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DE19857618A1 - Methods of locating foci of disease - Google Patents

Methods of locating foci of disease

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DE19857618A1
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Georg S Wengler
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Abstract

The invention relates to a method for localizing sites of disease in human or animal bodies, according to which the patient's immune-defense cells are combined with the corresponding antibodies to form a cell-antibody complex, the antibodies being labelled with contrast particles. The site of disease is determined by means of an imaging method which detects cell-antibody complexes which have migrated to the site of disease in the patient's body.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Lokalisierung von Krankheitsherden im Körper von menschlichen oder tierischen Patienten gemäß Anspruch 1.The invention relates to a method for localizing Foci of disease in the body of human or animal A patient according to claim 1.

Bei der Diagnose von Krankheiten kann beispielsweise durch die Entnahme von Blut oder Urin durch Labortests festge­ stellt werden, daß eine Krankheit im Körper eines Patienten vorliegt. Diese Untersuchung ergibt jedoch noch nicht zwangsläufig die genaue Stelle, an der der Krankheitsherd im Körper des Patienten liegt. Zur anatomischen Lokalisie­ rung der Krankheitsherde im Körper eines Patienten sind verschiedene bildgebende Verfahren bekannt. Hierzu gehören vor allem Ultraschalluntersuchungen, Röntgenverfahren, szintigraphische Verfahren und magnetische Resonanzbildge­ bung (MRI).When diagnosing diseases, for example, by the collection of blood or urine by laboratory tests represents a disease in a patient's body is present. However, this investigation does not yet result inevitably the exact place where the focus of the disease lies in the patient's body. For anatomical localization the focus of the disease in a patient's body known various imaging methods. This includes especially ultrasound examinations, X-ray procedures, scintigraphic processes and magnetic resonance imaging exercise (MRI).

Obwohl diese Verfahren generell gut funktionieren, ergeben sich dennoch die ein oder anderen Probleme in Bezug auf be­ stimmte Krankheitsbilder. Röntgen- und szintigraphische Verfahren sind mit Strahlenbelastung für den Patienten ver­ bunden und somit in ihrer Wiederholbarkeit limitiert.Although these procedures generally work well, they do nevertheless one or the other problems regarding be agreed clinical pictures. X-ray and scintigraphic Procedures are ver with radiation exposure for the patient bound and thus limited in their repeatability.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver­ fahren zur Lokalisierung von Krankheitsherden im Körper von menschlichen oder tierischen Patienten zu schaffen, das eine Alternative zu den bekannten Verfahren darstellt und insbesondere den Patienten möglichst weitgehend schont, keine radioaktive Belastung ergibt und die Lokalisierung von unterschiedlichen Krankheitsherden möglich macht. It is therefore an object of the present invention to provide a ver drive to localize foci of disease in the body of human or animal patient to create that represents an alternative to the known methods and especially sparing the patient as much as possible, there is no radioactive pollution and localization from different sources of disease.  

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruches 1.This problem is solved by the features of Claim 1.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich folgende Prinzi­ pien zunutze:
In einem erkrankten Patienten werden bei verschiedenen Krankheitsbildern Abwehrzellen zur Begrenzung und/oder Be­ seitigung dieser Krankheitsbilder eingesetzt. Abwehrzellen sind weiße Blutkörperchen, die in verschiedene Zellunter­ gruppen eingeteilt sind (siehe Tabelle auf Seite 8). Die Erkennung dieser einzelnen Zelltypen kann durch Oberflä­ chenstrukturen - kurz Antigene genannt - mittels spezifi­ scher Antikörper (Immungluboline sowohl monoklonal als auch polyklonal) erfolgen. Abwehrzellen kreisen im Blut wie auch im Gewebe und werden an Stellen mit entzündlichen Krank­ heitsherden rekrutiert (angesammelt). Abwehrzellen können daher durch eine Invivo-Reaktion (intravenöse Zufuhr von Antikörpern) oder eine Exvivo-Reaktion (Entnahme von Blut und Markierungsreaktion mit Antikörpern) zwischen Antikör­ per und entsprechendem Antigen markiert werden. Die ent­ sprechenden Antikörper werden zuvor mit magnetischen Parti­ keln versehen. Nach dieser Reaktion liegt ein Zell-Antikör­ per-Komplex direkt oder nach Reininjektion in den Patienten vor. Der genannte Zell-Antikörper-Komplex wandert im Blut­ kreis des Patienten aufgrund der Rekrutierung im Rahmen ei­ ner Immunreaktion gezielt zum Krankheitsherd. Nach Ablauf einer gewissen Zeit, die je nach Krankheit unterschiedlich sein kann und beispielsweise zwei oder mehr Tage betragen kann, können die mit den magnetischen Partikeln versehenen Zellen mit Hilfe einer Magnetfeld-Überwachungseinrichtung (MRI) im Körper des Patienten lokalisiert werden, wodurch wiederum der Krankheitsherd auf sehr exakte Art und Weise und üblicherweise mit hoher Genauigkeit ermittelt werden kann.
The method according to the invention takes advantage of the following principles:
In a sick patient, defense cells are used to limit and / or eliminate these clinical pictures in various clinical pictures. Defense cells are white blood cells that are divided into different cell groups (see table on page 8). These individual cell types can be identified by means of surface structures - called antigens for short - by means of specific antibodies (immunoglobolins both monoclonal and polyclonal). Defense cells circulate in the blood as well as in the tissue and are recruited (accumulated) in places with inflammatory foci. Defense cells can therefore be labeled by an invivo reaction (intravenous supply of antibodies) or an exvivo reaction (taking blood and labeling reaction with antibodies) between the antibody and the corresponding antigen. The corresponding antibodies are previously provided with magnetic particles. After this reaction, a cell antibody per complex is present in the patient directly or after reinjection. The cell-antibody complex mentioned migrates specifically to the focus of the disease in the patient's bloodstream due to recruitment as part of an immune reaction. After a certain period of time, which may vary depending on the illness and may, for example, be two or more days, the cells provided with the magnetic particles can be located in the patient's body with the aid of a magnetic field monitoring device (MRI), which in turn causes the focus of the illness can be determined in a very exact manner and usually with high accuracy.

Folgende sind die hauptsächlichen Vorteile des erfindungs­ gemäßen Verfahrens:
The following are the main advantages of the method according to the invention:

  • a) im Vergleich zu szintigraphischen und röntgenologischen Verfahren wird keinerlei Radioaktivität benötigt und der Körper des Patienten somit nicht belastet;a) compared to scintigraphic and radiological No radioactivity is required and the process Body of the patient thus not burdened;
  • b) die Handhabung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist äußerst sicher;b) is the handling of the method according to the invention extremely safe;
  • c) hohe Wiederholbarkeit der Ergebnisse des erfindungsgemä­ ßen Verfahrens;c) high repeatability of the results of the invention process;
  • d) es tritt keine Absorbierung in der Leber oder der Milz auf;d) there is no absorption in the liver or spleen on;
  • e) das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Möglichkeit einer topisch geführten Therapie;e) the method according to the invention includes the possibility topical therapy;
  • f) die verwendeten Substanzen (Zell-Antikörper-Komplexe) sind niedrig konzentriert.f) the substances used (cell-antibody complexes) are concentrated low.

Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbesondere für Krankheiten mit Entzündungsreaktionen, wie Infektionen, Tu­ more und Autoimmunerkrankungen. Beispiele hierfür sind Blinddarmentzündung, Morbus Crohn, Colitis-ulcerosa, Ab­ szesse, granulomathöse Krankheiten (TBC, Saorcoidose), Lun­ genentzündung.The method according to the invention is particularly suitable for Diseases with inflammatory reactions, such as infections, Tu more and autoimmune diseases. examples for this are Appendicitis, Crohn's disease, ulcerative colitis, Ab process, granulomathous diseases (TBC, Saorcoidose), Lun Genetic Inflammation.

Die Unteransprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen zum Inhalt. The subclaims have advantageous developments for Content.  

Ist die Krankheit beispielsweise durch eine Blut- oder Urinuntersuchung vom Prinzip her bekannt, können die dem Krankheitsbild zugeordneten Zellen gezielt mit zugeordneten Antikörpern mit der magnetischen Substanz versehen sein und gezielt die zugeordnete Zelle mit dem Antikörper verbunden werden.For example, is the disease caused by a blood or Urinalysis known in principle, can the Cells specifically associated with clinical picture with assigned Antibodies with the magnetic substance and selectively linked the assigned cell with the antibody become.

Ist lediglich bekannt, daß der Patient an sich krank ist, die Art der Krankheit jedoch nicht identifiziert, ist es ferner grundsätzlich möglich, beispielsweise nach gewissen Krankheitssymptomen eine Vielzahl von Zellen mit verschie­ dener Spezifität mit Antikörpern mit einer magnetischen Substanz zu versehen.If you only know that the patient is sick, however, the nature of the disease is not identified, it is also possible in principle, for example according to certain Disease symptoms a variety of cells with various whose specificity with antibodies with a magnetic To provide substance.

Als Antikörper können sowohl menschliche als auch tieri­ sche, insbesondere Maus, monoklonale wie auch polyklonale Antikörper zur Verwendung kommen.Both human and animal antibodies can be used as antibodies cal, especially mouse, monoclonal as well as polyclonal Antibodies are used.

Ferner ist es möglich, die jeweiligen Zellen auf direkte Art und Weise mit einem Antikörper mit magnetischer Sub­ stanz zu versehen, wie auch auf indirekte Art und Weise. Bei der indirekten Art wird zunächst ein monoklonaler Anti­ körper mit der Zelle verbunden und dann ein universeller monoklonaler oder polyklonaler Antikörper an den ersten An­ tikörper angelagert, wobei dieser zweite Antikörper mit ei­ ner magnetischen Substanz versehen ist. Der Vorteil dieses Verfahrens ist darin zu sehen, daß nur der zweite univer­ selle Antikörper und nicht eine Vielzahl von spezifischen Antikörpern mit der magnetischen Substanz versehen werden können muß.It is also possible to direct the respective cells Way with an antibody with magnetic sub stamping, as well as in an indirect way. With the indirect type, a monoclonal anti is first body connected to the cell and then a universal monoclonal or polyclonal antibodies to the first species antibodies attached, this second antibody with egg ner magnetic substance is provided. The advantage of this Procedure can be seen in the fact that only the second univer selle antibodies and not a variety of specific ones Antibodies are provided with the magnetic substance must be able to.

Als magnetische Partikel kommen vor allem paramagnetische, superparamagnetische und ferromagnetische Partikel in Frage. Die Injektion des Zell-Antikörper-Komplexes kann in­ travenös oder intramuskulär oder subcutan erfolgen.The main magnetic particles are paramagnetic, superparamagnetic and ferromagnetic particles in  Question. The injection of the cell-antibody complex can be done in travenous or intramuscular or subcutaneous.

Als Magnetfeld-Überwachungseinrichtung wird vorzugsweise eine Einrichtung mit einem dynamischen Magnetfeld verwendet (sogenannte MRI). Hierbei werden die Teilchen zunächst in einem statischen Feld ausgerichtet. Das dynamisch magneti­ sche Feld lenkt die Teilchen aus, was einen Impuls ergibt, dessen Rückstellzeit von der Einrichtung gemessen wird. Dies wiederum ergibt das Signal, das zur Lokalisierung des Krankheitsherdes herangezogen werden kann.As a magnetic field monitoring device is preferred uses a device with a dynamic magnetic field (so-called MRI). Here the particles are first in aligned with a static field. The dynamic magneti field deflects the particles, which gives an impulse, whose reset time is measured by the device. This in turn gives the signal needed to locate the Focus of disease can be used.

Der Zell-Antikörper-Komplex stellt beim erfindungsgemäßen Verfahren sozusagen ein "Kontrastmittel" dar, das jedoch gegenüber bisher bekannten Kontrastmitteln die eingangs be­ reits genannten Vorteile, vor allem die Abwesenheit jegli­ cher Radioaktivität, hat.The cell-antibody complex is in the invention Process is a "contrast medium", so to speak, but compared with previously known contrast media advantages already mentioned, especially the absence of any radioactivity.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung von Ausfüh­ rungsbeispielen anhand der Zeichnung. Es zeigt:Further details, features and advantages of the invention result from the following description of exec Examples based on the drawing. It shows:

Fig. 1 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung ei­ nes ersten möglichen Zell-Antikörper-Komplexes ge­ mäß vorliegender Erfindung, Fig. 1 shows a schematically highly simplified illustration of egg nes first possible cell-antibody complex accelerator as the present invention,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Typs von Zell-Antikörper-Komplexes, und Fig. 2 is a representation corresponding to Fig. 1 of a second type of cell-antibody complex, and

Fig. 3 eine schematisch stark vereinfachte Darstellung ei­ ner Magnetfeld-Überwachungseinrichtung zur Verwen­ dung beim erfindungsgemäßen Verfahren. Fig. 3 is a schematic, greatly simplified representation of egg ner magnetic field monitoring device for use in the inventive method.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Loka­ lisierung von Krankheitsherden im Körper von menschlichen oder tierischen Patienten wird zunächst dem Patienten Blut entnommen. Um die der Krankheit entsprechenden Antikörper beim erfindungsgemäßen Verfahren verwenden zu können, wer­ den diese mit einem magnetischen Partikel versehen, wozu nachfolgend auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen wird.To carry out the method according to the invention for the localization of disease sources in the body of human or animal patients, blood is first taken from the patient. In order to be able to use the antibodies corresponding to the disease in the method according to the invention, who provides them with a magnetic particle, for which reference is made below to FIGS. 1 and 2.

In Fig. 1 ist eine Zelle 1 dargestellt, die mit einem ent­ sprechenden Antikörper, der die nötige Spezifität für die jeweilige Krankheit hat, verbunden ist. Der Antikörper ist mit einem magnetischen Partikel 3 versehen (gelabelt). Der Zell-Antikörper-Komplex zirkuliert in der Blutbahn des Pa­ tienten zum Krankheitsherd, wo er mit Hilfe von MRI loka­ lisiert werden kann. Dies wiederum macht die Lokalisierung des Krankheitsherdes möglich.In Fig. 1, a cell 1 is shown, which is connected with a corresponding antibody, which has the necessary specificity for the respective disease. The antibody is provided with a magnetic particle 3 (labeled). The cell-antibody complex circulates in the patient's bloodstream to the focus of the disease, where it can be localized using MRI. This in turn makes it possible to localize the focus of the disease.

In Fig. 2 ist eine zweite Art von Zell-Antikörper-Komplex dargestellt. Wiederum ist eine Zelle 1 vorgesehen, die zu­ nächst mit einem ersten Antikörper 2 verbunden wird. An den Antikörper 2 wird ein zweiter Antikörper 4 universeller Art angelagert, der wiederum mit der magnetischen Substanz 3 versehen ist.In FIG. 2, a second type of cell-antibody complex is shown. Again, a cell 1 is provided, which is first connected to a first antibody 2 . A second antibody 4 of universal type is attached to the antibody 2 , which in turn is provided with the magnetic substance 3 .

In Fig. 3 ist in schematisch vereinfachter Darstellung ein Patient P dargestellt, dem hier zuvor Blut entnommen worden ist. Die in den Patienten P reinjizierten Zell-Antikörper- Komplexe wandern in der Blutbahn beispielsweise zu einem Krankheitsherd K, der mittels einer MRI M lokalisiert wer­ den kann. Die MRI M weist schematisch vereinfacht darge­ stellte Magneten 5 und 6 auf, die mit einer Überwachungs- und Signalverarbeitungseinheit 7 in Wirkverbindung stehen. Die Magneten 5 und 6 können beispielsweise ein sta­ tisch/dynamisches Magnetfeld in der zuvor beschriebenen Art und Weise erzeugen, um die zum Krankheitsherd K gewanderten Zell-Antikörper-Komplexe lokalisieren zu können.A patient P is shown in a schematically simplified representation in FIG. 3, from whom blood has previously been taken. The cell-antibody complexes reinjected in the patient P migrate in the bloodstream, for example, to a focus of disease K, which can be localized by means of an MRI M. The MRI M has schematically simplified magnets 5 and 6 , which are operatively connected to a monitoring and signal processing unit 7 . The magnets 5 and 6 can, for example, generate a static / dynamic magnetic field in the manner described above in order to be able to localize the cell-antibody complexes which have migrated to the disease site K.

In der nachfolgenden Tabelle sind Zellen, insbesondere Ab­ wehrzellen, mit ihren spezifischen Antigenen zusammenge­ stellt, die vorzugsweise bei der Durchführung des erfin­ dungsgemäßen Verfahrens zur Anwendung kommen.
The table below shows cells, in particular defense cells, with their specific antigens, which are preferably used when carrying out the process according to the invention.

Claims (9)

1. Verfahren zur Lokalisierung von Krankheitsherden im Körper von menschlichen oder tierischen Patienten mit folgenden Verfahrensschritten:
  • - Verbinden eines Antikörpers mit einem magnetischen Partikel;
  • - Verbinden der der Krankheit entsprechenden Zellen, insbesondere Abwehrzellen, mit dem zugeordneten Anti­ körper zu einem Zell-Antikörper-Komplex;
  • - Lokalisieren des zum Krankheitsherd gewanderten Zell- Antikörper-Komplexes im Körper des Patienten durch eine Magnetfeld-Überwachungseinrichtung (MRI).
1. Method for localizing foci of disease in the body of human or animal patients with the following procedural steps:
  • - connecting an antibody with a magnetic particle;
  • - Connect the cells corresponding to the disease, in particular immune cells, with the associated antibody to form a cell-antibody complex;
  • - Localization of the cell-antibody complex migrated to the focus of the disease in the patient's body by means of a magnetic field monitoring device (MRI).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß folgende Verfahrensschritte durchgeführt werden:
  • - Entnahme von Blut des kranken Patienten und Verbinden der der Krankheit entsprechenden Zellen mit dem zuge­ ordneten einen magnetischen Partikel aufweisenden An­ tikörper zu einem Zell-Antikörper-Komplex (ex vivo- Verbindung); und
  • - Injizieren des Zell-Antikörper-Komplexes in den Pa­ tienten.
2. The method according to claim 1, characterized in that the following method steps are carried out:
  • - Taking blood from the sick patient and connecting the cells corresponding to the disease with the associated magnetic particle-containing antibody to form a cell-antibody complex (ex vivo connection); and
  • - Injecting the cell-antibody complex in the patient.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem magnetischen Partikel verbundene Antikörper direkt in den Körper des Patienten injiziert wird (in vivo-Verbindung). 3. The method according to claim 1, characterized in that the antibody associated with the magnetic particle injected directly into the patient's body (in vivo connection).   4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß beim Bekanntsein der Krankheit ge­ zielt die der Krankheit entsprechenden Zellen mit einem magnetischen Partikel tragende Antikörpern verbunden werden.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized ge indicates that when the disease is known ge targets the cells corresponding to the disease with a antibodies carrying magnetic particles become. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei nicht vorliegender Erkenntnis über die Krankheit eine Auswahl mehrerer grundsätzlich geeigneter Zellen mit magnetische Partikel tragenden Antikörpern verbunden werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized ge indicates that in the absence of knowledge a selection of several basically about the disease suitable cells with magnetic particles Antibodies are connected. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antikörper direkt mit dem magne­ tischen Partikel verbunden ist.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the antibody is directly in contact with the magne table particles is connected. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Antikörper direkt über einen zweiten universellen Antikörper mit dem ersten Antikör­ per verbunden ist.7. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized ge indicates that the antibody is directly over a second universal antibody with the first antibody connected by. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als magnetische Partikel paramagne­ tische, superparamagnetische oder ferromagnetische Par­ tikel verwendet werden.8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized characterized as paramagne as magnetic particles tables, superparamagnetic or ferromagnetic par article can be used. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Magnetfeld-Überwachungseinrich­ tung (MRI) eine ein dynamisches Magnetfeld erzeugende Einrichtung verwendet wird.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized ge indicates that as a magnetic field monitoring device device (MRI) which generates a dynamic magnetic field Facility is used.
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