eine entsprechende Anordnung in den Körper des Patienten aber außerhalb eines Blutgefäßes implantiert wird, wobei die Anordnung über einen Zulauf und einen Ablauf mit einem bzw. zwei Blutgefäßen des Patienten verbunden wird, um Blut durch die Einfanganordnung zu leiten. Gegebenenfalls kann eine solche Einfanganordnung dann zur Unterstützung der Blutzirkulation bzw. des Transportes von Blut durch diese eine Pumpe aufweisen. Hierzu wäre die Einfanganordnung dann auch mit einer autarken Energieversorgung zu versehen, wie dies beispielsweise von anderen Implantaten wie etwa Insulinpumpen, Herzschrittmachern, Defibrillatoren oder vollständig implantierbaren Kunstherzen bereits bekannt ist. Eine andere intrakorporale Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dem Blut des Patienten Einfangmittel zuzugeben, die frei im Blutkreislauf des Patienten, in seinen Blutgefäßen zirkulieren können und während des Kreislaufs Tumorzellen einfangen. Diese können mittels einer Rückhalteanordnung, die z.B. erst speziell für das Einfangen der Einfangmittel aktiviert wird, zurückgehalten und eingesammelt werden. Es ist aber auch möglich, dass die frei zirkulierenden Einfangmittel bioresorbierbar ausgebildet sind und – ggf. zusammen mit einer oder mehrerer eingefangener Tumorzellen im Körper des Patienten schadlos biologisch abgebaut bzw. resorbiert werden.In principle, the method can be carried out extracorporeally with an extracorporeal capture arrangement which is connected to the blood circulation of the patient and through which at least part of the blood stream flows and in which the tumor cells are captured. Alternatively, it is also possible to provide an intracorporeal capture arrangement. Such may e.g. are introduced into a blood vessel of the bloodstream of the patient and held there or fixed so that it is traversed by the blood stream or flows around, wherein the tumor cells are trapped in the intracorporeal capture arrangement. Another and also within the scope of the invention possible and intended for implementation arrangement of the capture in intracorporeal way may consist in that a corresponding arrangement in the body of the patient but is implanted outside a blood vessel, the arrangement via an inlet and a drain with a or two blood vessels of the patient is connected to lead blood through the capture device. Optionally, such a capture assembly may then have a pump to assist in the circulation of blood or the transport of blood therethrough. For this purpose, the capture arrangement would then also have to be provided with a self-sufficient energy supply, as is already known, for example, from other implants such as insulin pumps, cardiac pacemakers, defibrillators or completely implantable artificial hearts. Another intracorporeal realization of the method according to the invention is to add trapping agents to the patient's blood that can circulate freely in the bloodstream of the patient, in his blood vessels, and trap tumor cells during the circulation. These can be achieved by means of a restraint arrangement, e.g. is activated, held back and collected only for capturing the capture agents. However, it is also possible for the freely circulating capture agents to be bioabsorbable and, if appropriate, to be biologically degraded or absorbed together with one or more captured tumor cells in the body of the patient.

Da in der intrakorporalen Einfanganordnung über die Zeit Tumorzellen akkumuliert werden und da ferner eine in der Einfanganordnung vorgesehene Einrichtung bzw. ein Mittel zum Einfangen und Festhalten der Tumorzellen über die Zeit verbrauchen kann bzw. an Wirksamkeit verliert, kann es ggf. erforderlich sein, die intrakorporale Eingangsanordnung aus dem Körper des Patienten, insbesondere dem Blutgefäß, zu entfernen und ggf. durch eine neue solche Anordnung zu ersetzen, wenn die Behandlung fortgeführt werden soll. Gleichermaßen kann natürlich ein Revisionszugriff zu einer intrakorporal angeordneten Einfanganordnung, die sich nicht innerhalb eines Blutgefäßes des Patienten befindet, vorgenommen werden, um auch dort einen entsprechenden Austausch oder ggf. eine vollständige Entfernung vorzunehmen. Gleichermaßen kann es notwendig werden, eine intrakorporal angeordnete Einfanganordnung von außen zu entleeren bzw. aufzufüllen oder anderweitig das Wirkprinzip zu erneuern.Since tumor cells are accumulated over time in the intracorporeal capture assembly, and further because a capture device provided in the capture assembly or means for trapping and retaining the tumor cells may be lost over time, it may be necessary to remove the intracorporeal To remove input assembly from the body of the patient, in particular the blood vessel, and possibly replace it with a new such arrangement, if the treatment is to be continued. Equally, of course, a revision access to an intracorporeally arranged capture arrangement, which is not located within a blood vessel of the patient, be made in order there to make a corresponding exchange or possibly a complete removal. Similarly, it may be necessary to empty or refill an intracorporeally arranged capture arrangement from the outside or otherwise to renew the operating principle.

Eine Möglichkeit, Tumorzellen einzufangen besteht darin, Antikörper zu verwenden, die an die Tumorzellen andocken und in der Einfanganordnung festgehalten bzw. festgelegt sind. Die Verwendung derartiger Antikörper im Blut ist deshalb wirksam und geeignet für die Durchführung des Verfahrens, da es sich bei den Tumorzellen um blutfremde Zellen handelt. Sie stammen, wie bereits eingangs erwähnt, beispielsweise aus dem Darm, der Leber, der Lunge oder dgl. und weisen die entsprechenden Zelleigenschaften der jeweiligen Gewebezellen auf, können also mit den passenden Antikörpern selektiv oder spezifisch gekoppelt und damit festgehalten werden.One way to capture tumor cells is to use antibodies that dock to the tumor cells and are captured in the capture assembly. The use of such antibodies in the blood is therefore effective and suitable for carrying out the method, since the tumor cells are blood-foreign cells. They come, as already mentioned, for example, from the intestine, the liver, the lung or the like. And have the corresponding cell properties of the respective tissue cells, so can be selectively or specifically coupled and thus held with the appropriate antibodies.

Für eine Durchführung des Verfahrens mit Antikörpern zum Einfangen und Festhalten der Tumorzellen ist es insoweit ratsam, ja erforderlich, zunächst einmal den Typus der im Blut zirkulierenden Tumorzellen zu bestimmen, um darauf abgestimmt die passenden und an die Zellen andockenden Antikörper auszuwählen und in der Einfanganordnung einzusetzen. Dabei sollen diese Antikörper nicht oder zumindest nur in einem wesentlich geringeren Maße an die Blutzellen andocken.For carrying out the method with antibodies for trapping and retaining the tumor cells, it is advisable, indeed necessary, first of all to determine the type of tumor cells circulating in the blood, in order to select the appropriate and docking to the cells antibodies and used in the capture arrangement , These antibodies should not dock or at least only to a much lesser extent to the blood cells.

Die Bestimmung der Tumorzellen eines Patienten kann aber nicht nur aus den im Blut zirkulierenden Tumorzellen, sondern auch aus anderen Ausbildungen des Tumors erfolgen, wie z.B. dem Primärtumor oder aus Metastasen, aus denen der Tumor, Tumoranteile oder Zellen durch Operation, Biopsie oder andere Maßnahmen gewonnen werden.However, the determination of the tumor cells of a patient can be made not only from the tumor cells circulating in the blood, but also from other forms of the tumor, e.g. the primary tumor or metastases from which the tumor, tumor parts or cells are obtained by surgery, biopsy or other means.

Die Antikörper können bei einer wie oben geschilderten Variante des Verfahrens z.B. auf eine Oberfläche aufgebracht und auf dieser festgelegt werden, an der das Blut in der Einfanganordnung vorbeiströmt. Gerät eine mit dem Blut zirkulierende Tumorzelle in den Bereich der Antikörper, kann einer oder können mehrere der Antikörper an der Zelle andocken und diese somit an die Oberfläche binden. The antibodies can be used in a variant of the method as described above, e.g. applied to and fixed on a surface where the blood flows past the capture assembly. If a tumor cell circulating with the blood enters the region of the antibodies, one or more of the antibodies can attach to the cell and thus bind it to the surface.

Beispiele für geeignete Antikörper sind der anti-EpCAM Antikörper für Tumorzellen epithialen Ursprungs, wie z.B. bei Brust-, Prostata-, Dickdarm- oder Lungenkarzinomen. Für aus Melanomen stammende Tumorzellen können Bromarker MART-1, GalNAc-T, PAX-3, MAGE-A3 und Mitf verwendet werden. Examples of suitable antibodies are the anti-EpCAM antibody for tumor cells of epithelial origin, e.g. in breast, prostate, colon or lung carcinoma. For melanoma-derived tumor cells, bromarkers MART-1, GalNAc-T, PAX-3, MAGE-A3 and Mitf can be used.

Auf kolorektalen Karzinomen sind beispielsweise folgende Antigene vorhanden: CD10, CD15s, CD24, CD29, CD44, CD44-v6, CD47, CD49f, CD55, CD59, CD66e, CD87, CD95, CD104, CD151, CD175s, CD227, CD244, CD26, CD261, CD262, CD326, CD340, ß-Catenin, Annexin II, CA125, Claudin-4, FAP, Galectin-3, Galectin-4, MMP14, PIGR, CA19-9, TSP-1. Antikörper gegen diese Antigene können im Rahmen einer auf der Verwendung von Antikörpern basierenden Umsetzung der Erfindung genutzt werden.For example, the following antigens are present on colorectal carcinomas: CD10, CD15s, CD24, CD29, CD44, CD44-v6, CD47, CD49f, CD55, CD59, CD66e, CD87, CD95, CD104, CD155, CD175s, CD227, CD244, CD26, CD261 , CD262, CD326, CD340, β-catenin, annexin II, CA125, claudin-4, FAP, galectin-3, galectin-4, MMP14, PIGR, CA19-9, TSP-1. Antibodies to these antigens can be used in an antibody-based practice of the invention.

Diese Beispiele sollen zeigen, dass die Zahl der derzeit einsetzbaren Antikörper unbegrenzt ist und sich ohne weiteres Antikörper zu passenden Antigenen finden und entwickeln lassen, die im Rahmen der Erfindung verwendet werden können.These examples are intended to demonstrate that the number of antibodies currently available is unlimited and can be readily found and developed antibodies to suitable antigens that can be used in the invention.

Die Erfindung beinhaltet generell ein Vorgehen, bei dem für jede Gewebeart, für jede Tumorart und für jeden inidviduellen Tumor jedes einzelnen Patienten die bestwirksamen Antikörper entwickelt werden, die dann ggf. auch noch im Krankheitsverlauf angepasst werden können.The invention generally involves a procedure in which the best-effective antibodies are developed for each type of tissue, for each type of tumor and for each individual tumor of each individual patient, which then may also be adapted during the course of the disease.

Eine weitere Möglichkeit, Tumorzellen in der Einfanganordnung festzuhalten besteht darin, Antikörper zu verwenden, die mit magnetischen Mikro- oder Nanokörpern fest verbunden sind, z.B. mit sogenannten Magnetic Beads, bei denen es sich um Eisenoxidpartikel handelt, die mit Polymeren überzogen oder vermischt sind und Größen im Bereich von 100 bis 2.500 nm als Nanopartikel bzw. 0,5 bis 100 µm als sogenannte Micro Beads aufweisen. Solchermaßen mit magnetischem Material versehene Antikörper können nun z.B. in einem Magnetfeld in einem bestimmten Bereich gehalten werden, der zusammen mit den Antikörpern die Einfanganordnung definiert. Dies geschieht in üblicher Weise durch Anlegen eines Magnetfeldes, welches auf die magnetischen Partikel abstoßend bzw. anziehend wirkt, somit die Partikel in einem Bereich hält. Gelangen nun die durch das Magnetfeld im Blutstrom in einem bestimmten Bereich gehaltenen Antikörper in Kontakt mit einer Tumorzelle, dockt diese an und wird ebenfalls durch die Kraft des Magnetfeldes in dem Bereich der Einfanganordnung zurückgehalten. Eine solche Einfanganordnung, die durch ein Magnetfeld und mit entsprechenden Mitteln magnetisierte Antikörper gebildet ist, kann sowohl intrakorporal, z.B. in einem Abschnitt eines Blutgefäßes des Patienten vorgesehen werden, indem in diesem Abschnitt passende Magnetfelder angelegt und eine Dosis der magnetisierten Antikörper eingebracht werden, als auch extrakorporal in einem entsprechend mit Magnetfeldern ausgestatteten und mit den magnetisierten Antikörpern versehenen Abschnitt eines externen Leitungssystem, welches mit dem Blutkreislauf des Patienten verbunden ist und durch den zumindest ein Teil des zirkulierenden Blutes des Patienten strömt.Another way to trap tumor cells in the capture array is to use antibodies that are tightly bound to magnetic micro or nanobodies, e.g. with so-called magnetic beads, which are iron oxide particles which are coated or mixed with polymers and have sizes in the range of 100 to 2,500 nm as nanoparticles or 0.5 to 100 microns as so-called micro beads. Antibodies thus provided with magnetic material can now be used e.g. be kept in a magnetic field in a certain range, which defines the capture arrangement together with the antibodies. This is done in the usual way by applying a magnetic field, which acts repulsive or attractive to the magnetic particles, thus keeping the particles in one area. If the antibody held by the magnetic field in the bloodstream in a certain area now comes into contact with a tumor cell, it docks and is also retained by the force of the magnetic field in the region of the capture arrangement. Such a capture assembly formed by magnetic and magnetized antibodies by appropriate means can be used both intracorporeally, e.g. in a section of a patient's blood vessel by applying appropriate magnetic fields and introducing a dose of the magnetized antibodies in this section, as well as extracorporeally in a magnetic field equipped and magnetized antibody section of an external conduction system connected to the bloodstream the patient is connected and flows through the at least part of the circulating blood of the patient.

Alternativ ist es unter Verwendung von mit magnetischen Nanopartikeln verbundenen Antikörpern auch möglich, diese Partikelkonstrukte frei in die Blutbahn des Patienten einzugeben, z.B. über eine Infusion, und im Blutgefäßsystem für eine Behandlungsdauer zirkulieren zu lassen. Zum Beenden der Behandlung kann dann z.B. ein Magnetfeld erzeugt werden, um die frei zirkulierenden Partikelkonstrukte in einem Gefäßabschnitt einzufangen. Dort können sie dann z.B. mittels einer magnetischen Sonde, die von außerhalb in das Blutgefäß, in dem die Partikel eingefangen sind, angezogen und mit der Sonde aus dem Körper entfernt werden. Möglich wäre grundsätzlich aber auch eine Resorption solcher mit Nanopartikeln versehenen Antikörper im Gewebe, wenn zuvor die mit den Antikörpern verbundenen, eingefangenen Tumorzellen, getötet oder jedenfalls soweit geschädigt worden sind, dass sie sich nicht mehr teilen und so Metastasen bilden können; je nach Art und Stärke der Bindung der Tumorzellen an den mit den Partikeln versehenen Antikörper und der Beschaffenheit des Partikels und seinen Eigenschaften kann dies sogar bereits durch diese Bindung der Tumorzelle an den Antikörper mit Partikel geschehen. Bei der Wahl der Dimensionen derartiger Kombinationen aus Nanopartikeln und Antikörpern ist darauf zu achten, dass diese nicht zu klein werden, damit sich nicht über die Kapillare in das Gewebe eindringen und dort ggf. Schaden anrichten können, jedenfalls für die Aufgabe des Einfangens von zirkulierenden Tumorzellen nicht mehr zur Verfügung stehen, dass sie aber auch andererseits nicht zu groß werden und ggf. Gefäße (z.B. Kapillare) verstopfen und so dahinterliegende Organe oder andere Gewebebereiche von der Blutversorgung teilweise oder ganz abschneiden.Alternatively, using antibodies associated with magnetic nanoparticles, it is also possible to freely introduce these particle constructs into the patient's bloodstream, e.g. via an infusion, and to circulate in the blood vessel system for one treatment period. To terminate the treatment, then e.g. a magnetic field is generated to capture the freely circulating particle constructs in a vessel section. There they can then, e.g. by means of a magnetic probe, which is attracted from outside into the blood vessel in which the particles are trapped and removed with the probe from the body. In principle, however, it would also be possible to absorb such nanoparticle-containing antibodies in the tissue if the tumor cells captured by the antibodies have previously been killed or at least damaged so far that they can no longer divide and thus form metastases; depending on the nature and strength of the binding of the tumor cells to the particles provided with the antibodies and the nature of the particle and its properties, this can even be done by this binding of the tumor cell to the antibody with particles. When choosing the dimensions of such combinations of nanoparticles and antibodies, care must be taken to ensure that they do not become too small, so that they can not penetrate into the tissue via the capillary and possibly cause damage there, at least for the purpose of capturing circulating tumor cells are no longer available, but on the other hand, they also do not become too large and possibly clog vessels (eg capillary) and thus cut off organs or other tissue areas of the blood supply behind partially or completely.

Möglich ist auch das Lenken der mit den magnetischen Partikeln verbundenen Antikörper in ein bestimmtes Blutgefäß durch ein oder mehrere magnetische Felder und das Absondern und Einfangen der zirkulierenden Tumorzellen über dieses bzw. aus diesem Blutgefäß.It is also possible to direct the antibodies associated with the magnetic particles into a specific blood vessel by one or more magnetic fields and to separate and capture the circulating tumor cells via this or from this blood vessel.

Die Machbarkeit der Steuerung – bzw. damit hier des Haltens – von Magnetpartikeln in Lebewesen in magnetischen Feldern konnte kürzlich gezeigt werden (Martel S.: Microrobotic navigable entities for Magnetic Resonance Targeting. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2010;2010:1942-5.; Samsel PA, Kisiswa L, Erichsen JT, Cross SD, Morgan JE:A novel method for the induction of experimental glaucoma using magnetic microspheres. Invest Ophthalmol Vis Sci. 2010 Oct 6. [Epub ahead of print]). Die erforderliche Stärke der magnetischen Felder muss von der Ausbildung der Einfanganordnung abhängig gemacht werden. Größen in einem Bereich von bis zu 0,5 Tesla waren in o.a. Untersuchungen ausreichend.The feasibility of controlling magnetic particles in living things in magnetic fields has recently been demonstrated (Martel S .: Microrobotic navigable entities for Magnetic Resonance Targeting, Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc. 2010, 2010: 1942). 5, Samsel PA, Kisiswa L, Erichsen JT, Cross SD, Morgan JE: A novel method for the induction of experimental glaucoma using magnetic microspheres., Invest Ophthalmol Vis Sci., 2010, Oct 6. [Epub ahead of print]). The required strength of the magnetic fields must be made dependent on the design of the capture arrangement. Sizes in a range of up to 0.5 Tesla were in o.a. Sufficient investigations.

Die Analyse der Tumorzellen auf die bestmögliche Behandlung - auch bei einer nicht auf die Verwendung von Antikörpern gestützten Behandlung - kann entweder über die im Blut zirkulierenden Tumorzellen oder aber auch aus Material von Tumoren oder Metastasen erfolgen, wobei das Material während einer Operation, einer Probengewinnung (Biopsie) oder anders erhalten werden kann.The analysis of the tumor cells for the best possible treatment - even in a non-based on the use of antibodies treatment - can be done either via the circulating tumor cells in the blood or even from material of tumors or metastases, the material during surgery, a sample collection ( Biopsy) or otherwise.

Da sich die Eigenschaften von Tumoren und Krebszellen im Krankheitsverlauf verändern können, kann eine Neu-Analyse der im Blut zirkulierenden Tumorzellen oder anders gewonnener Tumorzellen (s.o.) im Krankheitsverlauf erforderlich werden. Die Behandlung kann dann an die veränderten Eigenschaften der Tumorzellen angepasst werden. Sind mehrere Arten von Tumorzellen oder Tumoren aktiv oder wahrscheinlich von Bedeutung, so kann die Behandlung gegen mehrere verschiedene Arten zirkulierender Tumorzellen, auch mit mehreren Methoden, ausgerichtet werden.Since the properties of tumors and cancer cells can change in the course of the disease, a re-analysis of the circulating tumor cells or otherwise obtained tumor cells (see above) may be necessary in the course of the disease. The treatment can then be adapted to the altered properties of the tumor cells. If several types of tumor cells or tumors are active or likely to be of importance, the treatment may be directed against several different types of circulating tumor cells, including by several methods.

Als Einfanganordnung kann aber auch ein Filter, z.B. ein einfacher mechanischer Filter, verwendet werden, der so dimensioniert ist, dass er Tumorzellen zurückhält, die weiteren, gegenüber den Tumorzellen kleineren Bestandteile des Blutes jedoch passieren lässt. Der mechanische Filter kann beispielsweise aus einer oder mehreren Membranen bestehen, aus Polymeren bestehen oder eine spezielle Molekularstruktur- und –anordnung haben. Der Filter kann auch zusammen mit einer Anwendung von Antikörpern so ausgebildet sein, dass er mit Antikörpern bedeckte Partikel, die größer als Blutzellen ausgebildet werden und magnetisch oder nicht magnetisch sein können, zurückhält, Blutzellen aber passieren lässt. Dadurch werden Tumorzellen, die von Antikörpern auf den Partikeln gebunden wurden, im Filter eingefangen.However, a filter, e.g. a simple mechanical filter can be used, which is dimensioned so that it restrains tumor cells, but allows the other, compared to the tumor cells smaller components of the blood to pass. The mechanical filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement. The filter may also be designed, along with an application of antibodies, to retain antibody-coated particles that are larger than blood cells and may be magnetic or non-magnetic but allow blood cells to pass through. This will trap tumor cells bound by antibodies on the particles in the filter.

Eine weitere Alternative, die Einfanganordnung zu gestalten, besteht darin, eine für die einzufangenden Tumorzellen selektiv adhäsive Oberfläche zu verwenden. Unter einer selektiv adhäsiven Oberfläche soll hier eine solche verstanden werden, die, egal auf welchem Wirkprinzip beruhend, eine hohe Bindungskraft auf die Tumorzellen ausübt, weitere Bestandteile des Blutes jedoch nicht oder nur mit bedeutend geringerer Kraft an sich bindet. Eine solche Oberfläche ist wiederum entsprechend der jeweils einzufangenden Spezies von Tumorzellen zu wählen, wobei die Wahl des Oberflächenmaterials hierbei ebenso eine Rolle spielen kann wie dessen konkrete Geometrie, Struktur oder Beschichtung. Ziel dabei ist es, zumindest deutlich höhere Adhäsion gegenüber den Tumorzellen auszubilden als gegenüber den regulären Bestandteilen des Blutes, die an der Oberfläche gerade nicht anhaften und zurückgehalten werden sollen, ggf. höchstens in einem deutlich geringeren Maß. Another alternative to designing the capture assembly is to use a selectively adhesive surface for the tumor cells to be captured. A selectively adhesive surface should be understood here as meaning that, irrespective of the principle of action, exerts a high binding force on the tumor cells, but does not bind other constituents of the blood or only with significantly less force per se. In turn, such a surface must be selected according to the respective species of tumor cells to be captured, wherein the choice of the surface material may play a role as well as its specific geometry, structure or coating. The aim is to form at least significantly higher adhesion to the tumor cells than to the regular constituents of the blood, which just should not adhere to the surface and should be retained, possibly at most to a much lesser extent.

Weitere Möglichkeiten, die zirkulierenden Tumorzellen einzufangen, bestehen im Einsatz der Strömungszytometrie. Dabei werden in einem Flüssigkeitsstrom Bestandteile des Blutes, also auch die Zellen eingebracht, wobei die Zellen einen Beobachtungspunkt einzeln passieren. An diesen Beobachtungspunkt wird mit einer besonderen Lichtquelle (Laser) die jeweilige Zelle angeleuchtet und das Antwortsignal elektronisch untersucht. Beim Anleuchten der Zellen treten
Brechungs- und Reflektionseffekte auf, aus denen sich Rückschlüsse über die Größe und Granularität der Zelle entnehmen lassen. So können herkömmliche Blutzellen und im Blut zirkulierende Tumorzellen unterschieden werden. Dabei können solche kleinste Tropfen, die eine Tumorzelle enthalten, z.B. durch Anlegen eines elektrischen Pulses zu dem Zeitpunkt aufgeladen werden, zu dem dieser, die Tumorzelle enthaltende Tropfen sich ablöst, und der Tropfen kann durch Anlegen eines elektrischen Feldes abgelenkt und daraus ausgesondert werden. Die nicht mit einer Tumorzelle befrachteten Tropfen geraten dann wieder zurück in den Blutkreislauf des Patienten. Dieses Verfahren ist bereits aus der Analysetechnik bekannt und kann in sehr großer Durchsatzgeschwindigkeit angewendet werden, so dass es für eine Anwendung im Blutkreislauf eines lebenden Patienten, extrakorporal, geeignet ist.
Other ways to capture the circulating tumor cells are the use of flow cytometry. In this case, components of the blood, including the cells, are introduced in a fluid flow, wherein the cells pass through an observation point individually. At this observation point, the respective cell is illuminated with a special light source (laser) and the response signal is examined electronically. When the cells light up
Refraction and reflection effects, from which conclusions can be drawn about the size and granularity of the cell. Thus, conventional blood cells and circulating in the blood tumor cells can be distinguished. In this case, such smallest drops containing a tumor cell, for example, be charged by applying an electrical pulse at the time when this, the tumor cell containing drops detached, and the drops can be deflected by applying an electric field and discarded therefrom. The drops not loaded with a tumor cell then fall back into the bloodstream of the patient. This method is already known from analytical techniques and can be used at very high throughput speeds, making it suitable for use in the circulatory system of a living patient, extracorporeal.

Die Strömungszytometrie kann dabei auch in Kombination mit einer Fluoreszenz-Markierung eingesetzt werden. Dabei werden mit Fluoreszenz-Farbstoff gekoppelte Tumor-spezifische Antikörper zu dem Blut, welches von dem Patienten zuströmt und somit zirkulierende Tumorzellen enthält, gegeben. Durch das Binden der Antikörper werden die Tumorzellen mit dem Fluoreszenz-Farbstoff markiert und können durch unter Zuhilfenahme von Laser-Licht erkannt und aussortiert werden.Flow cytometry can also be used in combination with fluorescence labeling. In this case, tumor-specific antibodies coupled with fluorescent dye are added to the blood which flows in from the patient and thus contains circulating tumor cells. By binding the antibodies, the tumor cells are labeled with the fluorescent dye and can be detected and sorted out with the aid of laser light.

Das Einfangen der Tumorzellen kann unter Ausnutzung einer oder mehrerer ihrer Eigenschaften, die sie von Blutzellen unterscheiden, erfolgen. Dies sind beispielsweise physikalische Eigenschaften wie Größe, Schwere, Dichte, Licht-Durchlässigkeit usw., physiko-chemische Eigenschaften, wie z.B. Adhäsion an bestimmten Oberflächen oder an auf die Oberfläche aufgebrachten Stoffen und dergleichen, biologische Eigenschaften, wie Antigene u.a, und weitere Eigenschaften.The trapping of the tumor cells can be accomplished by utilizing one or more of their properties which distinguish them from blood cells. These are, for example, physical properties such as size, weight, density, light transmittance, etc., physicochemical properties, e.g. Adhesion to certain surfaces or surface-applied materials and the like, biological properties such as antigens and the like, and other properties.

Um z.B. bei der Wahl von Antikörpern oder aber von Oberflächen mit selektiv adhäsiver Eigenschaft gegenüber den zirkulierenden Tumorzellen eine schnelle Auswahl des geeigneten Mediums bzw. der geeigneten Antikörper vornehmen zu können, kann zunächst ein Testmittel mit mehreren unterschiedlich ausgebildeten Rückhaltemitteln, z.B. unterschiedlichen Antikörpern und/oder unterschiedlichen potentiell selektiv adhäsiven Oberflächen in der Einfanganordnung oder in einer gesonderten Test-Einfangeinheit angeordnet werden, um nach einem Testlauf für eine vorgegebene Zeit diese Testmittel zu entnehmen und zu analysieren, welches der daran angeordneten Rückhaltemittel die höchste Menge an Tumorzellen eingefangen hat, um dann ein solches Rückhaltemittel in der Einfanganordnung anzuordnen und die eigentliche Behandlung durchzuführen. For example, in the selection of antibodies or surfaces of selectively adhesive property to the circulating tumor cells to make a quick selection of the appropriate medium or the appropriate antibodies, first a test agent with a plurality of differently formed retention means, e.g. different antibodies and / or different potentially selectively adhesive surfaces in the capture assembly or in a separate test capture unit to take, after a test run for a predetermined time, these test agents and to analyze which of the retaining means located thereon captures the highest amount of tumor cells has to then arrange such a retaining means in the capture arrangement and perform the actual treatment.

Die Zellen für diesen Testvorgang können entweder aus im Blut zirkulierenden Tumorzellen oder aus Tumorgewebe des Patienten gewonnen werden. Dabei können die Tumorzellen durch Enzym-Verdauen in einzelnen Zellen zerlegt, gewaschen und von toten Zellen getrennt werden. Die so vorbereiteten Tumorzellen können z.B. in einem ersten Testmittel auf verschiedene Oberflächen aufgetragen und die Oberflächen anschließend mit einer Flüssigkeit, z.B. einer Pufferlösung, gespült werden.The cells for this assay can be obtained either from tumor cells circulating in the blood or from tumor tissue of the patient. The tumor cells can be decomposed by enzyme digestion in individual cells, washed and separated from dead cells. The thus prepared tumor cells may be e.g. applied to various surfaces in a first test agent and subsequently coated with a liquid, e.g. a buffer solution, to be rinsed.

Parallel dazu kann in einem zweiten, zu dem ersten Testmittel gleich gestalteten Testmittel auch Blut auf dessen Oberflächen aufgetragen und können anschließend diese Oberflächen mit einer Flüssigkeit, z.B. Pufferlösung, gespült werden. Die in dem ersten Testmittel zurückgehalten Tumorzellen in dem zweiten Testmittel zurückgehaltenen Blutzellen werden separat gezählt und ausgewertet. Die Oberfläche, auf der viele Tumorzellen aber wenige Blutzelle zurückgehalten sind, wird/werden als für das Verfahren bzw. System geeignet qualifiziert und es wird diese Oberfläche bzw. eine der Oberflächen ausgewählt. Das gleiche bzw. ein analoges Auswahlverfahren kann für die Auswahl der geeigneten Antikörper verwendet werden. Für die Auswahl der Antikörper ist derzeit besonders ein Mikrochip-basiertes Verfahren zu erwähnen, wobei bis zu Hunderte von Antikörpern auf einem kleinen Träger, ähnlich einem Objektträger, verankert sind. Darauf werden Tumorzellen und Blutzellen aufgetragen und der Träger wird nach einer Einwirkzeit gespült. Die anschließende Auswertung ermittelt, welche Antikörper für ein spezifisches Andocken der Tumorzellen (und so wenig wie möglich bei den Blutzellen) geeignet sind. Mit dieser Methode wird in einem Test eine sehr große Zahl von Antikörpern auf ihre Wirksamkeit gegenüber den spezifischen Tumorzellen des Patienten getestet. Die bestwirksamen Antikörper (oder Oberflächen) werden dann für die Behandlung eingesetzt.In parallel, blood may also be applied to its surfaces in a second test agent of the same kind as the first test agent, and may then be applied to these surfaces with a liquid, e.g. Buffer solution to be rinsed. The blood cells retained in the second test agent in the first test agent retained in the first test agent are counted and evaluated separately. The surface on which many tumor cells but few blood cells are retained is qualified as suitable for the process or system and this surface or one of the surfaces is selected. The same or an analogous selection method can be used for the selection of the appropriate antibodies. For the selection of the antibodies is currently particularly a microchip-based method to mention, with up to hundreds of antibodies on a small support, similar to a slide anchored. Then tumor cells and blood cells are applied and the carrier is rinsed after a contact time. The subsequent evaluation determines which antibodies are suitable for specific docking of the tumor cells (and as little as possible in the blood cells). In a test, this method tests a very large number of antibodies for their effectiveness against the patient's specific tumor cells. The best-performing antibodies (or surfaces) are then used for the treatment.

Um sicher auszuschließen, dass von den zunächst eingefangenen Tumorzellen, bevor sie endgültig aus dem Blutkreislauf entfernt werden können, keine Gefahr mehr ausgehen kann, können diese nach dem Einfangen aus dem Blutstrom abgetötet oder geschädigt werden, z.B. durch eine lokale Bestrahlung einer extrakorporalen Einfanganordnung oder aber durch spezifische pharmazeutische Wirkstoffe, die z.B. mit den Antikörpern gekoppelt sind und wirksam werden, wenn die Antikörper an der Tumorzelle andocken oder aber Wirkstoffe in einer selektiv adhäsiven Oberfläche, die erst nach dem Anlagern der Tumorzelle ihre Wirkung entfalten oder aber nur bei angelagerten Zellen wirken. Ein Abtöten oder Schädigen der Tumorzellen kann dabei auch erst nach einem möglichen Entfernen aus dem Blutstrom des Patienten erfolgen, wenn dies gewünscht ist.In order to reliably rule out that the initially captured tumor cells can no longer pose a risk before they can be finally removed from the bloodstream, they can be killed or damaged after the capture from the bloodstream, e.g. by local irradiation of an extracorporeal capture device or by specific pharmaceutical agents, e.g. coupled with the antibodies and are effective when the antibodies dock on the tumor cell or drugs in a selectively adhesive surface, which develop their effects only after the attachment of the tumor cell or act only on attached cells. A killing or damaging of the tumor cells can also take place only after a possible removal from the bloodstream of the patient, if so desired.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht ein wichtiges Ziel darin, möglichst keine schädlichen Tumorzellen in den Kreislauf des Patienten zurückzuschicken. Je vollständiger und fester das Einfangen und sichere Unschädlich machen, insbesondere ein Entfernen, der Tumorzellen aus dem Blutstrom in der Einfanganordnung ist, umso weniger erforderlich kann das Abtöten oder Schädigen der Tumorzellen im Blut werden.When using the method according to the invention, an important goal is to send as possible no harmful tumor cells back into the circulation of the patient. The more complete and firm the capture and safe rendering harmless, especially removal that is tumor cells from the bloodstream in the capture array, the less necessary it can be to kill or damage the tumor cells in the blood.

Die eingefangenen Tumorzellen können nach einem Entfernen mittels der Einfanganordnung auch für Untersuchungszwecke verwendet werden. Somit kann beispielweise das Ausmaß bzw. die Zahl der im Blut zirkulierenden Tumorzellen genauer erfasst werden als bei den derzeit praktizierten Verfahren, welche nur eine kleine Menge, meistens weniger als 10 ml, Blut bezüglich des Vorhandenseins von zirkulierenden Tumorzellen untersuchen. Auch können die eingefangenen Tumorzellen der Einfanganordnung entnommen und anschließend mit bekannten Methoden (z.B. Einfärben und Mikroskopie) untersucht und diagnostiziert werden.The captured tumor cells may also be used for examination purposes after removal by the capture assembly. Thus, for example, the extent or number of tumor cells circulating in the blood may be more accurately detected than in currently practiced methods which assay for only a small amount, most often less than 10 ml, of blood for the presence of circulating tumor cells. Also, the captured tumor cells can be removed from the capture assembly and subsequently examined and diagnosed by known methods (e.g., staining and microscopy).

Es ist dabei denkbar, die Tumorzellen bevorzugt aus dem arteriellen Blutstrom des Patienten einzufangen. Damit könnte verhindert werden, dass z.B. aus einer Einfanganordnung unbeabsichtigt ausgetretene bzw. verlorene Tumorzellen unmittelbar in die Bronchien oder die Lungenkapillaren gelangen und dort Metastasen ausbilden können. It is conceivable to preferentially capture the tumor cells from the patient's arterial bloodstream. This could prevent, e.g. From a capture arrangement unintentionally leaked or lost tumor cells can get directly into the bronchi or lung capillaries and form metastases there.

Als Zugangswege zum Blutgefäßsystem des Patienten können für den Zustrom und Abstrom zu der und von der Einfanganordnung sowohl Arterien als auch Venen gewählt werden, wobei der Zugangsweg für Zustrom und Abstrom hinsichtlich der Gefäßart gleich aber auch unterschiedlich sein kann. Als Zugänge kommen grundsätzlich alle derzeit bekannten Gefäß-Zugangs-Verfahren in Betracht, z.B. auch solche, wie sie bspw. für die Dialyse verwendet werden (Shunts, Sheldon- und Demers-Katheter u.a.), wie auch mögliche zukünftig entwickelte solche Verfahren.As arteries of access to the patient's vasculature, both arteries and veins may be selected for inflow and outflow to and from the capture arrangement, but the inflow and outflow accessway may be the same or different in vascularity. In principle, all currently known vascular access methods, e.g. also those used, for example, for dialysis (shunts, Sheldon and Demers catheters, etc.), as well as possible future developed such methods.

Für die Durchführung des Verfahrens wird derzeit bevorzugt, dass dem Patienten zumindest einmalig vor oder während des Entfernens der Tumorzellen ein die Bildung von Blutgerinnseln hemmendes Mittel verabreicht wird. Da bei dem erfindungsgemäßen Verfahren körperfremde Materialien mit dem Blut in Kontakt gebracht werden, besteht, wie in all solchen Fällen, die Gefahr einer Blutgerinnung und Gerinnselbildung. Dieser wird mit Vorteil in angemessener Weise begegnet, indem dem Patienten z.B. ein Blut verdünnendes Mittel verabreicht wird. Solche Mittel zur Verhinderung der Blutgerinnung bzw. Gerinnselbildung sind weithin bekannt, z.B. Heparine, Thrombozytenaggregations-Hemmer, Kumarine (z.B. Marcumar®) und andere neuere Substanzen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die Oberflächen von in den Blutstrom einzubringenden Fremdmaterialien entsprechend so auszubilden, dass eine Blutgerinnung unterbleibt, jedenfalls in weit geringerem Maße angeregt wird. Hierbei kommen insbesondere biotechnologisch hergestellte Beschichtungen in Betracht. For carrying out the method, it is presently preferred that the patient be administered a blood clot blocking agent at least once before or during the removal of the tumor cells. Since in the method according to the invention exogenous materials are brought into contact with the blood, there is, as in all such cases, the risk of blood clotting and clot formation. This is advantageously dealt with in an appropriate manner by giving the patient e.g. a blood thinning agent is administered. Such agents for preventing clotting are well known, e.g. Heparins, platelet aggregation inhibitors, coumarins (e.g., Marcumar®) and other newer substances. Of course, it is also possible to form the surfaces of foreign substances to be introduced into the blood stream in such a way that blood coagulation is avoided, in any case stimulated to a much lesser extent. In this case, in particular biotechnologically produced coatings come into consideration.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht, wie eingangs bereits erwähnt, in einem System zum Einfangen und unschädlich Machen von blutfremden, im Blut eines menschlichen oder tierischen Patienten zirkulierenden Tumorzellen aus dem Blutkreislauf. Ein solches System weist erfindungsgemäß auf: ein Mittel zum Ausbilden eines mit einem Zulauf für aus dem Kreislauf des Patienten zuströmendes Blut und einem Ablauf für abströmendes und in dem Kreislauf des Patienten weitergeführtes Blut versehenen Rückhaltebereichs für Tumorzellen in einem von dem Blut des Patienten durchströmten, in dem Kreislauf des Patienten integrierten Hohlraum und ein Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben in dem Rückhaltebereich. Another aspect of the invention consists, as already mentioned, in a system for trapping and rendering harmless circulating tumor cells circulating in the blood of a human or animal patient out of the bloodstream. According to the invention, such a system comprises: a means for forming a blood cell retention region provided with an inlet for blood flowing out of the patient's circulation and an outlet for blood flowing away and continuing in the circulation of the patient in a blood flow through the patient's blood void integrated into the patient's circulation and means for capturing circulating tumor cells and retaining them in the retention area.

Mit dem System wird also ein solches angegeben, welches in den Blutkreislauf eines Patienten integriert bzw. an diesen angeschlossen werden kann, was intrakorporal oder extrakorporal möglich ist. Es verfügt über Mittel zum Ausbilden eines Rückhaltebereiches, in dem gezielt Tumorzellen eingefangen und dort zurückgehalten werden mittels der zu dem System ebenfalls gehörigen Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben. The system thus specifies one which can be integrated into or connected to the bloodstream of a patient, which is possible intracorporeally or extracorporeally. It has means for forming a retention area in which targeted tumor cells are trapped and retained there by the means also associated with the system for capturing circulating tumor cells and retaining them.

Die Mittel zum Ausbilden des Rückhaltebereiches müssen dabei nicht etwa physikalische Wände oder dgl. sein, hier kommen auch andere Mittel in Betracht, wie insbesondere Mittel zum Erzeugen eines Magnetfeldes, welches Magnetfeld den Rückhaltebereich definieren kann, indem beispielsweise mit entsprechenden magnetischen Abschnitten versehende Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben in dem Rückhaltebereich gehalten werden. Derartige mit magnetischen Eigenschaften versehene, mit entsprechenden Mikro- oder Nanopartikeln verbundene Materialien können beispielweise Antikörper sein, die an einzufangenden Tumorzellen andocken und diese festhalten. The means for forming the retention area do not have to be physical walls or the like. Here, other means come into consideration, in particular means for generating a magnetic field, which magnetic field can define the retention area, for example by means for capturing with corresponding magnetic sections of circulating tumor cells and retaining them in the retention area. Such materials provided with magnetic properties and associated with corresponding microparticles or nanoparticles can be, for example, antibodies which dock onto tumor cells to be captured and retain them.

Das Mittel zum Abtrennen bzw. Einfangen der Tumorzellen kann alle physikalischen, biologischen und chemischen Eigenschaften der Tumorzellen nutzen, die diese von den normalen Blutzellen unterscheiden, bzw. in den Tumorzellen anders stark ausgeprägt sind.The means for separating or catching the tumor cells can use all the physical, biological and chemical properties of the tumor cells, which distinguish them from the normal blood cells, or are different in the tumor cells differently pronounced.

Ein möglicher Bestandteil des erfindungsgemäßen Systems kann ein die Bildung von Blutgerinnseln hemmendes Mittel sein. Dies kann in Form eines Medikamentes vorliegen, welches dem Patienten in geeigneter Weise verabreicht werden kann, es kann aber auch als Zugabe in den Blutkreislauf, z.B. in den Rückhaltebereich vorgesehen sein oder aber alternativ oder zusätzlich auch in Form von entsprechenden Beschichtungen oder Ausstattungen der Oberflächen von in den Blutkreislauf eingebrachten und mit dem Blut in Kontakt geratenden Fremdkörpern. A possible component of the system according to the invention may be a blood clot inhibiting agent. This may be in the form of a medicament which may be conveniently administered to the patient, but may also be administered as an addition to the bloodstream, e.g. be provided in the retention area or alternatively or additionally also in the form of appropriate coatings or equipment of the surfaces of introduced into the bloodstream and in contact with the blood foreign bodies.

Die bereits im Zusammenhang mit der Möglichkeit der Ausbildung eines Rückhaltebereiches mit Magnetfeldern erwähnten Antikörper können auch in anderer Weise als in Verbindung mit magnetischen Mikro- oder Nanopartikeln als Bestandteil des Systems, genauer als Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben in dem Rückhaltebereich, verwendet werden. So ist es beispielsweise denkbar, mechanische Strukturen, wie etwa Oberflächen, gegen die das Blut strömt bzw. an denen es vorbeiströmt, mit daran fest anhaftenden Antikörpern zu versehen, die an daran vorbeiströmenden zirkulierenden Tumorzellen andocken und diese festhalten. Auch ist es denkbar, beispielsweise ein Gitter vorzusehen, welches quer zu dem Blutstrom angeordnet wird und an dessen Oberfläche die Antikörper festgelegt sind, um so den Wirkungsquerschnitt zu erhöhen. Dabei ist natürlich darauf zu achten, dass der Blutstrom nicht über Gebühr gebremst werden kann, u.a. um der Gefahr der Bildung von Blutgerinnseln und damit der Gefahr von Thrombosen oder Embolien vorzubeugen. The antibodies already mentioned in connection with the possibility of forming a retention region with magnetic fields may also be used in other ways than in conjunction with magnetic micro- or nanoparticles as part of the system, more specifically as means for trapping circulating tumor cells and retaining them in the retention region become. Thus, for example, it is conceivable to provide mechanical structures, such as surfaces against which the blood flows or past which it flows, with antibodies that are firmly attached to it, which attach to and hold the circulating tumor cells flowing past them. It is also conceivable, for example, to provide a grid which is arranged transversely to the blood stream and on the surface of which the antibodies are fixed so as to increase the cross-section. It is of course important to ensure that the blood stream can not be braked overly, u.a. to prevent the risk of blood clots and thus the risk of thrombosis or embolism.

Alternativ oder auch zusätzlich zu den Antikörpern kann wenigstens eine selektiv für die einzufangenden Tumorzellen adhäsive Oberfläche Verwendung finden. Hier kommen Oberflächen aus ausgesuchten Polymeren in Betracht, wobei die Wahl der Oberfläche an die Spezies der einzufangenden und festzuhaltenden Tumorzellen anzupassen ist. Dabei sollen die Blutzellen so wenig wie möglich auf dieser Oberfläche haften.Alternatively or in addition to the antibodies, at least one surface which is selectively adhesive to the tumor cells to be captured can be used. Surfaces of selected polymers come into consideration here, wherein the choice of the surface is to be adapted to the species of the tumor cells to be captured and captured. The blood cells should adhere to this surface as little as possible.

Das System kann als Mittel zum Einfangen von Tumorzellen z.B. aber auch Filteröffnungen aufweisen, die im Querschnitt kleiner sind als die einzufangenden Tumorzellen, aber größer als die weiteren Bestandteile des Blutes. Die im Blut zirkulierenden, blutfremden Tumorzellen sind in der Regel größer dimensioniert als die regulären Blutbestandteile, so dass sie sich auch durch Filtration aussondern lassen. Als Filter kommen beispielsweise Membranfilter, aber auch ultrafeine Röhrenfilter in Betracht, wobei diese sich besonders gut für eine extrakorporale Anordnung in einem entsprechend über Zu- und Ableitung und deren jeweilige Kanülen mit dem Blutkreislauf zu verbindenden Filtergehäuse eignen, wobei grundsätzlich auch eine Anordnung intrakorporal, allerdings nicht in einem Blutgefäß des Patienten, sondern in einem intrakorporal aufgebauten Abzweig denkbar ist, wobei hier eine Implantation, z.B. unter der Haut oder unter dem Muskel, z.B. im Bereich des Brustmuskels oder im Bauchraum, wie dies bei Herzschrittmachern, Defibrillatoren oder voll implantierbaren Kunstherzen üblich ist, denkbar und praktikabel ist. Dabei ist ein Auswechseln oder eine Erneuerung der Einfanganordnung von außen durch einen Eingriff oder ohne Eingriff durch Entfernen des aufgebrauchten Wirkprinzips und Zugabe neuen Wirkprinzips möglich.The system can be used as a means of trapping tumor cells, e.g. but also have filter openings which are smaller in cross-section than the tumor cells to be captured, but larger than the other components of the blood. The circulating, blood-foreign tumor cells are usually larger in size than the regular blood components, so that they can be isolated by filtration. Suitable filters are, for example, membrane filters, but also ultrafine tube filters, these being particularly well suited for an extracorporeal arrangement in a filter housing to be connected via the inlet and outlet and their respective cannulas to the blood circulation, in principle also an intracorporeal arrangement, however not in a blood vessel of the patient, but in an intracorporeal constructed branch is conceivable, in which case an implantation, eg under the skin or under the muscle, e.g. in the area of the pectoral muscle or in the abdomen, as is customary in cardiac pacemakers, defibrillators or fully implantable artificial hearts, is conceivable and practicable. In this case, a replacement or renewal of the capture arrangement from the outside by an intervention or without intervention by removing the used active principle and adding new principle of action is possible.

Generell kann das erfindungsgemäße System auch für andere Mittel zum Einfangen und Zurückhalten der Tumorzellen für eine extrakorporale Anordnung ein Gehäuse mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung aufweisen, eine an einem ersten Ende mit der Einströmöffnung verbundene, an einem zweiten Ende eine erste Kanüle aufweisende Zuleitung und eine an einem ersten Ende mit der Ausströmöffnung verbundene, an einem zweiten Ende eine zweite Kanüle aufweisenden Ableitung. Die beiden Kanülen werden im Einsatz des Systems jeweils mit einem, ggf. ein und demselben, Blutgefäß des Patienten verbunden, um, vorteilhafterweise mit vorgebbarem Volumenstrom, ein bestimmtes Quantum an Blut über das Gehäuse und die darin angeordneten Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben zu leiten. Dies geschieht mit Vorteil unter Rückgriff auf eine Blutpumpe.In general, the system according to the invention may also comprise, for other means for trapping and retaining the tumor cells for an extracorporeal assembly, a housing having an inflow opening and an outflow opening, a feed line connected to the inflow opening at a first end, a first cannula at a second end, and one at a first end connected to the discharge port, at a second end having a second cannula discharge. In use of the system, the two cannulas are each connected to one, possibly one and the same, blood vessel of the patient in order, advantageously with predefinable volumetric flow, to apply a specific quantity of blood via the housing and the means for capturing circulating tumor cells and retention to guide the same. This is done with advantage by resorting to a blood pump.

Als Zugangsweg zum Gefäßsystem des Patienten kann jedes verfügbare Zugangssystem gewählt werden, neben Kanülen auch Schläuche (Katheter), Gefäßnachbildungen (wie Gefäßprothesen) und körpereigene Gefäße (Venen oder Arterien wie dies bei Bypass-Operationen genutzt wird).As an access route to the vascular system of the patient, any available access system can be selected, in addition to cannulas also tubes (catheters), vessel replicas (such as vascular prostheses) and endogenous vessels (veins or arteries as used in bypass surgery).

Als Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich kommt aber auch ein in ein Blutgefäß des Patienten verbringbares, zumindest temporär dort lokal in den Rückhaltebereich einsetzbares und dort festhaltbares Mittel in Betracht. Dies können z.B. ein oder mehrere Körper oder Mikrokörper sein, der bzw. die mit Antikörpern beschichtet oder aber mit einer selektiv für die Tumorzellen adhäsiven Oberfläche versehen ist bzw. sind und in dem Gefäß beispielsweise mit einem spreizbaren Gitter, ähnlich wie ein Stent, verankert werden kann bzw. können. Für ein solches System ist es dann zusätzlich von Vorteil, wenn es zudem ein Mittel zum Entfernen des Mittels zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen und Zurückhalten derselben aus dem Blutgefäß und aus dem Körper des Patienten aufweist. Da die Therapie mit einem Mittel, welches direkt im Blutgefäß verankert wird, in der Regel zeitlich beschränkt ist, ein solches Mittel jedenfalls nach Ablauf einer gewissen Zeit in seiner Wirksamkeit erschöpft sein wird, gilt es, dieses aus dem Blutkreislauf zu entfernen. Anderenfalls würde der Verbleib eines solchen Fremdkörpers ein fortwährendes und erhöhtes Risiko für den Patienten bilden, insbesondere das Risiko einer Blutgerinnselbildung und einer daraus folgenden Embolie oder Thrombose oder eines durch ein Blutgerinnsel hervorgerufenen Infarktes (Lungenarterienembolie, arterieller Gefäßverschluss).As means for trapping circulating tumor cells and retaining them in the retention area, however, it is also possible to use a means which can be brought into a blood vessel of the patient and at least temporarily can be used locally in the retention area and held firmly there. This can e.g. one or more bodies or micro-bodies which are coated with antibodies or provided with a surface which is selectively adhesive to the tumor cells and which can be anchored in the vessel for example with an expandable grid, similar to a stent; can. It is additionally advantageous for such a system if it additionally has a means for removing the means for capturing circulating tumor cells and retaining them from the blood vessel and from the patient's body. Since the therapy with an agent which is anchored directly in the blood vessel, is usually limited in time, such an agent will be exhausted in any case after a certain time in its effectiveness, it is important to remove this from the bloodstream. Otherwise, the retention of such a foreign body would constitute a continuing and increased risk to the patient, particularly the risk of blood clot formation and consequent embolism or thrombosis or an infarct caused by a blood clot (pulmonary embolism, arterial vascular occlusion).

Die Geometrie, Struktur und Beschichtung der Oberfläche, auch der in den Blutkreislauf einzubringenden Mittel, können individuell an die zu behandelnden zirkulierenden Tumorzellen angepasst werden (Gewebe, spezieller Tumor, individueller Tumor eines Patienten mit im Zeitverlauf oder gleichzeitig unterschiedlichen Eigenschaften). Der Rückhaltebereich für die Einbringung der Einfanganordnung kann im Gefäßsystem frei gewählt werden und von Maßnahme zu Maßnahme unterschiedlich sein, aber auch gleich bleiben.The geometry, structure and coating of the surface, including the means to be introduced into the bloodstream, can be adapted individually to the circulating tumor cells to be treated (tissue, special tumor, individual tumor of a patient over time or simultaneously different properties). The retention area for the introduction of the capture arrangement can be freely selected in the vascular system and vary from measure to measure, but also remain the same.

Das System kann auch Mittel zum Abtöten und/oder Schädigen der Tumorzellen enthalten.The system may also include means for killing and / or damaging the tumor cells.

Schließlich kann mit Vorteil der Bestandteil eines erfindungsgemäßen Systems auch ein Testmittel mit unterschiedlich ausgebildeten Mitteln zum Einfangen der Tumorzellen sein, welches Testmittel insgesamt in den Rückhaltebereich einbringbar ist. Der Vorteil eines solchen Testmittels wurde vorstehend bereits dargelegt. Er besteht darin, dass vor einer eigentlichen Behandlung mit einem solchen Testmittel das in seiner Wirksamkeit geeignetste Mittel zum Einfangen der Tumorzellen ausgewählt und das System mit einem entsprechenden Mittel bestückt werden kann. Finally, advantageously, the component of a system according to the invention can also be a test agent with differently designed means for trapping the tumor cells, which test agent can be introduced into the retention area as a whole. The advantage of such a test agent has already been set out above. It consists in that, before an actual treatment with such a test agent, the most effective means of trapping the tumor cells can be selected and the system can be equipped with an appropriate agent.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Figuren. Dabei zeigen: Further advantages and features of the invention will become apparent from the following description of embodiments with reference to the accompanying figures. Showing:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens extrakorporal; Figure 1 is a schematic representation of an apparatus for performing the method according to the invention extracorporeal.

Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Einfanganordnung mit an einer Trägerstruktur festgelegten Antikörpern; Figure 2 is a schematic representation of a capture device with fixed to a support structure antibodies.

Fig. 3 eine Prinzipdarstellung einer Einfanganordnung mit an Partikeln gebundenen Antikörpern; 3 is a schematic representation of a capture device with antibodies bound to particles;

Fig. 4 eine Prinzipdarstellung einer Einfanganordnung basierend auf dem Prinzip der Strömungszytometrie; 4 shows a schematic representation of a capture arrangement based on the principle of flow cytometry.

Fig. 5 die Darstellung eines Faserfilters, der mit daran festgelegten Antikörpern oder mit speziell gewählten Oberflächen, z.B. in Form von Beschichtungen, versehen werden kann; Fig. 5 shows the representation of a fiber filter coated with antibodies attached thereto or with specially selected surfaces, e.g. in the form of coatings, can be provided;

Fig. 6 die Prinzipdarstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung mit durch ein Magnetfeld zurückgehaltenen, mit magnetischen Mikropartikeln versehenen Antikörpern in einer Einfanganordnung; Fig. 6 is a schematic diagram of a device according to the invention with retained by a magnetic field, provided with magnetic microparticles antibodies in a capture arrangement;

Fig. 7 eine Abwandlung einer Einfanganordnung mit dem Prinzip des Haltens von mit magnetischen Mikropartikeln gekoppelten, in einem Rückhaltebereich zirkulierenden Antikörpern in dem Rückhaltebereich in einer extrakorporalen Vorrichtung unter Einsatz eines Magnetfeldes;Fig. 7 shows a modification of a capture arrangement with the principle of holding magnetic microparticle-coupled antibodies circulating in a retention area in the retention area in an extracorporeal device using a magnetic field;

Fig. 8 in einer Prinzipdarstellung die Funktionsweise des Einfangens von Tumorzellen mit mit magnetischen Mikropartikeln gekoppelten Antikörpern, die intrakorporal in einem Blutgefäß durch Anlegen eines Magnetfeldes in einem Rückhaltebereich gehalten werden und mit einer Magnetsonde aus diesem Bereich entfernt werden können;8 shows in a schematic representation the mode of operation of the capture of tumor cells with antibodies coupled with magnetic microparticles, which are held intracorporally in a blood vessel by applying a magnetic field in a retention region and can be removed from this region with a magnetic probe;

Fig. 9 schematisch eine Anordnung zur Behandlung des kompletten Blutstroms in einem Blutgefäß ohne ein Abklemmen von hinter einem Ableitungspunkt liegenden Bereichen von der Blutversorgung durch das Blutgefäß undFig. 9 schematically shows an arrangement for treating the complete blood flow in a blood vessel without disconnecting lying behind a discharge point areas of the blood supply through the blood vessel and

Fig. 10 schematisch unterschiedliche Mechanismen zum Festhalten von Tumorzellen an Oberflächen.10 shows schematically different mechanisms for retaining tumor cells on surfaces.

Weg(e) zur Ausführung der ErfindungWay (s) for carrying out the invention

In den Figuren sind schematisch und teilweise als skizzenhaft dargestellte Detailaspekte unterschiedliche Lösungsmöglichkeiten angegeben, mit denen die Erfindung umgesetzt werden kann. Diese werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben, wobei diese Beschreibung keinesfalls eine abschließende Aufzählung aller möglichen Umsetzungsvarianten ist, sich vielmehr für den Fachmann ohne weiteres andere Alternativen ergeben, teilweise auch bestimmt durch Kombinationen der hier dargestellten Möglichkeiten miteinander. In the figures, different solution options are schematically and partially indicated as sketchy detail aspects with which the invention can be implemented. These are described below with reference to the figures, this description is by no means a conclusive list of all possible implementation variants, but rather for the skilled person readily other alternatives, partly determined by combinations of the possibilities shown here with each other.

In Fig. 1 ist in einem schematischen Aufbau eine prinzipielle Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gezeigt, wobei diese Vorrichtung eine extrakorporale Anordnung enthält. FIG. 1 shows in a schematic structure a basic device for carrying out the method, this device containing an extracorporeal arrangement.

Dargestellt ist in der Figur 1 rechts schematisch ein Patient P, der hier als menschlicher Patient symbolisiert ist. Dabei ist hier anzumerken, dass das Verfahren ebenso gut bei der Behandlung von tierischen Patienten, insbesondere Säugetieren, verwendet werden kann, ebenso wie die nachfolgend schematisch beschriebenen Vorrichtungen bzw. Systeme dort Anwendung finden können. Shown in FIG. 1 on the right is schematically a patient P, who is symbolized here as a human patient. It should be noted here that the method can just as well be used in the treatment of animal patients, in particular mammals, just as the devices or systems described below can be used there.

Bei 1 ist mit Hilfe eines entsprechenden Katheters bei dem Patienten ein Zugang zu einem Blutgefäß gelegt. Blut wird dort dem Blutgefäß entnommen und über eine Leitung 2 in Richtung einer in einem Gehäuse befindlichen Einfanganordnung 3 gefördert. Dies geschieht mittels einer Blutpumpe 4. In der in dem Gehäuse gekapselten Einfanganordnung 3 werden in später noch näher darzustellender Weise im Blut frei zirkulierende Tumorzellen eingefangen und zurückgehalten. Das so von der Tumorzelle befreite Blut verlässt die Einfanganordnung 3 und strömt über eine Leitung 5 zurück in Richtung des Patienten und gelangt über einen weiteren Zugang 6 zurück in dessen Blutgefäßsystem.At 1, access to a blood vessel is provided to the patient by means of a corresponding catheter. Blood is withdrawn there from the blood vessel and conveyed via a line 2 in the direction of a trapping arrangement 3 located in a housing. This is done by means of a blood pump 4. In the housing 3 encapsulated in the capture device 3 are trapped and retained in the blood to be shown in more detail later in the blood freely circulating tumor cells. The blood thus freed from the tumor cell leaves the capture arrangement 3 and flows back via a line 5 in the direction of the patient and returns via another access 6 back into its blood vessel system.

Über eine Zuleitung 7 kann über eine Dosieranordnung, hier eine Dosierspritze 8, ein Antikoagulant, also ein Mittel zum Verhindern der Blutgerinnselbildung, zugegeben werden, z.B. Heparin. Dies dient dem Verhindern der Bildung von Blutgerinnseln. Via a supply line 7, an anticoagulant, ie a means for preventing blood clot formation, can be added via a metering arrangement, here a metering syringe 8, e.g. Heparin. This serves to prevent the formation of blood clots.

Über verschiedentlich in dem System angeordnete Drucksensoren 9 werden abgestimmt auf den arteriellen und/oder den venösen Blutdruck des Patienten P die Drücke in dem extrakorporalen System gesteuert und die Blutpumpe 4 entsprechend angesprochen. Um zu verhindern, dass durch das System Luft in den Blutkreislauf des Patienten gelangen kann, dies insbesondere beim Trennen des Systems vom Blutkreislauf des Patienten, ist ein Luftdetektor 10 vorgesehen und eine in Strömungsrichtung hinter diesem angeordnete Klemme 11, die bei durch den Luftdetektor 10 festgestellter Luft die Leitung 5 verschließt und damit verhindert, dass diese Luft in den Blutkreislauf des Patienten P befördert wird. By means of pressure sensors 9 arranged variously in the system, the pressures in the extracorporeal system are controlled in accordance with the arterial and / or venous blood pressure of the patient P, and the blood pump 4 is addressed accordingly. In order to prevent air from entering the patient's bloodstream through the system, particularly when disconnecting the system from the patient's bloodstream, an air detector 10 is provided and a clamp 11 located downstream therefrom which is detected by the air detector 10 Air closes the line 5 and thus prevents this air is conveyed into the blood circulation of the patient P.

Mit einer solchen extrakorporalen Anordnung kann nun das erfindungsgemäße Verfahren zum Entfernen von zirkulierenden Tumorzellen aus dem Blut des Patienten P durchgeführt werden. Hierzu wird der Patient P über die entsprechenden Zugänge 1, 6 mit dem System verbunden, so dass ein Teil des Blutstromes über die Einfanganordnung 3 gefördert und dort von den im Blutkreislauf zirkulierenden Tumorzellen befreit werden kann. Diese Behandlung wird über einen vorgebbaren Zeitraum, beispielsweise einen Zeitraum von einer bis mehreren Stunden, z.B. drei Stunden, durchgeführt, um so statistisch gesehen zumindest einen weit überwiegenden Teil des im Körper des Patienten P zirkulierenden Blutes, bevorzugt näherungsweise sämtliches Blut, über die Einfanganordnung 3 geleitet und dort Tumorzellen aus dem Blut eingefangen zu haben, wenn die Behandlung beendet ist. Die Behandlung kann auch über einen längeren Zeitraum, z.B. über Nacht oder kontinuierlich z.B. bei tragbaren oder intrakorporalen Systemen, erfolgen. With such an extracorporeal arrangement, the method according to the invention for removing circulating tumor cells from the blood of the patient P can now be carried out. For this purpose, the patient P is connected to the system via the corresponding accesses 1, 6, so that part of the blood stream can be conveyed via the capture arrangement 3 and freed there from the circulating tumor cells in the blood circulation. This treatment is continued for a predeterminable time period, for example a period of one to several hours, e.g. Three hours, carried out to statistically at least a vast majority of circulating in the body of the patient P blood, preferably approximately all blood, passed over the capture assembly 3 and there have captured tumor cells from the blood when the treatment is completed. The treatment may also be prolonged, e.g. overnight or continuously e.g. in portable or intracorporeal systems.

Auch ist es möglich, eine in Fig. 1 gezeigte Anordnung und ein solches System unter einer Operation zum Entfernen eines Primärtumors an dem Patienten anzuschließen, um dabei bei der Operation ggf. freigesetzte Tumorzellen des Primärtumors unmittelbar in der Einfanganordnung 3 einzufangen. In einem solchen Fall bietet es sich an, die Zugänge 1 und 6 nicht, wie in dem Beispiel schematisch gezeigt, am Arm des Patienten vorzunehmen, sondern den ableitenden Zugang 1 in einem in Zirkulationsrichtung hinter dem Operationsort gelegenen Gefäß zu setzen, um so bestmöglich zu verhindern, dass während der Operation frei gewordene Tumorzellen einen breiten Verbreitungsweg nehmen können, bevor sie in die erfindungsgemäße Anordnung gelangen und dort eingefangen werden können. It is also possible to connect an arrangement shown in FIG. 1 and such a system under an operation for removing a primary tumor to the patient in order to capture any tumor cells of the primary tumor which have been released during the operation directly in the capture arrangement 3. In such a case, it is advisable not to make accesses 1 and 6, as shown schematically in the example, on the arm of the patient, but to set the dissipative access 1 in a direction downstream in the circulation direction vessel, so as to best possible prevent tumor cells released during the operation from being able to spread widely before they can enter and be captured in the arrangement according to the invention.

Um den Blutabstrom aus dem gesamten OP- oder Eingriffsgebiet der erfindungsgemäßen Behandlung zu unterziehen, bietet es sich an, den gesamten venösen Blutabstrom aus dem Tumorgebiet und seiner Umgebung der Behandlung zuzuführen. Dies erfordert eine Umleitung des Blutflusses aus einer Vene komplett in eine erfindungsgemäße Behandlungseinheit. Damit fließt ohne weitere Maßnahmen kein Blut mehr im weiter zum Herzen führenden Ast dieser Vene, und es kommt dort fast zwangsläufig zu einer Gerinnselbildung, einer Thrombose. Um den Blutstrom komplett aus einer Vene ableiten zu können und gleichzeitig den zum Herzen führenden Teil dieser Vene dennoch zu durchströmen kommt eine Anordnung in Betracht wie sie in Fig. 9 dargestellt ist. In dieser Figur ist schematisch eine durch Venenwände 41 begrenzte Vene dargestellt. Durch einen Zugang sind in die Vene zwei Katheter bzw. Schläuche 42 und 43 gelegt, wobei der Katheter 42 ausgerichtet ist, um zuströmendes, mit Tumorzellen versetztes Blut 44 aufzunehmen, der Katheter 43 gereinigtes Blut 45 wieder in die Vene einleitet, von wo aus es den Blutkreislauf auf dem normalen Weg weiter durchströmt. Statt des gereinigten Blutes kann dem Katheter 43 aber auch Spülflüssigkeit zum Offenhalten der Vene zugeführt werden. Durch expandierbare Ballons 46, 47 können die Katheter 42 und 43 in der Vene abdichtend festgelegt werden. An die Katheter 42 und 43 kann nun ein wie vorstehend bereits beschriebenes oder nachstehend noch zu beschreibendes System zum Entfernen von Tumorzellen aus dem Blut angeschlossen werden.In order to subject the blood outflow from the entire surgical or intervention area of the treatment according to the invention, it is advisable to administer the entire venous blood outflow from the tumor area and its surroundings to the treatment. This requires a diversion of the blood flow from a vein completely into a treatment unit according to the invention. With no further measures, blood will no longer flow in the branch of this vein leading to the heart, and there will almost inevitably be clots, a thrombosis. In order to be able to completely divert the bloodstream from a vein while at the same time flowing through the part of the vein leading to the heart, an arrangement as shown in FIG. 9 is considered. In this figure, a vein bounded by vein walls 41 is shown schematically. Through one access, two catheters or tubes 42 and 43 are placed in the vein, with the catheter 42 aligned to receive incoming tumor cell-displaced blood 44, the catheter 43 reintroduces purified blood 45 into the vein, from where it exits the bloodstream continues to flow through the normal path. Instead of the purified blood, the catheter 43 can also be supplied with rinsing fluid for keeping the vein open. By expandable balloons 46, 47, the catheters 42 and 43 can be sealed in the vein. The catheters 42 and 43 can now be connected to a system for removing tumor cells from the blood as already described above or to be described below.

Je nach Durchsatzleistung der Einfanganordnung 3 wird der Volumenstrom, der durch das in Fig. 1 gezeigte System strömt, eingestellt werden. Grundsätzlich ist ein hoher Volumenstrom für die Effizienz der Therapie von Vorteil, da so sehr schnell das Blut des Patienten mit hoher Wirksamkeit von frei zirkulierenden Tumorzellen befreit werden kann. Allerdings ist zugleich auch auf die Stabilität des Kreislaufs des Patienten P Rücksicht zu nehmen, die eine Ableitung des Blutstromes durch die extrakorporale Anordnung nur zu einem begrenzten Volumenstrom erlaubt, je nach Zustand des Patienten. Außerdem ist, wie bereits erwähnt, der Volumenstrom durch die Einfanganordnung 3 je nach dem Arbeitsprinzip derselben beschränkt. Bei zu hohem Volumenstrom kann, je nach Bauart, die Einfangseffizienz verringert werden bzw. die Einfanganordnung kann versagen bzw. nicht mehr mit der erwünschten Wirksamkeit die im Blut befindlichen freien Tumorzellen einfangen.Depending on the throughput of the capture assembly 3, the volume flow flowing through the system shown in Fig. 1, be adjusted. In principle, a high volume flow is advantageous for the efficiency of the therapy, since the blood of the patient can be freed of free-circulating tumor cells with high efficiency very quickly. However, at the same time, consideration must also be given to the stability of the patient's circulation P, which allows a discharge of the blood stream through the extracorporeal arrangement only to a limited volume flow, depending on the condition of the patient. In addition, as already mentioned, the flow rate through the trap assembly 3 is limited depending on the working principle thereof. If the volume flow rate is too high, depending on the type of construction, the capture efficiency can be reduced or the capture arrangement can fail or no longer capture with the desired effectiveness the free tumor cells present in the blood.

Eine erste Möglichkeit, eine Einfanganordnung, wie sie z.B. in Fig. 1 gezeigt ist, zu realisieren, ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Hier ist dargestellt, wie an zwei aneinander gegenüberliegenden Oberflächen 12 jeweils Antikörper 13, die auf den frei zirkulierenden Tumorzellen 14 ausgebildeten Antigenen 15 andocken und mit diesen eine die Tumorzelle 14 festhaltende Verbindung eingehen können, fest angeordnet sind. Die Antikörper 13 sind dabei in im Stand der Technik allgemein bekannter Weise an einem entsprechenden Material immobilisiert und festgelegt. Strömt nun das Blut mit seinen weiteren, im Blutkreislauf zu belassenden Bestandteilen, wie insbesondere roten Blutkörperchen 16 und weißen Blutkörperchen 17 durch die Anordnung in Richtung des Pfeils 18, so werden die Tumorzellen 14 durch entsprechende Kopplung der Antigene 15 mit den Antikörpern 13 eingefangen und mit den an den Oberflächen 12 festgelegten Antikörpern 13 in der Einfanganordnung festgehalten, wohingegen das Blut mit den weiteren Bestandteilen, insbesondere den roten Blutkörperchen 16 und den weißen Blutkörperchen 17 diese Anordnung frei passieren kann, die Einfanganordnung also um die Tumorzellen 14 bereinigt verlässt, z.B. bei einer extrakorporalen Anordnung gemäß Fig. 1 durch die Leitung 5. Eine entsprechende, mit Antikörpern 13 bestückte Einfanganordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, kann aber (wie dies später noch einmal beschrieben wird) auch intrakorporal als Implantat Verwendung finden. A first possibility, a capture arrangement, as e.g. is shown in Fig. 1, is shown schematically in Fig. 2. Here, it is shown how antibodies 13, which can dock on the freely circulating tumor cells 14 and can form a tumor cell 14-retaining compound, are fixedly arranged on two mutually opposite surfaces 12. The antibodies 13 are immobilized and fixed in a manner well known in the art to a corresponding material. If the blood now flows with its further components to be left in the bloodstream, in particular red blood cells 16 and white blood cells 17 through the arrangement in the direction of the arrow 18, the tumor cells 14 are captured by appropriate coupling of the antigens 15 with the antibodies 13 and with held on the surfaces 12 antibodies 13 in the capture arrangement, whereas the blood with the other components, in particular the red blood cells 16 and the white blood cells 17, this arrangement can pass freely, the capture arrangement so cleanly leaves the tumor cells 14, eg A corresponding, equipped with antibodies 13 capture device, as shown in Fig. 2, but (as will be described later) can also be used intracorporeal implant as an application.

Fig. 3 zeigt in stark schematisierter Darstellung eine andere Anordnungsmöglichkeit, bei der in einem Abschnitt eines Blutgefäßes 40, also intrakorporal, z.B. durch eine netzartige bzw. gitterartige Anordnung im Volumen angeordnet, dort verankerte bzw. in der netzartigen bzw. gitterartigen Anordnung gefangene Partikel 53 vorgesehen sind, die von dem in Richtung des Pfeils 18 strömenden Blut passiert werden. Diese Partikel sind in diesem Beispiel mit Antikörpern 13 belegt, die dafür sorgen, dass mit entsprechenden Antigenen versehene Tumorzellen 14 an den Antikörpern 13 andocken und dort eingefangen und zurückgehalten werden. Alternativ können hier aber auch andere Wirkprinzipien zum Einsatz kommen, mit denen die Tumorzellen an die Oberflächen der Partikel 53 gebunden werden, z.B. mittels selektiver Adhäsion aufgrund einer geeigneten Wahl des Materials und/oder der Struktur der Oberfläche der Partikel 53. Die Partikel 53 sind größer dimensioniert als die Bestandteile des Blutes und werden so in der mit Öffnungsweiten, die geringer sind als die Abmessungen der Partikel 53, jedoch größer als die Dimensionen der Blutbestandteile, versehenen Netz- bzw. Gitterstruktur eingefangen bzw. bleiben dort hängen. Das Blut mit seinen Bestandteilen kann die Netz- bzw. Gitterstruktur passieren. Lediglich die an den Partikeln 53 gefangenen und dort gehaltenen Tumorzellen 14 bleiben ebenfalls hängen.Fig. 3 shows a highly schematic representation of another arrangement possibility, in which in a portion of a blood vessel 40, so intracorporeal, e.g. arranged by a net-like or lattice-like arrangement in the volume, there anchored or trapped in the net-like or lattice-like arrangement particles 53 are provided, which are passed by the blood flowing in the direction of the arrow 18. These particles are in this example coated with antibodies 13, which ensure that provided with appropriate antigens tumor cells 14 dock to the antibodies 13 and are captured and retained there. Alternatively, however, other principles of action can be used here, with which the tumor cells are bound to the surfaces of the particles 53, e.g. by means of selective adhesion due to a suitable choice of the material and / or the structure of the surface of the particles 53. The particles 53 are larger in size than the constituents of the blood and are thus in the with opening widths which are smaller than the dimensions of the particles 53, however greater than the dimensions of the blood components, provided net or grid structure captured or remain there. The blood with its components can pass through the mesh or lattice structure. Only the tumor cells 14 trapped and held on the particles 53 also remain suspended.

Ein weiteres Prinzip, mit dem in einer Einfanganordnung, wie sie in Fig. 1 mit 3 bezeichnet und schematisch dargestellt ist, die frei zirkulierenden Tumorzellen ausgesondert werden können, ist in Fig. 4 veranschaulicht. Dieses arbeitet nach dem Prinzip der Strömungszytometrie. Das Prinzip der Strömungszytometrie ist aus der Analyse bekannt. In einer Düse 19, mitgerissen durch ein umströmendes Fluidum, welches durch Pfeile 20 veranschaulicht ist, typischerweise einer strömenden Flüssigkeit, wird Blut tropfenweise vereinzelt, wobei in schneller Folge Tropfen des Blutes die Düse 19 verlassen. Diese Tropfen werden mit einem Laserstrahl 21 durchleuchtet, wobei der Laser aufgrund der Eigenschaften der eingeschlossenen Zellen unterschiedliche Brechungs- bzw. Reflektionsmuster erzeugt, die elektronisch detektiert und ausgewertet werden. Wird dabei in einem der Tropfen eine Tumorzelle detektiert, so wird diese wie folgt, und wie auf der rechten Seite der Figur schematisch dargestellt, aussortiert. In dem Moment, in welchem ein Tropfen 22 am Auslass 23 sich ablöst und in Richtung eines Auffangbehältnisses fällt, kann, wenn in diesem Tropfen zuvor durch die Durchleuchtung mit dem Laser eine Tumorzelle erkannt worden ist, ein elektrischer Puls, angedeutet durch den Pfeil 24 gegeben werden, mit dem der Tropfen mit einer elektrischen Ladung versehen wird. Nachfolgend durchfällt der Tropfen einen Bereich mit elektrisch geladenen Platten 25 und 26, wobei die geladenen Tropfen aufgrund der Wirkung des elektrischen Feldes zwischen den Platten 25 und 26 ausgelenkt werden, hier in Form von positiv geladenen Tropfen nach links ausgelenkt werden in Richtung der hier elektrisch negativ geladenen Platte 25 (von der hier elektrisch positiv geladenen Platte 26 weg), und damit einen anderen Fallweg einschlagen als die nicht geladenen, keine Tumorzellen enthaltenen Tropfen. Die abgelenkten und aussortierten Tropfen werden aufgefangen, die durchgehenden, keine Tumorzellen enthaltenen Tropfen werden weitergeführt, in Fig. 1 in Richtung der Leitung 5 und zurück zum Patienten P. Es ist hier anzumerken, dass die Fig. 1 im Zusammenhang mit dem in Fig. 4 veranschaulichten Prinzip nur schematisch zu verstehen ist, da selbstverständlich bei dem in Fig. 4 veranschaulichten Prinzip das Blut die Düse 19 in einer vertikalen Richtung von oben nach unten durchlaufen muss, da das Prinzip der Aussortierung auch auf die Wirkung der Schwerkraft setzt. Zur Steigerung der Wirksamkeit und des Durchsatzes kann eine beliebige Anzahl von Systemen nach Fig. 4 parallel geschaltet werden.A further principle with which the free-circulating tumor cells can be eliminated in a capture arrangement, as indicated in FIG. 1 by 3 and shown schematically, is illustrated in FIG. 4. This works on the principle of flow cytometry. The principle of flow cytometry is known from the analysis. In a nozzle 19, entrained by a circulating fluid, which is illustrated by arrows 20, typically a flowing liquid, blood is separated dropwise, with drops of the blood leaving the nozzle 19 in rapid succession. These drops are transilluminated with a laser beam 21, wherein the laser generates different refractive or reflection patterns due to the properties of the enclosed cells, which are electronically detected and evaluated. If a tumor cell is detected in one of the drops, it is sorted out as follows, and as shown schematically on the right side of the figure. At the moment in which a drop 22 at the outlet 23 separates and falls in the direction of a collecting container, if in this drop previously by the transillumination with the laser, a tumor cell has been detected, an electric pulse, indicated by the arrow 24 given with which the drop is provided with an electrical charge. Subsequently, the drop falls through a region with electrically charged plates 25 and 26, wherein the charged drops are deflected due to the effect of the electric field between the plates 25 and 26, here in the form of positively charged drops are deflected to the left in the direction of here electrically negative loaded plate 25 (away from the electrically positively charged plate 26 here), and thus take a different fall path as the uncharged, no tumor cells contained drops. The deflected and sorted drops are collected, the continuous droplets not containing tumor cells are continued, in Fig. 1 in the direction of the line 5 and back to the patient P. It should be noted here that Fig. 1 in connection with that shown in FIG. 4, since, of course, in the principle illustrated in FIG. 4, the blood has to pass through the nozzle 19 in a vertical direction from top to bottom, since the principle of sorting also applies to the effect of gravity. To increase the efficiency and the throughput, any number of systems according to FIG. 4 can be connected in parallel.

In Fig. 5 ist ein weiteres Beispiel für eine Einfanganordnung gezeigt, hier in Form eines Filtereinsatzes 27, der aus gewebten oder, wie hier dargestellt, gewirkten Faserbündel 28 besteht. Diese Faserbündel bestehen hier aus einzelnen, konjugierten Fasern 29, die in diesem Ausführungsbeispiel aus Polypropylensträngen 30 eingebettet in ein Bett 31 bestehend aus einer Komposition aus Polysteren und Polypropylen, hier im Verhältnis 9:1, bestehen. Diese Fasern eignen sich insbesondere, um darauf Antikörper festzulegen, um so eine Einfanganordnung zu bilden, die auf dem oben bereits geschilderten Wirkprinzip des Koppelns der Tumorzellen an Antikörper basiert. Allerdings sind hier auch alle anderen denkbaren Wirkeigenschaften an der Oberfläche möglich, die zirkulierende Tumorzellen wie oben dargestellt von Blutzellen möglichst stark unterscheiden und so zu einem selektiven Anhaften der Tumorzellen führen. Der Filter kann beispielsweise aus einer oder mehreren Membranen bestehen, aus Polymeren bestehen oder eine spezielle Molekularstruktur- und –anordnung haben.FIG. 5 shows a further example of a capture arrangement, here in the form of a filter insert 27, which consists of woven or, as shown here, knitted fiber bundles 28. Here, these fiber bundles consist of individual, conjugate fibers 29, which in this embodiment consist of polypropylene strands 30 embedded in a bed 31 consisting of a composition of polysterene and polypropylene, here in the ratio 9: 1. In particular, these fibers are useful for establishing antibodies thereon so as to form a capture arrangement based on the above-described mode of action of coupling the tumor cells to antibodies. However, all other possible surface activity properties are also possible here, which distinguish circulating tumor cells from blood cells as strongly as possible, thus leading to a selective adhesion of the tumor cells. The filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement.

Eine weitere Möglichkeit des Einfangens und Zurückhaltens der frei zirkulierenden Tumorzellen in der Einfanganordnung 3 ist schematisch in Fig. 6 dargestellt. Hier werden in der Einfanganordnung 3 dem Blutstrom mit Mikro- bzw. Nanopartikeln 32, die magnetisch sind, z.B. sogenannten Micro-Beads, gekoppelte Antikörper hinzugegeben, wobei diese Antikörper 13 vermittels eines durch Magneten 33 im Bereich der Einfanganordnung 3 erzeugten Magnetfeldes in der Einfanganordnung 3 zurückgehalten werden. Another way of trapping and retaining the freely circulating tumor cells in the capture assembly 3 is shown schematically in FIG. Here, in the capture assembly 3, blood flow with micro or nanoparticles 32 that are magnetic, e.g. so-called micro-beads, coupled antibodies added, wherein these antibodies 13 are retained by means of a magnet 33 generated in the region of the trapping 3 magnetic field in the capture assembly 3.

Passiert nun das über die Leitung 2 zugeführte, wie in der vergrößerten Ansicht veranschaulicht, mit Tumorzellen 14 verunreinigte Blut die Einfanganordnung 3 in seiner wie in der vergrößerten Darstellung links gezeigten Zusammensetzung in der durch die Pfeile 56 veranschaulichten Strömungsrichtung, so docken die durch die auf die magnetischen Partikel 32 in Richtung des Pfeils 57, also entgegengesetzt zu der Strömungsrichtung 56 des Blutes wirkenden Magnetkraft in dem Bereich gehaltenen, ansonsten frei beweglichen Antikörper 13 an den Tumorzellen 14, genauer an deren Antigenen 15 an, so dass nunmehr aufgrund der Magnetkraft und Wechselwirkung zwischen den magnetischen Partikeln 32 und dem durch die Magneten 33 ausgebildeten Magnetfeld mit den Antikörpern 13 auch die Tumorzellen 14 im Bereich der Einfanganordnung zurückgehalten werden. Durch die Einfanganordnung strömt dann weiter lediglich noch das Blut mit seinen weiteren und gewünschten Bestandteilen, nämlich den roten Blutkörperchen 16 und den weißen Blutkörperchen 17, wie das in dem vergrößerten Ausschnitt der Situation in der Leitung 5 in der Figur oben dargestellt ist. If the blood supplied to tumor cells 14 via line 2, as illustrated in the enlarged view, now passes the capture arrangement 3 in its composition as shown on the left in the enlarged illustration in the direction of flow illustrated by arrows 56, the blood which has flowed through them onto the magnetic particles 32 in the direction of the arrow 57, so opposite to the flow direction 56 of the magnetic force acting in the area held, otherwise free-moving antibody 13 to the tumor cells 14, more specifically to their antigens 15, so now now due to the magnetic force and interaction between the magnetic particles 32 and the magnetic field 33 formed by the magnetic field with the antibodies 13 and the tumor cells 14 are retained in the catcher. The trapping arrangement then continues to flow only the blood with its other and desired constituents, namely the red blood cells 16 and the white blood cells 17, as shown in the enlarged detail of the situation in the line 5 in the figure above.

Eine Abwandlung dieses Prinzips mit anders aufgebauter Geometrie ist in Fig. 7 dargestellt. Dort werden über ein durch die Magneten 33 quer zu der Bewegungsrichtung des Blutes ausgebildetes Magnetfeld die mit den magnetischen Partikeln 32 versehenen Antikörper 13 durch eine Öffnung 34 in der Hauptströmungsröhre 35 in einen Nebenstrom geleitet und über eine Pumpe 36 zurückgepumpt und wiederum in die Hauptströmungsröhre 35 eingebracht. Nach dem wie oben geschilderten Prinzip docken auch hier die mit den magnetischen Partikeln 32 verbundenen Antikörper 13 an den entsprechenden Antigenen 15 der Tumorzellen 14 an, so dass auch die Tumorzellen 14 durch die Öffnung 34 in den Nebenstrom gerissen werden aufgrund der Wirkung des Magnetfeldes. Der Pfeil 48 symbolisiert hier die aufgrund des Magnetfeldes auf die mit den magnetischen Partikeln 32 verbundenen Antikörper 13 wirkende Kraft. Diese mit magnetischen Partikeln 32 verbundenen Antikörper 13 werden gebunden im Magnetfeld und umgewälzt durch die Pumpe 36 in einem Kreislauf gehalten. Grundsätzlich ist es dabei möglich, mit den mit magnetischen Partikeln 32 verbundenen Antikörpern 13 auch die eingefangenen Tumorzellen 14 über die Pumpe 36 in einer Zirkulation in der Hauptströmungsröhre 35 zu halten und fortwährend im Kreislauf durch die Öffnung 34 wieder in den Nebenstrom abzuleiten. So würden sich an dieser Stelle Tumorzellen 14 akkumulieren. Um jedoch die Gefahr, eines zufälligen und ungewollten Verlustes einer noch lebenden Tumorzelle 14 in Richtung des abströmenden Blutes zu verhindern, kann zusätzlich im Nebenstrom in einem Bereich 54 eine Einrichtung zum Abtöten oder Schädigen der Tumorzellen vorgesehen sein, z.B. durch kurzreichweitige radioaktive Bestrahlung 55. A modification of this principle with differently constructed geometry is shown in FIG. There, the magnetic particles 33 provided with the magnetic particles 32 are passed through an opening 34 in the main flow tube 35 in a side stream and pumped back via a pump 36 and again introduced into the main flow tube 35 via a formed by the magnets 33 transverse to the direction of movement of the magnetic field , According to the principle described above, the antibodies 13 connected to the magnetic particles 32 also dock to the corresponding antigens 15 of the tumor cells 14 so that the tumor cells 14 are also torn into the secondary flow through the opening 34 due to the action of the magnetic field. Arrow 48 here symbolizes the force acting on the magnetic particles 32 connected to the magnetic particles 32 due to the magnetic field. These antibodies 13 connected to magnetic particles 32 are bound in the magnetic field and kept circulated by the pump 36. In principle, it is possible to hold with the magnetic particles 32 connected to antibodies 13 and the captured tumor cells 14 via the pump 36 in a circulation in the main flow tube 35 and continually divert in the circuit through the opening 34 back into the sidestream. Thus, tumor cells 14 would accumulate at this point. However, in order to prevent the risk of accidental and unintentional loss of a still living tumor cell 14 in the direction of the effluent blood, a means for killing or damaging the tumor cells can additionally be provided in sideways flow in a region 54, e.g. by short-range radioactive irradiation 55.

Das endgültige Entfernen der Antikörper und der mit Tumorzellen besetzten Antikörper aus dem Blutkreislauf und/oder der Behandlungseinheit kann abschließend erfolgen durch Veränderung des Wirkprinzips, hier beispielsweise durch Verstärkung des Wirkprinzips und insbesondere bei extrakorporaler Lage durch dadurch erfolgende hier magnetische Fixierung an der Wand des Hohlraumes. Aber auch das Hinzufügen eines anderen Wirkprinzips, z.B. eines mechanischen Filters mit Lücken, der die größeren Partikel mit Antikörpern zurückhält, die Blutzellen aber passieren lässt, wäre zur letztendlichen Entfernung der Tumorzellen aus dem Blutkreislauf bzw. aus der Behandlungseinheit möglich. Der mechanische Filter kann beispielsweise aus einer oder mehreren Membranen bestehen, aus Polymeren bestehen oder eine spezielle Molekularstruktur- und –anordnung haben.The final removal of the antibodies and the tumor cell-occupied antibodies from the bloodstream and / or the treatment unit can be done by altering the principle of action, here for example by enhancing the principle of action and especially in extracorporeal location by thereby taking place here magnetic fixation on the wall of the cavity. But also the addition of another principle of action, e.g. of a mechanical filter with gaps, which restrains the larger particles with antibodies but allows blood cells to pass, would be possible for the eventual removal of the tumor cells from the blood circulation or from the treatment unit. The mechanical filter may for example consist of one or more membranes, consist of polymers or have a special molecular structure and arrangement.

Wie bereits dargestellt können die Verbindungen zum Blutgefäßsystem durch Gefäßzugänge erfolgen, die starr sind (Kanülen u.a.), die flexibel sind (Schläuche, Katheter u.a.), die vorübergehend oder dauerhaft eingesetzt sind, die aus körperfremdem (z.B. Dacron-Prothesen wie bei Arterien-Bypässen u.a.) oder die aus körpereigenem Material (Venen, Arterien u.a.) bestehen.As already shown, the connections to the blood vessel system can be made by vascular accesses that are rigid (cannulae, etc.) that are flexible (tubing, catheters, etc.) that are temporarily or permanently inserted, which are made of foreign bodies (eg Dacron prostheses as in arterial bypasses Others) or from the body's own material (veins, arteries, etc.) exist.

Die vorstehende Beschreibung der Wirkprinzipien erfolgte bis dato unter vorrangiger Bezugnahme auf eine extrakorporale Vorrichtung. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, eine Entfernung von frei zirkulierenden Tumorzellen aus dem Blut intrakorporal vorzunehmen. Dabei sind grundsätzlich künstliche oder aus natürlichen Leitungssystemen künstlich aufgebaute Leitungssysteme möglich, die ähnlich wie eine groß ausgebildete extrakorporale Anordnung in miniaturisierter Weise implantiert und entsprechend mit Blutgefäßen des Patienten P verbunden werden für eine länger andauernde Behandlung. Auch ist es im Rahmen der Erfindung vorsehbar, kann in bestimmten Anwendungsfällen sogar deutlich zu bevorzugen sein, wenn eine entsprechende Behandlung unmittelbar in einem Blutgefäß durchgeführt wird, wobei die Einfanganordnung und ein Rückhaltebereich in dem Blutgefäß selbst ausgebildet werden. Diese Vorgehensweise hat den besonderen Vorteil, dass der gesamte Querschnitt eines durch ein solches Blutgefäß strömenden Blutstroms von der Behandlung erfasst wird und nicht lediglich ein geringer Teil, der in die künstlichen Leitungen abgezweigt wird. Wird ein solches System in einem großen Blutgefäß, z.B. der Aorta, angeordnet, so ergibt sich wegen der pro Zeiteinheit großen Menge des hier durchströmenden Blutes eine besonders hohe Wirkung und Effizienz. The above description of the principles of action has hitherto been made with particular reference to an extracorporeal device. However, it is also within the scope of the invention to perform a removal of free circulating tumor cells from the blood intracorporeally. In this case, artificial or natural conduit systems artificially constructed conduit systems are possible, which are implanted in a miniaturized manner similar to a large-scale extracorporeal arrangement and connected with blood vessels of the patient P for a longer-lasting treatment. Also, it is within the scope of the invention providable, may even be clearly preferred in certain applications, if a corresponding treatment is performed directly in a blood vessel, wherein the capture and a retention area are formed in the blood vessel itself. This procedure has the particular advantage that the entire cross-section of a blood stream flowing through such a blood vessel is detected by the treatment, and not just a small part, which is branched off into the artificial lines. When such a system is placed in a large blood vessel, e.g. The aorta, arranged, it is because of the per unit time large amount of blood flowing through here, a particularly high impact and efficiency.

Allerdings ist darauf zu achten, dass entsprechende Körper oder Strukturen zur Behandlung in den Blutstrom eingebracht werden, die den Blutstrom nicht zu sehr verlangsamen bzw. zu einem nicht hinnehmbaren Druckabfall führen. So können auch solche Systeme bevorzugt werden, die nicht den gesamten Gefäßquerschnitt und damit nicht den gesamten Blutstrom erfassen. Dies kann insbesondere dann erforderlich sein, wenn die Behandlungseinheit durch Strömungswiderstand zu einem Blutdruckabfall, und damit zu einer Minderdurchblutung und/oder reduzierten Leistungsfähigkeit in den nachfolgenden Geweben (z.B. Beine bei Einsatz in der Aorta) führen würde. Wenn die Behandlungseinheit nur mit einem Teil des Blutstromes in Verbindung kommt, kann durch längere Dauer der Behandlung wiederum der größte Teil des Blutes behandelt werden.However, care must be taken that appropriate bodies or structures are introduced into the blood stream for treatment, which do not slow down the blood flow too much or lead to an unacceptable pressure drop. Thus, it is also possible to prefer those systems which do not cover the entire vessel cross-section and thus not the entire blood stream. This may be necessary, in particular, if the treatment unit would lead, due to flow resistance, to a drop in blood pressure, and thus to reduced blood flow and / or reduced performance in the subsequent tissues (e.g., legs when used in the aorta). If the treatment unit is connected to only part of the bloodstream, the longer part of the treatment can again treat most of the blood.

In der Fig. 8 ist hier ein Prinzip dargestellt, bei dem als Beispiel wiederum mit Magnetfeldern gehaltene, mit magnetischen Partikeln 32 verbundene Antikörper 13 Verwendung finden. Diese werden durch entsprechend konfigurierte Magnetfelder, die hier schematisch durch geschlossene Linien 37 angedeutet sind, die den Strom, der durch einen das Magnetfeld erzeugenden Elektromagneten fließt, symbolisieren sollen, in der Position in dem Blutgefäß 40 zurückgehalten. Die Kraft, die das Magnetfeld auf die Partikel 32 und die mit diesen verbundenen Antikörper 13 ausübt, ist auch hier, wie durch den Pfeil 57 angedeutet und ähnlich dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6, der Strömungsrichtung (Pfeil 56) des Blutes entgegengerichtet. An den so in Position gehaltenen Antikörpern 13 docken sie an mit dem Blut transportierten und das Blutgefäß 40 an dieser Stelle passierenden Tumorzellen 14 an, genauer an den an diesen Tumorzellen 14 ausgebildeten Antigenen 15. Durch das Magnetfeld werden die Antikörper 13 mit daran festgelegten magnetischen Partikeln 32 in einem Rückhaltebereich festgehalten und mit ihnen auch die angedockten Tumorzellen 14. Zum Abschluss der Behandlung müssen, bevor das Magnetfeld abgeschaltet werden kann, die so eingefangenen Tumorzellen 14 aus dem Blutgefäß 40 entfernt werden. Hierzu wird, wie in der unteren Darstellung der Fig. 8 angedeutet, in das Blutgefäß 40 eine Sonde 38 eingeführt, mit einem magnetischen Sondenkopf 39. Dieser magnetische Sondenkopf 39 kann beispielsweise ein Permanentmagnet sein, aber auch ein Elektromagnet, der durch ein entsprechendes Beschalten mit Strom aktivierbar und deaktivierbar ist. Mit diesem magnetischen Sondenkopf 39 werden die magnetischen Partikel 32 an den Antikörper 13 angezogen, so dass diese Antikörper 13 und mit Ihnen auch die eingefangenen Tumorzellen 14 an dem Sondenkopf 39 anhaften bleiben und zusammen mit der Sonde aus dem Blutgefäß zurückgezogen und aus dem Körper des Patienten entfernt werden können. Nun kann das Magnetfeld abgeschaltet und nach Entfernen der Sonde 38 und Versorgen der Operationswunde die Behandlung abgeschlossen werden. FIG. 8 shows a principle in which, as an example, antibodies 13, which are in turn held with magnetic fields and are associated with magnetic particles 32, are used. These are retained in the position in the blood vessel 40 by appropriately configured magnetic fields, which are schematically indicated here by closed lines 37, which are intended to symbolize the current flowing through a solenoid generating the magnetic field. The force exerted by the magnetic field on the particles 32 and the antibodies 13 connected thereto is also here, as indicated by the arrow 57 and similar to the embodiment of FIG. 6, the flow direction (arrow 56) of the blood opposite. At the antibodies 13 thus held in position, they dock on tumor cells 14 transported with the blood and passing the blood vessel 40 at this point, more precisely on the antigens 15 formed on these tumor cells 14. The magnetic field causes the antibodies 13 to have magnetic particles attached thereto In order to complete the treatment, before the magnetic field can be switched off, the tumor cells 14 thus captured must be removed from the blood vessel 40. For this purpose, as indicated in the lower illustration of Fig. 8, inserted into the blood vessel 40, a probe 38, with a magnetic probe head 39. This magnetic probe head 39 may for example be a permanent magnet, but also an electromagnet, by a corresponding wiring with Power can be activated and deactivated. With this magnetic probe head 39, the magnetic particles 32 are attracted to the antibody 13 so that these antibodies 13 and also the trapped tumor cells 14 remain attached to the probe head 39 and withdrawn together with the probe from the blood vessel and out of the body of the patient can be removed. Now the magnetic field can be switched off and the treatment can be completed after removing the probe 38 and supplying the surgical wound.

Weitere Verfahren und Methoden des Einfangens von Tumorzellen extrakorporal oder interkorporal sind denkbar, die hier nicht näher gezeigt sind. So ist aufgrund des in den Figuren stets schematisch dargestellten Größenunterschiedes zwischen den normalen Blutbestandteilen, insbesondere rote Blutkörperchen 16 sowie weiße Blutkörperchen 17 einerseits und den deutlich größeren Tumorzellen 14 andererseits eine einfache physikalische Filtration mit z.B. einem Membranfilter möglich, die insbesondere in einer extrakorporalen Anordnung oder aber einer implantierten, jedoch über künstliche oder aus natürlichem Material künstlich nachgebildete Leitungen an den Blutkreislauf des Patienten angeschlossene Einfanganordnung denkbar ist. Auch können selektiv adhäsive Oberflächen, die z.B. aus speziellen Kunststoffen bzw. Kunstharzen gebildet sein können, zum Einsatz gelangen, wobei diese auch in einem Einsatz unmittelbar in einem Blutgefäß eines Patienten denkbar sind. Sofern solche Oberflächen zum Einsatz gelangen sollen, müssten sie an dem Blutgefäß des Patienten entsprechend verankert werden, z.B. mit einem gitterartigen Geflecht, welches sich ähnlich wie bei einem Stent an der Gefäßwand abstützt. Hier wäre dann allerdings für das vollständige System auch noch ein Mittel zum Entfernen eines solchen Implantats nach Ablauf der Behandlungsdauer vorzusehen, wobei dies wiederum u.a. Katheter, Schleusen oder Sonden sein können.Other methods and methods of trapping tumor cells extracorporeal or intercorporeal are conceivable, which are not shown in detail here. Thus, due to the size difference between the normal blood constituents, in particular red blood cells 16 and white blood cells 17 on the one hand and the significantly larger tumor cells 14 on the other hand always a simple physical filtration with e.g. a membrane filter is possible, which is conceivable especially in an extracorporeal arrangement or an implanted, but on artificial or natural material artificially reproduced lines to the blood circulation of the patient connected capture arrangement. Also, selectively adhesive surfaces, e.g. can be formed from special plastics or synthetic resins, are used, which are also conceivable in a use directly in a blood vessel of a patient. If such surfaces are to be used, they would need to be anchored to the patient's blood vessel, e.g. with a lattice-like mesh, which is similar to a stent supported on the vessel wall. In this case, however, a means for removing such an implant at the end of the treatment period would then also have to be provided for the complete system, this in turn u.a. Catheters, locks or probes can be.

Grundsätzlich ist es auch denkbar, in einer Einfanganordnung wie in der Fig. 1 schematisch dargestellt, eine andere als die bereits beschriebene physikalische Einrichtung zum Abtöten der Tumorzellen vorzusehen, und dies auch in anderen Ausführungsbeispielen als dem in Fig. 7 gezeigten und hierzu erläuterten. So können z.B. auch chemische bzw. pharmazeutische Mittel zum Abtöten der Zellen zum Einsatz kommen. In principle, it is also conceivable, in a capture arrangement as shown schematically in FIG. 1, to provide a physical means other than that already described for killing the tumor cells, and this also in other exemplary embodiments than that shown in FIG. 7 and explained therefor. Thus, e.g. also chemical or pharmaceutical means for killing the cells are used.

In Figur 10 sind in schematischen Darstellungen noch einmal die unterschiedlichen Möglichkeiten einer Bindung und Festlegung von Tumorzellen an einer Oberfläche 12 gezeigt. Darstellung a) symbolisiert noch einmal die Festlegung mittels Antikörpern 13, die an den Antigenen 15 der Tumorzellen 14 andocken (vergl. auch Fig. 2). Darstellung b) symbolisiert die Ausbildung einer Anhaftung vermittels auf der Oberfläche aufgebrachter großer oder langkettiger Moleküle 49, an denen die Tumorzellen verfangen und dort anhaften. Darstellung c) symbolisiert die Ausbildung entsprechender Haftschichten mit geeigneten, kleinen Molekülen 50. Die Größenangaben „groß“ und „klein“ im Hinblick auf die Moleküle versteht sich in Relation zu der Dimension der Tumorzellen 14. Große Moleküle 49 sind in ihrer Dimensionierung mindestens den Maßen der Tumorzellen 14 entsprechend, kleine Moleküle 50 hingegen, liegen deutlich unter den Abmessungen der Tumorzellen 14. Darstellung d) symbolisiert die Ausbildung einer Beschichtung mit allgemein adhäsiven Eigenschaften gegenüber den Tumorzellen 14. Darstellung e) schließlich versinnbildlicht eine Oberfläche mit einer Struktur, die z.B. geometrische Kopplungsbereiche 52 für die Tumorzellen 14 ausbildet oder durch die Struktur Tumorzellen besser bindet als normale Blutzellen.In FIG. 10, the different possibilities of binding and fixing tumor cells to a surface 12 are shown once again in schematic representations. Representation a) again symbolizes the determination by means of antibodies 13 which dock to the antigens 15 of the tumor cells 14 (see also FIG. 2). Representation b) symbolizes the formation of adhesion by means of large or long-chain molecules 49 applied to the surface, on which the tumor cells catch and adhere. Representation c) symbolizes the formation of corresponding adhesive layers with suitable, small molecules 50. The size specifications "large" and "small" with regard to the molecules is understood in relation to the dimension of the tumor cells 14. Large molecules 49 are at least the dimensions in their dimensions the tumor cells 14 correspondingly, small molecules 50, however, are well below the dimensions of the tumor cells 14. Representation d) symbolizes the formation of a coating with general adhesive properties against the tumor cells 14. Representation e) finally symbolizes a surface with a structure that eg forms geometric coupling regions 52 for the tumor cells 14 or through the structure binds tumor cells better than normal blood cells.

Der wesentliche Gedanke und Schritt der Erfindung beruht auf der Idee, Tumorzellen im Sinne einer echten Behandlung aus dem Blut eines Patienten zu entfernen und zwar soweit als möglich vollständig, um die Entstehung von Metastasen zu verhindern oder zu verzögern bzw. zu reduzierenThe essential idea and step of the invention is based on the idea of removing tumor cells in the sense of a true treatment from the blood of a patient as far as possible completely in order to prevent, delay or reduce the formation of metastases

Dabei haben Untersuchungsansätze die zusätzliche Möglichkeit aufgezeigt, dass durch ein Entfernen von Tumorzellen aus dem Blut die Konzentration von ggf. im Knochenmark vorhandenen Tumorzellen ebenfalls gesenkt werden könnte, da hier in einem gewissen Umfang ein Gleichgewicht zwischen im Knochenmark angelagerten, von Primärtumoren abgesonderten Tumorzellen und solchen im Blut frei zirkulierenden Tumorzellen zu erkennen zu sein scheint.Examination approaches have shown the additional possibility that the removal of tumor cells from the blood, the concentration of possibly present in the bone marrow tumor cells could also be reduced, since here to a certain extent a balance between deposited in the bone marrow, separated from primary tumors tumor cells and such seems to be recognizable in the blood circulating tumor cells.

Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße System und seine Verwendung neben dem Einsatz zur therapeutischen Behandlung auch für eine Diagnosestellung verwendet werden. Wenn insbesondere genügend Daten und Erfahrungen mit der Bindung verschiedener Tumorarten (z.B. Lungenkrebs, Darmkrebs, Brustkrebs, Melanom u.a.) an bestimmte einzelne oder Kombinationen von Antikörpern und/oder adhäsiven oder anders zirkulierende Tumorzellen bindenden Oberflächen vorliegen, kann z.B. mit einem Testmittel mit verschiedenen Rückhaltemitteln aus dem einzelnen oder der Kombination der Rückhaltemittel, die zirkulierende Tumorzellen gebunden haben, nicht nur das zu am besten geeignete Rückhaltemittel für die Behandlung bestimmt, sondern auch auf die Art des bei dem Patienten vorliegenden Tumors geschlossen werden, d.h. die Diagnose gestellt werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn die Ausbildungen des Tumors einer Operation oder Probengewinnung (Biopsie) oder anderen Maßnahmen nicht zugänglich sind, beispielsweise weil ein Tumor so in der Lunge oder einem anderen Organ gelegen ist, dass er weder von außen noch von innen (in diesem Beispiel über die Luftwege) erreicht werden kann. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnene Tumorzellen können auch für weitere Maßnahmen und Verwendungen bereitgestellt werden.In principle, the system according to the invention and its use, in addition to the use for therapeutic treatment, can also be used for a diagnosis. In particular, when there is sufficient data and experience with the binding of various types of tumors (e.g., lung cancer, colon cancer, breast cancer, melanoma, and the like) to certain individual or combination of antibodies and / or adhesive or other circulating tumor cell-binding surfaces, e.g. with a test agent comprising various restraining agents from the single or combination of restraining agents which have bound circulating tumor cells, not only determines the most suitable retention agent for the treatment, but also the nature of the tumor present in the patient, i. the diagnosis can be made. This may be particularly advantageous if the tumor's formations are inaccessible to surgery or sample collection (biopsy) or other measures, for example because a tumor is located in the lungs or other organ such that it is neither external nor internal (in this example via the airways) can be achieved. Tumor cells obtained by the method according to the invention can also be provided for further measures and uses.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 Zugang1 access

2 Leitung2 line

3 Einfanganordnung3 trap assembly

4 Blutpumpe4 blood pump

5 Leitung5 line

6 Zugang6 access

7 Zuleitung7 lead

8 Dosierspritze8 Dosierspritze

9 Drucksensor9 pressure sensor

10 Luftdetektor10 air detector

11 Klemme11 terminal

12 Oberfläche12 surface

13 Antikörper13 antibody

14 Tumorzelle14 tumor cell

15 Antigen15 antigen

16 rote Blutkörperchen16 red blood cells

17 weiße Blutkörperchen17 white blood cells

18 Pfeil18 arrow

19 Düse19 nozzle

20 Pfeil20 arrow

21 Laserstrahl21 laser beam

22 Tropfen22 drops

23 Auslass23 outlet

24 Pfeil24 arrow

25 Platte25 plate

26 Platte26 plate

27 Filtereinsatz27 filter element

28 Faserbündel28 fiber bundles

29 Fasern29 fibers

30 Polypropylenstrang30 polypropylene strand

31 Bett31 bed

32 magnetische Partikel32 magnetic particles

33 Magnet33 magnet

34 Öffnung34 opening

35 Hauptströmungsröhre35 main flow tube

36 Pumpe36 pump

37 Linie37 line

38 Sonde38 probe

39 Sondenkopf39 probe head

40 Blutgefäß40 blood vessel

41 Venenwand41 vein wall

42 Katheter42 catheter

43 Katheter43 catheter

44 mit Tumorzellen beladenes Blut44 blood loaded with tumor cells

45 gereinigtes Blut45 purified blood

46 Ballon46 balloon

47 Ballon47 balloon

48 Pfeil48 arrow

49 große Moleküle49 large molecules

50 kleine Moleküle50 small molecules

51 Beschichtung51 coating

52 Kopplungsbereich52 coupling region

53 Partikel53 particles

54 Bereich54 area

55 radioaktive Bestrahlung55 radioactive irradiation

56 Pfeil56 arrow

57 Pfeil57 arrow

P PatientP patient

Claims (35)

Verfahren zur Verminderung des Risikos der Metastasenbildung bei Krebserkrankungen, wobei bei einem menschlichen oder tierischen Patienten aus dem Blutstrom in dem Blut zirkulierende, blutfremde Tumorzellen eingefangen und unschädlich gemacht, insbesondere entfernt und/oder geschädigt und/oder abgetötet, werden.A method of reducing the risk of metastasis in cancers, wherein in a human or animal patient from the bloodstream in the blood, blood-borne tumor cells are captured and rendered harmless, in particular removed and / or damaged and / or killed. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, eine extrakorporale Einfanganordnung vorgesehen und mit dem Blutkreislauf des Patienten so verbunden wird, dass sie von dem Blutstrom durchflossen ist, und dass die Tumorzellen in der extrakorporalen Einfanganordnung eingefangen werden.A method according to claim 1, characterized in that an extracorporeal capture arrangement is provided and connected to the bloodstream of the patient so that it is traversed by the bloodstream, and that the tumor cells are trapped in the extracorporeal capture arrangement. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, eine intrakorporale Einfanganordnung vorgesehen und in ein Blutgefäß des Blutkreislaufs des Patienten eingebracht und dort festgehalten wird, so dass sie von dem Blutstrom durchflossen bzw. umströmt ist, und dass die Tumorzellen in der intrakorporalen Einfanganordnung eingefangen werden.A method according to claim 1, characterized in that an intracorporeal capture arrangement is provided and introduced into a blood vessel of the patient's bloodstream and held there so that it is flowed through by the bloodstream and the tumor cells are captured in the intracorporeal capture arrangement. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer vorgegebenen Verweildauer die intrakorporale Einfanganordnung aus dem Blutgefäß entfernt und gegebenenfalls durch eine neue intrakorporale Einfanganordnung ersetzt wird.A method according to claim 3, characterized in that after a predetermined residence time the intracorporeal capture assembly is removed from the blood vessel and optionally replaced by a new intracorporeal capture arrangement. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Ersetzen der intrakorporalen Einfanganordnung eine neue intrakorporale Einfanganordnung mit einem gegenüber der vorherigen intrakorporalen Einfanganordnung anderen Wirkprinzip eingesetzt wird.A method according to claim 4, characterized in that when replacing the intrakorporalen capture a new intracorporal capture device is used with a relation to the previous intracorporal capture other working principle. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einfangen der Tumorzellen an die Tumorzellen andockende Antikörper verwendet werden.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that for capturing the tumor cells to the tumor cells docking antibodies are used. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antikörper mit gegenüber Blutzellen größeren Mikrokörpern fest verbunden sind, und dass in der Einfanganordnung ein Filtersystem angelegt ist, in dem die gegenüber Blutzellen größeren Mikropartikel mit Antikörpern und ggf. eingefangenen Tumorzellen zurückgehalten werden, welches die Blutzellen aber durchströmen können.A method according to claim 6, characterized in that the antibodies are fixedly connected to blood cells larger microbodies, and that in the capture arrangement, a filter system is created in which the blood cells larger microparticles with antibodies and possibly captured tumor cells are retained, which the blood cells but can flow through. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Antikörper in der Einfanganordnung festgehalten sind.A method according to claim 6, characterized in that the antibodies are held in the capture arrangement. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Antikörper mit magnetischen Mikrokörpern fest verbunden sind und dass in der Einfanganordnung ein Magnetfeld angelegt wird, welches die Antikörper darin zurückhält.A method according to claim 8, characterized in that the antibodies are firmly connected to magnetic microbodies and that in the capture arrangement, a magnetic field is applied which retains the antibodies therein. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einfangen der Tumorzellen in der Einfanganordnung ein mechanischer Filter verwendet wird, der so dimensioniert ist, dass er Tumorzellen zurückhält, die weiteren, gegenüber den Tumorzellen kleineren Bestandteile des Blutes jedoch passieren lässt.Method according to one of claims 2 to 5, characterized in that for trapping the tumor cells in the capture arrangement, a mechanical filter is used, which is dimensioned so that it retains tumor cells, but the other, compared to the tumor cells smaller components of the blood passes. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum Einfangen der Tumorzellen in der Einfanganordnung wenigstens eine für die einzufangenden Tumorzellen selektiv adhäsive Oberfläche verwendet wird.Method according to one of Claims 2 to 5, characterized in that at least one surface which is selectively adhesive to the tumor cells to be captured is used to trap the tumor cells in the capture arrangement. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein erstes Testmittel mit mehreren unterschiedlich ausgebildeten Rückhaltemitteln mit den im Blut des Patienten zirkulierenden Tumorzellen in Kontakt gebracht wird, um aus den Rückhaltemitteln ein für das Einfangen der zirkulierenden Tumorzellen am besten geeignetes Rückhaltemittel zu bestimmen, und dass in einem weiteren Schritt die Einfanganordnung für die weitere Behandlung mit dem bzw. den am besten geeigneten Rückhaltemittel(n) ausgestattet wird.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that in a first step, a first test agent with a plurality of differently formed retaining means is brought into contact with the circulating in the blood of the patient tumor cells to from the restraining means for the capture of the circulating tumor cells on to determine the most suitable retaining means, and that in a further step the catching arrangement is equipped with the most suitable retention means (s) for further treatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt ein erstes Testmittel mit mehreren unterschiedlich ausgebildeten Rückhaltemitteln mit aus einer Gewebeprobe aus dem Patienten stammenden Tumorzellen in Kontakt gebracht wird, um aus den Rückhaltemitteln ein für das Einfangen der Tumorzellen am besten geeignetes Rückhaltemittel zu bestimmen, und dass in einem weiteren Schritt die Einfanganordnung für die weitere Behandlung mit dem bzw. den am besten geeigneten Rückhaltemittel(n) ausgestattet wird.Method according to one of claims 2 to 11, characterized in that in a first step, a first test agent with a plurality of differently formed retaining means is brought out of a tissue sample from the patient's tumor cells in contact to from the restraining means for the capture of the tumor cells on to determine the most suitable retaining means, and that in a further step the catching arrangement is equipped with the most suitable retention means (s) for further treatment. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Schritt ein zweites mit den gleichen unterschiedlichen Rückhaltemitteln, die das erste Testmittel aufweist, versehenes Testmittel mit dem Blut des Patienten in Kontakt gebracht wird und dass in dem weiteren Schritt die Einfanganordnung für die weitere Behandlung mit dem bzw. den Rückhaltemittel(n) ausgestattet wird, welche bzw. welches zugleich eine hohe Anzahl der Tumorzellen an sich gebunden hatte(n) und zugleich eine geringe Menge Blutzellen eingefangen hatte(n).Method according to one of claims 12 or 13, characterized in that in the first step a second test means provided with the same different restraining means comprising the first test means is brought into contact with the blood of the patient and in the further step the catching arrangement for the further treatment with the retention agent (s), which at the same time had bound a high number of the tumor cells and at the same time captured a small amount of blood cells (s). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eingefangenen Tumorzellen vor oder nach einem Entfernen aus dem Blutstrom des Patienten abgetötet oder geschädigt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the captured tumor cells are killed or damaged before or after removal from the bloodstream of the patient. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Tumorzellen aus dem arteriellen Blutstrom des Patienten entfernt werden.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the tumor cells are removed from the arterial blood stream of the patient. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Patienten zumindest einmalig vor oder während des Entfernens oder nach dem Entfernen der Tumorzellen ein die Bildung von Blutgerinnseln hemmendes Mittel verabreicht wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the patient at least once before or during the removal or after the removal of the tumor cells, a blood clot inhibiting agent is administered. System zum Entfernen von blutfremden, im Blut eines menschlichen oder tierischen Patienten (P) zirkulierenden Tumorzellen (14) aus dem Blutkreislauf mit:System for removing blood-related tumor cells (14) circulating in the blood of a human or animal patient (P) from the bloodstream, comprising: a) einem Mittel zum Ausbilden eines mit einem Zulauf für aus dem Kreislauf des Patienten (P) zuströmendes Blut und einem Ablauf für abströmendes und in dem Kreislauf des Patienten weitergeführtes Blut versehenen Rückhaltebereichs für Tumorzellen (14) in einem von dem Blut des Patienten durchströmten, in den Kreislauf des Patienten (P) integrierten Hohlraum, a) means for forming a tumor cell (14) retaining region provided with an inlet for blood flowing out of the circulation of the patient (P) and an outlet for blood flowing away and continuing in the circulation of the patient in a blood flow through the patient; in the patient's circulation (P) integrated cavity, b) einem Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben in dem Rückhaltebereich.b) means for trapping circulating tumor cells (14) and retaining them in the retention area. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem ein die Bildung von Blutgerinnseln hemmendes Mittel enthält.A system according to claim 18, characterized in that it also contains a blood clot inhibiting agent. System nach einem der Ansprüche 18 oder 19, gekennzeichnet durch einen außerhalb des Körpers des Patienten auszubildenden Rückhaltebereich (3).System according to one of claims 18 or 19, characterized by a retention area (3) to be formed outside the body of the patient. System nach einem der Ansprüche 18 oder 19, gekennzeichnet durch einen innerhalb des Körpers des Patienten auszubildenden Rückhaltebereich.System according to one of claims 18 or 19, characterized by a retention area to be formed within the body of the patient. System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, gekennzeichnet durch Mittel (33) zum Erzeugen eines Magnetfeldes als Mittel zum Ausbilden eines Rückhaltebereichs sowie durch an die Tumorzellen (14) ankoppelbare und wenigstens in einem Abschnitt magnetische Elemente als Mittel zum Einfangen von Tumorzellen(14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich.System according to one of Claims 18 to 21, characterized by means (33) for generating a magnetic field as a means for forming a retention region and by means of elements which can be coupled to the tumor cells (14) and at least in one section as means for capturing tumor cells (14). and retaining them in the retention area. System nach Anspruch 22, gekennzeichnet, durch mit magnetischen Mikro- oder Nanokörpern (32) fest verbundene Antikörper (13) als Mittel zum Einfangen von Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich.A system according to claim 22, characterized by antibodies (13) firmly attached to magnetic micro or nanobodies (32) as means for trapping tumor cells (14) and retaining them in the retention area. System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einfangen von Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich Antikörper (13) enthält.A system according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the means for trapping tumor cells (14) and retaining them in the retention area contains antibody (13). System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einfangen von Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich wenigstens eine zum Kontakt mit dem Blut vorgesehene, für die einzufangenden Tumorzellen selektiv adhäsive Oberfläche (12) aufweist.System according to one of claims 18 to 21, characterized in that the means for trapping tumor cells (14) and retaining them in the retention region at least one intended for contact with the blood, for the tumor cells to be trapped selectively adhesive surface (12). System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einfangen von Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich einen Filter (27) mit Öffnungen aufweist, die im Querschnitt kleiner sind als die einzufangenden Tumorzellen, aber größer als die weiteren Bestandteile des Blutes.A system according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the means for trapping tumor cells (14) and retaining them in the retention area comprises a filter (27) having openings smaller in cross-section than the tumor cells to be trapped but larger than the ones other components of the blood. System nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einfangen von Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben im Rückhaltebereich einen Filter (27) mit Öffnungen aufweist, die im Querschnitt kleiner sind als zum Einfangen der die Tumorzellen vorgesehene Partikel, aber größer als die weiteren Bestandteile des Blutes.A system according to any one of claims 18 to 21, characterized in that the means for trapping tumor cells (14) and retaining them in the retention area comprises a filter (27) having openings which are smaller in cross section than for trapping the particles provided for the tumor cells, but bigger than the other components of the blood. System nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass der Filter aus einer oder mehreren Membranen besteht, aus Polymeren besteht oder eine spezielle Molekularstruktur- und –anordnung aufweist.System according to one of claims 26 or 27, characterized in that the filter consists of one or more membranes, consists of polymers or has a special molecular structure and arrangement. System nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Gehäuse mit einer Einströmöffnung und einer Ausströmöffnung, eine an einem ersten Ende mit der Einströmöffnung verbundene, an einem zweiten Ende ein erstes Zuwegmittel zum Schaffen eines Zuganges (1) zu einem Blutgefäß aufweisende Zuleitung (2) und eine an einem ersten Ende mit der Ausströmöffnung verbundene, an einem zweiten Ende ein zweites Zuwegmittel zum Schaffen eines Zuganges (6) zu einem Blutgefäß aufweisende Ableitung (5) aufweist, wobei in dem Gehäuse der Rückhaltebereich ausgebildet und das Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben angeordnet sind.A system according to any one of claims 18 to 28, characterized in that it comprises a housing having an inflow opening and an outflow opening, a first end connected to the inflow opening, a first access means at a second end for providing an access (1) to a blood vessel comprising a supply line (2) and a at a first end connected to the discharge port, at a second end a second Zuwegmittel for providing an access (6) to a blood vessel having discharge (5), wherein formed in the housing of the retaining portion and the means for trapping circulating tumor cells (14) and retaining them. System nach einem der Ansprüche 18 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben in dem Rückhaltebereich ein in ein Blutgefäß (40) des Patienten verbringbares, zumindest temporär dort lokal in dem Rückhaltebereich eingegrenzt festhaltbares Mittel ist.A system according to any one of claims 18 to 28, characterized in that the means for trapping circulating tumor cells (14) and retaining them in the retention area comprises a means, which is at least temporarily fixed locally in the retention area and can be brought into a blood vessel (40) of the patient is. System nach Anspruch 30, gekennzeichnet durch ein Mittel (38, 39) zum Entfernen des Mittels zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14) und Zurückhalten derselben aus dem Blutgefäß (40) und Körper des Patienten.A system according to claim 30, characterized by means (38, 39) for removing the means for capturing circulating tumor cells (14) and retaining them from the blood vessel (40) and body of the patient. System nach einem der Ansprüche 18 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass es ein Mittel zum Abtöten und/oder Schädigen der Tumorzellen (14) enthält.System according to one of claims 18 to 31, characterized in that it contains a means for killing and / or damaging the tumor cells (14). System nach einem der Ansprüche 18 bis 32, gekennzeichnet durch ein Testmittel mit unterschiedlich ausgebildeten Mitteln zum Einfangen der Tumorzellen (14), welches Testmittel insgesamt in den Rückhaltebereich einbringbar ist.System according to one of claims 18 to 32, characterized by a test means with differently designed means for trapping the tumor cells (14), which test agent is collectively in the retention area can be introduced. System zum Entfernen von blutfremden, im Blut eines menschlichen oder tierischen Patienten (P) zirkulierenden Tumorzellen (14) aus dem Blutkreislauf mit einem Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14), welches Mittel Mikro- und/oder Nanopartikel (32, 53) enthält, die frei in den Blutkreislauf des Patienten (P) einbringbar sind und Mittel zum Binden von Tumrozellen (14) aufweisen, wobei die Mittel zum Einfangen von zirkulierenden Tumorzellen (14) im Körper des Patienten resorbierbar sind.A system for removing blood-related tumor cells (14) circulating in the blood of a human or animal patient (P) with a means for capturing circulating tumor cells (14) which contains means of micro- and / or nanoparticles (32, 53) which are freely insertable into the bloodstream of the patient (P) and comprise means for binding tumor cells (14), the means for capturing circulating tumor cells (14) being resorbable in the body of the patient. System zum Unterdrücken von Metastasenbildung durch Einfangen zirkulierender Tumorzellen (14) aus dem Blutkreislauf des Patienten (P) und/oder der das Blut aus dem Tumor und seiner Umgebung abführenden Vene.A system for suppressing metastasis by capturing circulating tumor cells (14) from the patient's bloodstream (P) and / or the vein draining blood from the tumor and its surroundings.
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