Аппликатор и система для электропорации
Группа изобретений относится к электропорации для повышения проницаемости клеток-мишеней и введения пациенту различных лечебных средств локализованного действия. Аппликатор для электропорации содержит: управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, причем вводимая трубка образует прокалывающий кончик; исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена перемещаемой относительно управляющей части и вводимой трубки; электроды, включающие первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом упомянутые электроды выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом; и канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата. При этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении, а электроды и канал доставки лекарственного средства являются перемещаемыми относительно прокалывающего кончика и выполненными с возможностью проходить из прокалывающего кончика, когда электроды находятся в выпущенном положении. Также раскрывается система для электропорации. Группа изобретений обеспечивает возможность установки устройств для электропорации в этих труднодоступных областях. 2 н. и 31 з.п. ф-лы, 109 ил., 7 табл., 8 пр.
ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет следующих предварительных заявок на патент США: № 62/665553, поданной 2 мая 2018 г.; № 62/742684, поданной 8 октября 2018 г.; № 62/745699, поданной 15 октября 2018 г.; № 62/755001, поданной 2 ноября 2018 г. и № 62/824011, поданной 26 марта 2019 г., каждая из которых включена в данный документ посредством ссылки во всей полноте, как если бы они были полностью изложены в настоящем документе.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0002] Электрические поля можно применять для создания пор в клетках посредством процесса, известного как электропорация, для повышения проницаемости клеток-мишеней и введения пациенту различных лечебных средств локализованного действия. Существует необходимость в электропорационной терапии в труднодоступных областях тела, например, для лечения опухолей в легких, и существует необходимость в обеспечении большой области лечения, и при этом по-прежнему иметь возможность установки устройств для электропорации в этих труднодоступных областях. Также существует необходимость в применении различных лечебных препаратов и видов лечения с высокой степенью точности и минимальной инвазивностью.
[0003] Благодаря приложенным усилиям, изобретательности и инновациям многие из этих выявленных проблем были решены путем разработки решений, которые включены в варианты осуществления настоящего изобретения, многие примеры которых подробно описаны в данном документе.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ
[0004] В настоящем документе раскрыты системы для электропорации, аппликаторы, связанные способы лечения и применения и соответствующий аппарат. В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрен аппликатор для электропорации. Аппликатор может содержать управляющую часть, вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, и множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть исполнительного механизма может быть выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки. Множество электродов могут быть выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. В некоторых вариантах осуществления расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода может быть больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0005] В некоторых вариантах осуществления множество электродов могут быть полностью скрыты внутри вводимой трубки во втянутом положении. По меньшей мере часть первого электрода и второго электрода может быть выполнена так, что она проходит из вводимой трубки в смежную ткань в выпущенном положении.
[0006] В выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода может быть больше внешнего диаметра вводимой трубки.
[0007] В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка может содержать первый наклонный канал и второй наклонный канал, определенные на дистальном конце вводимой трубки. Каждый из первого наклонного канала и второго наклонного канала может быть ориентирован под острым углом к продольной оси вводимой трубки. Первый электрод может быть выполнен так, чтобы по меньшей мере частично проходить через первый наклонный канал в выпущенном положении. В некоторых вариантах осуществления второй электрод может быть выполнен так, чтобы по меньшей мере частично проходить через второй наклонный канал в выпущенном положении. Во втянутом положении первый электрод и второй электрод могут быть расположены параллельно друг другу внутри вводимой трубки. В выпущенном положении по меньшей мере часть первого электрода и по меньшей мере часть второго электрода могут быть расположены под соответствующими острыми углами первого наклонного канала и второго наклонного канала.
[0008] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать баллон, находящийся в зацеплении с первым электродом и вторым электродом. Баллон может быть расположен полностью внутри вводимой трубки во втянутом положении, и баллон может быть расположен по меньшей мере частично снаружи вводимой трубки в выпущенном положении.
[0009] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть первого электрода и второго электрода может содержать нитинол. Нитинол может быть выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда множество электродов находятся в выпущенном положении, и нитинол может быть выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
[0010] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать нитиноловую гильзу, прикрепленную к каждому из первого электрода и второго электрода, при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда множество электродов находятся в выпущенном положении, и при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
[0011] В некоторых вариантах осуществления первый электрод и второй электрод могут быть нелинейными.
[0012] Аппликатор может содержать держатель, расположенный с возможностью перемещения по меньшей мере частично внутри вводимой трубки. Каждый из первого электрода и второго электрода может быть расположен по меньшей мере частично внутри держателя. Держатель может определять первую часть, связанную с первым электродом, и вторую часть, связанную со вторым электродом, причем первая часть и вторая часть могут быть выполнены с возможностью радиального раздвижения друг от друга при перемещении из втянутого положения в раздвинутое положение. Аппликатор может содержать внутренний элемент, выполненный с возможностью получения усилия от исполнительного механизма для раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу. Аппликатор может содержать пружину, расположенную между первой частью и второй частью. Пружина может быть выполнена с возможностью раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью проточного соединения устройства доставки лекарственного средства с целевым участком посредством вводимой трубки аппликатора.
[0013] В некоторых вариантах осуществления исполнительный механизм может быть выполнен с возможностью смещения канала доставки лекарственного средства в направлении целевого участка. Канал доставки лекарственного средства может быть выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением канала доставки лекарственного средства и выпущенным положением канала доставки лекарственного средства одновременно с множеством электродов в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка определяет прокалывающий кончик на дистальном конце.
[0014] В другом варианте осуществления предлагается система для электропорации. Система может содержать аппликатор, который может содержать управляющую часть, вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, и множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. Система может дополнительно содержать эндоскоп, троакар или подобное приспособление, определяющие рабочий канал, генератор, электрически соединенный с множеством электродов, и устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал эндоскопа (например, гибкого эндоскопа, жесткого эндоскопа, троакара или подобного приспособления).
[0015] В контексте настоящего документа термин «управляющая часть» может относиться к управляемой пользователем части аппликатора, имеющей одно или более электрических и/или гидравлических соединений для приема электрических импульсов и/или одного или более лечебных препаратов соответственно. В контексте настоящего документа термин «вводимая трубка» может относиться к любой продолговатой полой части аппликатора, имеющей любую форму поперечного сечения, по меньшей мере часть которой выполнена с возможностью введения в пациента и посредством которой электрические импульсы и/или одно или более лечебных препаратов могут быть направлены к целевому участку, подлежащему лечению.
[0016] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки. Множество электродов могут быть выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. Расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода может быть больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. По меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора может быть выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал. Генератор может быть выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов.
[0017] В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода может быть больше внутреннего диаметра рабочего канала.
[0018] В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка и множество электродов могут быть выполнены с возможностью прохождения во втянутом положении через рабочий канал эндоскопа или подобного приспособления.
[0019] Система может содержать процессор, выполненный с возможностью обеспечения передачи генератором электрических сигналов на первый электрод и второй электрод и приема электрических сигналов, указывающих на полное сопротивление ткани, расположенной между первым электродом и вторым электродом.
[0020] В некоторых вариантах осуществления эндоскоп может представлять собой бронхоскоп.
[0021] В еще одном варианте осуществления может быть предусмотрен способ эндоскопического или лапароскопического лечения опухоли. Способ может включать введение эндоскопа или подобного приспособления в пациента до тех пор, пока дистальный конец эндоскопа не будет расположен смежно с целевым участком, введение части устройства доставки лекарственного препарата в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы часть устройства доставки лекарств была расположена смежно с целевым участком, введение лечебного средства в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства, извлечение части устройства доставки лекарственного средства из эндоскопа, введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком, доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке, и извлечение аппликатора и эндоскопа из тела пациента.
[0022] В другом варианте осуществления может быть предусмотрена система для электропорации. Система может содержать аппликатор, который может содержать управляющую часть, вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, и множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. Система может дополнительно содержать троакар, определяющий рабочий канал, генератор, электрически соединенный c множеством электродов, и устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал троакара. В некоторых вариантах осуществления троакар может быть выполнен с возможностью прокалывания или получения иным образом доступа к полости тела субъекта, подвергаемого контролируемой визуализации, для применения одного или более видов терапии.
[0023] В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере часть исполнительного механизма может быть выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки. Множество электродов могут быть выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. В некоторых вариантах осуществления расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. По меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора может быть выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал для доступа к висцеральному очагу поражения. Генератор может быть выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов.
[0024] В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы лечения висцерального очага поражения. Способы могут включать введение троакара в пациента до тех пор, пока дистальный конец троакара не будет расположен смежно с целевым участком с висцеральным очагом поражения; введение части устройства доставки лекарственного средства в рабочий канал троакара таким образом, чтобы часть устройства доставки лекарств была расположена смежно с целевым участком; введение лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства; извлечение части устройства доставки лекарственного средства из троакара; введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал троакара таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком; доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке; и извлечение аппликатора и троакара из тела пациента.
[0025] В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы лечения субъекта с опухолью. Способы включают введение субъекту эффективной дозы терапевтической молекулы и применение электропорационной терапии к опухоли. Электропорационная терапия может включать применение электрического импульса к опухоли с использованием любой из систем для электропорации, описанных в настоящем документе. Опухоль может быть злокачественной или доброкачественной. Опухоль может представлять собой без ограничения солидную опухоль, поверхностный очаг поражения, неповерхностный очаг поражения, висцеральный очаг поражения в пределах 15 см от поверхности тела или висцеральный очаг поражения. В некоторых вариантах осуществления описанные способы можно применять для лечения первичных опухолей, а также отдаленных опухолей и метастазов. В некоторых вариантах осуществления описанные способы обеспечивают уменьшение размера, циторедукцию или ингибирование роста опухоли, ингибирование роста раковых клеток, ингибирование или уменьшение метастазов, уменьшение или ингибирование развития метастатического рака и/или уменьшение вероятности рецидива рака у субъекта, страдающего раком. Опухоль не ограничивается определенным типом опухоли или рака.
[0026] В некоторых вариантах осуществления терапевтическую молекулу вводят через устройство доставки лекарственного средства аппликатора. Терапевтическая молекула может содержать вектор экспрессии, кодирующий терапевтический полипептид. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует одно или более из костимулирующего полипептида, иммуномодулирующего полипептида, иммуностимулирующего цитокина, ингибитора контрольных точек иммунного ответа, адъюванта, антигена или слитого полипептида на основе генетического адъюванта и антигена. Костимулирующая молекула может быть выбрана из группы, состоящей из следующего: агонистов GITR, CD137, CD134, CD40L и CD27. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует полипептид, содержащий CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4. Иммуностимулирующий цитокин может быть выбран из группы, состоящей из следующего: TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ и комбинации любых двух из TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует scFv анти-CD3, CXCL9 или scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует и scFv анти-CD3, и IL-12. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует IL-12 и CXCL9.
[0027] Способы могут дополнительно включать введение эффективной дозы ингибитора контрольных точек иммунного ответа субъекту. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят системно. Ингибитор контрольных точек иммунного ответа может кодироваться на векторе экспрессии, кодирующем иммуностимулирующий цитокин, или на втором векторе экспрессии, и доставляться в злокачественную опухоль с помощью электропорационной терапии. Ингибитор контрольных точек иммунного ответа можно вводить до электропорации иммуностимулирующего цитокина, одновременно с ней или после нее.
[0028] В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии содержит:
a) P - A - T- C,
b) P - A - T - B - T - C, или
c) P - C - T - A -T - B,
где P - промотор, T - элемент трансляционной модификации, A кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы или костимулирующую молекулу, B кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы или костимулирующую молекулу, и C кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0029] Способы также могут включать прокалывание ткани дистальным концом аппликатора для доступа к опухоли. Способы могут дополнительно предусматривать оптимизацию параметров электропорации с применением EIS.
[0030] В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы уменьшения вероятности рецидива роста опухолевых клеток в ткани млекопитающего. Способы могут включать введение терапевтической молекулы в опухоль и/или ткань границы опухоли и применение электропорационной терапии к опухоли и/или ткани границы опухоли с использованием любой из систем для электропорации, раскрытых в настоящем документе.
[0031] В некоторых вариантах осуществления введение терапевтической молекулы включает введение инъекцией вектора экспрессии, кодирующего терапевтическую молекулу, в опухоль и/или ткань границы опухоли. Электропорационную терапию можно применять до или после хирургической резекции или абляции роста опухолевых клеток.
[0032] В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы лечения субъекта с опухолью. Способы могут включать введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК и трансфекцию по меньшей мере одним лечебным препаратом на основе ДНК множества клеток опухоли с помощью аппликатора для электропорации и генератора. В некоторых вариантах осуществления генератор может подавать низковольтные электропорационные импульсы к опухоли с помощью аппликатора для электропорации. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере 4%, по меньшей мере 5%, по меньшей мере 6%, по меньшей мере 7%, по меньшей мере 8%, по меньшей мере 9% или по меньшей мере 10% опухолевых клеток в области лечения трансфицируют.
[0033] В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы предусматривают поле напряженностью 700 В/см или меньше. В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы предусматривают поле напряженностью 600 В/см или меньше. В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы предусматривают поле напряженностью 500 В/см или меньше. В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы предусматривают поле напряженностью 400 В/см или меньше.
[0034] В некоторых вариантах осуществления каждый низковольтный электропорационный импульс характеризуется продолжительностью 1 мс или больше. В некоторых вариантах осуществления каждый низковольтный электропорационный импульс характеризуется продолжительностью от 1 мс до 1 с.
[0035] В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы характеризуются напряжением 600 В или меньше. В некоторых вариантах осуществления низковольтные электропорационные импульсы характеризуются напряжением от 600 В до 5 В.
[0036] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью; и множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. По меньшей мере часть исполнительного механизма может быть выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки. В некоторых вариантах осуществления множество электродов могут быть выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. Расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода может быть больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. В некоторых вариантах осуществления генератор может быть электрически соединен с множеством электродов, и генератор может доставлять электрические сигналы к множеству электродов.
[0037] В некоторых вариантах осуществления предлагается способ лечения субъекта с опухолью. Способ может включать введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК, трансфекцию по меньшей мере одним лечебным препаратом на основе ДНК множества клеток опухоли с помощью аппликатора для электропорации и генератора, причем генератор выполнен с возможностью подачи высоковольтных электропорационных импульсов к опухоли с помощью аппликатора для электропорации, и причем 8-10% по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК трансфицируют клетки опухоли.
[0038] В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрен способ модуляции нечувствительности к ингибитору контрольных точек иммунного ответа у нечувствительного субъекта. Способ может включать введение нечувствительному субъекту по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа; введение инъекцией в опухоль у нечувствительного субъекта эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин; и применение электропорационной терапии к опухоли.
[0039] В некоторых вариантах осуществления способа опухоль может находиться в печени. В некоторых вариантах осуществления опухоль может представлять собой гепатоцеллюлярную карциному. В некоторых вариантах осуществления цитокин может быть выбран из группы, состоящей из следующего: TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ и комбинации любых двух из TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ. В некоторых вариантах осуществления цитокин может представлять собой IL-12. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, кодирующую CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4, можно вводить в опухоль печени.
[0040] В некоторых вариантах осуществления может быть предусмотрена система на основе троакара для электропорации. В некоторых вариантах осуществления система на основе троакара может содержать аппликатор, содержащий управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, при этом по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки; и множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, причем множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом. В некоторых вариантах осуществления расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. Система может дополнительно содержать троакар, определяющий рабочий канал, при этом по меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал. В некоторых вариантах осуществления система может содержать генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов. Система может дополнительно содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал троакара.
[0041] В одном аспекте настоящее изобретение относится к аппликатору для электропорации ткани. В некоторых вариантах осуществления аппликатор содержит управляющую часть, вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, и множество электродов. Множество электродов содержит первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. Множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительного механизма.
[0042] В некоторых вариантах осуществления расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка содержит канал доставки лекарственного средства, расположенный в ней, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью приема по меньшей мере одного лечебного препарата. В некоторых примерах канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью втягивания и выпускания с множеством электродов. В некоторых вариантах осуществления система содержит аппликатор и отдельный аппликатор для доставки лекарственного средства. В некоторых вариантах осуществления система содержит аппликатор и низковольтный генератор, функционально соединенный с аппликатором.
[0043] В одном аспекте настоящее изобретение относится к системе для электропорации ткани. В некоторых вариантах осуществления аппликатор системы содержит корпус с вводимой трубкой, исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с корпусом, и по меньшей мере один электрод. По меньшей мере один электрод включает первый электрод, имеющий первый кончик. По меньшей мере один электрод выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительного механизма. Генератор является низковольтным генератором и электрически соединен по меньшей мере с одним электродом.
[0044] В некоторых вариантах осуществления система содержит эндоскоп, выполненный с возможностью удаления вводимой трубки, расположенной в нем. В некоторых вариантах осуществления аппликатор содержит канал доставки лекарственного средства, расположенный в нем, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0045] В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани, такой как висцеральный очаг поражения. В некоторых вариантах осуществления способ включает введение эндоскопа в пациента до тех пор, пока дистальный конец эндоскопа не будет расположен смежно с целевым участком, содержащим пораженную ткань; введение части аппликатора в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы часть аппликатора была расположена смежно с целевым участком, при этом эндоскоп расположен смежно с целевым участком; введение по меньшей мере одного лечебного препарата в целевой участок через аппликатор; приведение в действие аппликатора для выпускания множества электродов аппликатора; и доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке.
[0046] В некоторых вариантах осуществления способ лечения пораженной ткани включает введение эндоскопа в пациента до тех пор, пока дистальный конец эндоскопа не будет расположен смежно с целевым участком, содержащим пораженную ткань; введение части устройства доставки лекарственного средства в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы часть устройства доставки лекарственного средства была расположена смежно с целевым участком, при этом эндоскоп расположен смежно с целевым участком; введение по меньшей мере одного лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства; извлечение части устройства доставки лекарственного средства из эндоскопа; введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком, при этом эндоскоп расположен смежно с целевым участком; доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке; и извлечение аппликатора и эндоскопа из пациента.
[0047] В некоторых вариантах осуществления способ лечения пораженной ткани включает введение устройства доставки лекарств в пациента до тех пор, пока часть устройства доставки лекарств не будет расположена смежно с целевым участком, содержащим пораженную ткань; введение лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства; извлечение устройства доставки лекарственного средства из пациента; введение эндоскопа в пациента до тех пор, пока дистальный конец эндоскопа не будет расположен смежно с целевым участком, содержащим пораженную ткань; введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал эндоскопа таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком, при этом эндоскоп расположен смежно с целевым участком; доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке; и извлечение аппликатора и эндоскопа из пациента.
[0048] В иллюстративном варианте осуществления способ лечения очага поражения в легком субъекта, который нечувствителен или спрогнозирован нечувствительным к терапии анти-PD-1 или анти-PD-L1, может включать введение в очаг поражения эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей IL-12; применение электропорационной терапии к очагу поражения; и введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа; причем применение электропорационной терапии включает применение электрического импульса к очагу с помощью системы для электропорации, содержащей аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. Система может дополнительно содержать генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0049] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0050] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, содержащее одно из жесткого троакара или гибкого эндоскопа, определяющего по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0051] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0052] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа к очагу.
[0053] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды, по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа или применения электропорационной терапии.
[0054] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды, по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа или применения электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0055] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0056] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0057] В некоторых вариантах осуществления по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0058] В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят системно.
[0059] В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа представляет собой антитело к PD-1 или антитело к PD-L1.
[0060] В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа содержит ниволумаб, пембролизумаб, пидилизумаб или MPDL3280A.
[0061] В другом иллюстративном варианте осуществления система для лечения очага поражения в легком субъекта, который нечувствителен или спрогнозирован нечувствительным к терапии анти-PD-1 или анти-PD-L1, может содержать аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и по меньшей мере одно устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей IL-12, и эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0062] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0063] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство для введения, содержащее одно из жесткого троакара или гибкого эндоскопа, определяющего по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0064] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одной плазмиды через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0065] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одной плазмиды к очагу поражения.
[0066] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или применения электропорационной терапии.
[0067] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0068] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. В некоторых вариантах осуществления электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0069] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0070] В некоторых вариантах осуществления по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0071] В еще одном иллюстративном варианте осуществления способ лечения очага поражения в легком субъекта может включать введение в очаг поражения эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата; применение электропорационной терапии к очагу поражения, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. Система может дополнительно содержать генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0072] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0073] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации может дополнительно содержать устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0074] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации может дополнительно содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения. В некоторых вариантах осуществления устройство для введения может содержать бронхоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0075] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0076] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0077] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0078] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0079] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0080] В некоторых вариантах осуществления введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин. По меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid. В некоторых вариантах осуществления введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата может дополнительно включать введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0081] В некотором варианте осуществления способ может включать введение части аппликатора в легкое субъекта через пищевод субъекта.
[0082] В другом иллюстративном варианте осуществления система для лечения очага поражения в легком субъекта может содержать аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0083] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0084] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0085] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения. Устройство для введения может содержать бронхоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0086] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного препарата, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0087] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0088] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0089] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0090] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0091] В иллюстративном варианте осуществления способ лечения висцерального очага поражения в поджелудочной железе субъекта может включать введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата; применение электропорационной терапии к висцеральному очагу поражения, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к висцеральному очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении. Система может дополнительно содержать генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом применение электрического импульса к висцеральному очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в висцеральном очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0092] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0093] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к висцеральному очагу поражения. В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения. В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0094] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к висцеральному очагу поражения.
[0095] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0096] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения висцерального очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0097] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0098] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0099] В некоторых вариантах осуществления введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин. По меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0100] В некоторых вариантах осуществления введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0101] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит прокалывающий кончик. Способ может дополнительно включать введение части аппликатора в желудок субъекта; прокалывание стенки желудка прокалывающим кончиком и перемещение множества электродов из втянутого положения в выпущенное положение.
[0102] В иллюстративном варианте осуществления система для лечения висцерального очага поражения в поджелудочной железе субъекта может содержать аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к висцеральному очагу поражения; и по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0103] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0104] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения. В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения. В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит бронхоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0105] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к висцеральному очагу поражения.
[0106] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0107] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения висцерального очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0108] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0109] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0110] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит прокалывающий кончик, выполненный с возможностью прокалывания стенки желудка субъекта для введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса в висцеральный очаг поражения в поджелудочной железе или вблизи него.
[0111] В иллюстративном варианте осуществления способ лечения очага поражения субъекта может включать введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата; применение электропорационной терапии к очагу поражения, при этом электропорационная терапия включает применение электрического импульса к очагу с использованием системы для электропорации, содержащей аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик. Система для электропорации может дополнительно содержать генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0112] В некоторых вариантах осуществления множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением, и при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0113] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0114] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0115] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0116] В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0117] В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит троакар, и при этом аппликатор является по существу жестким.
[0118] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0119] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0120] В некоторых вариантах осуществления система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0121] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0122] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0123] В некоторых вариантах осуществления лечение очага поражения включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин. В некоторых вариантах осуществления цитокин включает IL-12. В некоторых вариантах осуществления по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid. В некоторых вариантах осуществления лечение очага поражения дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0124] В некоторых вариантах осуществления лечебный препарат содержит по меньшей мере одну плазмиду, кодирующую иммуномодулирующий полипептид. В некоторых вариантах осуществления иммуномодулирующий полипептид включает цитокин, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0125] В иллюстративном варианте осуществления система для лечения очага поражения субъекта может содержать аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик; генератор, электрически соединенный с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0126] В некоторых вариантах осуществления множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением, и при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0127] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0128] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0129] В некоторых вариантах осуществления система может содержать устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0130] В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0131] В некоторых вариантах осуществления устройство для введения содержит троакар, и при этом аппликатор является по существу жестким.
[0132] В некоторых вариантах осуществления аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0133] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса.
[0134] В некоторых вариантах осуществления система может содержать по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса. По меньшей мере одно устройство для визуализации может содержать компьютерный томограф.
[0135] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов. Электрические импульсы могут иметь напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0136] В некоторых вариантах осуществления генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0137] В некоторых вариантах осуществления лечение очага поражения включает доставку эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин. В некоторых вариантах осуществления по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid. В некоторых вариантах осуществления доставка к очагу поражения эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата дополнительно включает доставку субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0138] В некоторых вариантах осуществления лечебный препарат содержит по меньшей мере одну плазмиду, кодирующую иммуномодулирующий полипептид.
[0139] В некоторых вариантах осуществления иммуномодулирующий полипептид включает цитокин, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0140] В некоторых вариантах осуществления иммуномодулирующая молекула включает: CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ НЕСКОЛЬКИХ ВИДОВ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
[0141] Таким образом, после предоставления описания вариантов осуществления настоящего изобретения в общих чертах, далее будет сделана ссылка на сопроводительные графические материалы, которые не обязательно выполнены в масштабе и на которых:
[0142] на фиг. 1 показана структурная схема системы для электропорации в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0143] на фиг. 2 показан вид в разрезе части аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0144] на фиг. 3 показаны генератор и упрощенный аппликатор в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0145] на фиг. 4 показан эндоскоп в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0146] на фиг. 5 показаны часть вводимой трубки и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0147] на фиг. 6 показаны часть вводимой трубки и электроды, изображенные на фиг. 5, в выпущенном положении;
[0148] на фиг. 7 показаны часть вводимой трубки, электроды и баллон аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0149] на фиг. 8 показаны часть вводимой трубки, электроды и баллон, изображенные на фиг. 7, в выпущенном положении;
[0150] на фиг. 9 показаны часть вводимой трубки и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0151] на фиг. 10 показаны часть вводимой трубки и электроды, изображенные на фиг. 9, в выпущенном положении;
[0152] на фиг. 11 показан электрод, имеющий нитиноловую гильзу, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0153] на фиг. 12 показаны часть вводимой трубки и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0154] на фиг. 13 показаны часть вводимой трубки и электроды, изображенные на фиг. 12, в выпущенном положении;
[0155] на фиг. 14 показаны часть вводимой трубки, держатель и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0156] на фиг. 15 показаны часть вводимой трубки, держатель и электроды, изображенные на фиг. 14, в выпущенном положении;
[0157] на фиг. 16 показаны часть вводимой трубки, держатель и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0158] на фиг. 17 показаны часть вводимой трубки, держатель и электроды, изображенные на фиг. 16, в выпущенном положении;
[0159] на фиг. 18 показана блок-схема иллюстративного способа лечения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0160] на фиг. 19 показан вид сбоку аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0161] на фиг. 20 показан вид в перспективе аппликатора с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0162] на фиг. 21 показаны часть вводимой трубки и электроды аппликатора во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0163] на фиг. 22 показан вид сбоку аппликатора с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0164] на фиг. 23 показан частичный вид управляющей части и исполнительного механизма аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0165] на фиг. 24 показаны часть вводимой трубки и электроды в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0166] на фиг. 25 показан вид в перспективе аппликатора с электродами во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0167] на фиг. 26 показаны часть вводимой трубки и электроды в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0168] на фиг. 27 показан вид сверху в разрезе аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0169] на фиг. 28 показан вид сбоку аппликатора с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0170] на фиг. 29 показан вид в перспективе вводимой трубки, держателя и электродов в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0171] на фиг. 30 показан частичный вид в разрезе вводимой трубки, держателя и электродов в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0172] на фиг. 31 показан вид в перспективе аппликатора с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0173] на фиг. 32 показан вид в перспективе аппликатора с электродами во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0174] на фиг. 33 показан частичный вид в разрезе вводимой трубки, держателя, толкательного элемента, провода и внутреннего элемента в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0175] на фиг. 34 показан вид сбоку в разрезе аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0176] на фиг. 35 показан вид сбоку аппликатора с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0177] на фиг. 36 показан вид в разрезе провода, толкательного элемента, вводимой трубки и полого стержня в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0178] на фиг. 37 показан второй исполнительный механизм согласно некоторым вариантам осуществления;
[0179] на фиг. 38 показан вид в разрезе части вводимой трубки, держателя, внутреннего элемента, электрода, толкательного элемента и провода в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0180] на фиг. 39 показан частичный вид в перспективе управляющей части и исполнительного механизма в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0181] на фиг. 40 показан вид в перспективе аппликатора с электродами во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0182] на фиг. 41 показаны часть вводимой трубки и электроды в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0183] на фиг. 42 показаны часть вводимой трубки и электроды в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0184] на фиг. 43 показан вид в перспективе аппликатора с электродами во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0185] на фиг. 44 показаны кабель и соединитель в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0186] на фиг. 45 показаны кабель и соединитель, изображенные на фиг. 44;
[0187] на фиг. 46 показан вид в сечении соединителя, изображенного на фиг. 44, выполненный по линии A-A;
[0188] на фиг. 47 показан вид в перспективе аппликатора с электродами во втянутом положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0189] на фиг. 48 показан увеличенный вид в перспективе аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0190] на фиг. 49 показан другой увеличенный вид в перспективе аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0191] на фиг. 50 показан вид в перспективе дистального конца аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0192] на фиг. 51 показан вид в разрезе аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0193] на фиг. 52 показан другой вид в разрезе аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0194] на фиг. 53 показан вид в разрезе части вводимой трубки, электродов и толкательного элемента аппликатора, изображенного на фиг. 47;
[0195] на фиг. 54 показан вид в перспективе аппликатора, изображенного на фиг. 47, с электродами в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0196] на фиг. 55 показан увеличенный вид сбоку аппликатора, изображенного на фиг. 54;
[0197] на фиг. 56 показан вид в перспективе дистального конца аппликатора, изображенного на фиг. 54;
[0198] на фиг. 57 показан вид в разрезе аппликатора, изображенного на фиг. 54;
[0199] на фиг. 58 показан вид в разрезе дистального конца аппликатора, изображенного на фиг. 54;
[0200] на фиг. 59 показан толкательный элемент, выполненный с возможностью передачи электрических импульсов, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0201] на фиг. 60 показаны часть вводимой трубки, электроды и трубка доставки лекарственного средства аппликатора в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0202] на фиг. 61 показан вид в разрезе вводимой трубки, электродов и трубки доставки лекарственного средства аппликатора, изображенного на фиг. 60, в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0203] на фиг. 62 показаны часть вводимой трубки, электроды и трубка доставки лекарственного средства аппликатора в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0204] на фиг. 63 показан вид в разрезе вводимой трубки, электродов и трубки доставки лекарственного средства аппликатора, изображенного на фиг. 62, в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0205] на фиг. 64 показаны часть вводимой трубки, электроды и трубка доставки лекарственного средства аппликатора в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0206] на фиг. 65 показан вид в разрезе вводимой трубки, электродов и трубки доставки лекарственного средства аппликатора, изображенного на фиг. 64, в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0207] на фиг. 66 показаны часть вводимой трубки, держатель, внутренний элемент, электроды и трубка доставки лекарственного средства аппликатора в выпущенном положении в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0208] на фиг. 67 показана другая блок-схема иллюстративного способа лечения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0209] на фиг. 68 показана еще одна блок-схема иллюстративного способа лечения в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0210] на фиг. 69 показаны иллюстративный аппликатор и эндоскоп, проходящий в желудок для доступа к поджелудочной железе, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0211] на фиг. 70 показан вид в разрезе аппликатора, эндоскопа, желудка и поджелудочной железы, изображенных на фиг. 69;
[0212] на фиг. 71 показан увеличенный вид в перспективе дистальных концов эндоскопа и аппликатора, изображенных на фиг. 69;
[0213] на фиг. 72 показан увеличенный вид в перспективе дистальных концов эндоскопа и аппликатора, изображенных на фиг. 69, прокалывающих стенку желудка;
[0214] на фиг. 73 показан другой увеличенный вид в перспективе дистальных концов эндоскопа и аппликатора, изображенных на фиг. 69, прокалывающих стенку желудка;
[0215] на фиг. 74 показан увеличенный вид в перспективе дистальных концов эндоскопа и аппликатора, изображенных на фиг. 69, с электродами и каналом доставки лекарственного средства в выпущенном положении, которые прокалывают поджелудочную железу;
[0216] на фиг. 75 показаны иллюстративный аппликатор и бронхоскоп, проходящие в легкие для доступа к очагу поражения, в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0217] на фиг. 76 показан вид в разрезе аппликатора, бронхоскопа и легких, изображенных на фиг. 75;
[0218] на фиг. 77 показан увеличенный вид в перспективе дистальных концов аппликатора и бронхоскопа, изображенных на фиг. 75;
[0219] на фиг. 78 показан увеличенный вид в перспективе дистальных концов бронхоскопа и аппликатора, изображенных на фиг. 75, с электродами и каналом доставки лекарственного средства в выпущенном положении, которые прокалывают очаг поражения;
[0220] на фиг. 79 показаны результаты экспериментов по зависимости объема опухоли от времени для пяти разных исследований;
[0221] на фиг. 80 показан график, демонстрирующий значения частоты трансфекции в случае RFP-Luc при высоком и низком напряжении;
[0222] на фиг. 81 показана экспрессия mIL-12p70 при электропорации в клетки развившихся опухолей B16-F10;
[0223] на фиг. 82 показано окрашивание LacZ после электропорации плазмиды, экспрессирующей Lax Z, в клетки опухолей B16-F10;
[0224] на фиг. 83 показана экспрессия тримерных CD40L при электропорации в клетки опухолей B16-F10;
[0225] на фиг. 84 показана экспрессия тримерных CD80 при электропорации в клетки опухолей B16-F10;
[0226] на фиг. 85 показана IT экспрессия sdAbs при электропорации в клетки опухолей B16-F10;
[0227] на фиг. 86 показан вид в перспективе аппликатора в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0228] на фиг. 87 показан гибкий аппликатор в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0229] на фиг. 88 показан гибкий аппликатор при использовании в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0230] на фиг. 89 показан частичный вид аппликатора с втянутыми электродами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления;
[0231] на фиг. 90 показан частичный вид аппликатора с выпущенными электродами в соответствии с некоторыми вариантами осуществления; и
[0232] на фиг. 91 показан жесткий аппликатор на основе троакара в соответствии с некоторыми вариантами осуществления.
[0233] На фиг. 92-102 показаны схемы цифровой платы для низковольтного генератора согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.
[0234] На фиг. 103 показана структурная схема платы выдачи мощности для низковольтного генератора согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.
[0235] На фиг. 104-109 показаны схемы платы выдачи мощности для низковольтного генератора согласно некоторым вариантам осуществления настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
[0236] Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения далее будут описаны более подробно со ссылкой на прилагаемые графические материалы, на которых показаны некоторые, но не все варианты осуществления настоящего изобретения. Фактически, различные варианты осуществления настоящего изобретения могут быть реализованы во многих различных формах и не должны рассматриваться как ограниченные вариантами осуществления, изложенными в настоящем документе; скорее, эти варианты осуществления предусмотрены таким образом, чтобы настоящее изобретение удовлетворяло применимым юридическим требованиям. Подобные ссылочные позиции обозначают подобные элементы.
Обзор системы
[0237] В настоящем документе раскрыты различные системы для электропорации, аппарат и способы. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут быть использованы в связи с минимально инвазивными процедурами, включающими введение частей аппликатора в пациента через узкое отверстие и, в некоторых вариантах осуществления, применение различных видов терапии и введение лечебных препаратов через них. Системы, аппарат и способ, используемые в настоящем документе, можно применять для доставки любого лечебного препарата (например, виды терапии на основе нуклеиновых кислот) и применения любой электропорационной терапии висцерально. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут быть использованы в связи с устройством для введения.
[0238] В контексте настоящего документа термин «устройство для введения» означает любой аппарат или конструкцию, способную обеспечить возможность введения части аппликатора в пациента, например, через канюлю или другой рабочий канал. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут использоваться в связи с эндоскопическими устройствами и процедурами для достижения и лечения удаленных тканей (например, висцеральных очагов поражения, таких как опухоли) у пациента. В некоторых вариантах осуществления вместе с системами для электропорации, аппаратом и способами, раскрытыми в настоящем документе, могут использоваться различные типы эндоскопических устройств в зависимости от конкретного местоположения удаленной ткани, таких как бронхоскопические устройства, лапароскопические устройства или другие канюлированные устройства, подходящие для обеспечения доступа к таким удаленным тканям. Такие эндоскопические устройства могут быть любого типа, включая, например, гибкий эндоскопический инструмент или жесткий эндоскопический инструмент (например, троакар, такой как подходящий для использования в лапароскопических процедурах), который может быть выбран на основании предполагаемой процедуры и/или местоположения удаленной ткани. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут использоваться для получения доступа к очагам поражения в любом месте в пищеварительном тракте или смежно с ним. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут использоваться для получения доступа к очагам поражения в легких. В некоторых вариантах осуществления системы для электропорации, аппарат и способы, раскрытые в настоящем документе, могут быть использованы в связи с минимально инвазивной электропорацией, при этом один пример относится к любому вышеупомянутому эндоскопическому инструменту.
[0239] В различных видах медицинского лечения электропорацию можно использовать для повышения проницаемости клеток путем использования электрических полей для создания пор в биологических клетках без причинения необратимого повреждения (например, обратимая электропорация). В некоторых случаях повышенная проницаемость при обратимой электропорации может повысить эффективность проводимого в то же время лечения, такого как введение лекарственного средства или генная терапия, поскольку лечение может лучше проникать в клетки. Во время электропорации на два или более электродов может подаваться напряжение для создания между ними электрического поля. В некоторых примерах электроды могут быть расположены с любой стороны ткани клетки, которая затем подвергается электрическому полю, входят в нее или расположены иным образом относительно нее. Электрическое поле создает поры в ткани клетки, которые затем позволяют одному или более лечебным препаратам проникнуть в клетку. Производительность электропорации с низковольтным генератором, как описано в настоящем документе, в особенности является преимущественной при удовлетворении условий, необходимых для достижения обратимой электропорации. Хотя ткань вокруг целевого участка может иметь различные пороговые значения электрического поля, применение низкого напряжения предназначено, даже в пределах существующего диапазона пороговых значений, для применения напряжения, которое ниже такого порогового значения, для минимизации или предотвращения повреждения ткани во время процедуры электропорации.
[0240] На фиг. 1-3 показана иллюстративная система 10 для электропорации. В изображенном варианте осуществления система 10 содержит генератор 12 для генерирования и доставки электрических сигналов по меньшей мере к двум электродам 100 и аппликатор 14, содержащий по меньшей мере два электрода. Аппликаторы 14, описанные в настоящем документе и обозначенные ссылочной позицией 14, могут в целом быть репрезентативными для каждого из вариантов осуществления конкретных аппликаторов 14, 60, 70, 110, 1000, описанных в настоящем документе, как если бы каждый аппликатор был описан отдельно. Электроды 100, описанные в настоящем документе и обозначенные ссылочной позицией 100, могут в целом быть репрезентативными для каждого из вариантов осуществления электродов 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, описанных в настоящем документе, как если бы каждый электрод был описан отдельно. В той степени, в которой существуют различия между разными вариантами осуществления аппликаторов и электродов в различных вариантах осуществления настоящего изобретения, такие различия описаны с учетом конкретной ситуации. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут включать два или более электродов, каждый из которых может определять заостренный кончик на дистальном конце для прокалывания ткани в целевом участке. В некоторых вариантах осуществления кончики электродов открыты, в то время как смежные поверхности электродов изолированы таким образом, что ток проходит только через кончики. В некоторых вариантах осуществления участок на соответствующем электроде вдали от кончика открыт, а окружающие поверхности изолированы, и ток направляется только через эти открытые поверхности между электродами. Открытое место может быть расположено достаточно близко к кончику и/или на кончике, чтобы открытая часть электрода находилась за пределами вводимой трубки 15 аппликатора, описанной ниже, когда электроды находятся в выпущенном положении. В некоторых вариантах осуществления, как более подробно описано ниже, кончики электродов 100 могут быть расположены ближе друг к другу во втянутом положении для введения в пациента (например, через рабочий канал), и после размещения в требуемом положении электроды могут быть выпучены в выпущенное положение, в котором кончики электродов отходят дальше друг от друга для применения электропорации к большей области лечения. В некоторых вариантах осуществления электроды включены как часть аппликатора на предварительно определенном расстоянии таким образом, что, независимо от того, находятся электроды во втянутом или выпущенном положении, расстояние остается постоянным. В одном примере расстояние между электродами в таких вариантах осуществления составляет приблизительно 4 мм. В этих вариантах осуществления электроды по-прежнему могут быть размещены в трубке или другой конструкции для доставки. В еще одном примере аппликатор может содержать только один электрод 100, тогда как второй электрод может быть образован, например, самой дистальной частью вмещающей трубки или другой частью корпуса аппликатора или подобной конструкции. В таком примере аппликатор будет иметь только одну иглу (которая, таким образом, может быть зафиксирована или может быть выпущена), которая должна быть расположена на достаточном расстоянии от конструкции, составляющей второй электрод, чтобы быть эффективной при подаче напряжения на необходимую ткань и для предотвращения образования дуги.
[0241] В некоторых вариантах осуществления аппликатор 14 системы 10 может использоваться для введения одного или более лечебных препаратов (например, лекарственного средства и/или плазмиды). Например, аппликатор может содержать вводимую трубку 15, служащую в качестве пути доставки для лечебного препарата (препаратов). В некоторых примерах и как более подробно описано в другом месте в настоящей заявке, обозначенный канал 18 доставки лекарственного средства может быть включен во вводимую трубку 15 для введения лечебных препаратов (например, как показано на фиг. 47-67). Канал 18 доставки лекарственного средства может проходить через аппликатор 14 для совмещения электродов и лечебного препарата (препаратов). Канал 18 доставки лекарственного средства может заканчиваться на электродах 100, находящихся смежно с участком, подлежащим электропорации, для введения одного или более лечебных препаратов смежно с клетками, подвергаемыми электропорации, или как можно ближе к ним. В некоторых примерах канал доставки лекарственного средства может заканчиваться немного ближе к кончикам электродов. В еще одних примерах канал доставки может также иметь форму, подходящую для введения в ткань, подлежащую электропорации, такую как игла, так что канал доставки проходит возле кончиком электродов или на расстоянии от них.
[0242] В некоторых вариантах осуществления система 10 для электропорации может дополнительно содержать устройство 16 доставки лекарственного средства для введения одного или более лечебных препаратов (например, лекарственного средства и/или плазмиды) в участок, подлежащий электропорации. На фиг. 1 изображены некоторые примеры того, как может быть расположено устройство 16 доставки лекарственного средства в системе, и в более широком контексте предусмотрены пунктирные стрелки для обозначения путей потока текучей среды и сплошные стрелки для обозначения электрических соединений. Как показано на фиг. 1, устройство 16 доставки лекарственного средства может определять шприц, имеющий дистальную трубку или иглу для введения лечебного препарата. В некоторых вариантах осуществления устройство 16 доставки лекарственного средства может содержать по меньшей мере один резервуар, выполненный с возможностью приема одного или более лечебных препаратов, и по меньшей мере один насос, выполненный с возможностью доставки лечебных препаратов к участку, подлежащему электропорации. В некоторых вариантах осуществления устройство 16 доставки лекарственного средства вводит одно или более лечебных препаратов непосредственно в целевой участок, в то время как аппликатор 14 используется для осуществления электропорации в целевом участке. В некоторых вариантах осуществления устройство 16 доставки лекарственного средства вводит одно или более лечебных препаратов в аппликатор 14, который, в свою очередь, непосредственно вводит лечебный препарат в целевой участок. Таким образом, аппликатор 14 используется для введения лечебного препарата и проведения электропорации. В некоторых примерах лечебный препарат доставляется через канал 18 доставки лекарственного средства в аппликаторе 14.
[0243] В некоторых вариантах осуществления и как описано в другом месте в настоящем документе, одно или более лечебных препаратов можно вводить с помощью отдельного аппликатора 19 для доставки лекарственного средства (например, длинной дистальной иглы, трубопровода, проходящего через эндоскопический инструмент, или подобного), вместо введения через сам аппликатор 14, как показано на фиг. 1. Кроме того, аппликатор 19 для доставки лекарственного средства может доставлять по меньшей мере одно из лечебного препарата (препаратов) системно, а не непосредственно в участок, подлежащий электропорации. Отдельный аппликатор 19 для доставки лекарственного средства (или другое устройство для введения) можно использовать последовательно с аппликатором 14 для электропорации для введения одного или более лечебных препаратов в участок, подлежащий электропорации. В некоторых примерах для введения одного или более лечебных препаратов используется только аппликатор 19 для доставки лекарственного средства. В других примерах устройство 16 доставки лекарственного средства используется в сочетании с аппликатором 19 для доставки лекарственного средства для введения одного или более лечебных препаратов, как показано на фиг. 1. В этих примерах аппликатор 14 отдельно выполняет электропорацию.
Иллюстративная архитектура системы
[0244] В некоторых вариантах осуществления генератор 12 и аппликатор 14 управляются одним или более контроллерами 24, которые содержат по меньшей мере процессор 30 и запоминающее устройство 36. В некоторых вариантах осуществления контроллер 24 может быть расположен в генераторе 12 и может управлять аппликатором 14 с его помощью. В вариантах осуществления, в которых устройство 16 доставки лекарственного средства требует электронного управления, один или более контроллеров могут управлять устройством доставки лекарственного средства, а в вариантах осуществления, в которых устройство 16 доставки лекарственного средства не имеет электронного управления, устройство доставки лекарственного средства может управляться вручную (например, путем нажатия на шприц). В некоторых вариантах осуществления электронное управление может осуществляться с помощью робототехнических средств, описанных в другом месте в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления каждое из генератора 12, аппликатора 14 и устройства 16 доставки лекарственного средства может иметь свой собственный контроллер. В некоторых вариантах осуществления один или более из контроллеров могут управляться другим контроллером (например, с отношением типа «ведущий-ведомый»). В некоторых вариантах осуществления каждый контроллер 24 может быть реализован в виде одного устройства или в виде системы распределенной обработки, некоторые или все из которых могут быть удалены от соответствующего устройства, которым он управляет. Примеры системы для электропорации и соответствующих способов электронного управления, сигналов и аппарата, лечебных препаратов и видов лечения описаны в патентах США № 7412284 и 9020605 и международной заявке № WO2016/161201, каждый из которых включен в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.
[0245] Как показано на фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления генератор 12 может представлять собой низковольтный генератор для применения электропорационной терапии и/или выполнения электрохимической импедансной спектроскопии (EIS), как описано в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может содержать импульсную схему 33, выполненную с возможностью генерирования форм волны для возбуждения электродов во время электропорации. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 выполнен с возможностью только выполнения электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может содержать схему 31 измерения, выполненную с возможностью приема сигналов от электродов 100 (например, сигналов EIS, описанных в настоящем документе) и упрощения анализа свойств целевой ткани. Как описано в настоящем документе, в некоторых вариантах осуществления генератор 12 может управлять импульсами, выходящими из импульсной схемы 33, в ответ на измеренные параметры целевой ткани и лечебного препарата, определяемые схемой 31 измерения. В вариантах осуществления системы со схемой 31 измерения схема может быть переключена для активации или деактивации регулирования параметров электропорационной терапии на основании анализа сигналов EIS, принятых системой. Таким образом, если схема выключена, при терапии будет поддерживаться заданное напряжение и длительность импульсов (или предварительно определенное напряжение и схема длительности импульсов) независимо от любых изменений импеданса, сообщаемых датчиками в систему.
[0246] Что касается конструкции генератора системы, в некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор содержит цифровую плату и плату выдачи мощности. Детали низковольтного генератора, содержащего соответствующие платы, показаны на фиг. 92-109. Цифровая плата обеспечивает центральную вычислительную систему, посредством которой реализованы обработка сигналов, периферийные выходы и функции обеспечения безопасности генератора, а плата выдачи мощности содержит все электрические компоненты для доставки импульсов во время электропорационного лечения.
[0247] Цифровая плата содержит микроконтроллер (MC), цифро-аналоговый преобразователь (DAC), два аналогово-цифровых преобразователя (ADC), цепи на группе резисторов, цепи предусилителя и периферийные цепи. Каждый из этих компонентов вносит свой вклад в выход устройства и обработку сигнала для EIS. MC также вычисляет программные функции обеспечения безопасности для предотвращения доставки небезопасной терапии.
[0248] Схема, на которой изображена вся цифровая плата, показана на фиг. 92. Все высокоуровневые цепи показаны серым цветом. Каждая из высокоуровневых цепей связана с MC для обработки цифровых сигналов и обеспечения работы периферийных компонентов, используемых во время работы генератора. Периферийные компоненты включают компоненты, показанные на фиг. 102.
[0249] Цепь питания, показанная на фиг. 93, подает напряжение на компоненты цифровой платы, включая MC и различные периферийные компоненты. Цепь распределяет напряжение 3,3 В на большую часть цифровой платы, но также повышает напряжение до 5 В согласно соответствующим требованиям к компонентам. Различные контрольные точки и светодиодные (LED) индикаторы позволяют осуществлять поиск и устранение неисправностей платы.
[0250] MC, показанный на фиг. 101, представляет собой центральный процессор, обеспечивающий управление как цифровой платой, так и платой выдачи энергии. Что касается других элементов цифровой платы, DAC управляет генерированием сигналов EIS. ADC содержат ADCi и ADCv. ADCi измеряет напряжение в группе резисторов, а ADCv измеряет напряжение на выводах электродов, расположенных вдоль правой стороны MC. Управляющие сигналы SW Relay, показанные на фиг. 101, обеспечивают точное управление каждым релейным переключателем для доставки выходного импульса. Шина I2C обеспечивает регулирование портов ввода/вывода, операций чтения/записи EEPROM, реостата и энергонезависимого запоминающего устройства. Также на фиг. 101 показана логика группы резисторов, которая изолирует конкретные частоты и напряжения, используемые в сигнале EIS при циклическом прохождении через различные сопротивления. Цепи группы резисторов также используются при калибровке сигнала EIS.
[0251] MC используется для реализации программных функций обеспечения безопасности посредством обработки сигналов EIS. Информация о напряжении и токе, которые измерены на выводах электродов, используется для определения нагрузки/состояния ткани и предотвращает доставку терапии при обнаружении небезопасных параметров.
[0252] Цепь DAC, показанная на фиг. 94, позволяет генерировать сигнал EIS AC с конкретными частотами и напряжением, которые определяются цифровым входом MC. Высокочастотный дифференциальный измерительный усилитель используется с частотой отсечки высокого порядка, установленной на 2,5 МГц, для управления дифференциальным выходом и устранения любых коммутационных помех.
[0253] Цепь ADCi, показанная на фиг. 95, представляет собой внешний компонент, который обрабатывает аналоговые сигналы, принимаемые через выводы электродов, для тока и непосредственно измеряет напряжение в группе резисторов для обработки информации для вычисления нагрузки/свойств ткани. Сила тока вычисляется путем измерения падения потенциала на токочувствительных резисторах и компенсируется в соответствии с резистором/коэффициентом усиления. Высокочастотный дифференциальный измерительный усилитель используется с частотой отсечки высокого порядка, установленной на 2,5 МГц. Между выходом инструментального фильтра и входом 14-битного ADC используется дополнительная антиалиасинговая фильтрация нижних частот 2-го порядка. Между выходом дифференциального измерительного усилителя и входом 14-битного ADC используется дополнительный антиалиасинговый фильтр нижних частот 2-го порядка с частотой отсечки 15,9 кГц.
[0254] Цепь ADCv, показанная на фиг. 96, представляет собой внешний компонент, который обрабатывает аналоговые сигналы, принимаемые через выводы электродов, для напряжения и непосредственно измеряет напряжение на выводах электродов для обработки информации для вычисления нагрузки/ свойств ткани. Напряжение вычисляется путем измерения падения потенциала на положительном выходе измерительного усилителя DAC и верхнем конце токочувствительного резистора. Высокочастотный дифференциальный измерительный усилитель используется с частотой отсечки высокого порядка, установленной на 2,5 МГц. Между выходом инструментального фильтра и входом 14-битного ADC используется дополнительная антиалиасинговая фильтрация нижних частот 2-го порядка. Между выходом дифференциального измерительного усилителя и входом 14-битного ADC используется дополнительный антиалиасинговый фильтр нижних частот 2-го порядка с частотой отсечки 15,9 кГц.
[0255] Две цепи группы резисторов, показанные на фиг. 97 и 98, используются при циклическом выполнении обработки сигналов EIS. Имеется набор из 13 различных токочувствительных резисторов с сопротивлением от 10 Ом до 10 МОм с допуском 0,1%, которые включаются MCU через оптически изолированные порты ввода/вывода PG0-PG12. Резисторы соединены с обратным путем измерительного усилителя, связанного с DAC. Резисторы выбираются со следующими сопротивлениями: 10,0 Ом, 47,0 Ом, 100 Ом, 470 Ом, 1,00 кОм, 4,70 кОм, 10,0 кОм, 47,0 кОм, 100 кОм, 470 кОм, 1,00 МОм, 4,7 МОм, 10,0 МОм. Эти резисторы настраиваются с помощью сигналов SW_GAIN0 - SW_GAIN12 соответственно. Комбинация этих резисторов с параллельным подключением используется для создания следующей таблицы:
| Индекс | SW_GAIN № | Сопротивление | ||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | ||
| 1 | 10,0 Ом | |||||||||||||
| 2 | 28,8 Ом | |||||||||||||
| 3 | 47,0 Ом | |||||||||||||
| 4 | 74,2 Ом | |||||||||||||
| 5 | 100 Ом | |||||||||||||
| 6 | 288 Ом | |||||||||||||
| 7 | 470 Ом | |||||||||||||
| 8 | 742 Ом | |||||||||||||
| 9 | 1,00 кОм | |||||||||||||
| 10 | 2,88 кОм | |||||||||||||
| 11 | 4,70 кОм | |||||||||||||
| 12 | 7,42 кОм | |||||||||||||
| 13 | 10,0 кОм | |||||||||||||
| 14 | 28,8 кОм | |||||||||||||
| 15 | 47,0 кОм | |||||||||||||
| 16 | 74,4 кОм | |||||||||||||
| 17 | 100 кОм | |||||||||||||
| 18 | 291 кОм | |||||||||||||
| 19 | 470 кОм | |||||||||||||
| 20 | 762 кОм | |||||||||||||
| 21 | 1,00 МОм | |||||||||||||
| 22 | 3,20 МОм | |||||||||||||
| 23 | 4,70 МОм | |||||||||||||
| 24 | 10,0 МОм |
[0256] Внутренний калибровочный резистор, показанный на фиг. 99, с жестко заданным значением 100 кОм используется для калибровки сигнала EIS для выдачи опорного сигнала, используемого для определения величины выходных и входных значений.
[0257] Цепь предусилителя, показанная на фиг. 100, описывает путь генерирования сигнала EIS от цепи усилителя от DAC через нагрузку и обратно через обратные линии. Обратные сигналы обрабатываются посредством ADC. Данные, полученные в результате такой обработки (например, значения сигнала, такие как напряжение и токовая характеристика), используются при вычислениях модели цепи для анализа нагрузки/ткани для определения функций обеспечения безопасности, которые могут предотвратить короткое замыкание. Анализ нагрузки/ткани обеспечивает значительные преимущества, включая идентификацию свойств ткани и оптимизацию электрических выходов.
[0258] Что касается платы выдачи мощности, на фиг. 103 и 104 показаны детали платы на структурной и принципиальной схемах соответственно. Плата выдачи мощности может быть организационно разделена между несколькими различными составляющими панелями, каждая из которых представляет уникальную функцию. Например, плата выдачи мощности может содержать основную зарядную цепь, изолирующую стенку, схему релейного управления, схему выхода для терапии и шунтирующую и сторожевую схему. Основная зарядная цепь может подавать напряжение для терапии через цепь обратноходового преобразователя и конденсатор на 10 миллифарад. Изолирующая стенка может содержать несколько твердотельных цифровых изоляторов, которые помещают в буфер любые цифровые сигналы на аналоговой стороне PCBA. Схема релейного управления может управлять доставкой низковольтных импульсов и содержит несколько контуров обратной связи для контроля. Сторожевая и шунтирующая схема может содержать несколько функций, таких как сторожевой таймер и механизм для включения и отключения высоковольтной линии.
[0259] Основная зарядная цепь платы выдачи мощности показана на фиг. 105. Основной компонент цепи находится в контроллере зарядного устройства конденсатора LT3750, который в сочетании с формирующим трансформатором DA2034, мощным MOSFET STB42N60M2 и силовым выпрямительными диодом MURS160T3G образует основную зарядную цепь конденсатора с обратноходовым преобразователем (также называемую в настоящем документе «обратноходовой цепью»). Контроллер зарядного устройства конденсатора LT3750 может поставляться, например, компанией Linear Technologies, Inc.
[0260] Работа зарядной цепи конденсатора с обратноходовым преобразователем включает две фазы работы: накопление энергии и передача энергии во вторичную цепь. В фазе накопления энергии NMOS находится в активном режиме и ток в первичной обмотке линейно нарастает. Энергия накапливается в трансформаторе. Напряжение на вторичной обмотке является отрицательным, поэтому D1 обратно смещен, вследствие чего конденсатор изолирован. В показанном варианте осуществления D1 представляет собой выпрямительный диод. D1 может работать в контексте цепи обратноходового преобразователя и может препятствовать передаче энергии на конденсатор, когда MOSFET выключен. Если ток может поступать во вторичный контур цепи обратноходового преобразователя, то в трансформаторе не накапливается энергия. В фазе передачи энергии во вторичную цепь NMOS находится в режиме отсечки и ток в первичной обмотке пропадает. В фазе передачи энергии во вторичную цепь накопленная энергия заряжает конденсатор. В этой цепи имеются дополнительные контуры обратной связи, которые регулируют напряжение затвора (функция ограничения тока) и функцию DCM (прерывистый режим), которая модулирует амплитуду тока в первичной обмотке для удовлетворения требований нагрузки (модуляция амплитуды). Для достижения DCM контроллер LT3750 анализирует напряжение сток-исток NMOS, чтобы определить, когда напряжение сток-исток эквивалентно входному напряжению, прежде чем переходить от фазы передачи энергии во вторичную цепь к фазе накопления энергии (обратное включение NMOS), таким образом, минимизируя потери энергии на NMOS, обеспечивая отсутствие тока в первичной обмотке.
[0261] Также следует отметить, что AD5274BRMZ (U11 и U2) содержит цифровые реостаты, предназначенные для настройки штыря для измерения выходного напряжения (RBG) на контроллере LT3750. Зарядная цепь обратноходового преобразователя содержит реостаты, которые допускают диапазон напряжений (0-300 В) на выходном конденсаторе. Контрольный сигнал VOUT_SENSE поступает в буфер/компараторы (U7A/U7B). Аналоговый сигнал поступает с фильтрацией на цифровую плату для подачи в основной микроконтроллер STM32.
[0262] В настоящем изобретении плата выдачи мощности имеет три резистора на 470 Ом, 100 Вт с радиаторами. Эффект заключается в том, что ток разряжается быстро, приблизительно за 14 секунд (например, 1410 Ом * 10 мФ=14,1 секунды), устраняя возможный фактор риска на более высоких скоростях. Плата выдачи мощности оснащена датчиком Холла U27 для измерения силы тока во вторичной обмотке, который потенциально используется для цепи шунтирования при перегрузке по току. Дополнительно устройство контроля напряжения U23 предусмотрено для потенциального использования для шунтирования при перегрузке по напряжению. Сторожевая цепь U22 (и вспомогательные компоненты) предусмотрена для контроля микроконтроллера с шинами 5 В, +12 В и 9 В.
[0263] Цепь является преимущественной в том, что включение трансформатора DA2034, как было обнаружено, улучшило готовность к ручной пайке и ультразвуковой очистке. Кроме того, сила тока в первичной обмотке трансформатора (T1) составляет 5,2 А с измерительным резистором R14 с пределом тока 78 В/сопротивление измерительного резистора. Цепь измерения тока добавляет дополнительный уровень безопасности за счет ограничения силы тока на высоковольтной линии. Цепь измерения тока контролирует высоковольтную линию конденсатора к выходу устройства. Цепь измерения тока генерирует напряжение (VIOUT), пропорциональное измеряемому току, которое затем фильтруется и отправляется на основной микроконтроллер STM32.
[0264] Еще одно преимущество получено вследствие наличия защитной цепи шунтирования, тиристора Q12 (Q6N3RP), показанного на фиг. 109. Тиристор подключен между шиной питания +5 В и землей. При активации соответствующими аналоговыми/цифровыми сигналами, чувствительными к току/напряжению, тиристор переключается в проводящее состояние. Шина питания +5 В пропускает ток через R76 и R77, что соответствует 20 Ом. Из-за этой повышенной силы тока сгорает плавкий предохранитель F3 на фиг. 105 (XF3), который имеет порог по току 500 мА. В результате этого вся шина питания +5 В изолируется от своего источника питания (регулятор напряжения L7805CD2T (U5)), который эффективно отключает высоковольтную схему и, что самое главное, сбрасывает реле REL1B (G2RL-1-E DC5) до его нормального состояния с пропусканием тока по высоковольтной линии непосредственно на землю через резисторы высокой мощности R4, R7 и R12. В результате высоковольтный конденсатор быстро разряжается на землю, устраняя возможный фактор риска.
[0265] На фиг. 106 показана изолирующая стенка, которая помещает в буфер и подает сигналы 3,3 В, поступающие от цифровой платы, на шину 5 В, которая используется для питания логической схемы (см. фиг. 107) на плате питания.
[0266] На фиг. 107 показана схема релейного управления, которая помещает в буфер и подает цифровые сигналы от схемы развязки к сигналам релейного управления. Логические элементы НЕ-ИЛИ U18A, U18B, U19A, U19B синхронизуют реле, чтобы они размыкались и замыкались по предварительно определенной схеме срабатывания для обеспечения отправки импульсов.
[0267] На фиг. 108 подробно показано применение высоковольтной линии через реле к выходу для лечения устройства согласно настоящему изобретению. Начиная с левой части фигуры, сигнал PULSE_P проходит через датчик тока с эффектом Холла ACS710 (U27), который контролирует ток конденсатора высоковольтной линии (в дополнение к U1 на фиг. 105) и способен отправлять сигнал (OVER_CURRENT) на цепь шунтирования. Высоковольтная линия проходит через реле SSR5 и плавкий предохранитель F1, два средства обеспечения безопасности, перед подключением высоковольтной линии к выходу для терапии. Кроме того, R74 представляет собой токочувствительный резистор, который используется в контуре обратной связи мощного MOSFET Q6. Функцией Q6 является ограничение выхода по току (как определено R74) при работе в линейной области. Эта активная схема ограничивает ток для терапии заданным значением путем обеспечения падения напряжения на Q6. Затвор Q6 включается посредством Q8, который управляется сигналом BUFF_HV_APPLY. Этот сигнал позволяет применять высоковольтные импульсы терапии. Q9 представляет собой дополнительную функцию обеспечения безопасности, которая автоматически отключает сигнал включения импульса, если сигнал включения импульса действовал дольше времени разрядки конденсатора C40. Наконец, если смотреть на реле, которые определяют схемы срабатывания, следует отметить, что сигналы EIS и сигналы высокого напряжения совпадают на тех же двух электродах. Синхронизация реле обеспечивает правильное направление сигналов высокого напряжения и сигналов EIS через схему.
[0268] На фиг. 109 подробно показана сторожевая цепь и шунтирующая цепь платы выдачи мощности. Шунтирующая цепь позволяет нескольким сигналам отключать тиристор Q12, который запускает цепь событий, которая обеспечивает эффективный «обход» высоковольтной линии. Сторожевая цепь посредством устройства контроля напряжения TPS386000 (U22) контролирует шины питания и может обнаружить зависания программного обеспечения, а также может отправит сигналы сброса на основной микроконтроллер. Основной микроконтроллер также проверяет состояние U22.
[0269] Совместно, цифровая плата объединяет оба компонента сбора данных с микроконтроллером для повышения целостности сигнала за счет отказа от кабельных узлов между двумя платами.
[0270] В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может содержать источник 29 питания, выполненный с возможностью получения питания от электрической сети и подачи электрической энергии в систему 10. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 соединен с аппликатором посредством проводного соединения, такого как кабель 136, показанный на фиг. 51 и описанный в другом месте в настоящем изобретении. В некоторых вариантах осуществления соединение между генератором 12 и аппликатором представляет собой беспроводное соединение. В некоторых примерах беспроводное соединение может использовать связь с низким энергопотреблением с соответствующими элементами, выполненными с возможностью отправки и приема сигналов. Технология связи с низким энергопотреблением может представлять собой Bluetooth®. В некоторых вариантах осуществления генератор может представлять собой высоковольтный генератор.
[0271] Процессор 30 может быть реализован несколькими различными способами. Например, процессор 30 может быть реализован в виде различных средств обработки, таких как одно или более из микропроцессора или другого элемента обработки, сопроцессора, контроллера или различных других вычислительных или обрабатывающих устройств, включая интегральные схемы, такие как, например, ASIC (специализированная интегральная схема), FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица) или подобные. Хотя он изображен как один процессор, следует понимать, что процессор 30 может включать в себя множество процессоров в каждом устройстве системы или один или более централизованных процессоров для нескольких устройств. Процессор может находиться в функциональной связи с устройствами системы 10 для электропорации, как описано в настоящем документе, и может быть выполнен с возможностью выполнения одной или более функций для них. Процессор может быть реализован на одном вычислительном устройстве или распределен среди множества вычислительных устройств, совместно выполненных с возможностью работы в качестве контроллера 24. Например, пользовательское устройство, такое как смартфон, планшет, персональный компьютер и/или подобное, может быть выполнено с возможностью связи с устройством обнаружения, связанным с процессором, посредством таких средств, как связь по Bluetooth™ или по локальной сети. Дополнительно или альтернативно удаленное серверное устройство может выполнять некоторые из описанных в настоящем документе операций, таких как обработка данных, собранных любым из датчиков, и предоставление или передача итоговым данных на другие устройства соответственно.
[0272] В некоторых иллюстративных вариантах осуществления процессор 30 может быть выполнен с возможностью выполнения инструкций, хранящихся в запоминающем устройстве 36, или иным образом доступных для процессора. Таким образом, независимо от того, выполнен он посредством аппаратного обеспечения или комбинации аппаратного обеспечения и программного обеспечения, процессор 30 может представлять объекты (например, физически реализованные в схеме в виде схемы обработки), способные выполнять операции согласно вариантам осуществления настоящего изобретения при условии соответствующей конфигурации. Таким образом, например, когда процессор 30 реализован в виде ASIC, FPGA или подобного устройства, процессор 30 может представлять собой специально выполненное аппаратное обеспечение для проведения операций, описанных в настоящем документе. Альтернативно, в качестве другого примера, когда процессор 30 реализован в качестве средства исполнения инструкций программного обеспечения, инструкции могут специально настраивать процессор 30 для выполнения одной или более операций, описанных в настоящем документе.
[0273] В некоторых вариантах осуществления аппликатор 14 может дополнительно содержать запоминающее устройство 38, которое хранит информацию, относящуюся к аппликатору. Контроллер 24 может опрашивать запоминающее устройство 38 аппликатора и идентифицировать аппликатор и выполнять любые необходимые этапы или инструкции для осуществления электропорации на основе данных, хранящихся в запоминающем устройстве 38. Таким образом, контроллер 24 может идентифицировать аппликатор 14 перед началом электропорации. В некоторых вариантах осуществления запоминающее устройство 38 может быть расположено в кабельном узле (например, кабель 76 и соединитель 78, показанные на фиг. 19).
[0274] В некоторых иллюстративных вариантах осуществления запоминающее устройство 36, 38 генератора и аппликатора соответственно может содержать одно или более постоянных запоминающих устройств, таких как, например, энергозависимое и/или энергонезависимое запоминающее устройство, которое может быть несъемным или съемным. В связи с этим каждое запоминающее устройство 36, 38 может содержать постоянный машиночитаемый носитель данных. Следует понимать, что хотя каждое запоминающее устройство 36, 38 изображено как одно запоминающее устройство в каждом устройстве, каждое запоминающее устройство 36, 38 может включать в себя множество запоминающих устройств в одном или более устройствах, или одно запоминающее устройство или централизованное запоминающее устройство, или множество запоминающих устройств для нескольких устройств. Централизованное запоминающее устройство может быть реализовано на одном вычислительном устройстве или может быть распределено среди множества вычислительных устройств. Каждое запоминающее устройство 36, 38 (или централизованное запоминающее устройство (запоминающие устройства)) может быть выполнено с возможностью хранения информации, данных, приложений, компьютерного программного кода, инструкций и/или подобного для обеспечения возможности осуществления системой 10 для электропорации различных функций в соответствии с одним или более иллюстративными вариантами осуществления.
[0275] Каждое запоминающее устройство 36, 38 (или любое централизованное запоминающее устройство или подобное) может быть выполнено с возможностью буферного хранения входных данных для обработки процессором 30. Дополнительно или альтернативно такое запоминающее устройство может быть выполнено с возможностью хранения инструкций для исполнения процессором 30. В некоторых вариантах осуществления такое запоминающее устройство может содержать одну или более баз данных, которые могут хранить различные файлы, содержимое или наборы данных. Например, среди содержимого каждого запоминающего устройства 36, 38, приложения могут храниться для исполнения процессором 30 для выполнения функций, связанных с каждым соответствующим приложением. В качестве дополнительного примера каждое запоминающее устройство 36, 38 может хранить данные, обнаруженные датчиком (датчиками) устройства обнаружения, и/или код приложения для обработки таких данных согласно иллюстративным вариантам осуществления. В некоторых случаях каждое запоминающее устройство 36, 38 может находиться в связи с одним или более из процессора 30, электродов 100, генератора 12, устройства 16 доставки лекарственного средства и/или другого аппарата и датчиков. В некоторых вариантах осуществления каждое запоминающее устройство 36, 38 может сохранять пошаговые команды для конкретных хирургических процедур, которые могут исполняться процессором. Например, оно может содержать детали для перемещения аппликатора к целевому участку для бронхоскопии. В дополнительном примере такие детали могут использоваться в качестве команд для робота по перемещению аппликатора к целевому участку и/или выполнению процедуры (в таком случае может быть предпочтительным централизованное запоминающее устройство или запоминающие устройства, и такое запоминающее устройство может даже быть включено в сам робот). Этот тип хранения также предусмотрен для других процедур, описанных в другом месте в настоящем изобретении. В некоторых вариантах осуществления одно или более из запоминающих устройств 36, 38 может включать электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство (EEPROM). В некоторых вариантах осуществления запоминающее устройство 38 аппликатора 14 может содержать кристалл EEPROM.
[0276] На фиг. 3 показаны иллюстративный генератор 12 и упрощенный аппликатор 14. Генератор может генерировать электрические сигналы для электропорации целевых тканей. Генератор 12 может регулировать свойства электрических сигналов (например, напряжение, амплитуду, частоту, продолжительность и т. п.), чтобы обеспечить обратимую электропорацию тканей без повреждения целевых тканей. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может содержать ножную педаль 58, позволяющую пользователю приводить в действие и управлять генератором и осуществлять электропорацию. Ножная педаль 58 может быть соединена с генератором посредством проводного соединения или посредством беспроводного соединения с низким энергопотреблением, такого как Bluetooth®. Если используется беспроводное соединение, каждое из ножной педали 58 и генератора может содержать датчики для отправки и приема сигналов, сообщающих об изменениях в состоянии ножной педали 58. Генератор может работать при содействии роботизированной системы или под ее полным управлением. Например, роботизированная рука может быть выполнена с возможностью управления генератором для достижения требуемых электрических параметров для электропорации. Примеры системы для электропорации и соответствующих способов электронного управления, сигналов и аппарата описаны в патентах США № 7412284 и 9020605 и международной заявке № WO2016/161201, каждое из которых включено в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте.
Иллюстративный аппликатор для электропорации
[0277] В некоторых вариантах осуществления система 10 для электропорации может быть выполнена с возможностью использования с инструментами для получения доступа, такими как эндоскоп или подобный инструмент. Эндоскопия включает введение эндоскопа в полость пациента и введение по меньшей мере некоторой части лечебного препарата локально с помощью эндоскопа (например, эндоскопа 52, показанного на фиг. 4). Эндоскопы могут быть жесткими (например, троакар) или гибкими и могут содержать компоненты для визуализации, освещения или оперативного вмешательства для помощи хирургу в проведении эндоскопии. Один пример эндоскопа, который может быть включен в систему 10 для электропорации, описан в патенте США № 6181964, включенном в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. Как показано на фиг. 4, в некоторых вариантах осуществления эндоскопы 52 также содержат рабочий канал 54, который проходит от верхнего или проксимального конца эндоскопа (например, управляющей секции, которая приводится в действие пользователем) к дистальному концу 56 эндоскопа, через который можно ввести один или более инструментов, таких как аппликатор 14, для проведения эндоскопической процедуры. В некоторых случаях гибкий эндоскоп может иметь более узкий рабочий канал, чем жесткий эндоскоп. Как известно из уровня техники, гибкий эндоскоп, как правило, используется для процедур, при которых путь доступа идет через проход, например, в пищеводном подходе для достижения легких, в то время как жесткий эндоскоп, как правило, используется для процедур, при которых путь доступа представляет собой «линию видимости» в пациента и к конкретной ткани, например, используется во многих процедурах на брюшной полости.
[0278] Эндоскопическая электропорация может включать введение по меньшей мере части аппликатора (например, вводимой трубки 15 аппликатора 60, показанного на фиг. 2; вводимой трубки 15 аппликатора 70, показанного на фиг. 19; или вводимой трубки 15 аппликатора 110, показанного на фиг. 47), при этом электроды (например, электроды 100) на дистальном конце аппликатора проходят через рабочий канал эндоскопа для применения электрического поля к ткани, находящейся смежно с дистальным концом эндоскопа. В некоторых примерах скользящее соединение, удерживающее вместе аппликатор с эндоскопом, может быть управляемым таким образом, что после того, как эндоскоп продвинут в место в теле с приближением к целевому участку для электропорационной терапии, аппликатор может быть управляемым образом продвинут относительно эндоскопа так, что дистальный конец аппликатора достигает целевого участка, в то время как эндоскоп остается на расстоянии относительно целевого участка. Как описано в другом месте в настоящем документе, варианты осуществления аппликатора могут быть механически направляемыми таким образом, что кончик может быть направлен к целевому участку с помощью средств управления, находящихся на рукоятке аппликатора или вблизи нее. Механизм управления может быть установлен на основе прямой визуализации (например, камеры, связанной с эндоскопом), хирургической навигации, ручного управления на основе ожидаемого трения между поверхностью аппликатора и внутренней поверхностью эндоскопа или других параметров, которые могут быть применимы к конкретным структурам, включенным в систему. Такое управляемое продвижение аппликатора относительно эндоскопа имеет особое преимущество, когда доступ к целевому участку включает прохождение через внутренний сосуд небольшого диаметра. В таких обстоятельствах меньший диаметр аппликатора по сравнению с эндоскопом позволяет продвигать аппликатор независимо с меньшим риском для пациента. Это обстоятельство может возникнуть, например, когда опухоль, подлежащая лечению, находится в большом мозге, и необходимо пройти через внутричерепные кровеносные сосуды, чтобы достичь опухоли.
[0279] Систему 10 для электропорации можно использовать при любом подходе с эндоскопическим доступом, который желателен для соответствия ее использованию и назначению. Например, в некоторых вариантах осуществления систему 10 для электропорации можно применять с бронхоскопом Olympus® EBUS для проведения бронхоскопии. В некоторых вариантах осуществления гибкий лапароскопический инструмент можно использовать с вводимой трубкой аппликатора, расположенной в нем. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления аппликатор может быть введен непосредственно в минимально инвазивное отверстие у пациента (например, с лапароскопическим устройством, показанным на фиг. 86). В этой компоновке минимально инвазивное отверстие в теле пациента функционирует как рабочий канал во время процедуры электропорации. Таким образом, в некоторых примерах система может содержать аппликатор с вводимым концом, который выполнен с возможностью продвижения к целевому участку, не закрытому устройством для введения. В некоторых примерах свойства и структура вводимой трубки могут быть модифицированы для обеспечения возможности использования аппликатора в качестве отдельного элемента получения доступа в процедуре. В вышеупомянутых примерах система является полной без эндоскопа, хотя ее можно использовать с любым типом желаемого эндоскопического инструмента. Кроме того, в некоторых примерах вышеупомянутых систем аппликатор 14, 60, 70, 110, 1000 может быть аппликатором системы.
[0280] В некоторых примерах система 10 для электропорации может включать в себя объединенную многофункциональную систему, имеющую любую комбинацию одного или более из эндоскопа, канала доставки лекарственного средства или аппликатора, аппликатора для электропорации, системы управления, системы визуального контроля и/или системы визуализации (например, ультразвуковой). Варианты осуществления каждого из вышеуказанных компонентов могут включать варианты, описанные в другом месте в настоящем документе. В таких вариантах осуществления аппликатор (например, содержащий электроды и/или канал доставки лекарственного средства) может представлять собой любой из аппликаторов 14, 60, 70, 110, 1000, раскрытых в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может представлять собой втягиваемую часть многофункциональной системы.
[0281] Что касается конструкции самого аппликатора, на фиг. 2 показан иллюстративный аппликатор 60, имеющий вводимую трубку 15, исполнительный механизм 42 и управляющую часть 48. Вводимая трубка 15 может иметь диаметр, который меньше внутреннего диаметра рабочего канала эндоскопа (например, рабочего канала 54 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4), вследствие чего вводимая трубка может быть введена в рабочий канал и может проходить от управляющей части 48 за пределами эндоскопа на внешнем конце (например, конце, находящемся снаружи пациента) к участку проведения эндоскопии внутри пациента на дистальном конце эндоскопа. Вводимая трубка 15 может быть длиннее рабочего канала эндоскопа. Вводимая трубка 15 может также содержать один или более каналов, проходящих через нее, чтобы позволить различным компонентам, описанным в настоящем документе, проходить в тело пациента для лечения. Например, исполнительный механизм 42 может находиться в подвижном зацеплении по меньшей мере с частью управляющей части 48 и может проходить через вводимую трубку 15 для взаимодействия с электродами, чтобы позволить пользователю приложить усилие от пускового элемента 44 для выпускания электродов на дистальном конце вводимой трубки 15, как описано в настоящем документе. В варианте осуществления, показанном на фиг. 2, исполнительный механизм 42 содержит пусковой элемент 44, прикрепленный с возможностью поворота к управляющей части 48, и толкательный элемент 46, соединяющий пусковой элемент 44 с электродами, вследствие чего толкательный элемент 46 перемещается в осевом направлении вдоль вводимой трубки 15 для перемещения электродов при приведении пускового элемента в действие.
[0282] В некоторых примерах электроды смещены таким образом, что когда к пусковому элементу 44 не приложено усилие, электроды находятся во втянутом положении. В некоторых примерах пусковой элемент 44 должен удерживаться для поддержания выпускания электродов таким образом, чтобы каждый раз при отпускании пускового элемента электроды возвращались в свое втянутое состояние. В некоторых примерах исполнительный механизм может быть модифицирован следующим образом: он содержит запор для удерживания пускового элемента в активированном положении, или он предусматривает медленное высвобождение, так что после прекращения приложения усилия к пусковому элементу втягивание электродов задерживается и/или контролируется. Предполагается, что эти принципы также могут применяться к другим исполнительным механизмам, как к тем, которые требуют физического перемещения, так и к другим, которые работают исключительно под управлением электрического соединения. В некоторых примерах каждое из управляющей части 48, вводимой трубки 15 и исполнительного механизма 42 представляет собой отдельный элемент. В других примерах два или более из управляющей части, вводимой трубки и исполнительного механизма объединены друг с другом.
[0283] На фиг. 19 показан другой иллюстративный аппликатор 70, имеющий вводимую трубку 15, исполнительный механизм 74 и управляющую часть 72. Вводимая трубка 15 может иметь диаметр, который меньше внутреннего диаметра рабочего канала эндоскопа (например, рабочего канала 54 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4), вследствие чего вводимая трубка может быть введена в рабочий канал эндоскопа и может проходить от управляющей части 72, находящейся за пределами эндоскопа на внешнем конце (например, конце, находящемся снаружи пациента), к участку проведения эндоскопии внутри пациента на дистальном конце эндоскопа. Вводимая трубка 15 может быть длиннее рабочего канала эндоскопа. Кроме того, по меньшей мере часть вводимой трубки 15 может быть гибкой, например, для прохождения через гибкий эндоскоп, уже проходящий через извилистый путь от носа или рта к легким, или может быть жесткой, так что она более подходит для прохождения через жесткую канюлю или, кроме того, для прохождения в тело пациента без необходимости в инструменте для получения доступа любого вида или, конечно, для использования с жестким эндоскопом. Эти конфигурации вводимой трубки 15 и инструмента для получения доступа являются примерами только в том случае, если, конечно, конфигурация с гибкой вводимой трубкой 15 может использоваться с жесткой канюлей, такой как жесткий эндоскоп. Вводимая трубка 15 может также содержать один или более каналов, проходящих через нее, чтобы позволить различным компонентам, описанным в настоящем документе, проходить в тело пациента для лечения. Например, исполнительный механизм 74 может находиться в подвижном зацеплении по меньшей мере с частью управляющей части 72 и может проходить через вводимую трубку 15, чтобы позволить пользователю приложить усилие вручную от управляющей части 72 (например, с помощью выключателя 80) для выпускания электродов на дистальном конце вводимой трубки 15, как описано в настоящем документе. Управляющая часть 72 может содержать корпус 90 и по меньшей мере одну торцевую крышку 88, которая может поддерживать вводимую трубку 15 и/или кабели 76 в ней. В варианте осуществления, показанном на фиг. 19, 27 и 34, исполнительный механизм 74 содержит пальцевый выключатель 80, который с возможностью скольжения прикреплен к управляющей части 72 и находится в зацеплении с полым стержнем 86 посредством соединителя 84. Как показано на фиг. 36, стержень 86 может быть прикреплен к толкательному элементу 92 (например, за счет обжатия) так, что, когда исполнительный механизм 74 сдвинут вперед на управляющей части 72 в результате перемещения пользователем выключателя 80, выключатель 80 толкает полый стержень 86 в осевом направлении вперед, вследствие чего толкательный элемент 92 движется в осевом направлении вперед для выдвижения электродов 100 из вводимой трубки 15 (например, или непосредственно, или путем приведения в действие электрододержателя 206, 602, 802 или другого промежуточного компонента, например, баллона 302). Такой ручной приводной механизм для выпускания электродов может представлять собой любую желаемую конструкцию, отличную от показанного пальцевого выключателя 80, например, выключатель 80 может представлять собой колесико с накаткой, нажимную кнопку, пусковой механизм или подобное.
[0284] На фиг. 47 показан еще один иллюстративный аппликатор 110, имеющий вводимую трубку 15, исполнительный механизм 112 и управляющую часть 114. В некоторых примерах вводимая трубка 15 может иметь диаметр, который меньше внутреннего диаметра рабочего канала канюлированного инструмента для получения доступа, такого как эндоскоп (например, рабочего канала 54 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4), вследствие чего вводимая трубка может быть введена в рабочий канал и может проходить от управляющей части 114 к положению за пределами эндоскопа на внешнем конце (например, конце, находящемся снаружи пациента), к участку проведения эндоскопии внутри пациента на дистальном конце эндоскопа. Вводимая трубка 15 может быть длиннее рабочего канала эндоскопа. Вводимая трубка 15 может также содержать один или более каналов, проходящих через нее, чтобы позволить различным компонентам, описанным в настоящем документе, проходить в тело пациента для лечения. Например, исполнительный механизм 112 может находиться в подвижном зацеплении по меньшей мере с частью управляющей части 114, причем часть исполнительного механизма может проходить во вводимую трубку 15, чтобы позволить пользователю приложить усилие от выключателя 116 для выпускания электродов на дистальном конце 118 вводимой трубки 15, как описано в настоящем документе. Управляющая часть 114 может содержать корпус 120 и по меньшей мере одну торцевую крышку 122, которая может поддерживать вводимую трубку 15 в ней. В варианте осуществления, показанном на фиг. 47, 51, 52 и 57, исполнительный механизм 112 содержит пальцевый выключатель 116, который с возможностью скольжения прикреплен к управляющей части 114 и находится в зацеплении с полым стержнем 124 исполнительного механизма посредством соединителя 126 (например, наконечника Люэра). Стержень 124 может быть прикреплен к толкательному элементу 128 (например, за счет обжатия, как показано в варианте осуществления на фиг. 36) так, что, когда исполнительный механизм 112 сдвинут вперед на управляющей части 114 в результате перемещения пользователем выключателя 116, выключатель 116 толкает полый стержень 124 в осевом направлении вперед, вследствие чего толкательный элемент 128 движется в осевом направлении вперед для выдвижения электродов 100 из вводимой трубки 15 (например, или непосредственно, или путем приведения в действие электрододержателя 206, 602, 802 или другого промежуточного компонента, например, баллона 302). Таким образом, исполнительный механизм 112, содержащий выключатель 116, стержень 124 и толкательный элемент 128, может проходить по меньшей мере частично во вводимую трубку 15 для приведения в движение электродов (например электродов 100).
[0285] Аппликатор 14, 110 может дополнительно содержать конструкцию исполнительного механизма 42, 74, второй исполнительный механизм 94 (фиг. 35), подробно описанную в другом месте в настоящем изобретении, вспомогательную кнопку 82 и/или любой из других компонентов из аппликаторов 14, 60, 70, 1000, описанных в настоящем документе, как если бы каждый отдельный компонент был описан относительно каждого варианта осуществления, и такие компоненты могут работать в соответствии с их целевым назначением в таких комбинированных вариантах осуществления. Аналогично в некоторых вариантах осуществления компоненты любого из аппликаторов 14, 60, 70, 110, 1000 могут быть включены в один из других аппликаторов.
[0286] Как показано на фиг. 49, 50 и 56, аппликатор 110 может определять прокалывающий кончик 130 на дистальном конце 118 вводимой трубки 15. Прокалывающий кончик 130 может определять в целом игловидный выступ, имеющий заостренный конец 132 и полую среднюю часть, через которую могут проходить электроды (например, электроды 100) и/или канал 18 доставки лекарственного средства. Прокалывающий кончик 130 может быть выполнен с возможностью прокалывания ткани тела для достижения целевого участка перед выпусканием электродов (например, электродов 100) и/или применением лечебного препарата. Например, прокалывающий кончик 130 может использоваться для прокалывания слизистой оболочки желудка пациента, чтобы достичь близлежащих органов, таких как поджелудочная железа или печень. В некоторых вариантах осуществления дистальный конец 118 может содержать плоский непрокалывающий кончик согласно другим вариантам осуществления, описанным в настоящем документе, например, как изображено на фиг. 5 и 6.
[0287] Как показано на фиг. 53, 58, 59, в некоторых вариантах осуществления толкательный элемент 128 может содержать часть проводки для электродов. Генератор (например, генератор 12, показанный на фиг. 1) может подавать электрические импульсы через кабель, который входит в корпус 120 управляющей части 114 через отверстие 134 для кабеля, как показано на фиг. 51 и 57. Как показано на фиг. 51, кабель 136 может проходить через отверстие 134 для кабеля и соединяться со стержнем или одним или более проводами в нем (например, проводами 17, показанными на фиг. 36). Провода могут передавать электрические импульсы на толкательный элемент 128 от кабеля 136 и на электроды 500 от толкательного элемента 128, как показано на фиг. 53.
[0288] Как показано в варианте осуществления, изображенном на фиг. 59, толкательный элемент 128 может содержать два скрученных и электрически изолированных провода 138, 140, несущих импульсы, которые направлены на два соответствующих электрода (например, электроды 100, описанные в настоящем документе). Скрученные провода 138, 140 могут быть изолированы, например, с помощью изолирующей оболочки (например, выполненной из полиэтилена, PVC, каучукоподобных полимеров и т. д.), и могут иметь проводящие сердечники, проходящие через них. Скрученные провода 138, 140 могут быть изолированы таким образом, чтобы исключить замыкание соответствующих противоположных сигналов электродов (например, положительные и отрицательные электрические контакты). Толкательный элемент 128 и стержень 124 могут определять центральную полость 142, через которую может проходить канал доставки лекарственного средства (например, канал 18 доставки лекарственного средства), или дополнительное устройство, связанное с лечением. Концы скрученных проводов 138, 140, ближайшие к управляющей части 114 аппликатора, могут электрически соединяться с соответствующими электрическими проводами (например, проводами кабеля 136). Эти соответствующие электрические провода кабеля 136 могут проходить от скрученных проводов 138, 140 вдоль стержня 124 (например, располагаться свободно снаружи стержня) и из аппликатора через отверстие 134 для кабеля.
[0289] Как показано на фиг. 1, 51-53 и 56-58, аппликатор 110 может содержать канал 18 доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью направления текучей среды от устройства 16 доставки лекарственного средства (показанного на фиг. 1) к целевому участку (например, опухоли или очагу поражения) у пациента. Устройство 16 доставки лекарственного средства (показанное на фиг. 1) может быть соединено с кожухом 144 аппликатора 110 (например, с помощью резьбового соединения 146), причем указанный кожух 144 может находиться в зацеплении с вторым дистальным концом 148 канала 18 доставки лекарственного средства. В альтернативной конфигурации системы лечебный препарат может подаваться непосредственно в канал 18 доставки лекарственного средства через второй дистальный конец 148. Канал 18 доставки лекарственного средства может проходить от второго дистального конца 148 на кожухе 144 до первого дистального конца 164, через который могут доставляться одно или более лечебных препаратов. Канал 18 доставки лекарственного средства может быть соединен с исполнительным механизмом 112 на соединителе 126, стержне 124 и/или толкательном элементе 128, и канал 18 доставки лекарственного средства может перемещаться в осевом направлении с исполнительным механизмом 112 относительно вводимой трубки 15. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть связан с толкательным элементом 128. Согласно некоторым вариантам осуществления, например, как показано на фиг. 51-53 и 56-58, кожух 144 может быть прикреплен к каналу 18 доставки лекарственного средства и перемещаться вместе с ним. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть расположен в центральной полости 142 стержня и толкательного элемента 128. Канал 18 доставки лекарственного средства может содержать канал 166 доставки, проходящий от первого дистального конца 164 до второго дистального конца 148, через который одно или более лечебных препаратов могут быть доставлены от кожуха 144 к участку, подлежащему лечению, как показано на фиг. 52-53. Первый дистальный конец 164 канала 18 доставки лекарственного средства может быть заостренным для прокола ткани в целевом участке или альтернативно может иметь тупой конец для атравматической доставки к ткани в целевом участке. Трубка 18 доставки лекарственного средства может быть гибкой, так что трубка может проходить от управляющей части 114 вниз к целевой ткани в любом желаемом направлении.
[0290] В некоторых вариантах осуществления канал доставки лекарственного средства может иметь некруглую форму поперечного сечения. Например, форма может быть многоугольной, прямоугольной, продолговатой, эллиптической и т. д. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки может быть расположен на периферии пути через вводимую трубку 15. В некоторых примерах канал 18 доставки может быть расположен за пределами пути электродов. В некоторых примерах канал 18 доставки упирается во внутреннюю стенку вводимой трубки 18. В некоторых примерах канал 18 доставки образован с внутренней стенкой вводимой трубки 18 и содержит дополнительную трубку, проходящую через нее, для выдвижения из вводимой трубки для доставки лекарственного средства во время выполнения способа. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может представлять собой гипотрубку.
[0291] В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть изготовлен из непроводящего материала. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть изготовлен из керамического материала. В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть изготовлен из нержавеющей стали. В варианте осуществления с проводящим материалом (например, нержавеющей сталью), дистальный конец канала 18 доставки лекарственного средства, расположенный смежно с электродами, может быть покрыт непроводящим материалом (например, непроводящей керамикой). В некоторых вариантах осуществления канал 18 доставки лекарственного средства может быть изготовлен из пластика. В некоторых примерах канал доставки лекарственного средства может иметь диаметр, составляющий приблизительно 0,025 дюйма. Канал 18 доставки лекарственного средства является преимущественным в том, что он обеспечивает защищенную конструкцию в аппликаторе для доставки лечебного препарата. Таким образом, электроды для электропорации и лечебный препарат могут безопасно переноситься в одной конструкции, что упрощает хирургическую процедуру.
[0292] Как показано на фиг. 53, 56 и 58, как электроды 500 (например, любой из электроды 100, описанных в настоящем документе), так и канал 18 доставки лекарственного средства могут быть одновременно приведены в действие исполнительным механизмом 112. В некоторых вариантах осуществления электроды 500 (например, любой из электродов 100, 200, 300, 400, 600, 700, 800, описанных в настоящем документе) и канал 18 доставки лекарственного средства могут перемещаться как единое целое. В некоторых примерах электроды и канал доставки лекарственного средства перемещаются как единое целое, причем электроды зафиксированы относительно канала 18 доставки лекарственного средства. В других примерах канал доставки лекарственного средства может быть выполнен с возможностью перемещения независимо от электродов, и аппликатор может содержать отдельные приводные механизмы, доступные пользователю или иным образом управляемые пользователем для каждого из канала доставки лекарственного средства и электродов (и аналогичным образом электроды могут приводиться в действие совместно и одновременно или приводиться в действие по отдельности посредством отдельных приводных действий). Таким образом, аппликатор может быть выполнен таким образом, что выпускание канала доставки лекарственного средства может происходить независимо от выпускания электродов, так что пользователь может принять решение об одновременном или последовательном приведении в действие и того, и другого. Первый дистальный конец 164 канала 18 доставки лекарственного средства может быть смещен от кончиков 501 электродов таким образом, что, при наличии ровного плоского целевого участка, электроды прокалывают целевой участок перед каналом 18 доставки лекарственного средства. В других примерах первый дистальный конец 164 канала 18 доставки лекарственного средства может быть расположен рядом с кончиками 501 электродов 500. В некоторых вариантах осуществления первый дистальный конец 164 канала 18 доставки лекарственного средства расположен непосредственно внутри наружной поверхности торцевой крышки 510 и остается неподвижным, когда электроды 500 выпущены.
[0293] В альтернативном варианте осуществления канал доставки лекарственного средства может быть выполнен как единое целое с одним или более электродами таким образом, что электрод (электроды) канюлирован (канюлированы) для предоставления пути потока для лечебного препарата (лечебных препаратов). В такой альтернативной конфигурации электрод (электроды) будет сначала расположен в целевой ткани, а затем лечебный препарат (лечебные препараты) будет доставлено к ткани через канюлированный проход через электрод (электроды).
[0294] Как показано на фиг. 61, дистальный конец 118 вводимой трубки 15 может содержать выравнивающий канал 168 и/или торцевую крышку 510, содержащую выравнивающее отверстие 512, в каждом случае для выравнивания и позиционирования канала 18 доставки лекарственного средства во время работы. Как показано на фиг. 53, выравнивающий канал 168 может находиться в зацеплении с каналом 18 доставки лекарственного средства во всем его диапазоне перемещения для предотвращения смещения. Аналогично выравнивающий канал 168 может иметь длину, представляющую только часть вводимой трубки 15, или он может проходить по значительной части длины. В некоторых вариантах осуществления выравнивающий канал 168 и/или торцевая крышка 510 могут обеспечивать уплотнение конца вводимой трубки 15 для предотвращения попадания в аппликатор 110 лечебного препарата или физиологической жидкости.
[0295] На фиг. 86 показан другой иллюстративный аппликатор 1000, имеющий направляемую вводимую трубку 1015. Аппликатор 1000 содержит направляющий механизм для обеспечения дополнительного управления аппликатором, в частности, если аппликатор имеет гибкий корпус. Например, аппликатор 1000 может содержать один или более кабелей, проходящих от управляющей части 1014 до дистального конца 1018 вводимой трубки 1015, чтобы позволить пользователю направлять дистальный конец 1018, электроды 500 и канал 18 доставки к целевому участку внутри пациента. Вводимая трубка 1015 может содержать гибкую часть 1005 и жесткую часть 1010, чтобы обеспечить возможность сгибания только требуемых частей аппликатора во время направления (например, кабели могут быть смещены от осевого центра вводимой трубки, вследствие чего приложение усилия к одному или более кабелям приводит к сгибанию гибкой части 1005 в направлении кабеля (кабелей)). Кабели могут быть прикреплены к аппликатору на управляющей части 1014 или рядом с ней и между жесткой частью 1010 и первым дистальным концом 1018 для сгибания гибкой части 1005 при приложении усилия к кабелям от управляющей части.
[0296] Аппликатор 1000 может содержать электроды 500, канал 18 доставки, управляющую часть 1014 и исполнительный механизм 1012, которые могут характеризоваться компонентами, конструкцией и принципом работы любого из электродов, управляющих частей, исполнительных механизмов и каналов доставки, описанных в настоящем документе, например, которые используются в аппликаторах 14, 60, 70, 110 и могут взаимодействовать с другими компонентами системы для электропорации, раскрытыми в настоящем документе, включая генератор и устройство доставки лекарственного средства. Вводимая трубка 1015 и направляемые компоненты могут быть заменены вводимыми трубками 15 согласно любому другому варианту осуществления, описанному в настоящем документе, как если бы каждый отдельный компонент был описано относительно каждого варианта осуществления, и такие компоненты могут работать в соответствии с их целевым назначением в таких комбинированных вариантах осуществления. Вводимая трубка 1015 может иметь любой из размеров или конфигураций вводимых трубок 15, описанных в настоящем документе, с добавлением направляемых компонентов.
[0297] В некоторых вариантах осуществления аппликатор 1000 может представлять собой направляемый лапароскопический аппликатор. Как описано в настоящем документе, направляемый лапароскопический аппликатор может использоваться в качестве альтернативы эндоскопическому аппликатору. Например, в некоторых вариантах осуществления аппликатор 1000 может получить доступ к внутренней анатомии через троакар. Жесткая часть 1010 вводимой трубки 1015 может обеспечивать легкость маневрирования, в то время как гибкая часть 1005 обеспечивает направление посредством кабелей. Аппликатор 1000 может иметь ручку, которая может быть повернута, что запускает перемещение кончика аппликатора вверх и вниз под углом 120 градусов или меньше относительно жесткой части 1010 в каждом направлении. В некоторых вариантах осуществления направляемый кончик может перемещаться под углом 90 градусов или более в двух или более направлениях (например, вверх и вниз).
[0298] В некоторых вариантах осуществления, как описано в данном документе, эндоскоп может представлять собой троакар, гибкую канюлю или другой инструмент для введения, предназначенный для введения в пациента. В некоторых вариантах осуществления аппликатор 14 может представлять собой направляемое устройство (например, лапароскопический аппликатор 1000, показанный на фиг. 86), который может быть введен в пациента без отдельного устройства для введения. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может быть рентгеноконтрастным на своем дистальном конце.
[0299] Рабочие каналы эндоскопов, используемые для различных видов эндоскопии (например, рабочий канал 54 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4), могут иметь ограниченный диаметр, через который одна или более частей системы 10 для электропорации могут быть введены для достижения участка проведения эндоскопии (например, смежного дистального конца 56 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4). В вариантах осуществления, включающих эндоскоп в качестве части системы, части системы 10 для электропорации, которые проходят в эндоскоп, должны входить в рабочий канал эндоскопа. Например, в некоторых случаях, например, при бронхоскопии, рабочий канал эндоскопа может иметь диаметр 2,2 мм или меньше, а части системы 10 для электропорации, которые входят в эндоскоп (например, вводимая трубка 15), могут иметь диаметр 2,0 мм или меньше. В некоторых вариантах осуществления рабочий канал эндоскопа может иметь диаметр 4 мм или меньше. В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка 15 является гибкой, вследствие чего она следует по любым закруглениям или изгибам в рабочем канале эндоскопа.
[0300] В некоторых вариантах осуществления аппликатор 14 может содержать по меньшей мере два электрода 100 на дистальном конце вводимой трубки 15 (например, конце, противоположном управляющей части 48, 72, 114), причем один или более проводов или другой проводящий материал проходит от генератора 12 (показанного на фиг. 1) к электродам 100 через вводимую трубку 15. В некоторых вариантах осуществления (например, как описано ниже со ссылкой на фиг. 47-67) аппликатор 14 также может содержать другие компоненты, такие как канал 18 доставки лекарственного средства, которые проходят через вводимую трубку 15 от устройства 16 доставки лекарственного средства (показано на фиг. 1) к дистальному концу вводимой трубки 15. В таких вариантах осуществления проводка для электродов 100 и канал 18 доставки лекарственного средства могут проходить параллельно друг другу вниз по вводимой трубке 15 от управляющей части (например, управляющей части 48, показанной на фиг. 2; управляющей части 72, показанной на фиг. 19; или управляющей части 114, показанной на фиг. 47) аппликатора 14 к дистальному концу. В некоторых вариантах осуществления аппликатор 60, 70, 110, 1000 может содержать вышеупомянутые компоненты.
[0301] В некоторых вариантах осуществления аппликатор 14 может содержать по меньшей мере два электрода 100, которые проходят через вводимую трубку 15 к дистальному концу, и отдельный аппликатор 19 для доставки лекарственного средства может доставлять плазмиду, лекарственное средство и/или другой лечебный препарат к участку проведения электропорации. Аппликатор 19 для доставки лекарственного средства может вводить одно или более лечебных препаратов после проведения электропорации или одновременно с ней через различные каналы или векторы. В некоторых вариантах осуществления аппликатор 60, 70, 110, 1000 может содержать вышеупомянутые компоненты.
[0302] Например, в системе с эндоскопом, когда эндоскоп находится в положении внутри пациента, аппликатор 19 для доставки лекарственного средства может быть сначала введен в эндоскоп до тех пор, пока дистальный конец аппликатора 19 для доставки лекарственного средства не достигнет целевого участка проведения электропорации (например, опухоли или другого висцерального очага поражения) на дистальном конце эндоскопа или смежно с ним, после чего может быть введен лечебный препарат (лечебные препараты). Аппликатор 19 для доставки лекарственного средства может быть затем извлечен и заменен в эндоскопе аппликатором 14 для электропорации, и целевой участок проведения электропорации может быть подвергнут электропорации для облегчения проникновения лечебного препарата (лечебных препаратов) в клетки.
[0303] В некоторых вариантах осуществления один или более лечебных препаратов можно вводить с помощью других средств вместо или в дополнение к введению лечебного препарата (лечебных препаратов) с помощью эндоскопа или аппликатора 19 для доставки лекарственного средства. Например, одно или более лечебных препаратов можно ввести посредством внутримышечных (IM), интратекальных (IT) или внутривенных (IV) инъекций до, во время или после электропорации.
[0304] На фиг. 44-46 показан кабель 76 и соответствующий соединитель 78 для соединения аппликатора 14, 60, 70, 110, 1000 с генератором 12.
[0305] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать исполнительный механизм, который остается физически неподвижным при приведении в действие. Например, исполнительный механизм может представлять собой кнопку на сенсорном дисплее, которая работает для управления выпусканием электродов внутри вводимой трубки. Сенсорный экран может содержать датчик (например, датчик давления, емкостный датчик касания и/или датчик распознания жестов) для обнаружения контакта с экраном и, таким образом, контроля того, обеспечивает ли цепь, соединенная с управляющим элементом в аппликаторе, перемещение управляющего элемента в осевом направлении в ответ на размыкание и замыкание цепи. Элемент может быть физически связан с электродами таким образом, что осевое перемещение управляющего элемента происходит с осевым перемещением электродов. В некоторых примерах цепь может быть выполнена с возможностью обеспечения непосредственного перемещения электродов в ответ на размыкание и замыкание цепи. В некоторых вариантах осуществления приведение аппликатора в действие может происходить на удаленном устройстве, связанном с аппликатором посредством беспроводного соединения. В этой компоновке сигнал от исполнительного механизма поступает в аппликатор для управления перемещением электродов. В некоторых примерах канал доставки лекарственного средства, закрепленный в осевом направлении относительно электродов, может одновременно управляться посредством этих электронных средств активации. В других примерах второе электрическое управление (например, сенсорный экран) может быть включено для управления выпусканием канала доставки лекарственного средства отдельно от электродов.
Выпускание электродов
[0306] Во время электропорации расстояние между электродами (например, электродами 100) может влиять на размер области лечения и требуемую амплитуду, частоту и/или длину волны электрических сигналов, необходимых для электропорации. Размер рабочего канала в эндоскопе или во вводимой трубке аппликатора может ограничивать расстояние между электродами, поскольку электроды должны помещаться в рабочем канале, и, таким образом, размер области электропорационного лечения может быть ограничен во время видов эндоскопической терапии способами, которые не требуются в неэндоскопических способах и аппаратах, или неминимально инвазивных процедурах.
[0307] В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения аппликатор 14 и электроды 100 могут иметь такую конструкцию, что электроды могут быть выпущены на расстояние, которое шире рабочего канала в случае, когда электроды могут выйти из дистального конца эндоскопа. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть разведены шире, чем отверстие (например, минимально инвазивное отверстие) в точке доступа у пациента. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть раздвинуты шире, чем дистальный конец вводимой трубки 15. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть раздвинуты шире, чем один или более каналов (например, каналы 204, 404 и т. д.) во вводимой трубке 15. В некоторых вариантах осуществления электроды могут быть раздвинуты на расстояние, приблизительно равное размеру дистального конца вводимой трубки 15 или приблизительно равное ширине одного или более каналов. В некоторых вариантах осуществления электроды могут быть раздвинуты на расстояние, которое меньше размера дистального конца вводимой трубки 15. В некоторых вариантах осуществления исполнительный механизм 42, 74, 112 может проходить через вводимую трубку 15 аппликатора 14 или поверх нее и может быть выполнен с возможностью приложения осевого усилия (например, усилия, имеющего компонент вдоль продольной оси вводимой трубки 15) к электродам 100. Это осевое усилие может приводить к выдвижение электродов в осевом и/или радиальном направлении наружу от дистального конца вводимой трубки 15 аппликатора 14 для электропорации целевой ткани на участке проведения электропорации. В некоторых примерах способ разведения электродов может зависеть от пространства, доступного с учетом размера поперечного сечения вводимой трубки и положения электродов в трубке во втянутом положении. В одном конкретном примере аппликатор с электродами, очень близко расположенными друг к другу во втянутом положении, может предусматривать выпускание с радиальным раздвижением этих электродов таким образом, чтобы кончики электродов достигали расстояния, необходимого для безопасной и эффективной работы аппликатора при выпускании (например, сводят к минимуму возможность возникновения электрической дуги между электродами).
[0308] В некоторых вариантах осуществления вводимая трубка 15 может иметь диаметр приблизительно 2 мм. Во втянутом положении, то есть при хранении внутри вводимой трубки 15, кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии приблизительно 1,8 мм друг от друга. В выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии приблизительно 3 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии друг от друга, которое больше внешнего диаметра дистального конца вводимой трубки. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии друг от друга, которое больше внешнего диаметра дистального конца устройства для введения (например, эндоскопа). В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии более 2 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии более 3 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии от 2 мм до 3 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии приблизительно 4 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии более 4 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии менее 4 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии более 5 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии от 3 мм до 5 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии от 2 мм до 5 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии приблизительно 5 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления в выпущенном положении кончики электродов 100 могут находиться на расстоянии менее 5 мм друг от друга. В одном конкретном примере расстояние между электродами предпочтительно может составлять приблизительно 5 мм или меньше для аппликатора, описанного в сочетании с электропорацией с помощью низковольтного генератора. В любой из вышеперечисленных конфигураций может быть выполнена низко- или высоковольтная электропорация.
[0309] В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть изготовлены из нержавеющей стали и покрыты золотом. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть по существу гибкими, имеющими конструкцию, аналогичную иглам для иглоукалывания. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут иметь диаметр 0,25 мм. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут проходить на длину приблизительно 6 мм. В некоторых вариантах осуществления диаметр и длина электродов могут отличаться от конкретных размеров, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления исполнительный механизм 42, 74, 112 и оставшиеся неметаллические компоненты аппликатора 14, 60, 70, 110, 1000, такие как корпус 90, 120 и торцевые крышки 88, 122, могут быть изготовлены из пластика (например, полиэтилена высокой плотности, плетеного полиуретана (FEP, PEEK и т. д.) и т. д.).
[0310] Как подробно описано выше со ссылкой на фиг. 2, 19, 47 и 86, аппликатор 14, 60, 70, 110, 1000 может содержать вводимую трубку 15, 1015, управляющую часть 48, 72, 114, 1014 и исполнительный механизм 42, 74, 112, 1012. Исполнительный механизм 42, 74, 112, 1012 может содержать пусковой элемент 44, выключатель 80, 116 или другой приводной элемент и толкательный элемент 46, 92, 128, который может быть жестким в некоторых вариантах осуществления и достаточно гибким для сгибания с гибким эндоскопом в некоторых вариантах осуществления. Например, в некоторых случаях применения в гортани вводимая трубка 15 и исполнительный механизм 42, 74, 112 могут быть жесткими. Как показано на фиг. 2, пусковой элемент 44 может быть прикреплен с возможностью поворота к управляющей части 48 и толкательному элементу 46 таким образом, что оттягивание пускового элемента приводит к перемещению толкательного элемента 46 вдоль вводимой трубки 15 аппликатора 60 в направлении участка проведения эндоскопии на дистальном конце вводимой трубки 15, а выдвижение пускового элемента 44 (например, перемещение пускового элемента назад в положение, показанное на фиг. 2) приведет к втягиванию толкательного элемента 46 назад в направлении управляющей части 48. Как показано на фиг. 19, выключатель 80 может быть прикреплен с возможностью скользящего перемещения к управляющей части 72 и толкательному элементу 92 посредством полого стержня 86, вследствие чего скользящее перемещение выключателя приводит к проталкиванию толкательного элемента 92 вдоль вводимой трубки 15 аппликатора 70 в направлении участка проведения эндоскопии на дистальном конце вводимой трубки 15, а отвод назад выключателя 80 (например, перемещение выключателя назад в направлении пользователя) приводит к втягиванию толкательного элемента 92 назад в направлении управляющей части 72. Как показано на фиг. 47, выключатель 116 может быть прикреплен с возможностью скользящего перемещения к управляющей части 126 и полому стержню 124, вследствие чего скользящее перемещение выключателя приводит к проталкиванию толкательного элемента 128 вдоль вводимой трубки 15 аппликатора 110 в направлении участка проведения эндоскопии на дистальном конце вводимой трубки 15, а отвод назад выключателя 116 (например, перемещение выключателя назад в направлении пользователя) приводит к втягиванию толкательного элемента 128 назад в направлении управляющей части 114.
[0311] На фиг. 5-41 и 60-66 показано несколько вариантов осуществления узлов дистального конца вводимой трубки 15 аппликатора 14. В каждом варианте осуществления электроды могут приводиться в движение в осевом и радиальном направлении наружу для обеспечения большего расстояния между концами электродов. В некоторых вариантах осуществления после перемещения в выпущенное положение концы электродов находятся на расстоянии друг от друга, которое больше, чем внешний диаметр вводимой трубки 15 исполнительного механизма 14. В некоторых вариантах осуществления после перемещения в выпущенное положение концы электродов находятся на расстоянии друг от друга, которое больше, чем внутренний диаметр рабочего канала (например, рабочий канал 54 эндоскопа 52, показанного на фиг. 4). В каждом варианте осуществления электроды могут быть непосредственно или косвенно приведены в движение исполнительным механизмом посредством толкательного элемента как в направлении наружу (например, при выпускании), так и в направлении внутрь (например, при втягивании).
[0312] На фиг. 5, 6, 20-21, 62, 63 показана пара электродов 200 во втянутом положении (фиг. 5, 21, 63) и выпущенном положении (фиг. 6, 20, 62) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Каждый из электродов 200 может содержать кончик 201 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 201 электродов 200 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации. В показанном варианте осуществления аппликатор 14, 110 содержит торцевую крышку 202, 210 на дистальном конце вводимой трубки 15, имеющую по меньшей мере два наклонных канала 204, определенных в нем. Два наклонных канала 204 в изображенном варианте осуществления выполнены с возможностью обеспечения наклона электродов наружу в выпущенном положении (фиг. 6, 20, 62) таким образом, чтобы расстояние между концами электродов увеличилось. В варианте осуществления на фиг. 62 и 63 изображен другой вариант осуществления вводимой трубки 15 и торцевой крышки 210, через которые электроды 200 могут проходить по наклонным каналам 204, и в котором также изображено выравнивающее отверстие 212 и выравнивающий канал 168, предназначенные для поддержки канала 18 доставки лекарственного средства в них. В варианте осуществления на фиг. 62-63 показан вариант осуществления на фиг. 5, 6, 20-21, имеющий вводимую трубку 15 с каналом 18 доставки лекарственного средства, проходящим через нее. Принцип работы и конструкция канала 18 доставки лекарственного средства и электродов 200 могут соответствовать любому из вариантов осуществления, представленных в настоящем документе.
[0313] Как показано на фиг. 5 и 63, наклонные каналы 204 ориентированы под соответствующими углами α, β относительно продольной оси 50. В некоторых вариантах осуществления углы α, β могут быть равны, вследствие чего электроды 200 ориентированы под по существу зеркально симметричными углами относительно оси 50 в выпущенном положении. В некоторых вариантах осуществления углы α, β могут немного отличаться, но проходить в разных направлениях относительно оси 50. В некоторых вариантах осуществления каждый из углов α, β является острым, вследствие чего, когда толкательный элемент 46 прикладывает осевое усилие, непосредственно или косвенно, к электродам 200 в направлении торцевой крышки 202, 210, наклон каналов 204 обеспечивает поворот электродов для наклона электродов в направлении каналов 204, когда электроды проходят наружу от торцевой крышки 202 в выпущенное положение, показанное на фиг. 6 и 62. Аналогично, когда толкательный элемент 46, 128 втягивается назад в направлении управляющей части 48, 114, как описано выше, электроды 200 могут быть оттянуты назад в торцевую крышку 202, 210 аппликатора 14, 110 и во внутреннюю полость вводимой трубки 15, что позволяет электродам переориентироваться внутри вводимой трубки 15. Таким образом, во втянутом положении (фиг. 5, 21, 63) электроды 200 по существу параллельны друг другу, и в выпущенном положении по меньшей мере часть электродов 200 находятся под углом (например, α+β) друг к другу, как определено наклонными каналами 204 в результате толкания электродов исполнительным механизмом в наклонные каналы.
[0314] В любом из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, электроды (например, игла) могут быть изготовлены из достаточно гибкого материала, позволяющего электродам сгибаться при перемещении между втянутым и выпущенным положениями. В некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть изготовлены из нержавеющей стали и покрыты золотом. Например, в некоторых вариантах осуществления электроды могут быть по существу такими же, как и иглы для иглоукалывания. Как показано на фиг. 21, держатель 206 может неподвижно удерживать электроды 200 так, что электроды выступают на предварительно определенное расстояние от держателя (например, 5 мм). В таких вариантах осуществления электроды 200 могут сгибаться при прохождении через торцевую крышку 202, 210 вдоль наклонных каналов 204 таким образом, что дистальный конец электродов ориентирован в направлении наклонных каналов, в то время как основания (противоположные дистальному концу) электродов остаются параллельными. В любом из вариантов осуществления в настоящем документе, предусматривающем электрододержатель, держатель может содержать проходы для размещения электродов в них и дополнительный проход для размещения канала доставки лекарственного средства.
[0315] В варианте осуществления, показанном на фиг. 20-21, держатель 206 приводится в движение между втянутым и выпущенным положениями толкательным элементом 92 (показанным на фиг. 33, 36), причем указанный толкательный элемент может упираться в ближнюю, заднюю поверхность держателя, противоположную дистальному концу. Электрические провода 17, по которым подаются электрические сигналы на электроды 200, могут проходить через канал 208 в держателе 206 для соединения генератора с электродами. В некоторых вариантах осуществления толкательный элемент 92 может быть прикреплен к держателю 206.
[0316] На фиг. 7, 8 и 22-25 показана пара электродов 300 во втянутом положении (фиг. 7, 25) и выпущенном положении (фиг. 8, 22, 24) в соответствии с некоторыми вариантами осуществления, описанными в настоящем документе. Каждый из электродов 300 может содержать кончик 301 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 301 электродов 300 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации. В показанном варианте осуществления аппликатор 14, 60, 70, 110, 1000 содержит расширяемый баллон 302, в который встроены концы электродов 300. В некоторых вариантах осуществления баллон может быть изготовлен из гибкого эластичного материала, такого как каучук. При использовании баллон 302 может быть втянут и сжат внутри вводимой трубки 15 во втянутом положении (фиг. 7, 25). Во втянутом положении электроды 300 расположены близко друг к другу на расстоянии, которое меньше внутреннего диаметра вводимой трубки 15, поскольку баллон 302 сжимается радиально внутрь вводимой трубкой 15.
[0317] При работе толкательный элемент 46, 92 прикладывает осевое усилие, непосредственно или косвенно, к баллону 302 и обеспечивает выход баллона из дистального конца вводимой трубки 15. После выхода из дистального конца вводимой трубки 15 баллон 302 может расширяться в выпущенную форму (например, по существу сферическую форму). В некоторых вариантах осуществления баллон 302 может расширяться под действием пневматического давления, поступающего из источника подачи воздуха, расположенного выше по потоку от баллона 302 (например, через трубопровод, проходящий через аппликатор). Например, как показано на фиг. 22-23, управляющая часть 72 может содержать вспомогательную кнопку 82 для активации подачи воздуха для накачивания баллона 302. В некоторых вариантах осуществления баллон 302 может расширяться механически благодаря упругой восстанавливающей силе баллона, возвращающегося в свою естественную расширенную форму при содействии пневматического давления или без него. Аналогично, когда толкательный элемент 46 втягивается назад в направлении управляющей части 48, как описано выше, электроды 300 могут быть оттянуты назад во вводимую трубку 15 аппликатора 14, что приводит к повторному сжатию и деформации баллона 302 и приводит к перемещению электродов 300 ближе друг к другу.
[0318] Электроды 300 могут быть параллельны друг другу как во втянутом (фиг. 7), так и в раздвинутом (фиг. 8) положениях. В некоторых вариантах осуществления электроды 300 могут быть наклонены в любом из втянутого и раздвинутого положений, или и в том, и в другом. Например, электроды могут быть установлены в любом положении на баллоне 302 и в любой желаемой ориентации (например, наклонены наружу, аналогично варианту осуществления на фиг. 5-6).
[0319] На фиг. 9, 10, 64 и 65 показан вариант осуществления электродов 400, в котором электроды 400 изготовлены из никель-титана (нитинола). Нитинол представляет собой сплав с памятью формы, выполненный с возможностью «запоминания» заданной формы и возврата к заданной форме при определенных температурных условиях. Нитинолу может быть придана конкретная форма путем удержания нитинола в предварительно определенном положении (например, в форме буквы «S», показанной на фиг. 10) и нагрева нитинола до приблизительно 500°C (932°F) для задания формы нитинола. После задания формы нитинол можно охлаждать до комнатной температуры и механически деформировать с приданием второй формы (например, прямой формы, показанной на фиг. 9). Во время использования, когда нитинол нагревается выше температуры фазового превращения, нитинол возвращается в заданную форму. Каждый из электродов 400 может содержать кончик 401 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 401 электродов 400 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации.
[0320] За счет регулирования пропорций никеля и титана в нитиноле, температура фазового перехода (например, температура, при которой 50% нитинола изменяется с переходом от формы, показанной на фиг. 9, 65, в положение, показанное на фиг. 10, 64) нитинола может быть настроена относительно температуры тела человека, так что нитинол изменяет форму при контакте с температурой ткани тела пациента. При использовании нитинол может иметь «начальную» температуру и «конечную» температуру, при которых начинается и заканчивается фазовый переход соответственно. В некоторых вариантах осуществления конечная температура может быть меньше или равна температуре тела. Например, в некоторых вариантах осуществления нитинол может содержать 54,5% никеля и 45,5% титана и может иметь температуру фазового перехода 60 градусов по Цельсию. В некоторых вариантах осуществления температура фазового перехода нитинола может представлять собой температуру тела человека. Альтернативно, вместо того, чтобы полагаться на температуру тела пациента для нагрева нитинола, электроды 400 могут вместо этого изменять форму при пропускании через них напряжения, будь то фактическое напряжение, используемое для электропорации, или некоторая величина предварительного напряжения, например, меньшее напряжение с единственным целевым назначением, заключающимся в способствовании изменению формы электродов. После изменения формы через электроды может быть пропущено стандартное напряжение.
[0321] Толкательный элемент 46, 128 может раскрывать электроды 400 путем приложения осевого усилия, непосредственно или косвенно, к электродам 400 в направлении дистального конца и торцевой крышки 402, 420, когда электроды 400 находятся в своей деформированной, по существу прямой форме (например, форме, показанной на фиг. 9, 65). Толкательный элемент 46, 128 может обеспечивать поступательное перемещение электродов 400 в осевом направлении через каналы 404 торцевой крышки 402, 420 до тех пор, пока часть электродов не выйдет из дистального конца аппликатора 14. В некоторых вариантах осуществления каналы 404 могут быть по существу параллельны оси 50 аппликатора 14. При изменении температуры выше температуры фазового перехода электроды 400 могут изменять форму так, что они принимают заданную форму, в которой электроды изогнуты наружу для увеличения расстояния между концами электродов, как показано на фиг. 10, 64. В варианте осуществления на фиг. 64 и 65 изображен другой вариант осуществления вводимой трубки 15 и торцевой крышки 420, через которые электроды 400 могут проходить по каналам 404, и в котором также изображено выравнивающее отверстие 422 и выравнивающий канал 168, предназначенные для поддержки канала 18 доставки лекарственного средства в них. В варианте осуществления на фиг. 64 и 65 показан вариант осуществления на фиг. 9-10, имеющий вводимую трубку 15 с каналом 18 доставки лекарственного средства, проходящим через нее. Принцип работы и конструкция канала 18 доставки лекарственного средства и электродов 400 могут соответствовать любому из вариантов осуществления, представленных в настоящем документе.
[0322] В некоторых вариантах осуществления кончики 401 электродов 400 могут быть по существу параллельны друг другу как во втянутом (фиг. 9, 65), так и в выпущенном (фиг. 10, 64) положениях, при этом средние секции электродов изогнуты с образованием S-образной формы при переходе из втянутого положения в выпущенное положение. Аналогично, когда толкательный элемент 46, 128 втягивается назад в направлении управляющей части 48, 114, как описано выше, электроды 400 могут быть оттянуты назад в торцевую крышку 402 аппликатора 14 и в полость вводимой трубки 15, что приводит к механической деформации нитинола обратно, в по существу прямое положение, когда нитинол прижимается к каналам 404.
[0323] Как показано на фиг. 11, в некоторых вариантах осуществления электроды 400 могут входить в зацепление с наружной нитиноловой гильзой 410 и проводами 17 (например, отдельными проводами 17 или проводами, соединенными с проводящим толкательным элементом 128), проходящими через гильзу. Например, электроды 400 могут представлять собой жесткие иглы, прикрепленные к нитиноловой гильзе 410 на одном конце (например, дистальном конце при выходе из торцевой крышки 402), причем провод 17 может соединять электроды с генератором (например, генератором 12, описанным в настоящем документе). В таких вариантах осуществления нитинол не требуется для передачи электрических сигналов для электропорации и вместо этого образует гильзу изменяемой формы вокруг проводящих элементов. В некоторых вариантах осуществления электроды 400 могут быть изготовлены из нитинола, покрытого проводящим материалом для передачи по ним электрического сигнала. Например, электроды 400 могут иметь нитиноловую структуру с покрытием на основе никеля и золотым проводящим покрытием поверх никелевого покрытия.
[0324] На фиг. 26-30 показан вариант осуществления в соответствии с настоящим изобретением, отличающийся от показанного на фиг. 11. В частности, вариант осуществления на фиг. 26-30 содержит электроды 800 и нитиноловый держатель 802 (также называемый гильзой), имеющий две по меньшей мере частично цилиндрические половины 804, которые изменяют форму по существу таким же образом, как описано в отношении вариантов осуществления по фиг. 9-11, для размещения электродов 800 в более широком положении при выпускании путем возврата к предварительно заданной форме в виде буквы «S» при температуре тела или выше, после того как исполнительный механизм 74 раскрывает электроды. В некоторых вариантах осуществления электроды 800 могут быть прикреплены к прямой части половин 804 держателя, при этом провод 17 расположен в изменяющих форму частях держателя 802. Электроды 800 могут содержать кончики 801, выполненные с возможностью прохождения в целевую ткань.
[0325] Держатель 802 может содержать цилиндрическую часть 806, соединяющую две половины 804. Как показано на фиг. 29-30, толкательный элемент 92 может входить в зацепление с цилиндрической частью 806 держателя 802 для приведения в движение электродов 800, причем электроды могут быть неподвижно прикреплены к держателю. В некоторых вариантах осуществления цилиндрическая часть 806 может быть прикреплена к толкательному элементу 92. В показанном варианте осуществления провода 17 для подачи электрических сигналов от генератора могут проходить через нитиноловый держатель 802 и могут быть соединены с электродами 800 (как показано на фиг. 30). В некоторых вариантах осуществления провода 17 могут не быть прикреплены к держателю 802, вследствие чего провода могут осуществлять скользящее перемещение относительно держателя, когда половины 804 держателя изменяют форму. В некоторых вариантах осуществления нитиноловый держатель 802 может иметь длину 20-25 мм, когда он выпрямлен. В некоторых вариантах осуществления толкательный элемент 92 может быть прикреплен к нитиноловому держателю 802 на конце основания нитинолового держателя.
[0326] На фиг. 12, 13, 31, 32, 60 и 61 показан вариант осуществления электродов 500, имеющих по существу ту же выпущенную форму (показанную на фиг. 13, 31, 60), что и нитиноловые электроды 400, показанные на фиг. 10. Каждый из электродов 500 может содержать кончик 501 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 501 электродов 500 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации. В варианте осуществления на фиг. 12, 13, 31, 32, 60 и 61 электроды 500 изготовлены из традиционных проводящих материалов, которые могут быть в некоторой степени гибкими, но упруго возвращаться к своей исходной форме при снятии усилий напряжения. Например, как описано выше, электроды 500 могут быть изготовлены из гибкой иглы, имеющей свойства иглы для иглоукалывания. В показанном варианте осуществления электроды 500 сжимаются радиально внутрь во втянутом положении (фиг. 12, 32, 61), а затем могут раздвигаться наружу в выпущенном положении (фиг. 13, 31, 62).
[0327] Вводимая трубка 15 аппликатора 14, 60, 70, 110, 1000 может содержать торцевую крышку 502, 510, определяющую каналы 504, через которые могут проходить электроды 500. В показанном варианте осуществления электроды 500 всегда имеют изогнутую форму в виде буквы «S», и для проталкивания электродов через торцевую крышку 502, 510 может потребоваться некоторая деформация электродов. Толкательный элемент 46, 92, 128 может раскрывать электроды 500 путем приложения осевого усилия, непосредственно или косвенно, к дистальному концу и торцевой крышке 502, 510 вводимой трубки 15. Толкательный элемент 46, 92, 128 может проталкивать электроды 500 через торцевую крышку 502, 510 и обеспечивать раздвижение электродов 500 до их конечной ширины в выпущенном положении. В некоторых вариантах осуществления концы электродов 500 могут быть по существу параллельными друг другу по меньшей мере в выпущенном положении. Толкательный элемент 46, 92, 128 затем может втягивать электроды 500 за счет оттягивания электродов назад во вводимую трубку 15. В некоторых вариантах осуществления держатель (например, держатель 206, показанный на фиг. 21) может входить в зацепление с электродами 500 и толкательным элементом 46, 92, 128 для передачи осевого усилия от исполнительного механизма 42, 74, 112 к электродам. В варианте осуществления на фиг. 60 и 61 изображен другой вариант осуществления вводимой трубки 15 и торцевой крышки 510, через которые электроды 500 могут проходить по каналам 504, и в котором также изображено выравнивающее отверстие 512 и выравнивающий канал 168, предназначенные для поддержки канала 18 доставки лекарственного средства в них. В варианте осуществления на фиг. 60 и 61 показан вариант осуществления на фиг. 12, 13, 31 и 32, имеющий вводимую трубку 15 с каналом 18 доставки лекарственного средства, проходящим через нее. Принцип работы и конструкция канала 18 доставки лекарственного средства и электродов 500 могут соответствовать любому из вариантов осуществления, представленных в настоящем документе.
[0328] В любом из вариантов осуществления электродов 100, описанных в настоящем документе, части электродов 100, ближайшие к кончику, могут быть образованы параллельно друг другу как в выпущенном, так и во втянутом положениях. В некоторых вариантах осуществления части электродов 100, наиболее удаленные от кончика, также могут быть параллельны как в выпущенном, так и во втянутом положениях, и по меньшей мере участок этих наиболее удаленных частей может оставаться внутри вводимой трубки 15 как в выпущенном, так и во втянутом положениях. Между наиболее удаленной от кончика частью и ближайшей к кончику частью электроды 100 могут содержать прямую или изогнутую часть электрода. Например, между соответствующими концевыми частями электрода может быть определена S-образная кривая. В некоторых вариантах осуществления средняя часть электрода может быть прямой во втянутом положении и изогнутой в выпущенном положении.
[0329] На фиг. 14, 15, 33-41 и 66 показан вариант осуществления электродов 600, расположенный в раздвигаемом центральном держателе 602, от которого отходят электроды. Каждый из электродов 600 может содержать кончик 601 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 601 электродов 600 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации. В некоторых вариантах осуществления во втянутом положении (фиг. 14) электроды 600 могут быть отведены в держатель 602, а держатель может быть отведен в дистальный конец вводимой трубки 15. В некоторых вариантах осуществления (фиг. 33-41) электроды 600 могут быть прикреплены к держателю 602, и держатель может быть отведен в дистальный конец вводимой трубки 15 во втянутом положении (фиг. 38, 40). Как показано на фиг. 33, в некоторых вариантах осуществления провода 17 могут проходить через держатель 602 к электродам 600 по каналам 612.
[0330] В некоторых вариантах осуществления толкательный элемент 46, 92, 128 может прикладывать осевое усилие, непосредственно или косвенно, к внутреннему элементу 606, 610, 620, который может разделять половины 604 держателя 602 для разведения электродов 600 наружу. В некоторых вариантах осуществления внутренний элемент может представлять собой клин 606 (показан на фиг. 15) внутри держателя 602. В некоторых вариантах осуществления внутренний элемент может представлять собой цилиндр 610 (показан на фиг. 33, 38). В некоторых вариантах осуществления внутренний элемент 606, 610 может осуществлять поступательное перемещение в осевом направлении 50 относительно держателя 602, и при этом также выталкивать держатель по меньшей мере частично из дистального конца вводимой трубки 15. В варианте осуществления на фиг. 66 изображен другой вариант осуществления вводимой трубки 15 и внутреннего элемента 620, который может раскрывать держатель 602 и электроды 600. В варианте осуществления на фиг. 66 изображен вариант осуществления на фиг. 14, 15 и 33-41, имеющий вводимую трубку 15 и внутренний элемент 620 с каналом 18 доставки лекарственного средства, проходящим через них. Принцип работы и конструкция канала 18 доставки лекарственного средства, внутреннего элемента 620 и электродов 600 могут соответствовать любому из вариантов осуществления, представленных в настоящем документе.
[0331] В некоторых вариантах осуществления внутренний элемент 606, 610 может отдельно приводиться в движение вторым исполнительным механизмом 94 (показанным на фиг. 35, 37, 39 и 40). При работе, как показано на фиг. 35, 37, 39 и 40, после того, как исполнительный механизм 74 раскрывает держатель 802 впереди от дистального конца вводимой трубки 15, второй исполнительный механизм 94 может быть вдавлен внутрь в корпус 90 управляющей части 72 для выравнивания дистального конца 98 второго исполнительного механизма с отверстием в полом стержне 86 (например, вдоль оси 50, показанной на фиг. 14), причем второй исполнительный механизм имеет согнутую часть 97, позволяющую дистальному концу проходить глубже в полый стержень. Приведение в действие полого стержня 86 исполнительным механизмом 74 может обеспечить размещение второго исполнительного механизма 94 позади полого стержня на одной линии с его отверстием. Внутренний элемент 606, 610 (фиг. 15, 41) может быть выполнен с возможностью поступательного перемещения относительно полого стержня 86 из положения внутри полого стержня, вследствие чего пользователь может привести в действие второй исполнительный механизм 94 за счет скользящего перемещения второго выключателя 96 вперед в осевом направлении (например, в направлении дистального конца вводимой трубки 15) таким образом, чтобы дистальный конец 98 второго исполнительного механизма вошел в зацепление с поверхностью 614 основания (показанной на фиг. 33, 38) внутреннего элемента 606, 610. Тем самым, второй исполнительный механизм 94 может обеспечить разделение половин 604 держателя 602 (как показано на фиг. 15 и 41) за счет приведения в движение внутреннего элемента 606, 610 через полый стержень 86 после приведения в движение держателя 602 исполнительным механизмом 74 (например, после продвижения держателя 602 в осевом направлении из положения внутри вводимой трубки 15 посредством приведения в действие первого исполнительного механизма).
[0332] В результате относительного осевого перемещения между внутренним элементом 606, 610 и держателем 602 может быть приложено радиальное усилие к наклонной поверхности внутри двух половин 604 держателя для обеспечения раздвигания половин 604 радиально наружу. Например, как показано на фиг. 38, держатель 602 может содержать коническую поверхность 616 внутри, которая при воздействии внутреннего элемента 606, 610 обеспечивает раздвижение половин 604 держателя наружу. Хотя на фиг. 15, 35 и 41 показана часть держателя 602 и электродов 600, сочлененных по существу параллельно друг другу в выпущенном положении, в некоторых вариантах осуществления держатель 602 и электроды 600 могут изгибаться радиально наружу (например, подобно углам, показанным на фиг. 5) в ответ на приведение в действие клина 606 только с половинами 604 держателя 602, являющегося по существу непрерывным куском материала.
[0333] В некоторых вариантах осуществления держатель 602 может определять только две половины 604 рядом с дистальным концом, и оставшаяся часть держателя может представлять собой одну цельную деталь, вследствие чего две половины все еще прикреплены друг к другу (например, цилиндрическая часть 606).
[0334] В некоторых вариантах осуществления, как показано на фиг. 41, внутренний элемент 606, 610 может определять иглу, проточно соединенную с устройством доставки лекарственного средства (например, устройством 16 доставки лекарственного средства, показанным на фиг. 1), вследствие чего внутренний элемент вводит лечебный препарат в целевую область после разделения половин 604 держателя 602. В таких вариантах осуществления лечебный препарат может быть доставлен через канал доставки лекарственного средства (например, канал 18 доставки лекарственного средства, показанный на фиг. 1), проходящий через вводимую трубку 15, как описано в настоящем документе.
[0335] На фиг. 16, 17, 42 и 43 показан другой вариант осуществления электродов 700. В показанном варианте осуществления электроды 700, держатель 702, и аппликатор 14, 60, 70 могут работать по существу таким же образом, как и в варианте осуществления на фиг. 14, 15 и 33-41, за исключением того, что внутренний элемент (например, клин 606 или цилиндр 610) и второй исполнительный механизм 94 заменены пружиной 706, которая обеспечивает раздвижение половин 704 держателя радиально наружу, в то время как толкательный элемент 46, 92 непосредственно или косвенно выводит электроды 700 и держатель 702 из аппликатора 14, 60, 70 в осевом направлении и в выпущенное положение (фиг. 17, 42). Каждый из электродов 700 может содержать кончик 701 на своем дистальном конце, противоположном вводимой трубке 15. Кончик 701 электродов 700 может определять заостренный конец, выполненный с возможностью прокалывания целевой ткани для электропорации. В некоторых примерах пружина 706 может быть смещена таким образом, что при выпускании из вводимой трубки 15 пружина раздвигается в свое смещенное положение и, таким образом, разводит электроды и кончики 701 электродов.
[0336] Дополнительно или альтернативно толкающий элемент может быть аналогично подпружинен таким образом, что при приведении в движение пользователем электроды перемещаются в выпущенное положение подпружиненным исполнительным механизмом. Затем, при наличии, пружина 706 может одновременно раздвигать электроды друг от друга (или другой механизм, как описано выше, может выполнять это действие).
[0337] Хотя в большинстве описанных в настоящем документе вариантов осуществления электроды имеют форму игл с заостренными кончиками, способными к прокалыванию ткани, подлежащей лечению, в других вариантах осуществления электроды могут иметь форму чего-либо, отличного от иглы, которая может содержать или не содержать кончик, способный к прокалыванию ткани. Например, один или более электродов могут иметь тупой кончик или дополнительно могут иметь плоскую форму, закругленную форму или подобную, которая просто прижимается к ткани, подлежащей лечению, вместо прокалывания ткани, подлежащей лечению. В таких случаях, поскольку электроды являются атравматическими, электроды не обязательно должны быть выполнены с возможностью приведения в движение, но вместо этого они могут быть расположены в фиксированном положении друг относительно друга. Конечно, в случаях, когда аппликатор имеет размер, подходящий для прохождения через инструмент для получения доступа, такой как эндоскоп, может потребоваться приведение в действие по меньшей мере одного электрода, чтобы обеспечить надлежащее расстояние между электродами на ткани, подлежащей лечению. Таким образом, по меньшей мере один из электродов может быть закреплен, тогда как по меньшей мере один из других электродов может выполнен с возможностью приведения в движение или, как описано выше, каждый из электродов может быть выполнен с возможностью независимого или совместного приведения в движение.
[0338] Таким образом, как описано выше, в определенных вариантах осуществления один или более электродов могут иметь форму иглы или некоторую другую выступающую форму, подходящую для сжатия или прокалывания ткани, подлежащей лечению, в то время как другой электрод (например, возвратный или отрицательный электрод) может быть расположен на дистальном кончике (или фактически являться им) аппликатора или эндоскопа, который расположен смежно с тканью, подлежащей лечению, и, таким образом, может быть подходящим для действия в качестве электрода. Кроме того, в данном иллюстративном варианте осуществления один или более положительных электродов не должны быть выполнены с возможностью приведения в действие, но вместо этого они могут быть расположены просто в фиксированном положении таким образом, чтобы выступать в дистальном направлении к положению, достаточно отдаленному от дистального кончика аппликатора (или располагаться на подходящем расстоянии от дистального конца эндоскопа или другого инструмента для получения доступа), чтобы обеспечить подачу электрического импульса, как описано в настоящем документе.
[0339] В некоторых вариантах осуществления приводной механизм для управления выпусканием электродов может быть пассивным (например, материал с памятью формы для электродов 400, пружина 706 для электродов 700). В некоторых вариантах осуществления приводной механизм для управления выпусканием электродов может быть активным (например, продвижение внутреннего элемента 606, 610 через второй исполнительный механизм для обеспечения разведения электродов 600 друг от друга).
[0340] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать множество электродов, которые находятся на рабочем расстоянии для электропорации как до, так и после выпускания из аппликатора. Таким образом, расстояние между электродами остается неизменным до и после выпускания. Эффект выпускания в этой конфигурации заключается в простом продвижении электродов в осевом направлении относительно вводимой трубки аппликатора.
[0341] В некоторых вариантах осуществления аппликаторы, описанные в различных вариантах осуществления настоящей заявки, могут содержать три электрода, четыре электрода или больше. Иллюстративные примеры этих компоновок представлены в другом месте настоящего изобретения. Предполагается, что для каждого аппликатора может быть включено большее количество электродов после компоновки существующей конструкции. Таким образом, например, вводимая трубка 15, показанная на фиг. 21, содержит каналы 204 на кончике, которые наклонены наружу от центральной линии трубки 15. В вариации данного варианта осуществления с тремя электродами могут быть предусмотрены три канала 204, каждый из которых расположен на одинаковом расстоянии и проходит от центральной линии трубки к внешнему периметру трубки.
[0342] В некоторых примерах аппликатор может содержать четыре электрода. Аппликатор может иметь прямоугольную форму с электродами, расположенными на расстоянии приблизительно 5 мм друг от друга. В некоторых примерах аппликатор может содержать шесть электродов, расположенных на периферии по окружности с диаметром приблизительно 5 мм. Две предыдущие схемы использовались в процедурах электропорации в условиях как высокого, так и низкого напряжения в качестве части исследования. Подробности о проведенном лечении и результатах, иллюстрирующих преимущества низковольтной электропорации, можно найти в документе Burkart et al., Improving therapeutic efficacy of IL-12 intramoral gene electrotransfer via new plasmid design and modified parameters, Gene Therapy, 25, 93-103 (9 марта 2018 г.), включенном в настоящий документ посредством ссылки во всей полноте.
[0343] В любом из вышеуказанных вариантов осуществления один или более электродов могут быть выпущены одновременно и совместно со всеми электродами или любой частью общего количества электродов. Альтернативно каждый отдельный электрод может приводиться в движение и выпускаться независимо от других электродов.
[0344] В еще одном варианте осуществления электроды могут работать как шприц для подкожных инъекций, при этом каждый электрод вводится в ткань таким образом, что каждый электрод отделяется от аппликатора 14, привязанного только проводом или подобной структурой, которая обеспечивает электрическое соединение с электродом. Таким образом, каждый электрод может быть расположен в ткани в любом желаемом месте. Например, каждый электрод раскрывается по одному за раз от аппликатора в различных местах в целевой ткани и вокруг нее. Каждый электрод остается привязанным к аппликатору и/или другому электроду. После завершения процедуры каждый электрод оттягивается назад к аппликатору, независимо от того, осуществляется это посредством намоточной катушки, вытягивания провода, магнитного притяжения между аппликатором и электродом или подобного.
[0345] Как описано выше, электроды, как правило, соединены с источником питания с помощью провода, хотя в большинстве вариантов осуществления также присутствуют толкающий элемент и вводимая трубка. В некоторых вариантах осуществления толкающий элемент или вводимая трубка могут работать как электрическое соединение по меньшей мере с одним из электродов, тем самым устраняя необходимость по меньшей мере в одном из проводов. В качестве одного примера, в случае с двумя электродами положительное соединение с одним из электродов может быть обеспечено посредством толкающего элемента, в то время как отрицательное или обратное соединение с другим электродом может быть обеспечено посредством корпуса вводимой трубки. Конечно, чтобы избежать образования дуги на электродах и/или травмирования пользователя, потребуется надлежащая изоляция этих конструкций.
[0346] В еще одном варианте осуществления электрическое соединение между источником электропитания и по меньшей мере одним электродом может быть беспроводным, например, посредством использования индуктивной передачи энергии через электромагнитное поле. Такое соединение с источником питания может быть выполнено трансдермально, так что провод не должен проходить между целевой тканью и источником питания. Продолжая рассмотрение такого электрического соединения, в определенных вариантах осуществления электрод, подобный шприцу для подкожных инъекций, упомянутый выше, может быть расположен в целевой ткани, которая не будет соединена проводами с источником электропитания. Таким образом, доставка лекарственного средства может происходить в результате любой необходимой процедуры, и электропорация может произойти вне места проведения хирургического вмешательства. Например, после имплантации электродов в целевую ткань и независимо от того, были ли лечебные препараты доставлены пациенту и/или целевой ткани, пациент может быть удален из операционной, и лечение может быть осуществлено один или более раз вне места проведения хирургического вмешательства с использованием устройства доставки лекарственного средства, такого как игла или подобное, и трансдермальной доставки энергии к электродам. После этого электроды могут быть извлечены позже или они могут быть биоразлагаемыми, или, если они являются атравматичными (например, дискообразный электрод, пришитый к ткани), или иным образом закреплены в пациенте, не опасаясь ослабления, имплантат может оставаться внутри пациента в течение неограниченного времени.
Иллюстративные электрические параметры
[0347] Характер электрического поля, генерируемого генератором 12, определяется характером ткани, размером выбранной ткани и ее расположением. Желательно, чтобы поле было как можно более однородным и имело правильную амплитуду. Чрезмерная напряженность поля приводит к лизису клеток, тогда как низкая напряженность поля приводит к снижению эффективности. Электроды можно устанавливать и манипулировать ими различными способами, включая, но без ограничения, описанные в настоящем документе. С помощью системы 10, описанной в настоящем документе, все параметры электропорации (например, напряжение, длительность импульса и т. д.) могут быть запрограммированы и оптимизированы (например, с помощью одного или более контроллеров, описанных в настоящем документе). В некоторых вариантах осуществления параметры импульсов предварительно определены и систематически используются на протяжении всей процедуры электропорации. В некоторых вариантах осуществления параметры импульсов могут быть определены с помощью механизма обратной связи, в то время как электричество подается на аппликатор для постоянной регулировки параметров импульсов во время электропорации (например, EIS).
[0348] В некоторых случаях для лечения опухолей в электропорации используются высокие напряжения и короткие длительности импульсов. Параметры электрического поля 1200-1300 В/см и 100 мкс использовались in vitro и in vivo с такими противоопухолевыми средствами, как блеомицин, цисплатин, пепломицин, митомицин C и карбоплатин. Эти результаты относятся к действию in vitro и in vivo. Хотя такие электрические параметры могут переноситься пациентами в клинических ситуациях, такие методы лечения, как правило, вызывают мышечные судороги и периодический дискомфорт у пациентов, а также могут приводить к ухудшению результатов при применении определенных лечебных препаратов (например, более крупных молекул). Некоторые из этих проблем могут быть значительно уменьшены за счет использования низковольтных импульсов высокой длительности для электрохимиотерапии. Низковольтная электропорация, предусмотренная в настоящем изобретении, включает применение напряжения приблизительно 600 В или ниже, электрического поля напряженностью приблизительно 700 В/см или ниже и длины импульса от приблизительно 0,5 мс до приблизительно 1 с. В некоторых примерах в конфигурации с низковольтным генератором можно использовать электрическое поле напряженностью 400 В/см или меньше. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может подавать напряжение 300 В или меньше на электроды 100. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может подавать напряжение 60-300 В на электроды 100. В некоторых вариантах осуществления генератор 12 может подавать напряжение 150-200 В. В некоторых вариантах осуществления высокие напряжения, превышающие 1000 В, могут вызывать необратимую электропорацию (IRE). Таким образом, системы для электропорации, содержащие низковольтный генератор, являются преимущественными в том, что риск возникновения IRE является низким по сравнению с методами лечения, в которых используется более высокое напряжение.
[0349] Форма волны электрического сигнала, подаваемого генератором 12, может представлять собой экспоненциально затухающий импульс, квадратный импульс, последовательность однополярных колебательных импульсов, последовательность биполярных колебательных импульсов или комбинацию любой из этих форм. В некоторых вариантах осуществления электрические параметры генератора, охватывающего диапазон как низковольтных, так и высоковольтных генераторов, могут охватывать номинальную напряженность электрического поля от приблизительно 10 В/см до приблизительно 20 кВ/см (номинальная напряженность электрического поля определяется путем вычисления напряжения между иглами электродов, деленного на расстояние между иглами). В некоторых вариантах осуществления, охватывающих диапазон как низковольтных, так и высоковольтных генераторов, длина импульса может составлять от приблизительно 10 мкс до приблизительно 100 мс. В некоторых вариантах осуществления, охватывающих диапазон низковольтных генераторов, длина импульса может составлять от приблизительно 1 мс до приблизительно 1 с. Может быть предусмотрено любое желаемое количество импульсов, как правило, от одного до 100 импульсов в секунду. Время ожидания между наборами импульсов может быть любым, например, одна секунда. Форма волны, напряженность электрического поля и длительность импульса также могут зависеть от типа клеток и типа молекул, которые должны проникать в клетки посредством электропорации. Различные параметры, включая напряженность электрического поля, необходимые для электропорации любой известной клетки, в целом доступны из многих исследовательских работ, информирующих по этому вопросу. Обзор взаимосвязи между напряженностью и длительностью импульса описан в документе Weaver et al., A brief overview of electroporation pulse strength-duration space: A region where additional intracellular effects are expected, Bioelectrochemistry, 2012 October; 87: 236-243. doi:10.1016/j.bioelechem.2012.02.007, который включен в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. В некоторых вариантах осуществления для лечения можно использовать любое количество импульсов. В некоторых вариантах осуществления используется 6 импульсов. В некоторых вариантах осуществления используется 8 импульсов. В некоторых вариантах осуществления используется 10 импульсов.
[0350] В показанных вариантах осуществления номинальное электрическое поле может быть обозначено как «сильное» или «слабое». В следующих абзацах описываются электрические параметры системы, содержащей высоковольтный генератор, за которой следует система, содержащая низковольтный генератор.
[0351] В частности, что касается высоковольтных систем, т. е. тех, которые имеют сильное электрическое поле, в некоторых вариантах осуществления предпочтительно, чтобы номинальное электрическое поле имело напряженность от приблизительно 700 В/см до 1500 В/см. В некоторых вариантах осуществления дополнительно предпочтительно, чтобы номинальное электрическое поле имело напряженность от приблизительно 1000 В/см до 1500 В/см. В некоторых вариантах осуществления сильное электрическое поле может иметь напряженность приблизительно 1500 В/см. Что касается длительности импульса для высоковольтных систем, в некоторых вариантах осуществления можно использовать длительность импульса менее 1 мс. В некоторых вариантах осуществления может использоваться длительность импульса от 100 мкс до 1 мс.
[0352] В частности, что касается низковольтных систем, в некоторых вариантах осуществления генератор может представлять собой низковольтный генератор. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью 700 В/см или меньше, 600 В/см или меньше, 500 В/см или меньше, 400 В/см или меньше, 300 В/см или меньше, 200 В/см или меньше или 100 В/см или меньше. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 700 В/см до 10 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 600 В/см до 10 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 500 В/см до 10 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 400 В/см до 10 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 300 В/см до 10 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 700 В/см до 60 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 600 В/см до 60 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 500 В/см до 60 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 400 В/см до 60 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 300 В/см до 60 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 700 В/см до 100 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 600 В/см до 100 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 500 В/см до 100 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 400 В/см до 100 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 300 В/см до 100 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 300 В/см до 200 В/см. Электропорационная терапия может применяться с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью от 400 В/см до 300 В/см. В некоторых вариантах осуществления длительность импульса низковольтного генератора может составлять от 1 миллисекунды (мс) до 1 секунды (с).
[0353] Предпочтительно, когда используются слабые поля, номинальное электрическое поле имеет напряженность от приблизительно 10 В/см до 400 В/см. В некоторых вариантах осуществления номинальное электрическое поле может иметь напряженность от приблизительно 25 В/см до 75 В/см. В некоторых вариантах осуществления слабое номинальное электрическое поле может иметь напряженность приблизительно 400 В/см. В конкретном варианте осуществления предпочтительно, чтобы при слабом электрическом поле длина импульса была большой по сравнению с импульсом сильного поля. Например, когда номинальное электрическое поле находится в «слабом» диапазоне, описанном в настоящем документе, предпочтительно, чтобы длина импульса составляла приблизительно 10 мс.
[0354] Продолжая рассмотрение системы с низковольтным генератором, в некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 300 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 200 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 100 В до 5 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 300 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 200 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 100 В до 10 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 300 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 200 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 100 В до 50 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 100 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 100 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 100 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 300 В до 1001 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 200 В до 100 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 200 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 200 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 200 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 300 В до 200 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 300 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 300 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 400 В до 300 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 400 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 500 В до 400 В. В некоторых вариантах осуществления низковольтный генератор может обеспечивать напряжение в диапазоне от 600 В до 500 В.
[0355] Преимущества низковольтного генератора могут включать улучшение экспрессии трансфицируемых терапевтических препаратов по сравнению с экспрессией при использовании высоковольтного генератора. В некоторых вариантах осуществления наличие системы для регистрации ткани, описанной в другом месте в настоящем документе, может дополнительно улучшить рабочие характеристики по сравнению с другим генератором. Регистрация ткани, осуществляемая посредством выхода низковольтного генератора, может обеспечивать характеризацию участка, подлежащего лечению. В частности, возможность сбора обратной связи от терапии с целью определения небезопасного лечения и потенциальной оптимизации условий терапии может быть очень широкой. Таким образом, после последовательности импульсов при лечении экспрессия терапевтических препаратов может быть значительно выше и более устойчивой в иллюстративных вариантах осуществления, описанных в настоящем документе. Дополнительно, как указано в другом месте в настоящем изобретении, обеспечение напряжения ниже 600 В, которое создает электрическое поле напряженностью ниже 700 В/см с помощью низковольтного генератора, снижает риск необратимой электропорации, которая может вызвать повреждение ткани в целевом месте для лечения и вокруг него. Более того, электропорация с этими параметрами обеспечивает в целом более длительную продолжительность лечения, тем самым повышая вероятность успешной доставки лекарственного препарата.
[0356] Предпочтительно в терапевтической методике согласно настоящему изобретению используются системы, описанные в настоящем документе, которые могут содержать аппликатор, множество электродов, выполненных так, что они проходят от аппликатора, и генератор для подачи электрического сигнала на электроды. В некоторых вариантах осуществления система также может содержать устройство для введения, описанное в другом месте в заявке, такое как эндоскоп. В некоторых вариантах осуществления электрические импульсы от генератора могут быть пропорциональны расстоянию между указанными электродами для создания электрического поля предварительно определенной напряженности, так что напряженность поля для конкретной хирургической операции выше для систем, которые содержат аппликатор, в котором кончики электродов находятся на большем расстоянии друг от друга. В некоторых вариантах осуществления система, которая содержит низковольтный генератор, может содержать аппликатор с электродами, которые имеют кончики, расположенные на расстоянии приблизительно 4 мм друг от друга. В некоторых вариантах осуществления вышеуказанные электрические параметры, будь то для систем с высоковольтными или низковольтными генераторами, могут применяться без использования обратной связи от схемы измерения для управления и иным образом обновления подаваемого напряжения во время процедуры электропорации.
[0357] В некоторых вариантах осуществления электрические импульсы могут управляться посредством обратной связи от схемы 31 измерения, которая может измерять параметры электродов 100 и целевой ткани непрерывно во время электропорации. В некоторых вариантах осуществления между электропорационными импульсами может передаваться измерительный импульс, так что генератор быстро переключается между применением терапевтической электропорации и измерением параметров электродов и тканей. В некоторых вариантах осуществления способ адаптивного управления можно использовать для задания параметров электропорации в реальном времени. Одним из способов, согласно которым генератор (например, посредством схемы 31 измерения, импульсной схемы 33 и контроллера 24) может измерять параметры электропорации и управлять импульсами генератора, является электрохимическая импедансная спектроскопия (EIS). В некоторых вариантах осуществления EIS может использоваться с низковольтным генератором.
[0358] Способ адаптивного управления для управления параметрами электропорационных импульсов во время электропорации клеток или тканей с использованием системы 10 для электропорации включает предоставление системы (например, генератора 12 и соответствующей ему схемы) для адаптивного управления для оптимизации параметров электропорационных импульсов, включая параметры электропорационных импульсов, подачу возбуждающих сигналов напряжения и тока к клеткам (например, посредством импульсной схемы 33), получение данных из измерений тока и напряжения (например, посредством измерительной схемы 31), и обработку данных для отделения желательных данных от нежелательных данных (например, посредством контроллера 24 и процессора 30), извлечение соответствующих компонентов из желательных данных (например, посредством контроллера 24 и процессора 30), применение по меньшей мере части соответствующих компонентов к обученной диагностической модели, также называемой в настоящем документе «обученная модель» (например, посредством контроллера 24 и процессора 30), оценку параметров электропорационных импульсов на основе результата применения соответствующих компонентов (например,, посредством контроллера 24 и процессора 30), причем инициализированные параметры электропорационных импульсов основаны на обученной модели и соответствующих компонентах, для оптимизации параметров электропорационных импульсов, и применение генератором первого электропорационного импульса, основанного на параметрах первого импульса.
[0359] Для максимального увеличения эффективности электропорации желательным является количественно измеримый показатель целостности мембраны, который можно измерить в реальном времени. Как описано в данном документе, EIS представляет собой способ характеризации физиологических и химических систем и может быть выполнен с помощью любого из описанных в настоящем документе электродов для стандартной электропорации, также называемой в настоящем изобретении «EP». Согласно этой методике измеряется электрический отклик системы по диапазону частот, чтобы выявить свойства накопления и рассеивания энергии. В биологических системах внеклеточная и внутриклеточная матрица сопротивляются потоку тока и, следовательно, могут быть электрически представлены в виде резисторов. Липиды неповрежденных клеточных мембран и органелл накапливают энергию и представлены в виде конденсаторов. Электрический импеданс - это сумма этих резистивных и емкостных элементов в диапазоне частот. Для количественного измерения каждого из этих параметров данные об импедансе ткани могут быть согласованы с моделью эквивалентной цепи. Контроль электрических свойств тканей в реальном времени позволит осуществлять управление с обратной связью параметрами электропорации и обеспечить оптимальную трансфекцию в гетерогенных опухолях. Использование обратной связи EIS позволит (1) отрегулировать параметры доставки в реальном времени, (2) доставлять только импульсы, необходимые для формирования терапевтического ответа, и (3) уменьшить общее повреждение ткани, обусловленное EP, в результате.
[0360] Кроме того, в некоторых вариантах осуществления эти измерения EIS можно использовать для определения идеальных условий электропорации, описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ согласно настоящему изобретению может включать приведение в контакт ткани в целевом участке с парой электродов 100. Низковольтный источник питания, электрически соединенный с электродами 100, может использоваться для подачи низковольтного сигнала возбуждения на электроды. Способы измерения импеданса и/или емкости могут включать без ограничения такие формы волны, как схемы фазовой автоподстройки, прямоугольные импульсы, высокочастотные импульсы и импульсы с линейной частотной модуляцией. Датчик напряжения и датчик тока используются для измерения падения напряжения и силы тока, проходящего через цепь, и эти параметры могут затем быть обработаны контроллером 24, как показано на фиг. 1, для определения среднего импеданса для всех клеток в измеренной области. Этот обнаруженный импеданс может затем (например, с помощью обученной модели, описанной выше) определить любые необходимые изменения параметров электропорации.
[0361] В некоторых вариантах осуществления генератор 12 (например,, посредством схемы 31 измерения) выполнен с возможностью измерения диэлектрических и проводящих свойств клеток и тканей и содержит датчик напряжения для измерения напряжений в ткани, возникающих в результате каждого из сигнала возбуждения для целей измерения и/или электропорационного импульса, поданного к ткани, и датчик тока для измерения силы тока в ткани, возникающего в результате каждого из сигнала возбуждения для целей измерения и/или по меньшей мере одного поданного электропорационного импульса.
[0362] Импульсная схема 33 может содержать модуль инициализации, выполненный с возможностью инициализации параметров электропорационных импульсов для выполнения электропорации в клетках или ткани, причем инициализированные параметры электропорационных импульсов по меньшей мере частично основаны на по меньшей мере одной обученной модели, такой как обученная модель, описанная в другом месте в настоящем изобретении. В некоторых вариантах осуществления контроллер 24 может направлять выход импульсной схемы 33. Генератор 12 выполнен с возможностью подачи по меньшей мере одного из сигналов возбуждения и/или электропорационного импульса к ткани. Датчик напряжения и датчик тока схемы 31 измерения могут измерять напряжение и силу тока в клетках ткани в ответ на подачу сигналов возбуждения. Контроллер 24 может быть выполнен с возможностью приема сигнала, относящегося к измеренным данным от датчика, от измерительной схемы 31, соответствующего по меньшей мере одному из сигнала возбуждения и электропорационного импульса, для согласования данных по меньшей мере с одной обученной моделью и для обработки данных с получением диагностических параметров и обновленных параметров управления.
[0363] При работе при низком напряжении генератор может выдавать любой из параметров, описанных в настоящем документе, включая, например, минимум 10 В и максимум 300 В с длительностями импульса от 100 до 10 мс. Данные EIS могут быть собраны до и между импульсами и получены с помощью генератора 12 в диапазоне от 100 Гц до 10 кГц с 10 точками данных, собранными за декаду. Сбор данных EIS в этих спектрах выполняется за 250 мс, что достаточно быстро, чтобы: (1) выполнять процедуры для определения постоянной времени для следующего импульса; (2) сохранять данные EIS для последующего анализа; и (3) не нарушать клинически используемые условия электропорации. Генератор может быть способен выдерживать импеданс минимальной выходной нагрузки 20 Ом и импеданс максимальной нагрузки разомкнутой цепи. Для обеспечения эксплуатации генератора без использования рук может быть добавлена ножная педаль (например, ножная педаль 58) для запуска, остановки или прерывания процесса электропорации.
[0364] Контроллер 24 может содержать модуль предварительной обработки для приема сигнала, относящегося к данным, полученным в результате измерений силы тока и напряжения, и обработки данных для отделения желательных данных от нежелательных данных, модуль извлечения признаков для извлечения соответствующих признаков из желательных данных, диагностический модуль для применения по меньшей мере части соответствующих признаков желательных данных по меньшей мере к одной обученной диагностической модели, и модуль оценки параметров импульсов для оценки по меньшей мере одного из инициализированных параметров импульсов и последующих параметров импульсов на основе результата по меньшей мере одного из измеренных данных, диагностического модуля и модуля извлечения признаков. Запоминающее устройство 36 хранит желательные и нежелательные данные, данные от датчиков и обученные модели для извлечения признаков контроллером.
Способы эксплуатации
[0365] Далее будут описаны различные способы, связанные с системой 10 для электропорации. В любом из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, такие способы можно использовать для лечения одного или более видов рака, и, более конкретно, их можно использовать для лечения опухоли или другого висцерального очага поражения, в частности, тех, которые обнаружены у пациента и которые не находятся на поверхности или в слоях кожи. Такие опухоли или другие очаги поражения могут быть либо первичными, либо метастатическими злокачественными новообразованиями.
[0366] На фиг. 18 показан иллюстративный способ использования системы 10 для электропорации, описанной в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 18 используют для лечения одного или более видов рака. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 18 используют для лечения опухоли или другого висцерального очага поражения. На показанном этапе 150 способ может включать введение устройства для введения в пациента до тех пор, пока дистальный конец устройства для введения не будет расположен смежно с целевым участком. Устройство для введения можно продвигать через внутренний проход различными способами, как описано, например, в конкретных примерах ниже. В некоторых вариантах осуществления устройство для введения может представлять собой эндоскоп, включая гибкие эндоскопы или жесткие эндоскопы, такие как троакар. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может быть введен сам по себе без устройства для введения. На показанном этапе 152 способ может включать введение части устройства доставки лекарственного средства в рабочий канал устройства для введения таким образом, чтобы часть устройства доставки лекарств была расположена смежно с целевым участком. На показанном этапе 154 способ может включать введение лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства. На показанном этапе 156 способ может включать извлечение части устройства доставки лекарственного средства из устройства для введения. На показанном этапе 158 способ может включать введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал устройства для введения таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком. На показанном этапе 160 способ может включать доставку одного или более электрических импульсов к электродам для электропорации ткани в целевом участке. На этапе 162 способ может включать извлечение аппликатора и устройства для введения из пациента. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать прокалывающий кончик 130, вследствие чего способ может дополнительно включать прокалывание одной или более тканей пациента перед доставкой электрического импульса и/или лечебных препаратов. В некоторых вариантах осуществления, как описано выше, лекарственное средство и/или плазмида могут быть введены посредством ряда средств, включая доставку IM, IT и IV. В вариантах осуществления, в которых устройство доставки лекарственного средства работает через аппликатор, этапы 152-156 могут быть объединены с этапами 158-162. В вышеописанном способе можно использовать низковольтный или высоковольтный генератор, в том числе конкретные конфигурации, описанные в настоящем документе. Способ можно выполнять как с EIS, так и без нее. В одном примере способа, выполняемого с низковольтным генератором и без EIS, напряжение может быть одинаковым для каждого импульса лечения, независимо от характеристик встречающейся ткани (например, переменного импеданса ткани, с которым можно столкнуться за счет эффективности способа), и результат должен быть получен без влияния характеристик ткани. Кроме того, как указано в другом месте в настоящем изобретении, лечение с использованием этого подхода было успешным и обладало преимуществами по сравнению с лечением, в котором используется высоковольтный генератор.
[0367] Преимущества выполнения способа с использованием низковольтного генератора и аппликатора, описанных в настоящем документе, включают то, что на клетки в целевом участке во время электропорации воздействует меньшая тепловая нагрузка, тем самым повышая вероятность того, что клетки выживут в течение всего лечения и после него. Дополнительно, при более низком напряжении электрические импульсы могут доставляться в течение более длительного периода времени по сравнению с высоковольтной электропорацией. При лечении с большей длительностью клетки остаются открытыми в течение более длительного периода, и большее количество лечебного препарата может впитываться клетками, что повышает вероятность успешного лечения.
[0368] На фиг. 67 показан другой иллюстративный способ использования системы 10 для электропорации, описанной в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 67 используют для лечения одного или более видов рака. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 67 используют для лечения опухоли или другого висцерального очага поражения. На показанном этапе 6700 способ может включать введение устройства для введения в пациента до тех пор, пока дистальный конец устройства для введения не будет расположен смежно с целевым участком. В некоторых вариантах осуществления устройство для введения может представлять собой эндоскоп, включая гибкие эндоскопы или жесткие эндоскопы, такие как троакар. Альтернативно аппликатор может быть введен сам по себе без устройства для введения. На показанном этапе 6705 способ может включать введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал устройства для введения таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов и канал доставки лекарственного средства, был расположен смежно с целевым участком. На показанном этапе 6710 способ может включать введение лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства, соединенного с каналом доставки лекарственного средства. На показанном этапе 6715 способ может включать доставку одного или более электрических импульсов к электродам для электропорации ткани в целевом участке. На этапе 6720 способ может включать извлечение аппликатора и устройства для введения из пациента. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать прокалывающий кончик 130, вследствие чего способ может дополнительно включать прокалывание одной или более тканей пациента перед доставкой электрического импульса и/или лечебных препаратов. В некоторых вариантах осуществления, как описано выше, лекарственное средство и/или плазмида могут быть введены посредством ряда средств, включая доставку IM, IT и IV. В вышеописанном способе можно использовать низковольтный или высоковольтный генератор, в том числе конкретные конфигурации, описанные в настоящем документе. Способ можно выполнять как с EIS, так и без нее.
[0369] На фиг. 68 показан другой иллюстративный способ использования системы 10 для электропорации, описанной в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 68 используют для лечения одного или более видов рака. В некоторых вариантах осуществления способ на фиг. 68 используют для лечения опухоли или другого висцерального очага поражения. На показанном этапе 6800 способ включает введение вводимой трубки аппликатора в пациента таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов и канал доставки лекарственного средства, был расположен смежно с целевым участком. На показанном этапе 6805 способ включает введение лечебного препарата в целевой участок из устройства доставки лекарственного средства, соединенного с каналом доставки лекарственного средства. На показанном этапе 6810 способ включает доставку одного или более электрических импульсов к электродам для электропорации ткани в целевом участке. На этапе 6815 способ включает извлечение аппликатора из пациента. Этапы 6805 и 6810 могут выполняться одновременно или этап 6805 может выполняться перед этапом 6810. В некоторых вариантах осуществления аппликатор может содержать прокалывающий кончик 130, вследствие чего способ может дополнительно включать прокалывание одной или более тканей пациента перед доставкой электрического импульса и/или лечебных препаратов. В некоторых вариантах осуществления, как описано выше, лекарственное средство и/или плазмида могут быть введены посредством ряда средств, включая доставку IM, IT и IV.
[0370] Способы, системы и аппарат, описанные в настоящем документе, можно использовать с рядом эндоскопических процедур, включая без ограничения процедуры в дыхательном пути (например, риноскопия или бронхоскопия), брюшной полости, общей мягкой ткани и/или кости, желудочно-кишечном тракте (например, энтероскопия, ректоскопия, колоноскопия, аноскопия, сигмоидоскопия или эзофагогастродуоденоскопия), мочевыделительной системе и в большом мозге. Примеры применения способа в этих процедурах представлены более подробно ниже. Следует понимать, что в этих и других процедурах, описанных в настоящем изобретении, ссылки на пораженную ткань включают без ограничения опухоли, раковые клетки и другие очаги поражения в целом. Виды рака, подлежащие лечению, могут включать саркомы мягких тканей. Опухоли, предназначенные для лечения посредством способов согласно настоящему изобретению, включают, например, первичные опухоли, метастатические опухоли или и то, и другое.
[0371] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани (например, первичных и/или метастатических опухолей) в дыхательном пути. В некоторых вариантах осуществления способа доступ к легкому можно получить с помощью бронхоскопии. В некоторых вариантах осуществления перед проведением хирургической операции может быть выполнено предоперационное планирование для подтверждения конкретного расположения пораженной ткани и создания пути продвижения аппликатора или планирования пути эндоскопии. Предоперационное планирование хирургической операции может включать получение изображений с помощью компьютерной томографии с коническим пучком (CBCT) и использование таких изображений для создания 3D-модели легких пациента. Также могут использоваться другие методики для получения изображений, включая компьютерную томографию, магнитный резонанс, позитронно-эмиссионную томографию, рентгеноскопию и рентгеновский анализ. Данные изображения, полученные на основе любого количества из указанных выше методов, могут быть экстраполированы для создания 3D-модели анатомии пациента. Затем выполняется анализ 3D-модели для идентификации местоположения пораженной ткани. После идентификации может быть разработан план хирургической операции для получения доступа к пораженной ткани. На основании идентифицированного целевого участка могут быть установлены подробности подхода к участку. В некоторых вариантах осуществления предоперационное планирование может предусматривать другие известные подходы к идентификации пораженной ткани. Например, если пораженная ткань находится ближе к отверстию, план хирургической операции может быть разработан без создания 3D-модели. В других примерах может быть достаточно использовать один или более методов для получения изображений пациента без анализа и экстраполяции, чтобы идентифицировать местоположение пораженной ткани и установить путь доступа.
[0372] Что касается эффективности бронхоскопии, в некоторых вариантах осуществления пациента заставляют принять положение сидя или лежа. Затем аппликатор вводят в эндоскоп или бронхоскоп для подготовки к продвижению в пациента. В частности, вводимую трубку аппликатора вводят в эндоскоп. Эндоскоп может быть гибким или жестким. Используя установленный предоперационный план хирургической операции, эндоскоп вводят через нос или рот в верхние дыхательные пути, трахею и бронхиальную систему, а затем в легкие, в некоторых примерах. Инструменты визуализации, входящие в эндоскоп, используются для облегчения достижения пораженной ткани в целевом участке. Эндоскоп продвигают до тех пор, пока его дистальный кончик не окажется рядом с целевым участком или не коснется его. В некоторых вариантах осуществления продвижение эндоскопа можно контролировать с помощью подключенной навигационной системы. Если предоперационное планирование включает создание 3D-модели, на этапе продвижения можно сделать дополнительные изображения на усмотрение хирурга, чтобы внести корректировки на основании фактических условий, если данные свидетельствуют об изменении условий с момента получения исходных изображений для создания 3D-модели. В некоторых вариантах осуществления инструменты визуализации, описанные в настоящем документе, могут быть использованы с вариантами осуществления отдельного аппликатора для доставки лекарственного средства (например, отдельного аппликатора 19 для доставки лекарственного средства, описанного в настоящем документе) для облегчения идентификации места инъекции и выравнивания аппликаторов (например, аппликатора 14 и отдельного аппликатора 19) для совместного осуществления доставки лекарственного средства и электропорации.
[0373] Когда дистальный конец аппликатора расположен в целевом участке, электропорация и/или доставка лекарственного средства могут начинаться таким образом, как описано в любом из вариантов осуществления, изложенных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорация и доставка лечебного препарата (лечебных препаратов) могут осуществляться одновременно или иным образом происходить в одно и то же время. В некоторых вариантах осуществления электропорация может начинаться до доставки лечебного средства (лечебных средств). В некоторых вариантах осуществления за доставкой лечебного препарата (лечебных препаратов) следует электропорация.
[0374] В некоторых примерах описанную процедуру бронхоскопии можно аналогичным образом применять в процедуре риноскопии или другой процедуре в дыхательном пути.
[0375] В некоторых примерах способ лечения пораженной ткани в дыхательном пути может быть выполнен с помощью робототехнических средств. Например, аппликатор можно использовать с роботизированной системой для выполнения бронхоскопии. В частности, аппликатор можно продвигать через тело пациента, и/или электроды аппликатора могут быть выпущены посредством управления роботизированным устройством роботизированной системы. Для выполнения этих функций, например, можно манипулировать рукой роботизированного устройства для поворота и позиционирования аппликатора во время процедуры. Аналогично, рукой роботизированного устройства можно манипулировать для управления потоком электроэнергии в аппликатор. В некоторых примерах другие этапы способа также могут осуществляться с помощью роботизированной системы.
[0376] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани в брюшной полости. В некоторых вариантах осуществления способ может начинаться с предоперационного планирования хирургической операции, как подробно описано выше. После локализации пораженной ткани и пути доступа к идентифицированной пораженной ткани можно начать получение доступа к целевому участку и лечение. При подготовке к введению аппликатор можно ввести в эндоскоп, хотя эндоскоп можно по меньшей мере частично поместить в пациента перед введением аппликатора через него.
[0377] В некоторых вариантах осуществления используемый аппликатор содержит острый кончик, например, такой как кончик 130 на аппликаторе 110. Вначале эндоскоп проводят через рот пациента, через пищевод и в желудок. Из желудка аппликатор продвигают к стенке желудка для создания отверстия в желудке с помощью кончика 130, продвигая эндоскоп с аппликатором в перитонеальную полость. Альтернативно для прокола стенки желудка можно использовать стандартный троакар или другой инструмент. Вспомогательные средства визуализации, сопровождающие эндоскоп, в сочетании с дополнительной навигационной системой и информацией о визуализации могут использоваться для направления эндоскопа и аппликатора к целевому участку на стенке перитонеальной полости при контролируемой визуализации.
[0378] Когда дистальный конец эндоскопа расположен в целевом участке, электропорация и/или доставка лекарственного препарата могут начинаться таким образом, как описано в любом из вариантов осуществления, изложенных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорация и доставка лечебного препарата (лечебных препаратов) могут осуществляться одновременно или иным образом происходить в одно и то же время. В некоторых вариантах осуществления электропорация может начинаться до доставки лечебного препарата (лечебных препаратов). В некоторых вариантах осуществления за доставкой лечебного препарата (лечебных препаратов) следует электропорация.
[0379] В другом варианте осуществления способ лечения пораженной ткани в брюшной полости можно выполнять с помощью лапароскопа, при этом в пациенте может быть выполнен один или более минимально инвазивных разрезов, через которые лапароскоп и аппликатор проходят и перемещаются к целевой ткани. Как описано выше, доставка лекарственного средства может выполняться с помощью аппликатора или, альтернативно, можно использовать отдельный инструмент для доставки лечебного препарата (лечебных препаратов) к целевой ткани. По меньшей мере одну дополнительную канюлю можно использовать для обеспечения прохода для аппликатора и/или устройства доставки лекарственного средства к целевой ткани. Как правило, используется жесткая канюля (канюли), и, таким образом, также может использоваться аппликатор с жесткой вводимой трубкой.
[0380] В некоторых примерах способ лечения пораженной ткани в брюшной полости может быть выполнен с помощью робототехнических средств. Например, аппликатор можно использовать с роботизированной системой для выполнения процедуры. В частности, аппликатор можно продвигать через тело пациента, и/или электроды аппликатора могут быть выпущены посредством управления роботизированным устройством роботизированной системы. Для выполнения этих функций, например, можно манипулировать рукой роботизированного устройства для поворота и позиционирования аппликатора во время процедуры. Аналогично, рукой роботизированного устройства можно манипулировать для управления потоком электроэнергии в аппликатор. В некоторых примерах другие этапы способа также могут осуществляться с помощью роботизированной системы.
[0381] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани в желудочно-кишечном тракте, например в поджелудочной железе. В некоторых вариантах осуществления данного способа ультразвуковой эндоскоп используют с аппликатором, введенным в него. Ультразвуковой эндоскоп использует высокочастотные звуковые волны для получения подробных изображений анатомии, в том числе слизистой оболочки и стенок желудка и поджелудочной железы. Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления может быть выполнено предоперационное планирование хирургической операции для идентификации конкретного местоположения пораженной ткани и оценки предполагаемого пути введения аппликатора и/или эндоскопа. После подготовки к хирургической операции аппликатор вводят в ультразвуковой эндоскоп, хотя эндоскоп можно по меньшей мере частично поместить в пациента перед введением аппликатора через него. Следует отметить, что ультразвуковой эндоскоп также можно использовать в других способах, описанных в настоящем документе, в которых используется эндоскоп или другие эндоскопические инструменты, такие как бронхоскопы и лапароскопы.
[0382] Для получения доступа к целевому участку пораженной ткани ультразвуковой эндоскоп вводят через рот в желудок. С помощью изображений, созданных с помощью ультразвука, а также информации, полученной посредством предоперационного планирования, эндоскопом манипулируют в желудке таким образом, чтобы его дистальный кончик был обращен к стенке желудка, упираясь в часть поджелудочной железы с пораженной тканью. Затем аппликатор продвигают из эндоскопа таким образом, чтобы заостренный кончик аппликатора мог проникнуть через стенку желудка и, таким образом, достичь места, упирающегося в целевое место на поджелудочной железе. Альтернативно для прокола стенки желудка можно использовать стандартный троакар или другой инструмент. В тех случаях, когда целевое место на поджелудочной железе не упирается в желудок, эндоскоп может быть направлен далее в перитонеальную полость для направления аппликатора к целевому участку. Дополнительно, вспомогательные средства визуализации могут сопровождать эндоскоп вместе с необязательной навигационной системой и информацией о визуализации, полученной в результате предоперационного планирования, для облегчения направления аппликатора к целевому участку.
[0383] В некоторых примерах и как описано в другом месте настоящего изобретения, эндоскоп может быть размещен через рот в желудке/тонкой кишке, где аппликатор с гибким корпусом может быть направлен в очаги поражения поджелудочной железы для последовательного введения инъекцией плазмиды и электропорации. Гибкий корпус (например, вводимая трубка 15) может иметь длину приблизительно 100 см для обеспечения навигации к целевым очагам поражения через эндоскоп или лапароскоп, в зависимости от конкретного применения и/или показания опухоли.
[0384] Когда дистальный конец эндоскопа расположен в целевом участке, электропорация и/или доставка лекарственного препарата могут начинаться таким образом, как описано в любом из вариантов осуществления, изложенных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорация и доставка лечебного препарата (лечебных препаратов) могут осуществляться одновременно или иным образом происходить в одно и то же время. В некоторых вариантах осуществления электропорация может начинаться до доставки лечебного препарата. В некоторых вариантах осуществления за доставкой лечебного препарата следует электропорация. После завершения электропорации извлекают аппликатор и, при необходимости, направляющее устройство, такое как эндоскоп, и, если применимо, разрез желудка при необходимости зашивается.
[0385] Также предполагается, что процедуру, описанную выше для поджелудочной железы, также можно аналогично выполнять для колоноскопии.
[0386] В некоторых примерах способ лечения пораженной ткани в желудочно-кишечном тракте может быть выполнен с помощью робототехнических средств. Например, аппликатор можно использовать с роботизированной системой для выполнения процедуры достижения поджелудочной железы с помощью ультразвукового эндоскопа или подобного. В частности, аппликатор можно продвигать через тело пациента, и/или электроды аппликатора могут быть выпущены посредством управления роботизированным устройством роботизированной системы. Для выполнения этих функций, например, можно манипулировать рукой роботизированного устройства для поворота и позиционирования аппликатора во время процедуры. Аналогично, рукой роботизированного устройства можно манипулировать для управления потоком электроэнергии в аппликатор. В некоторых примерах другие этапы способа также могут осуществляться с помощью роботизированной системы.
[0387] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани в мочевыделительной системе, например в мочеиспускательном канале или мочевом пузыре. В некоторых вариантах осуществления эндоскоп используют с аппликатором, введенным в него. В некоторых вариантах осуществления эндоскоп является жестким, в то время как в других он является гибким. В некоторых вариантах осуществления уретральный катетер используют с аппликатором. В некоторых вариантах осуществления аппликатор используют сам по себе, без какого-либо направляющего устройства. Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления может быть выполнено предоперационное планирование хирургической операции для идентификации конкретного местоположения пораженной ткани и оценки предполагаемого пути введения аппликатора и/или эндоскопа. После подготовки к хирургической операции аппликатор вводят в эндоскоп или уретральный катетер, или, если аппликатор используется сам по себе, он готов к самостоятельному использованию. Как и в случае с другими иллюстративными способами, описанными выше, аппликатор не нужно размещать в эндоскопе или уретральном катетере перед введением любого из инструментов для получения доступа в пациента (при условии, что инструмент для получения доступа некоторого типа вообще используется).
[0388] В некоторых вариантах осуществления эндоскоп (или уретральный катетер) продвигают непосредственно в мочеиспускательный канал снаружи пациента, и кончик эндоскопа направляют к пораженной ткани. В некоторых вариантах осуществления эндоскоп продвигают в мочеиспускательный канал снаружи пациента и из мочеиспускательного канала в мочевой пузырь. Из мочевого пузыря кончик эндоскопа направляют к пораженной ткани мочевого пузыря. И в мочеиспускательном канале, и в мочевом пузыре аппликатор продвигают из эндоскопа так, чтобы аппликатор находился в положении для процедуры электропорации. Дополнительно, вспомогательные средства визуализации могут сопровождать эндоскоп вместе с необязательной навигационной системой и информацией о визуализации, полученной в результате предоперационного планирования, для облегчения продвижения аппликатора к пораженной ткани.
[0389] Когда дистальный конец эндоскопа расположен в целевом участке, электропорация и/или доставка лекарственного препарата могут начинаться таким образом, как описано в любом из вариантов осуществления, изложенных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорация и доставка лечебного препарата (лечебных препаратов) могут осуществляться одновременно или иным образом происходить в одно и то же время. В некоторых вариантах осуществления электропорация может начинаться до доставки лечебного препарата (лечебных препаратов). В некоторых вариантах осуществления за доставкой лечебного препарата (лечебных препаратов) следует электропорация.
[0390] В некоторых примерах способ лечения пораженной ткани в мочевыделительной системе может быть выполнен с помощью робототехнических средств. Например, аппликатор можно использовать с роботизированной системой для выполнения процедуры. В частности, аппликатор можно продвигать через тело пациента, и/или электроды аппликатора могут быть выпущены посредством управления роботизированным устройством роботизированной системы. Для выполнения этих функций, например, можно манипулировать рукой роботизированного устройства для поворота и позиционирования аппликатора во время процедуры. Аналогично, рукой роботизированного устройства можно манипулировать для управления потоком электроэнергии в аппликатор. В некоторых примерах другие этапы способа также могут осуществляться с помощью роботизированной системы.
[0391] В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к способу лечения пораженной ткани в головном мозге посредством нейрохирургической процедуры. В некоторых примерах процедура может использоваться для лечения различных типов опухолей в головном мозге или в неврологической системе в более широком смысле. В некоторых вариантах осуществления эндоскоп используют с аппликатором, введенным через него. В некоторых вариантах осуществления катетер используют с аппликатором. В некоторых вариантах осуществления аппликатор используют сам по себе, без какого-либо устройства для получения доступа. Как описано выше, в некоторых вариантах осуществления может быть выполнено предоперационное планирование хирургической операции для идентификации конкретного местоположения пораженной ткани и оценки предполагаемого пути введения аппликатора и/или эндоскопа.
[0392] В некоторых вариантах осуществления используется эндоваскулярный подход к пораженной ткани в головном мозге. Этот подход может использоваться, например, для лечения глиобластомы, мультиформной глиобластомы и т. п. В одном из примеров аппликатор, расположенный в катетере или эндоскопе, вводят чрескожно в тело пациента через бедренную артерию, а затем направляют вверх через аорту, полую вену, сонную или позвоночную артерию. Другие точки доступа также подходят для получения доступа к большому мозгу. Альтернативно катетер или эндоскоп сначала размещают в сосудистой сети пациента, перед размещением в них аппликатора. Чтобы определить, куда следует направлять аппликатор из сонной или позвоночной артерии, расположение пораженной ткани сравнивается с положением аппликатора. Затем аппликатор продвигают через соответствующие кровеносные сосуды головного мозга. В некоторых особых случаях при необходимости можно дополнительно направлять аппликатор через внутричерепные кровеносные сосуды. Однако перед этим хирург оценивает, является ли такой доступ осуществимым, сравнивая внешний диаметр эндоскопа или катетера с внутричерепными кровеносными сосудами, которые необходимо пройти. В некоторых примерах аппликатор может быть выполнен с возможностью продвижения по отношению к эндоскопу или катетеру, тем самым уменьшая минимальный диаметр, необходимый для получения доступа к устройству для электропорации. Дополнительно, вспомогательные средства визуализации могут сопровождать эндоскоп вместе с необязательной навигационной системой и информацией о визуализации, полученной в результате предоперационного планирования, для облегчения продвижения аппликатора к пораженной ткани. После завершения продвижения аппликатора к пораженной ткани в целевом участке можно выполнить электропорацию.
[0393] В некоторых вариантах осуществления области вокруг головного мозга могут быть доступны через нос посредством транссфеноидальной процедуры. Это может быть желательно, когда пораженная ткань находится на гипофизе или рядом с ним, или когда пораженная ткань является опухолью, которая растет из твердой мозговой оболочки (мембраны, окружающей головной мозг). Таким образом, эту процедуру можно использовать для лечения, например, аденомы гипофиза, краниофарингиомы, кисты кармана Ратке, менингиомы и хордомы. В некоторых примерах аппликатор расположен в эндоскопе или катетере, а затем продвигается через нос и клиновидную пазуху для достижения пораженной ткани для обеспечения эффективности электропорации. В некоторых вариантах осуществления небольшой разрез может быть выполнен в одном или более из носовой перегородки, клиновидной пазухи и турецком седле для достижения пораженной ткани. Аналогичный подход, включающий создание небольших отверстий в области носа, также может быть использован для получения доступа к пораженной ткани через рот. В некоторых примерах вышеуказанных вариантов осуществления также можно использовать микроскоп для дополнения аппликатора в ходе процедуры.
[0394] В каждом из описанных способов получения доступа к ткани внутри и вокруг большого мозга после размещения дистального конца аппликатора в целевом участке могут начинаться электропорация и/или доставка лекарственного средства таким образом, как описано в любом из вариантов осуществления, изложенных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорация и доставка лечебного препарата (лечебных препаратов) могут осуществляться одновременно или иным образом происходить в одно и то же время. В некоторых вариантах осуществления электропорация может начинаться до доставки лечебного препарата (лечебных препаратов). В некоторых вариантах осуществления за доставкой лечебного препарата (лечебных препаратов) следует электропорация.
[0395] В некоторых примерах способ лечения пораженной ткани в большом мозге может быть выполнен с помощью робототехнических средств. Например, аппликатор можно использовать с роботизированной системой для выполнения процедуры. В частности, аппликатор можно продвигать через тело пациента, и/или электроды аппликатора могут быть выпущены посредством управления роботизированным устройством роботизированной системы. Для выполнения этих функций, например, можно манипулировать рукой роботизированного устройства для поворота и позиционирования аппликатора во время процедуры. Аналогично, рукой роботизированного устройства можно манипулировать для управления потоком электроэнергии в аппликатор. В некоторых примерах другие этапы способа также могут осуществляться с помощью роботизированной системы.
[0396] Вышеописанные способы демонстрируют, что технологию и системы для электропорации, описанные в настоящем документе, можно использовать в широком спектре хирургических применений. Конкретные изложенные примеры предназначены для демонстрации того, как система может использоваться в конкретных областях применения, и ни в коем случае не должны быть ограничены каким-либо образом. Следует понимать, что, помимо использования системы для получения доступа к пораженной ткани с помощью только аппликатора, с помощью эндоскопа или с помощью катетера, предполагается, что для получения доступа к целевому участку для выполнения электропорации можно использовать троакар. Троакар может быть преимущественным для обеспечения прямого доступа к злокачественным новообразованиям в кости, например, к первичной или вторичной саркоме.
[0397] В некоторых вариантах осуществления способы, описанные в настоящем документе, можно использовать в комбинации с процедурами визуализации тканей в дополнение к способам, описанным в другом месте в заявке. Например, можно использовать процедуры, включающие флуоресцентную визуализацию, визуализацию в белом свете или их комбинацию. В некоторых примерах при флуоресцентной визуализации может использоваться препарат или краситель. Хорошо известные примеры таких препаратов включают индоцианин зеленый. Такой препарат для флуоресцентной визуализации и возможности визуализации можно использовать для направления аппликатора для электропорации к целевой ткани. В некоторых случаях кровоток через опухоль может вызывать попадание красителя в опухоль, освещая опухоль при визуализации. Такой способ может повысить эффективность электропорации, поскольку оператор может видеть и, таким образом, лечить области опухоли, которые могли не наблюдаться при нормальной визуализации в белом свете.
[0398] В некоторых вариантах осуществления способы, системы и аппарат, описанные в настоящем документе, можно использовать с другими хирургическими процедурами, включая виды лапароскопии. Способы, системы и аппарат, описанные в настоящем документе, также можно использовать с рядом видов лечения, включая без ограничения виды генной терапии (например, виды плазмидной терапии) или виды лечения лекарственными средствами для любого из ряда видов рака и других заболеваний.
[0399] Как показано на фиг. 1, в некоторых вариантах осуществления электроды 100 могут быть использованы для обнаружения импеданса ткани тела между электродами в участке, подлежащем электропорации. В частности, электрические отклики ткани могут быть измерены в диапазоне частот опроса, передаваемых через электроды посредством электрохимической импедансной спектроскопии. Собранные данные затем могут быть согласованы с моделями эквивалентной цепи для определения электрических свойств ткани. В некоторых вариантах осуществления электрические импульсы любого из способов и аппарата, раскрытых в настоящем документе, могут подаваться низковольтным генератором.
[0400] Контроллер 24, управляющий процессом электропорации, может взаимодействовать с генератором 12 для обеспечения контура обратной связи, который точно настраивает выход генератора на желаемый уровень на основе импеданса, обнаруженного на электродах. Этот процесс может быть реализован для любого из электрода и систем, способов и аппарата для электропорации, описанных в настоящем документе.
[0401] Соответственно, блоки на блок-схемах поддерживают комбинации средств для выполнения указанных функций и комбинаций операций для выполнения указанных функций. Также следует понимать, что один или более блоков на блок-схемах и комбинации блоков на блок-схемах могут быть реализованы с помощью специализированных аппаратных компьютерных систем, которые выполняют указанные функции, или комбинаций специального аппаратного обеспечения и компьютерных инструкций.
Способы лечения
[0402] Устройства для электропорации, описанные в настоящем документе, можно использовать в видах терапевтического лечения и при доставке лечебных препаратов. В некоторых вариантах осуществления виды терапевтического лечения включают электротерапию, также называемую в настоящем документе электропорационной терапией (EPT), в которой используются описанные аппараты для доставки одного или более лечебных препаратов (например, молекул) к клетке, группе клеток или ткани и для осуществления электропорации на клетке, группе клеток или ткани. В некоторых вариантах осуществления молекула или лечебный препарат представляет собой лекарственное средство (т. е. активный фармацевтический ингредиент). Объединение любого лечебного препарата (лечебных препаратов), описанного в настоящем документе или иным образом известного в области техники, связанной с EPT, как описано в настоящем документе, может обеспечить эффективное лечение даже тех пациентов, которые не поддаются лечению самим лечебным препаратом (лечебными препаратами). В некоторых вариантах осуществления лекарственное средство представляет собой малую молекулу. В некоторых вариантах осуществления лекарственное средство представляет собой макромолекулу. Лекарственное средство может представлять собой без ограничения химиотерапевтический препарат. Макромолекула может представлять собой без ограничения химиотерапевтический препарат, нуклеиновую кислоту (например, без ограничения полинуклеотид, олигонуклеотид, ДНК, кДНК, РНК, пептидно-нуклеиновую кислоту, антисмысловые олигонуклеотиды, сиРНК, микроРНК, рибозим, плазмиду и вектор экспрессии) и полипептид (например, без ограничения пептид, антитело и белок). В некоторых вариантах осуществления терапевтические виды лечения включают доставку терапевтического электрического импульса в клетку, группу клеток или ткань с использованием любого из описанных устройств для электропорации. Клетка, группа клеток или ткань могут представлять собой без ограничения опухолевую клетку или опухолевую ткань.
[0403] Лекарственные препараты или лечебные препараты, предназначенные для использования со способами, включают химиотерапевтические средства, обладающие противоопухолевым или цитотоксическим эффектом. Лекарственный препарат может представлять собой экзогенный препарат или эндогенный препарат. В некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат представляет собой низкомолекулярный экзогенный препарат. Низкомолекулярное экзогенный препарат (средства) включает без ограничения блеомицин, неокарциностатин, сурамин, доксорубицин, карбоплатин, таксол, митомицин С и цисплатин. Другие химиотерапевтические препараты будут известны специалистам в данной области техники (см., например, справочник Мерк). В некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат представляет собой мембранотропные агенты. «Мембранотропные» агенты действуют главным образом путем повреждения клеточной мембраны. Неограничивающие примеры мембранотропных агентов включают N-алкилмеламид и парахлормеркурбензоат. В некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат представляет собой цитокин, хемокин, лимфокин или гормон. В некоторых вариантах осуществления лекарственный препарат представляет собой нуклеиновую кислоту. В некоторых вариантах осуществления нуклеиновая кислота кодирует один или более цитокинов, хемокинов, лимфокинов, терапевтический полипептид, адъювант или их комбинации.
[0404] Молекулу или лечебный препарат можно вводить субъекту до, во время или после применения электрического импульса. Молекулу можно вводить в клетку, группу клеток или ткань пациента или рядом с ними. В некоторых вариантах осуществления молекула может быть введена совместно с электрическим импульсом с помощью аппликатора, имеющего электроды и канал доставки лекарственного средства, которые проходят через него (например, аппликатор 110; электроды 100, 200, 400, 500, 600; и канал 18 доставки лекарственного препарата, показанный на фиг. 47-66). Химический состав лечебного препарата будет определять наиболее подходящее время для введения препарата по отношению к применению электрического импульса. Например, без ограничения определенной теорией, считается, что лекарственное средство, имеющее низкую изоэлектрическую точку (например, неокарциностатин, IEP=3,78), скорее всего, будет более эффективным при введении после электропорации, чтобы избежать электростатического взаимодействия высокозаряженного лекарственного средства в поле. Кроме того, такие лекарственные средства, как блеомицин, которые имеют очень отрицательный логарифм P (P представляет собой коэффициент распределения октанол/вода), являются очень большими по размеру (MW=1400) и гидрофильными, тем самым тесно связываясь с липидной мембраной, очень медленно диффундируют в опухолевую клетку и, как правило, вводятся до или по существу одновременно с электрическим импульсом. Кроме того, некоторые лечебные препараты могут потребовать модификации для обеспечения более эффективного проникновения в клетку. Например, такой препарат, как таксол, можно модифицировать для повышения растворимости в воде, что обеспечит более эффективное проникновение в клетку. В некоторых вариантах осуществления электропорация облегчает проникновение молекулы в клетку путем создания пор в клеточной мембране.
[0405] В некоторых вариантах осуществления молекулу или лечебный препарат доставляют для модулирования экспрессии гена. Термин «модулировать» предполагает снижение (подавление) или повышение (стимуляцию) экспрессии гена. Если пролиферативное нарушение клетки связано с экспрессией гена, можно использовать нуклеотидные последовательности, которые препятствуют экспрессии гена на трансляционном уровне. В некоторых вариантах осуществления одна или более антисмысловых нуклеиновых кислот, рибозимов, сиРНК, микроРНК, триплексных препаратов или т. п. доставляются посредством электропорации для блокирования транскрипции или трансляции специфической мРНК. В некоторых вариантах осуществления нуклеиновую кислоту доставляют для экспрессии РНК или полипептида. Нуклеиновая кислота может быть рекомбинантной, одноцепочечной или двухцепочечной, ДНК или РНК или комбинацией ДНК и РНК, круглой или линейной и/или сверхспиральной или ослабленной. Нуклеиновая кислота также может быть связана с одним или более из белков, липидов, вируса, вирусного вектора, химерного вируса или вирусной частицы. Нуклеиновая кислота также может быть «оголенной». Вирус может быть без ограничения аденовирусом, вирусом герпеса, вакцинией, вирусом ДНК, вирусом РНК, ретровирусом, мышиным ретровирусом, птичьим ретровирусом, вирусом мышиного лейкоза Молони (MoMuLV), вирусом саркомы мышей Харви (HaMuSV), вирусом рака молочной железы мышей (MuMTV), вирусом саркомы Рауса (RSV), вирусом лейкоза гиббонов (GaLV). Аналогично вирусный вектор, химерный вирус и/или вирусная частица могут быть получены из любого из вышеописанных вирусов.
Терапевтические полипептиды
[0406] Терапевтические полипептиды (один из перечисленных выше видов лечебного препарата) включают без ограничения иммуномодулирующие препараты, модификаторы биологического отклика, костимулирующую молекулу, метаболические ферменты и белки, антитела, ингибиторы контрольных точек иммунного ответа и адъюванты.
[0407] Термин «иммуномодулирующие препараты» предназначен для охвата веществ, которые участвуют в модификации иммунного ответа. Примеры модификаторов иммунного ответа включают без ограничения цитокины, хемокины, лимфокины и антигенсвязывающие полипептиды. Лимфокины могут представлять собой без ограничения фактор некроза опухоли, интерлейкины (IL, такие как без ограничения IL-1, IL-2, IL-3, IL-12, IL-15), лимфотоксин, фактор, активирующий макрофаги, фактор торможения миграции, колониестимулирующий фактор и альфа-интерферон, бета-интерферон, гамма-интерферон и их подтипы. В некоторых вариантах осуществления модификатор иммунного ответа содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую один или более цитокинов, хемокинов, лимфокинов или субъединиц цитокинов, хемокинов и лимфокинов. В некоторых вариантах осуществления иммуномодулирующий препарат представляет собой иммуностимулятор. Неограничивающие примеры иммуностимуляторов включают IL-33, флагеллин, рецептор IL-10, рецептор STING, IRF3. Термин «цитокин» используется в качестве обобщенного названия для различных групп растворимых белков и пептидов, которые действуют в качестве гуморальных регуляторов при концентрациях от нано- до пикомолярных, и которые в нормальных или патологических условиях модулируют функциональную активность отдельных клеток и тканей. Используемый в настоящем документе термин «иммуностимулирующий цитокин» включает цитокины, которые опосредуют или повышают иммунный ответ на чужеродный антиген, включая вирусные, бактериальные или опухолевые антигены. Иммуностимулирующие цитокины включают без ограничения TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21 и TGFβ. В некоторых вариантах осуществления иммуностимулирующий цитокин представляет собой нуклеиновую кислоту, кодирующую одно или более из TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21 и TGFβ.
[0408] Другой лечебный препарат, «костимулятор», относится к любой группе рецепторов/лигандов поверхности иммунных клеток, которые взаимодействуют между Т-клетками и антиген-презентирующими клетками и генерируют стимулирующий сигнал в Т-клетках, который объединяется со стимулирующим сигналом (т. е. «костимуляция») в Т-клетках, который является результатом распознавания Т-клеточного рецептора («TCR») антигена в антиген-презентирующих клетках. Костимулирующая активация может быть измерена для Т-клеток путем выработки цитокинов. Используемый в настоящем документе термин «костимулирующие молекулы» включает растворимый костимулятор или агонисты костимуляторов. Костимулирующие молекулы включают без ограничения агонистов GITR, CD137, CD134, CD40L, CD27 и т. п. Агонисты костимулятора включают без ограничения агонистические антитела, лиганды костимулятора, в том числе мультимерные растворимые и трансмембранные лиганды костимулятора, пептиды лигандов костимулятора, миметики лигандов костимулятора и другие молекулы, которые участвуют и индуцируют биологическую активность костимулятора. В некоторых вариантах осуществления растворимые костимулирующие молекулы, полученные из антиген-презентирующей клетки, могут без ограничения представлять собой GITR-L, CD137-L, CD134-L (также известная как OX40-L), CD40, CD28. Агонисты костимулирующих молекул могут представлять собой растворимые молекулы, такие как растворимая GITR-L, которая содержит по меньшей мере внеклеточный домен (ECD) GITR-L. Растворимая форма костимулирующей молекулы, полученная из антиген-презентирующей клетки, сохраняет способность нативной костимулирующей молекулы связываться со своим когнатным рецептором/лигандом на Т-клетках и стимулировать активацию Т-клеток. Другие костимулирующие молекулы также не будут иметь трансмембранных и внутриклеточных доменов, но способны связываться со своими партнерами по связыванию и вызывать биологический эффект. В некоторых вариантах осуществления для внутриопухолевой доставки с помощью электропорации костимулирующая молекула кодируется в векторе экспрессии, который экспрессируется в опухолевой клетке. В некоторых вариантах осуществления костимулирующая молекула представляет собой нуклеиновую кислоту, кодирующую одно или более из GITR, GITR-L, CD137, CD137-L, CD134, CD134-L, CD40, CD40L, CD27 и D28 и т. п. или их функционального фрагмента. Костимулирующая молекула включает молекулу, которая обладает биологической костимулирующей функцией и имеет аминокислотную последовательность, на по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 98% идентичную последовательности GITR, GITR-L, CD137, CD137-L, CD134, CD134-L, CD40, CD40L, CD27 или D28 или их функционального фрагмента. В некоторых вариантах осуществления костимулирующий агонист может находиться в форме антител или фрагментов антител, оба из которых могут кодироваться в плазмиде и доставляться в опухоль с помощью электропорации.
[0409] Другой лечебный препарат, такой как метаболические ферменты и белки, включают без ограничения антиангиогенные соединения. Антиангиогенные соединения включают без ограничения фактор VIII и фактор IX. В некоторых вариантах осуществления метаболический фермент или белок содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую один или более метаболических ферментов или белков, или их функциональных фрагментов.
[0410] Используемый в настоящем документе термин «антитело» представляет собой другой лечебный препарат, содержащий иммуноглобулины, которые являются продуктом В-клеток и их вариантов, а также Т-клеточный рецептор (TcR), который представляет собой продукт Т-клеток и их вариантов. Иммуноглобулин представляет собой белок, содержащий один или более полипептидов, по существу кодируемых генами константной области каппа- и лямбда-легкой цепи, альфа-, гамма-, дельта-, эпсилон- и мю- тяжелой цепи, а также множеством генов вариабельной области иммуноглобулина. Легкие цепи классифицируются как каппа или лямбда. Тяжелые цепи классифицируются как гамма, мю, альфа, дельта или эпсилон, которые, в свою очередь, определяют классы иммуноглобулинов, IgG, IgM, IgA, IgD и IgE соответственно. Также известны подклассы тяжелой цепи. Например, тяжелые цепи IgG у человека могут представлять собой любой из подклассов IgG1, IgG2, IgG3 и IgG4. Антитела существуют в виде полноразмерных интактных антител или в виде ряда точно охарактеризованных их фрагментов. Фрагменты антител могут быть получены путем модификации цельных антител или синтезированных заново, или антител и фрагментов, полученных с помощью методик рекомбинантной ДНК. Фрагменты антител включают без ограничения фрагменты F(ab')2 и Fab', scFv и ByTE. В некоторых вариантах осуществления антитело содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую одно или более антител или фрагментов антител.
[0411] «Адъювант», еще один лечебный препарат, представляет собой вещество, которое усиливает иммунный ответ на антиген. В некоторых вариантах осуществления адъюванты включают без ограничения адъювант Фрейнда (полный и неполный), минеральные соли, такие как гидроксид алюминия или фосфат алюминия, различные цитокины, поверхностно-активные вещества, такие как лизолецитин, плюрониловые полиолы, полианионы, пептиды, масляные эмульсии и потенциально полезные адъюванты для человека, такие как BCG (бацилла Кальмета-Герена) и Corynebacterium parvum. В некоторых вариантах осуществления адъювант представляет собой или содержит гемоцианин фиссуреллы, столбнячный анатоксин, дифтерийный анатоксин, овальбумин, холеротоксин или их функциональные фрагменты. В некоторых вариантах осуществления адъювант представляет собой или содержит гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (GM-CSF), лиганд Flt3. LAMP1, кальретикулин, белок теплового шока человека 96, рецептор 1 CSF или их функциональный фрагмент. В некоторых вариантах осуществления адъювант содержит нуклеиновую кислоту, кодирующую один или более адъювантов или фрагментов адъюванта (т. е. генетических адъювантов). В некоторых вариантах осуществления генетический адъювант слит с антигеном. Антиген может представлять собой без ограничения опухолевый антиген, общий опухолевый антиген или вирусный антиген. Неограничивающие примеры антигенов включают NY-ESO-1 или его фрагмент, MAGE-A1, MAGE-A2, MAGE-A3, MAGE-A10, SSX-2, MART-1, тирозиназу, Gp100, сурвивин, hTERT, все DR, содержащие PRS, B7-H6, HPV-7, HPV16 E6/E7, HPV11 E6, HPV6b/11 E7, HCV-NS3, HA вируса гриппа, NA вируса гриппа и полиомавирус.В некоторых вариантах осуществления генетический адъювант слит с цитокином или костимулирующей молекулой.
[0412] Другой лечебный препарат, молекула контрольной точки иммунного ответа, относится к любой группе рецепторов/лигандов поверхности иммунных клеток, которые индуцируют дисфункцию или апоптоз Т-клеток. Эти мишени иммунных ингибиторов ослабляют избыточные иммунные ответы и обеспечивают аутотолерантность. Используемый в настоящем документе термин «ингибитор контрольных точек иммунного ответа» включает молекулы, которые предотвращают подавление иммунного ответа путем блокирования эффектов молекулы контрольной точки иммунного ответа. Ингибиторы контрольных точек иммунного ответа включают без ограничения антитела и фрагменты антител, нанотела, диатела, растворимые партнеры по связыванию молекул контрольных точек, низкомолекулярные терапевтические средства, антагонисты пептидов и т. д. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа может представлять собой без ограничения антагониста CTLA-4, антагониста PD-1, антагониста PD-L1, антагониста LAG-3, антагониста TIM3, антагониста KIR, антагониста BTLA, антагониста A2aR, антагониста HVEM. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа выбран из группы, включающей: ниволумаб (ONO-4538/BMS-936558, MDX1 106, OPDIVO), пембролизумаб (MK-3475, KEYTRUDA), пидилизумаб (CT-011) и MPDL3280A (ROCHE). В некоторых вариантах осуществления полипептид ингибитора контрольных точек иммунного ответа может кодироваться нуклеиновой кислотой, которая доставляется в опухоль.
Векторы экспрессии
[0413] Любой из описанных полипептидов может кодироваться на нуклеиновой кислоте с образованием еще одного лечебного препарата. Нуклеиновая кислота может представлять собой без ограничения вектор экспрессии или плазмиду. Термин «плазмида» или «вектор» включает любой известный вектор доставки, включая вектор доставки бактерий, вектор доставки вирусного вектора, эписомальную плазмиду, интегративную плазмиду или фаговый вектор. Термин «вектор» относится к структуре, которая способна экспрессировать один или более полипептидов в клетке.
[0414] Закодированный полипептид может быть связан в векторе экспрессии с последовательностью, кодирующей второй полипептид. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии кодирует слитый белок. Термин «слитый белок» относится к белку, содержащему два или более полипептидов, связанных вместе пептидными связями или другими химическими связями. В некоторых вариантах осуществления слитый белок экспрессируется рекомбинантным образом в виде одноцепочечного полипептида, содержащего два полипептида. Два или более полипептидов могут быть связаны напрямую или посредством линкера, содержащего одну или более аминокислот.
[0415] В некоторых вариантах осуществления нуклеиновая кислота (т. е. вектор экспрессии) кодирует два полипептида, экспрессируемые с одного промотора, при этом вставочный мотив, обеспечивающий пропуск экзона, обеспечивает возможность экспрессии обоих полипептидов с одной полицистронной матричной РНК. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии содержит:
P-A-T-C, P-C-T-A или P-A-T-B,
где P - промотор, A, B и C - нуклеотидные последовательности, кодирующие терапевтические полипептиды, и T - элемент трансляционной модификации. Элемент трансляционной модификации может представлять собой без ограничения участок внутренней посадки рибосомы (IRES) и модуляторы проскока рибосомой, такие как без ограничения P2A, T2A, E2A или F2A. В некоторых вариантах осуществления A и B содержат нуклеотидные последовательности, кодирующие иммуномодулирующие молекулы. В некоторых вариантах осуществления A и B кодируют цитокины или субъединицы цитокинов, такие как без ограничения IL-12 p35 и IL-12 p40.
[0416] В некоторых вариантах осуществления нуклеиновая кислота (т. е. вектор экспрессии) кодирует три полипептида, экспрессируемые с одного промотора, при этом вставочный мотив, обеспечивающий проскок рибосомой, обеспечивает возможность экспрессии всех трех белков с одной полицистронной матричной РНК. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии содержит:
P-A-T-B-T-C или P-C-T-A-T−B,
где P - промотор, A, B и C - нуклеотидные последовательности, кодирующие терапевтические полипептиды, и T - элемент трансляционной модификации. Элемент трансляционной модификации включает без ограничения участок внутренней посадки рибосомы (IRES) и модуляторы проскока рибосомой, такие как без ограничения P2A, T2A, E2A или F2A. В некоторых вариантах осуществления A и B содержат нуклеотидные последовательности, кодирующие иммуномодулирующие молекулы и/или костимулирующие молекулы или их субъединицы. В некоторых вариантах осуществления A и B кодируют цепи гетеродимерного цитокина. В некоторых вариантах осуществления C содержит нуклеотидную последовательность, кодирующую костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид. Хемокины включают без ограничения CXCL9. Антигенсвязывающий полипептид может представлять собой без ограничения scFv. scFv может представлять собой без ограничения scFv анти-CD3 и scFv анти-CTLA-4.
[0417] Промотор может представлять собой без ограничения промотор CMV человека, промотор CMV обезьяны, промотор SV-40, промотор mPGK и промотор β-актина.
[0418] В некоторых вариантах осуществления A кодирует IL-12 p35, IL-23p19, EBI3 или IL-15, а B кодирует IL-12 p40, IL-27p28 или IL-15Rα.
[0419] В некоторых вариантах осуществления генетический адъювант включает лиганд Flt3; LAMP-1; кальретикулин; белок теплового шока человека 96; GM-CSF и рецептор 1 CSF.
[0420] В некоторых вариантах осуществления антиген содержит: NYESO-1, OVA, RNEU, MAGE-A1, MAGE-A2, Mage-A10, SSX-2, Melan-A, MART-1, Tyr, Gp100, LAGE-1, сурвивин, все-DR, содержащие PRS, СЕА-пептид CAP-1, OVA, HCV-NS3 и вакцинный пептид HPV.
[0421] Полипептид IL-12 p35 и IL-12 p40 могут представлять собой IL-12 p35 и IL-12 p40 мыши или человека.
[0422] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид IL-12 p35, T представляет собой IRES, и B кодирует полипептид IL-12 p40.
[0423] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид IL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, и B кодирует полипептид IL-12 p40.
[0424] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид IL-12 p35 человека (h IL-12 p35), T представляет собой IRES, и B кодирует полипептид IL-12 p40 человека (hIL-12 p40).
[0425] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид IL-12 p35 человека, T представляет собой элемент P2A, и B кодирует полипептид IL-12 p40 человека.
[0426] В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид IL-12 p35, B кодирует полипептид IL-12 p40, и C кодирует костимулирующий полипептид.
[0427] В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид IL-12 p35, B кодирует полипептид IL-12 p40, и C кодирует слитый полипептид NY-ESO1-Flt3L или Flt3L-NY-ESO1.
[0428] В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует слитый полипептид FLT3L-NYESO1.
[0429] В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует слитый полипептид FLT3L-NYESO1.
[0430] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует слитый полипептид FLT3L-NYESO1.
[0431] В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует слитый полипептид FLT3L-NYESO1.
[0432] В некоторых вариантах осуществления A кодирует IL-12 p35, B кодирует полипептид IL-12 p40, и C кодирует полипептид, содержащий scFv анти-CD3. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует полипептид, содержащий scFv анти-CD3. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует полипептид, содержащий scFv анти-CD3. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует полипептид, содержащий scFv анти-CD3. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует полипептид, содержащий scFv анти-CD3.
[0433] В некоторых вариантах осуществления A кодирует IL-12 p35, B кодирует полипептид IL-12 p40, и C кодирует CXCL9. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует CXCL9. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует CXCL9. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует CXCL9. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует CXCL9.
[0434] В некоторых вариантах осуществления A кодирует IL-12 p35, B кодирует полипептид IL-12 p40, и C кодирует scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент P2A, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления P представляет собой промотор CMV, A кодирует полипептид hIL-12 p35, T представляет собой элемент IRES, B кодирует полипептид hIL-12 p40, и C кодирует scFv анти-CTLA-4.
[0435] Описаны способы лечения злокачественных новообразований, где введение плазмиды или вектора экспрессии, кодирующего один или более терапевтических полипептидов, в сочетании с электропорацией оказывает терапевтический эффект на очаги поражения (например, первичные или вторичные опухоли). Также описаны способы лечения злокачественных новообразований, где введение плазмиды или вектора экспрессии, кодирующего один или более терапевтических полипептидов, в сочетании с электропорацией оказывает терапевтический эффект на первичные опухоли, а также на отдаленные опухоли и метастазы. В некоторых вариантах осуществления плазмида или вектор экспрессии кодирует одно или более из иммуномодулирующих препаратов, модификаторов биологического отклика, костимулирующей молекулы, метаболических ферментов и белков, антител, ингибиторов контрольных точек иммунного ответа и/или адъювантов.
[0436] В некоторых вариантах осуществления плазмида или вектор экспрессии кодирует по меньшей мере один иммуностимулирующий цитокин, выбранный из IL-12, IL-15 и комбинации IL-12 и IL-15.
[0437] В некоторых вариантах осуществления плазмида или вектор экспрессии кодирует костимулирующую молекулу. Костимулирующая молекула может представлять собой без ограничения агонистов GITR, CD137, CD134, CD40L и CD27. Костимулирующие агонисты могут находиться в форме антител или фрагментов антител, оба из которых могут кодироваться в плазмиде или векторе экспрессии и доставляться в опухоль с помощью электропорации.
[0438] В некоторых вариантах осуществления плазмида или вектор экспрессии кодирует CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4.
[0439] Описаны способы лечения рака, включающие введение субъекту посредством электропорации с использованием описанных систем и аппликаторов для электропорации терапевтически эффективного количества одного или более из описанных векторов экспрессии. Один или более векторов экспрессии вводят инъекцией в опухоль, микросреду опухоли, ткань границы опухоли, окружающий опухоль участок, лимфоузел, внутрикожный участок и/или мышцу, и электропорационную терапию применяют к опухоли, микросреде опухоли, ткани границы опухоли, окружающему опухоль участку, лимфоузлу, внутрикожному участку и/или мышце. Электропорационную терапию можно применять с помощью описанных систем и/или аппликаторов для электропорации. Описанные векторы экспрессии при доставке с использованием описанных систем и аппликаторов для электропорации приводят к локальной экспрессии кодируемых белков, что приводит к рекрутингу Т-клеток и противоопухолевой активности. В некоторых вариантах осуществления способы также обеспечивают абскопальные эффекты, т. е. регрессию одной или более опухолей, не подвергавшихся лечению. В некоторых вариантах осуществления регрессия включает циторедукцию солидной опухоли.
[0440] В некоторых вариантах осуществления терапия достигается путем внутриопухолевой доставки плазмид или векторов экспрессии, кодирующих терапевтические полипептиды, с использованием электропорации.
Комбинированная терапия
[0441] В некоторых вариантах осуществления терапевтический способ включает комбинированную терапию. Комбинированная терапия включает комбинацию терапевтических молекул или видов лечения. Терапевтические виды лечения включают без ограничения электрический импульс (т. е. электропорацию), облучение, терапию антителами и химиотерапию. В некоторых вариантах осуществления применение комбинированной терапии достигается при помощи только электропорации. В некоторых вариантах осуществления применение комбинированной терапии достигается при помощи комбинации электропорации и системной доставки. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, экспрессирующую один или более иммуномодулирующих пептидов, вводят путем внутриопухолевой электропорации, и системно вводят ингибитор контрольных точек иммунного ответа. В некоторых вариантах осуществления иммунномодулирующий пептид представляет собой IL-12, полуантитело BiTE к CD3, CXCL9 или scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления один или более иммунномодулирующих пептидов включают IL-12 и полуантитело BiTE к CD3, CXCL9 или scFv анти-CTLA-4. В некоторых вариантах осуществления применение комбинированной терапии достигается за счет комбинации электропорации и облучения. Терапевтическая электропорация может быть объединена или применена с одним или более дополнительными средствами терапевтического лечения. Одно или более дополнительных терапевтических средств могут быть доставлены посредством системной доставки, внутриопухолевой доставки и/или облучения. Одно или более дополнительных терапевтических средств можно вводить до, одновременно с или после электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления терапевтические средства (т. е. лечебный препарат) могут вводиться совместно с электрическим импульсом или другим лечением с использованием аппликатора, имеющего как электроды, так и канал доставки лекарственного средства, проходящий через них (например, аппликатор 110; электроды 100, 200, 400, 500, 600; и канал 18 доставки лекарственного средства, показанные на фиг. 47-66). В таких вариантах осуществления генератор может доставлять электрический импульс к электродам для электропорации целевой ткани, чтобы обеспечить возможность проникновения лечебного препарата, вводимого через канал доставки лекарственного средства, и лечения целевой ткани.
[0442] В некоторых вариантах осуществления внутриопухолевую электропорацию вектора экспрессии, кодирующего костимулирующего агониста, можно применять с другими терапевтическими средствами, все из которых могут быть лечебными препаратами. В некоторых вариантах осуществления костимулирующая молекула объединена с одним или более из следующего: CTLA4, цитокинами (т. е. IL-12 или IL-2), противоопухолевой вакциной, низкомолекулярным лекарственным средством, низкомолекулярным ингибитором, целевым облучением, антагонистом анти-PD1 и Ab-антагонистом анти-PDL1. Низкомолекулярное лекарственное средство может представлять собой без ограничения блеомицин, гемзар, цитозан, 5-фторурацил, адрамицин и другой химиотерапевтический лекарственный препарат. Низкомолекулярный ингибитор может представлять собой без ограничения: сунитиниб, иматиниб, вемурафениб, бевацизумаб, цетуксимб, рапамицин, бортезомиб, ингибиторы PI3K-AKT и ингибиторы IAP. В некоторых вариантах осуществления костимулирующая молекула может быть объединена с одним или более из следующего: агонистами TLR (например, флагеллин, CpG); антагонистами IL-10 (например, антителами к IL-10 или антителами к IL-10R); антагонистами TGFβ (например, антителами к TGFβ); ингибиторами PGE2; ингибиторами Cbl-b (E3-лигазой); агонистами CD3; антагонистами теломеразы и т. п. В частности, предусмотрены различные комбинации IL-12, IL-15/IL-15Ra и/или GITR-L. IL-12 и IL-15 показали наличие синергических противоопухолевых эффектов. В некоторых вариантах осуществления два или более терапевтических полипептидов доставляются посредством внутриопухолевой электропорационной терапии. Терапевтические полипептиды могут экспрессироваться с одного вектора экспрессии или плазмиды или более векторов экспрессии или плазмид.
[0443] В некоторых вариантах осуществления комбинированная терапия включает введение лечебных препаратов, содержащих ингибитор контрольных точек иммунного ответа и иммуностимулирующий цитокин. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа кодируется на векторе экспрессии и доставляется к опухоли посредством электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления иммуностимулирующий цитокин кодируется на векторе экспрессии и доставляется к опухоли посредством электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа и иммуностимулирующий цитокин кодируются на векторе экспрессии, причем экспрессия обусловлена одним промотором, и доставляются к злокачественной опухоли посредством электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа представляет собой системно вводимый полипептид, причем иммуностимулирующий цитокин вводят посредством внутриопухолевой электропорации вектора экспрессии, кодирующего иммуностимулирующий цитокин. В некоторых вариантах осуществления вектор экспрессии, кодирующий иммуностимулирующий цитокин, дополнительно кодирует полуантитело BiTE к CD3, CXCL9 или scFv анти-CTLA-4.
[0444] Терапия ингибиторами контрольных точек иммунного ответа может осуществляться до, во время или после внутриопухолевой доставки посредством электропорации иммуностимулирующего цитокина. Ингибитор контрольных точек иммунного ответа может быть в форме антител или фрагментов антител, оба из которых могут кодироваться в плазмиде и доставляться к опухоли посредством электропорации или доставляться системно в виде белков/пептидов. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа кодируется на векторе экспрессии и доставляется к опухоли посредством электропорационной терапии. В некоторых вариантах осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят после электропорации иммуностимулирующего цитокина, причем введение определенных лечебных препаратов осуществляют со смещением и вводят их в разные моменты времени относительно этапа электропорации.
Лечение
[0445] Термин «лечение» включает без ограничения подавление или снижение пролиферации раковых клеток, разрушение раковых клеток, предотвращение пролиферации раковых клеток или предотвращение инициации образования злокачественных клеток, или прекращение или реверсию прогрессирования подвергшихся трансформации предраковых клеток с развитием злокачественного заболевания, или уменьшение интенсивности заболевания.
[0446] В некоторых вариантах осуществления предлагаются способы уменьшения размера опухоли или ингибирования роста раковых клеток у субъекта или уменьшения или ингибирования развития метастатического рака у субъекта, страдающего раком.
[0447] В некоторых вариантах осуществления один или более способов включают лечение субъекта со злокачественной опухолью, включающее введение инъекцией в раковую опухоль эффективной дозы терапевтической молекулы или лечебного препарата; и применение электропорационной терапии к опухоли. В некоторых вариантах осуществления один или более способов включают лечение субъекта со злокачественной опухолью, включающее введение инъекцией в раковую опухоль эффективной дозой плазмиды экспрессии, кодирующей терапевтический полипептид; и применение электропорационной терапии к опухоли.
[0448] В некоторых вариантах осуществления описанные устройства можно использовать для терапевтического применения электрического импульса к клетке, группам клеток или ткани субъекта для повреждения или уничтожения клеток в них. В некоторых вариантах осуществления клетка представляет собой раковую клетку. В некоторых вариантах осуществления раковая клетка является злокачественной.
[0449] В некоторых вариантах осуществления описанные устройства можно использовать для терапевтического применения электрического импульса к клетке, группам клеток или ткани субъекта, тем самым облегчая ввод терапевтической молекулы в клетку, группы клеток или ткань. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства могут вводить терапевтическую молекулу в клетку, группы клеток или ткань. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства можно использовать как для терапевтического применения электрического импульса, так и для введения терапевтических молекул, так что электрический импульс и терапевтические молекулы совместно используются в одной и той же клетке, группах клеток или ткани без необходимости изменения положения аппликатора или изменения аппарата для лечения. В некоторых вариантах осуществления клетка представляет собой раковую клетку. В некоторых вариантах осуществления раковая клетка является злокачественной.
[0450] В некоторых вариантах осуществления терапевтическую молекулу или вектор экспрессии вводят по существу одновременно с лечением электропорацией. Термин «в значительной степени одновременно» означает, что молекула и лечение электропорацией применяются достаточно близко друг к другу по времени, т. е. до уменьшения влияния электрических импульсов на клетки. Введение молекулы или терапевтического препарата зависит от таких факторов, как, например, характер опухоли, состояние пациента, размер и химические характеристики молекулы и время полужизни молекулы.
[0451] В некоторых вариантах осуществления лечебного препарата молекулу объединяют с одним или более фармацевтически приемлемыми вспомогательными веществами. Фармацевтически приемлемые вспомогательные вещества (вспомогательные вещества) представляют собой вещества, отличные от активного фармацевтического ингредиента (API, терапевтического продукта), которые намеренно включены в API (молекулу). Вспомогательные вещества не оказывают или не предназначены для оказания терапевтического эффекта в предполагаемой дозировке. Вспомогательные вещества могут действовать для а) содействия в обработке API во время производства, б) защиты, поддержки или повышения стабильности, биодоступности или приемлемости API для пациента, в) содействия идентификации продукта и/или г) улучшения любого другого атрибута общей безопасности, эффективности доставки API во время хранения или использования. Фармацевтически приемлемое вспомогательное вещество может быть инертным веществом или не быть им. Вспомогательные вещества включают без ограничения: усилители поглощения, антиадгезивы, противовспенивающие агенты, антиоксиданты, связующие, буферные агенты, носители, покрывающие агенты, красители, усилители доставки, полимеры для доставки, декстран, декстрозу, разбавители, разрыхлители, эмульгаторы, наполнители, филлеры, ароматизаторы, вещества, способствующие скольжению, увлажнители, смазочные вещества, масла, полимеры, консерванты, физиологический раствор, соли, растворители, сахара, суспендирующие средства, матрицы замедленного высвобождения, подсластители, загустители, агенты, регулирующие тоничность, несущие лекарственное вещество среды, водоотталкивающие агенты и смачивающие агенты.
[0452] Описанные устройства и способы электропорации можно использовать для лечения клетки, группы клеток или ткани. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства и способы электропорации можно использовать для лечения одного или более очагов поражения. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства и способы электропорации можно использовать для лечения опухолевых клеток. Опухолевые клетки могут представлять собой без ограничения раковые клетки. Термин «рак» включает множество заболеваний, обычно характеризующихся неприемлемой клеточной пролиферацией, аномальной или чрезмерной клеточной пролиферацией. Рак может быть без ограничения солидным раком, саркомой, карциномой и лимфомой. Рак также может быть без ограничения раком поджелудочной железы, кожи, головного мозга, печени, желчного пузыря, желудка, лимфоузла, молочной железы, легких, головы и шеи, гортани, глотки, губы, горла, сердца, почек, мышц, толстой кишки, предстательной железы, тимуса, яичек, матки, яичников, кожным и подкожным раком. Рак кожи может представлять собой без ограничения меланому и базальноклеточную карциному. Меланома может представлять собой без ограничения кожную меланому и подкожную меланому. Рак молочной железы может представлять собой без ограничения ER-положительный рак молочной железы, ER-отрицательный рак молочной железы и трижды негативный рак молочной железы. В некоторых вариантах осуществления опухолевые клетки могут включать глиобластому. Рак может представлять собой без ограничения кожный очаг поражения или подкожный очаг поражения. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства и способы можно использовать для лечения пролиферативных нарушений клеток. Термин «пролиферативное нарушение клеток» означает злокачественные и незлокачественные клеточные популяции, которые часто отличаются от окружающих тканей как морфологически, так и генотипически. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства и способы можно использовать для лечения человека. В некоторых вариантах осуществления описанные устройства и способы можно использовать для лечения животных или млекопитающих, не являющихся людьми. Млекопитающее, не являющееся человеком, может без ограничения представлять собой мышь, крысу, кролика, собаку, кошку, свинью, корову, овцу и лошадь. Применение молекулы или терапевтического препарата и электропорации может осуществляться через любой интервал в зависимости от таких факторов, как, например, характер опухоли, состояние пациента, размер и химические характеристики молекулы и время полужизни молекулы.
[0453] Описанные устройства и способы электропорации предназначены для применения к пациентам с раком или другими доброкачественными новообразованиями. Эти новообразования могут проявляться в виде любого из очага поражения, полипа, неоплазии (например, папиллярной уротелиальной неоплазии), папилломы, злокачественного новообразования, опухоли (например, опухоли Клацкина, прикорневой опухоли, неинвазивной папиллярной уротелиальной опухоли, эмбрионально-клеточной опухоли, опухоли Юинга, опухоли Ацина, примитивной нейроэктодермальной опухоли, опухоли из клеток Лейдига, опухоли Вильмса, опухоли из клеток Сертоли), саркомы, карциномы (например, плоскоклеточной карциномы, базалоидной карциномы, аденокарциномы, аденосквамозной карциномы, холангиокарциномы, гепатоцеллюлярной карциномы, инвазивной папиллярной уротелиальной карциномы, плоской уротелиальной карциномы), уплотнения или любого другого типа злокачественного или доброкачественного новообразования. Опухоли, подвергнутые лечению с помощью устройств и способов согласно настоящему варианту осуществления, могут представлять собой любые из неинвазивных, инвазивных, поверхностных, папиллярных, плоских, метастатических, локализованных, уницентрических, мультицентрических, низкодифференцированных и высокодифференцированных опухолей.
[0454] Описанные устройства и способы электропорации предназначены для применения в многочисленных типах злокачественных опухолей (т. е. рака) и доброкачественных опухолей. Например, устройства и способы, описанные в настоящем документе, предназначены для использования при раке коры надпочечников, раке анального канала, раке желчного протока (например, периферическом раке, раке дистального отдела желчного протока, раке внутрипеченочного желчного протока), раке мочевого пузыря, доброкачественном и злокачественном раке костей (например, остеоме, остеоидной остеоме, остеобластоме, остеохрондроме, гемангиоме, хондромиксоидной фиброме, остеосаркоме, хондросаркоме, фибросаркоме, злокачественной фиброзной гистиоцитоме, гигантоклеточной опухоли кости, хордоме, лимфоме, множественной миеломе), раке головного мозга и центральной нервной системы (например, менингиоме, астоцитоме, олигодендроглиоме, эпендимоме, глиоме, медуллобластоме, ганглиоглиоме, шванноме, герминоме, краниофарингиоме), раке молочной железы (например, протоковой карциноме in situ, инфильтрирующей протоковой карциноме, инфильтрирующей дольковой карциноме, дольковой карциноме in situ, гинекомастии), болезни Кастлемена (например, гигантской лимфонодулярной гиперплазии, ангиофолликулярной гиперплазии лимфоузлов), раке шейки матки, колоректальном раке, раке эндометрия (например, аденокарциноме эндометрия, аденокантоме, сосочковой серозной аденокарциноме, светлоклеточном раке), раке пищевода, раке желчного пузыря (муцинозной аденокарциноме, мелкоклеточной карциноме), карциноидных опухолях желудочно-кишечного тракта (например, хориокарциноме, деструирующей хориоаденоме), болезни Ходжкина, неходжкинской лимфоме, саркоме Капоши, раке почек (например, почечно-клеточном раке), раке гортани и гипоглотки, раке печени (например, гемангиоме, аденоме печени, фокальной нодулярной гиперплазии, гепатоцеллюлярной карциноме), раке легких (например, мелкоклеточном раке легких, немелкоклеточном раке легкого), мезотелиоме, плазмоцитоме, раке носовой полости и околоносовых пазух (например, эстеионеуробластоме, срединной гранулеме), раке носоглотки, нейробластоме, раке ротовой полости и ротоглотки, раке яичников, раке поджелудочной железы, раке полового члена, раке гипофиза, раке предстательной железы, ретинобластоме, рабдомиосаркоме (например, эмбриональной рабдомиосаркоме, альвеолярной рабдомиосаркоме, плеоморфной рабдомиосаркоме), раке слюнных желез, раке кожи, меланоме и немеланомном раке кожи), раке желудка, раке яичек (например, семиноме, несеминомном герминогенном раке), раке тимуса, раке щитовидной железы (например, фолликулярной карциноме, анапластической карциноме, плохо дифференцированной карциноме, медуллярной карциноме щитовидной железы, лимфоме щитовидной железы), раке влагалища, раке вульвы и раке матки (например, лейомиосаркоме матки). Как описано в настоящем документе, очаг поражения может быть описан относительно органа или участка, в котором он находится. Например, специалистом в данной области техники в свете настоящего изобретения очаг поражения может считаться находящимся «в легком», если он прикреплен, расположен или находится внутри любой части легких и/или ткани легкого или иным образом будет связан с легким.
[0455] В некоторых вариантах осуществления электрический импульс электрической энергии применяют к ткани вблизи или вокруг целевого участка (например, ткани границы опухоли). Электрический пульс может быть применен к ткани вблизи или вокруг участка опухоли либо до, либо после отделения опухоли. Электрический импульс и необязательно терапевтическую молекулу можно применять к ткани вблизи или вокруг участка опухоли для уничтожения или повреждения раковых клеток или для доставки одной или более терапевтических молекул. Терапевтическую молекулу можно вводить субъекту или в ткани внутривенно или путем инъекции непосредственно в опухоль и вокруг нее. Электрический импульс и необязательно терапевтическая молекула могут быть доставлены в ткань границы опухоли для уменьшения рецидива роста опухолевых клеток, ответвлений опухоли и/или микроскопических метастазов в ткани млекопитающего в месте локализации опухоли, удаленной у субъекта, или смежно с ней. Терапевтическую молекулу можно вводить в ткань границы до или одновременно с применением электропорационного электрического импульса. Электрический импульс и необязательно терапевтическую молекулу можно применять до или после хирургической резекции или абляции опухоли. В некоторых вариантах осуществления хирургическую резекцию или абляцию опухоли выполняют с помощью применения электропорационного электрического импульса в течение 24 часов. Ткань границы опухоли включает ткань в пределах 0,5-2,0 см вокруг опухоли. В некоторых вариантах осуществления ткань границы опухоли включает границу открытой операционной раны.
[0456] В некоторых вариантах осуществления способы лечения субъекта с раковой опухолью включают: a) введение инъекцией в раковую опухоль эффективной дозы терапевтической молекулы (например, лечебного препарата) и b) применение электрического импульса к опухоли с помощью описанного устройства для электропорации. В некоторых вариантах осуществления терапевтическая молекула содержит нуклеиновую кислоту. В некоторых вариантах осуществления терапевтическая молекула кодирует одну или более костимулирующих молекул, метаболических ферментов, антител, ингибиторов контрольных точек иммунного ответа или адъювантов.
[0457] В некоторых вариантах осуществления способы лечения субъекта со злокачественной опухолью включают: a) введение инъекцией в раковую опухоль эффективной дозы по меньшей мере одного вектора экспрессии, кодирующего по меньшей мере один иммуностимулирующий цитокин (цитокины) и по меньшей мере одну костимулирующую молекулу; b) применение электропорационной терапии к опухоли с использованием описанного устройства для электропорации.
[0458] В некоторых вариантах осуществления способы дополнительно включают введение эффективной дозы одного или более ингибиторов контрольных точек иммунного ответа субъекту. В некоторых вариантах осуществления способы лечения субъекта со злокачественной опухолью включают: a) введение инъекцией в злокачественную опухоль эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей по меньшей мере один иммуностимулирующий цитокин (цитокины); b) применение электропорационной терапии к опухоли с использованием описанного устройства для электропорации; и c) введение эффективной дозы одного или более ингибиторов контрольных точек иммунного ответа.
[0459] В некоторых вариантах осуществления электропорационная терапия может представлять собой любой из видов терапии, подробно описанных в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления электропорационная терапия может включать низковольтную терапию без использования EIS. В некоторых вариантах осуществления контроллер системы может обеспечивать выполнение генератором EIS между импульсами низковольтной терапии для определения и оптимизации параметров генератора на основании рабочих условий и используемых лечебных препаратов. Например, контроллер может управлять параметрами (например, напряжением, длительностью импульса и т. д.) генератора для обеспечения оптимального проникновения лечебного препарата.
[0460] В некоторых вариантах осуществления электропорационная терапия включает применение одного или более импульсов напряжения, имеющих длительность приблизительно 0,1 мс каждый. Импульс напряжения, который может быть доставлен к опухоли, может иметь напряженность приблизительно 400 В/см для низковольтных генераторов и 1500 В/см для высоковольтных генераторов. В другом варианте осуществления ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят системно. В некоторых вариантах осуществления с лечебными видами терапии и аппаратом, раскрытыми в настоящем документе, можно использовать либо высокое, либо низкое напряжение.
Пример A
[0461] На фиг. 69-74 показан пример, в котором терапевтические лечебные препараты, описанные в настоящем документе, вводят в очаг поражения на поджелудочной железе, доступ к которому осуществляется через пищеварительный тракт. На фиг. 69-70 показан аппликатор 110, имеющий вводимую трубку 15, расположенную в эндоскопе 52. Эндоскоп 52 и вводимую трубку 15 вводят в желудок 900 через пищевод 902 для получения доступа к стенке желудка смежно с поджелудочной железой 904.
[0462] На фиг. 71 показан увеличенный вид дистального конца 56 эндоскопа 52, имеющего вводимую трубку 15 аппликатора, выступающую из рабочего канала 54 внутрь желудка 900. Как показано на фиг. 71, электроды и канал доставки лекарственного средства находятся во втянутом положении внутри аппликатора. Изображенная вводимая трубка 15 содержит прокалывающий кончик 130 на своем дистальном конце 118 для прокалывания стенки желудка. В оставшиеся части эндоскопа могут быть включены дополнительные компоненты, такие как линза для формирования изображения, один или более световых индикаторов и/или один или более дополнительных рабочих каналов. Например, эндоскоп 52, показанный на фиг. 71, содержит большую линзу для формирования изображения (сверху в центре) и два световых индикатора (слева в центре и справа в центре) для облегчения процедур, описанных в настоящем документе.
[0463] Что касается фиг. 72-73, показан увеличенный вид дистального конца 56 эндоскопа 52, на котором вводимая трубка 15 аппликатора создает прокол 906 в стенке желудка 900 с помощью прокалывающего кончика 130 дистального конца 118. Электроды и канал доставки лекарственного средства остаются втянутыми на фиг. 72-73.
[0464] На фиг. 74 показан аппликатор, изображенный на фиг. 69-73, который проходит через прокол в желудке 900, причем его электроды 500 и канал 18 доставки лекарственного средства перемещены в выпущенное положение. Изображенные электроды 500 и канал 18 доставки лекарственного средства прокалывают поджелудочную железу 904 в целевом участке 908, который может представлять собой висцеральный очаг поражения, такой как опухоль или другое злокачественное новообразование. Исходя из конфигурации, показанной на фиг. 74, любой из видов терапии, раскрытых в настоящем документе, можно применять к целевому участку 908, включая лечебные препараты, виды терапии электропорацией и различные комбинированные терапии.
Пример B
[0465] На фиг. 75-78 показан другой пример, в котором терапевтические лечебные препараты, описанные в настоящем документе, вводят в очаг поражения в легких, доступ к которому осуществляется через трахею. На фиг. 75-76 показан аппликатор 110, имеющий вводимую трубку 15, расположенную в бронхоскопе 52. Бронхоскоп 52 и вводимую трубку 15 вводят в легкие 910 через трахею 912 для получения доступа к висцеральному очагу 914 поражения в главном бронхе 916.
[0466] На фиг. 77 показан увеличенный вид дистального конца 56 эндоскопа 52, имеющего вводимую трубку 15 аппликатора, выступающую из рабочего канала 54 внутрь бронха 916. Как показано на фиг. 77, электроды и канал доставки лекарственного средства находятся во втянутом положении внутри аппликатора. Изображенная вводимая трубка 15 содержит плоский тупой конец без прокалывающего кончика, поскольку очаг 914 поражения находится в бронхе.
[0467] На фиг. 78 изображена вводимая трубка 15 аппликатора, имеющая электроды 500 и канал 18 доставки лекарственного средства в выпущенном положении, прокалывающие очаг 914 поражения. Изображенные электроды 500 и канал 18 доставки лекарственного средства прокалывают очаг 914 поражения в целевом очаге 914 поражения, который может представлять собой висцеральный очаг поражения, такой как опухоль или другое злокачественное новообразование. Исходя из конфигурации, показанной на фиг. 78, любой из видов терапии, раскрытых в настоящем документе, можно применять к целевому очагу 914 поражения, включая лечебные препараты, виды терапии электропорацией и различные комбинированные терапии.
Пример C
[0468] Было также проведено несколько исследований эффективности определенных примеров систем для электропорации. На фиг. 79 показаны результаты пяти исследований, в которых использовались различные лечебные препараты и системы для электропорации, которые представлены на четырех графиках зависимости объема опухоли от времени. Как указано условными обозначениями на графиках, исследования включали (1) контроль без лечения (Utx); (2) пустой вектор с низковольтной электропорацией (EV 50 мкг GENESIS); (3) применение IL12 IRES плазмиды с высоковольтной электропорацией (IL12 IRES 50 мкг GenPulser); (4) применение IL12 IRES плазмиды с низковольтной электропорацией (IL12 IRES 50 мкг GENESIS); и (5) применение IL12 P2A плазмиды с низковольтной электропорацией (IL12 IRES 50 мкг GENESIS).
[0469] Каждое исследование проводили с использованием мышей с опухолевыми клетками B16-F10, инокулированными в двух местах (первичном и контралатеральном) в день -10 (1×106 на первичной стороне, 0,25×106 на контралатеральной стороне. На момент лечения первичная опухоль имела размер 60-120 мм3, а контралатеральная опухоль - 20-50 мм3. Лечение применяли только непосредственно к первичной опухоли. Каждое исследование проводили с использованием 50 мкг плазмиды (если вводили) в первичную опухоль для лечения. При высоковольтных исследованиях применяли электрическое поле напряженностью 1500 В/см к первичной опухоли в каждом из шести импульсов длительностью 0,1 мс. При низковольтных исследованиях применяли электрическое поле напряженностью 400 В/см к первичной опухоли в каждом из восьми импульсов длительностью 10 мс (т. е. низковольтные испытания были более длительным и имели меньшую напряженность электрического поля, чем низковольтные испытания). Лечебные препараты вводили в каждом исследовании на 1-й день, 5-й день и 8-й день исследования.
[0470] На фиг. 79 можно увидеть, что каждое из исследований электропорации (2, 3, 4, 5) приводило к улучшениям в объеме опухоли по сравнению с контрольной группой, причем результаты исследования представлены как 5, 4, 3, 2, 1 в порядке от наибольшего уменьшения опухоли к наименьшему. С учетом этого, низковольтный генератор продемонстрировал улучшенное уменьшение опухоли по сравнению с высоковольтным генератором. Таким образом, в дополнение к многим преимуществам, описанным в настоящем изобретении, общая успешность лечения опухоли повышается, когда электропорацию выполняют с помощью системы, которая содержит низковольтный генератор.
Пример D
[0471] Перед проведением вышеописанных исследований Christoph Burkart и др. провели испытание комбинации плазмиды и генератора для исследований (3) и (5) согласно вышеуказанному примеру C и продемонстрировали по существу такие же результаты в отношении этих параметров испытания, которые демонстрируют, что плазмида IL12 P2A и низковольтный генератор обеспечили улучшенное уменьшение опухоли по сравнению с плазмидой IL12 IRES и высоковольтным генератором. Тем не менее, в исследовании Burkart отсутствовал контроль плазмиды для подтверждения пользы низковольтного генератора в системе для электропорации, дополнительные данные по которому были получены в исследовании (4) выше.
[0472] Дополнительно описание предварительного исследования с участием испытуемых групп (1), (2), (3) и (5), способов испытания и результатов включено в работу Burkart et al., «Improving therapeutic efficacy of IL-12 intratumoral gene electrotransfer through novel plasmid design and modified parameters», Gene Therapy, 25, 93-103 (9 марта 2018 г.), которая включена в настоящий документ посредством ссылки во всей своей полноте. В некоторых вариантах осуществления можно использовать высоковольтный генератор, и, например, высоковольтный генератор может применяться для опухолей большего размера.
Пример E
[0473] Самок мышей линии C57Bl/6J или Balb/c в возрасте 6-8 недель получили из Jackson Laboratories и разместили в соответствии с рекомендациями AALAM. Клетки B16-F10 культивировали в среде 5A McCoy (2 мМ L-глутамина), дополненной 10% FBS и 50 мкг/мл гентамицина. Клетки собирали путем обработки с использованием 0,25% трипсина и ресуспендировали в сбалансированном солевом растворе Хенкса (HBSS). Анестезированным мышам подкожно вводили инъекцией 1 миллион клеток в общем объеме 0,1 мл в правый бок каждой мыши. 0,25 миллиона клеток в общем объеме 0,1 мл вводили инъекцией подкожно в левый бок каждой мыши. Рост опухоли отслеживали посредством измерений с помощью цифрового штангенциркуля, начиная с дня 8, до тех пор, пока средний объем опухоли не достигнет ~100 мм3. После того как опухоли достигали желаемого объема, мышей с очень большими или малыми опухолями отсеивали. Оставшихся мышей разделяли на группы по 10 мышей каждая, случайно отобранных по объему опухоли, имплантированной на правом боку. Были испытаны дополнительные типы опухолевых клеток, включая B16OVA у мышей линии C57Bl/6J, а также CT26 и 4T1 у мышей линии Balb/c. Метастазы в легких также были количественно определены у мышей линии Balb/c с опухолями 4T1.
[0474] Мышей анестезировали изофлураном для лечения. Кольцевую плазмидную ДНК разбавляли до 1 мкг/мкл в стерильном 0,9% физиологическом растворе. 50 мкл плазмидной ДНК вводили инъекцией по центру в первичные опухоли с помощью шприца объемом 1 мл с иглой 26 Ga. Электропорацию проводили сразу после инъекции. Электропорацию ДНК обеспечивали с помощью импульсов длительностью 10 мс и напряженностью 400 В/см. Объемы опухолей измеряли два раза в неделю. Мышей умерщвляли, когда общая опухолевая нагрузка первичного и контралатерального участков достигала 2000 мм3.
[0475] Диссоциация опухолей для проточного цитометрического анализа. Суспензии отдельных клеток получали из опухолей B16-F10. Мышей умерщвляли с помощью CO2 и опухоли осторожно удаляли, оставляя позади кожу и неопухолевую ткань. Затем удаленные опухоли хранили в ледяном HBSS (Gibco) для дальнейшей обработки. Опухоли измельчали и инкубировали с легким перемешиванием при температуре 37°C в течение 20-30 минут в 5 мл HBSS, содержащего 1,25 мг/мл коллагеназы IV, 0,125 мг/мл гиалуронидазы и 25 ед/мл ДНКазы IV. После ферментативной диссоциации суспензию пропускали через 40-мкм нейлоновое клеточное сито (Corning) и эритроциты удаляли с помощью буфера для лизиса ACK (Quality Biological). Отдельные клетки промывали с помощью проточного буфера PBS (PFB: PBS без Ca++ и Mg++, содержащих 2% FCS и 1 мМ EDTA), осажденного центрифугированием, и ресуспендировали в PFB для немедленного проточного цитометрического анализа.
[0476] Лизис опухоли для экстракции белка. Через 1, 2 или 7 дней после внутриопухолевой электропорации (IT-EP) (400 В/см, 8 импульсов длительностью 10 мс) опухолевую ткань отделяли от умерщвленных мышей для определения экспрессии трансгенов. Опухоль отсекали от мышей и переносили в криопробирку с жидким азотом. Замороженную опухоль переносили в пробирку объемом 4 мл, содержащую 300 мкл буфера для лизиса опухоли (50 мМ TRIS pH 7,5, 150 мМ NaCl, 1 мМ EDTA, 0,5% Triton X-100, смесь ингибиторов протеаз) и помещали на лед и гомогенизировали в течение 30 секунд (гомогенизатор LabGen 710). Лизаты переносили в центрифужную пробирку объемом 1,5 мл и центрифугировали при 10000g в течение 10 минут при 4°C. Супернатанты переносили в новую пробирку. Процедуру центрифугирования и переноса повторяли три раза. Экстракты опухоли анализировали немедленно в соответствии с инструкциями производителя (панель магнитных гранул для выявления цитокинов/хемокинов мыши MCYTOMAG-70K от Millepore) или замораживали при -80°C. Рекомбинантные белки Flt3L-OVA были обнаружены с помощью стандартных протоколов ELISA (R&D systems) с использованием антитела к FLT3L для захвата (R&D Systems, Миннеаполис (MN), номер по каталогу DY308) и антитела к овальбумину для обнаружения (ThermoFisher, номер по каталогу PA1-196).
[0477] Таблица 1: Внутриопухолевая экспрессия цитокина hIL-12 после электропорации полицистронной плазмиды pOMI, кодирующей hIL-12, в условиях низкого напряжения.
| Обнаружен рекомбинантный белок | Без лечения | EP/pOMI-hIL12/hIL15/hINF-γ | ||||
| [Белок] пг/мг Среднее значение +/- SEM n=2 |
[Белок] пг/мг Среднее значение +/- SEM n=3 |
|||||
| День 1 | День 2 | День 7 | День 1 | День 2 | День 7 | |
| IL-12 p70 | 0 | 0 | 0 | 3000,5 ± 1872,7 | 2874,7 ± 1459,1 | 19,1 ± 4,2 |
[0478] Для испытания экспрессии и функции слитого белка, содержащего антиген для обнаружения FLT3L, слияние FLT3L (внеклеточный домен) и пептидов из гена овальбумина в векторах OMIP2A получали и электропорировали внутри опухоли, как описано выше.
[0479] Таблица 2: Внутриопухолевая экспрессия слитого белка FLT3L-OVA (генетический адъювант с общим опухолевым антигеном) через 2 дня после электропорации в условиях низкого напряжения, анализируемая методом ELISA (n=8).
| Конструкция на основе рекомбинантного белка | EP/контрольная pUMVC3 | EP/pOMI-FLT3L-OVA |
| Среднее значение +/- SEM пг/мл |
Среднее значение +/- SEM пг/мл |
|
| Слияние FLT3L-OVA | 30,6 +/- 1,4 | 441 +/- 102 |
[0480] После внутриопухолевой электропорации векторов pOMIP2A, содержащих мышиные гомологи иммуномодулирующих белков, в гомогенатах опухоли с помощью ELISA можно было обнаружить значительные уровни рекомбинантных белков IL-12p70 (таблица 1) и FLT3L-OVA (таблица 2).
[0481] Протокол, описанный выше для создания мышей с двумя опухолями на противоположных боках, использовали в качестве стандартной модели для одновременного испытания влияния на опухоль, подвергнутую лечению (первичную), и не подвергнутую лечению (контралатеральную). Метастазы в легких также были количественно определены у мышей линии Balb/c с опухолями 4T1.
[0482] Таблица 3: Регрессия опухоли B16-F10 для первичных и отдаленных опухолей после IT-EP при 400 В/см, 8 импульсов длительностью 10 мс на 8-й, 12-й и 15-й день после инокуляции опухолевых клеток.
| Внутриопухолевое лечение | Объем опухоли (мм3) на 16-й день Среднее значение +/- SEM, n=10 |
|
| Первичная опухоль | Отдаленная опухоль | |
| Без лечения | 1005,2 +/- 107,4 | 626,6 +/- 71,8 |
| pUMVC3/EP 400 В/см 10 мс | 437,3 +/- 130,2 | 943,7 +/- 143,7 |
| pUMVC3-mIL12 400 В/см 10 мс | 131,5 +/- 31,6 | 194,5 +/- 39,6 |
[0483] Данные в таблице 3 показывают, что при проведении электропорации с низким напряжением наблюдалось ингибирование роста опухоли как в электропорированном очаге поражения опухоли, так и в отдаленном очаге поражения без лечения.
[0484] Затем испытывали различные дозы плазмиды pOMI-IL12P2A после только одной дозы на 10-й день после инокуляции опухолевых клеток.
[0485] Таблица 4: Регрессия опухоли B16-F10 для первичных и отдаленных опухолей после IT-EP с различными дозами OMI-mIL12P2A. Электропорацию с параметрами 400 В/см, 8 импульсов длительностью 10 мс выполняли один раз через 10 дней после имплантации.
| Доза плазмиды, введенная посредством IT-EP | Объем опухоли (мм3) на 19-й день, Среднее значение +/- SEM, n=10 |
|
| Первичная опухоль | Отдаленная опухоль | |
| 50 мкг контрольной pUMVC3 | 556,4 +/- 59,0 | 211,3 +/- 46,5 |
| 1 мкг pOMI-mIL12P2A | 546,1 +/- 92,5 | 158,4 +/- 47,1 |
| 10 мкг pOMI-mIL12P2A | 398,6 +/- 78,4 | 79,7 +/- 18,7 |
| 50 мкг pOMI-mIL12P2A | 373,6 +/- 46,3 | 74,3 +/- 12,1 |
[0486] Степень регрессии первичных подвергнутых лечению и отдаленных не подвергнутых лечению опухолей возрастала с увеличением дозы плазмиды pOMI-mIL12P2A при электропорации. При использовании pOMI-IL12P2A 10 мкг плазмиды было достаточно для достижения максимального эффекта, и наблюдался значительный контроль роста опухоли при однократной дозе лечебного препарата с новой структурой плазмиды и условиями электропорации с более низким напряжением.
[0487] Как первичная (подвергнутая лечению), так и контралатеральная (не подвергнутая лечению) опухоль у мышей, получавших pIL12-P2A и низкое напряжение, продемонстрировали улучшенное подавление роста опухоли. Терапевтический эффект внутриопухолевой электропорации pOMI-IL12P2A с EP при низком напряжении также отражался в статистически значимом преимуществе выживаемости (5/6 мышей дожили до конца исследования с pOMI-IL12P2A/низким напряжением).
[0488] Также испытывали способность IT-E pOMI-mIL12P2A влиять на рост первичной опухоли 4T1 и метастазы в легких у мышей линии Balb/c. Один миллион клеток 4T1 вводили инъекцией подкожно в правый бок мышей и 0,25 миллиона клеток 4T1 вводили инъекцией в левый бок. Более крупные опухоли на правом боку подвергали IT-EP с пустым вектором (pUMVC3, Aldevron) или с pOMI-mIL12P2A. Объемы опухолей измеряли каждые два дня, а в 19-й день мышей умерщвляли, и легкие отделяли и взвешивали.
[0489] Таблица 5: Рост первичных опухолей и масса легких мышей после умерщвления, подвергнутых электропорации с 400 В/см, 8 импульсов длительностью 10 мс на 8-й день и 15-й день после имплантации. Объемы первичных опухолей измеряли на 17-й день, а массу легких - на 18-й день.
| Лечение | Объем первичной опухоли (мм3) Среднее значение +/- SEM, n=5 |
Масса легких (граммы) Среднее значение +/- SEM, n=5 |
| Без лечения | 897 +/- 131 | 0,252 +/- 0,019 |
| EP/pUMVC3 | 593 +/- 27 | 0,228 +/- 0,006 |
| EP/pOMIP2A-mIL12 | 356 +/- 80 | 0,184 +/- 0,004 |
[0490] Результаты показали, что местное IT-EP лечение опухолей также снижало метастазирование этих опухолевых клеток в легкие в этой модели (таблица 5).
[0491] В дополнение к опухолям B16F10, электропорация pOMI-mIL12P2A также приводит к регрессии первичных (леченых) и контралатеральных (нелеченых) опухолей B16OVA и CT26. В модели опухоли 4T1 первичная опухоль регрессировала после EP/pOMI-mIL12P2A, и у мышей наблюдалось значительное снижение массы легких, что указывает на уменьшение метастазов в легких. Данные показывают, что IT-EP OMI-mIL12P2A может снижать опухолевую нагрузку в 4 различных моделях опухолей у двух различных линий мышей.
[0492] Таблица 6: Регрессия опухоли B16-F10 для подвергнутых лечению и не подвергнутых лечению опухолей после внутриопухолевой электропорации плазмид pOMIP2A, содержащих гены, кодирующие mIL-12 и FLT3L-OVA, с использованием 400 В/см и 8 импульсов длительностью 10 мс на 7-й и 14-й дни после инокуляции опухолевых клеток; результаты измерений опухоли показаны с 16-го дня.
| Лечение | Объем опухоли (мм3), среднее значение +/- SEM, n=10 | |
| Первичная опухоль | Отдаленная опухоль | |
| EP/контрольная pUMVC3 | 600,7 +/- 113,3 | 383,4 +/- 75,9 |
| EP/pOMI-IL12P2A+pOMI-FLT3L-OVA | 94,2 +/- 31,7 | 115,7 +/- 42,3 |
[0493] Таблица 7: Регрессия опухоли B16-F10 для опухолей, подвергнутых и не подвергнутых лечению после IT-EP pOMI-PIIM (версия, содержащая IL-12 мыши), с использованием 400 В/см и 8 импульсов длительностью 10 мс на 7-й день после инокуляции опухолевых клеток; результаты измерений опухолей показаны с 15-го дня.
| Лечение | Объем опухоли (мм3), среднее значение +/- SEM | |
| Первичная опухоль | Отдаленная опухоль | |
| EP/пустой вектор pUMVC3, n=9 | 895,94 +/- 94,29 | 459,51 +/- 64,45 |
| EP/pOMI-PIIM, n=7 | 274,70 +/- 36,27 | 140,71 +/- 32,26 |
[0494] Электропорация pOMI-PIIM, с которой экспрессируется мышиный IL-12 p70 и человеческий слитый белок FLT3L-NY-ESO-1, привела к значительному снижению роста первичных подвергнутых лечению и отдаленных не подвергнутых лечению опухолей (таблица 7) только при однократном лечении.
[0495] Объем как первичных, так и контралатеральных опухолей значительно снижается у мышей, где иммуномодулирующие гены вводились с помощью электропорации по сравнению с электропорацией контрольной группой пустого вектора, что указывает не только на локальный эффект в микроокружении опухоли, подвергнутой лечению, но и на повышение системного иммунитета.
Пример F
[0496] Векторы нуклеиновой кислоты, кодирующие трансгены, эффективно доставляются к опухолевым клеткам in vivo с применением низковольтной электропорации. На фиг. 80 показан пример трансфекции с использованием низко- и высоковольтной электропорации. У мышей допускалось образование меланом. В частности, мышам линии C57Bl/6 вводили инъекцией подкожно (п/к) 1×10^6 клеток меланомы B16-F10, и давали возможность образования опухолей.
[0497] После достижения объема 75-150 мм^3, в опухоли вводили инъекцией плазмидную ДНК, кодирующую красный флуоресцентный вариант белка, известный как mCherry (RFP), с последующим применением электрического импульса с использованием двух различных параметров электропорации: высокое напряжение и низкое напряжение. В частности, внутрь опухолей вводили инъекцией 50 мкг плазмиды, содержащей ДНК, кодирующую люциферазу и mCherry, с последующей электропорацией с использованием либо высокого напряжения (1500 В/см), либо низкого напряжения (400 В/см). Электропорацию проводили с применением аппликатора с двумя иглами (например, двумя электродами).
[0498] Через 48 часов мышей умерщвляли и опухоли удаляли, диссоциировали с помощью ферментной смеси и превращали в суспензии отдельных клеток для анализа методом проточной цитометрии (FACS). Проточную цитометрию проводили для подсчета количества живых эритроцитов и оценивали как процентную долю живых клеток mCherry+. Представленные данные были нормализованы по фоновым сигналам RFP, полученным путем введения инъекцией плазмиды RFP без электропорации. Поскольку эти клетки обычно не экспрессируют красный флуоресцентный белок, все эритроциты должны были быть получены в результате трансфекции клеток, обусловленной электропорацией. При использовании низковольтных условий электропорации было обнаружено, что 8-10% клеток в опухоли трансфицированы.
Пример G
[0499] Низковольтная электропорация эффективна при доставке различных плазмид и векторов экспрессии к опухолевым клеткам in vivo.
[0500] Опухоли B16-F10 были образованы у мышей, как описано выше. В образованные опухоли вводили инъекцией указанную плазмиду или вектор экспрессии с последующим импульсом внутриопухолевой электропорации (IT-EP).
[0501] На фиг. 81 показан график экспрессии mIL-12p70 после низковольтного (400 В/см) IT-EP плазмиды в образованные опухоли B16-F10. Экспрессия IL-12p70 обнаруживалась через 48 часов после электропорации с использованием стандартного набора DuoSet ELISA для IL-12p70 от R&D Systems. Электропорацию проводили с применением аппликатора с двумя иглами (например, двумя электродами).
[0502] На фиг. 82 показана экспрессия LacZ в образованных опухолях B16-F10. Окрашивание LacZ проводили после низковольтной (400 В/см) IT-EP плазмиды, экспрессирующей Lax Z, в образованные опухоли B16-F10. Электропорацию проводили с применением аппликатора с двумя иглами (например, двумя электродами).
[0503] На фиг. 83 показана экспрессия тримерного CD40L в опухолях B16-F10 после низковольтной (400 В/см) IT-EP плазмиды mCD40L3 или пустого вектора (50 мкг). Опухоли удаляли через 48 часов и проводили ELISA для определения экспрессии. mCD40L легко выявляли после EP (400 В/см) либо с помощью стандартного ELISA mCD40L от R&D Systems (эндогенного+экзогенного), либо путем модификации ELISA с помощью иммобилизованного антитела к IgG-Fc (только экзогенного). Электропорацию проводили с применением аппликатора с двумя иглами (например, двумя электродами).
[0504] На фиг. 84 показана экспрессия тримерного CD80 в опухолях B16-F10 после низковольтной (400 В/см) IT-EP в опухолях B16-F10. В этом исследовании mCD803 или пустой вектор (50 мкг) электропорировали в образованные опухоли B16-F10. Опухоли удаляли через 48 часов и проводили ELISA для определения экспрессии. mCD80 легко выявляли после EP (400 В/см) с применением модифицированного mCD80 от R&D Systems с помощью иммобилизованного антитела к hIgG-Fc. Электропорацию проводили с применением аппликатора с двумя иглами (например, двумя электродами).
[0505] На фиг. 85 показана экспрессия sdAb в опухоли B16-F10 после низковольтной (400 В/см) IT-EP. Многомерные нанотела выявляли в лизатах опухоли с помощью вестерн-блоттинга через 48 часов после электропорации. Электропорацию проводили с использованием матрицы с четырьмя иглами.
[0506] Таким образом, в дополнение к mCherry (RFP), показанному на фиг. 80 и примере F, в исследованиях по фиг. 81-85 показана экспрессия в опухолях после низковольтной электропорации следующих ДНК-кодируемых молекул: (1) mIL12-p70; (2) LacZ; (3) CD40L; (4) CD80 и (5) нанотело. Экспрессию опухолевых клеток проверяли с помощью различных методов, включая тканевые ELISA, проточную цитометрию и вестерн-блоттинг.
Пример H
[0507] В примере H представлен один вариант осуществления аппликатора согласно настоящему изобретению, а также примеры применения и преимуществ аппликатора.
[0508] Рак печени и поджелудочной железы представляет собой области важной неудовлетворенной медицинской потребности. В 2018 году более 42000 пациентам был диагностирован рак печени, у большинства из которых было заболевание на поздней стадии, не поддающееся клинически радикальной резекции. Несмотря на десятилетия достижений и внедрение нескольких локализованных и целевых видов терапии в последние годы, более 30000 пациентов умерли от рака печени. Ситуация по раку поджелудочной железы еще более безотлагательная. В 2018 году рак поджелудочной железы был диагностирован более чем у 55000 пациентов, и более 44000 пациентов умерли от этого злокачественного новообразования. Менее чем у 1 из 10 пациентов с диагностированным раком поджелудочной железы выживаемость составляет не менее 5 лет, и у пациентов с неоперабельным заболеванием этот показатель снижается до 1 из 20. Только приблизительно 10% случаев рака поджелудочной железы диагностируются на стадии, когда возможна потенциально клинически радикальная резекция, и рак, как правило, очень агрессивный и вызывает тяжелую симптоматическую нагрузку на пациентов по мере прогрессирования заболевания. Варианты осуществления систем, связанных аппликаторов, генераторов и способов, раскрытых в настоящем документе, могут изменить стандартный метод лечения для этих пациентов путем доставки сильнодействующего иммунотерапевтического средства непосредственно в опухоли и потенциального увеличения их отклика на существующий стандарт лечения (например, терапия ингибиторами контрольных точек иммунного ответа).
[0509] Электропорация представляет собой способ физической трансфекции, который может использовать электрический импульс для создания временных пор в клеточных мембранах, через которые такие вещества, как нуклеиновые кислоты, могут проходить в клетки. Это высокоэффективная стратегия введения чужеродных нуклеиновых кислот во многие типы клеток. В период, когда клетки подвергаются кратковременному импульсу энергии, клеточная мембрана становится высокопроницаемой для экзогенных молекул, которые проходят через поры в клеточной мембране (процесс, известный как трансфекция). Электрический импульс может иметь оптимизированное напряжение и может длиться от нескольких микросекунд до миллисекунды. Это может нарушить клеточную мембрану, которая представляет собой ионизированный двойной фосфолипидный слой, и приводит к образованию временных пор в этом клеточном барьере. Одновременно может расти электрический потенциал на клеточной мембране, позволяя заряженным молекулам, таким как плазмиды ДНК, продвигаться по мембране. Энергию для EP можно подавать с помощью электродного аппликатора, который может иметь микроигольные электроды согласно любому из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе, и генератор электрических импульсов согласно любому из вариантов осуществления, описанных в настоящем документе. Игольные электроды позволяют проводить EP in vivo, что позволяет использовать их для потенциального медицинского применения.
[0510] EP имеет важные преимущества по сравнению с другими методами трансфекции клеток. Основным преимуществом EP является ее применение для быстрой трансфекции всех типов клеток. Это неинвазивный биоэлектронный нехимический способ, который вызывает ограниченные изменения биологической структуры и функции клеток-мишеней. Он прост для выполнения и быстрее, чем традиционные химические или биологические методы трансфекции клеток. Этот процесс является нетоксичным и, поскольку он является физическим способом, его можно применять к широкому ряду типов клеток. Аналогичным образом, может быть трансфицирован широкий спектр молекул, что делает EP очень универсальной.
[0511] Согласно некоторым вариантам осуществления EP можно использовать в качестве метода микроинъекции для трансфекции миллионов клеток специфическими компонентами - иммунологически значимыми и важными компонентами выбора - с целью программирования собственных клеток пациента для получения этих препаратов на длительной основе.
[0512] Авторы настоящего изобретения признали явные преимущества EP и превратили ее в мощный инструмент для доставки сильнодействующих иммуномодулирующих препаратов для лечения рака, как описано в настоящем документе. Как описано выше, клиническое применение EP может включать осаждение экзогенных молекул в области, окружающей клетки. Во время мгновенной дестабилизации клеточной мембраны под действием внешнего электрического поля экзогенные молекулы могут проходить через поры мембраны и, когда электрическое поле прекращает действовать, эти молекулы могут быть захвачены внутри клетки. Можно использовать плазмидную ДНК, кодированную для получения иммуномодулирующих белков, а затем осаждать ДНК в областях, окружающих клетку.
[0513] После проникновения в клетку плазмиды ДНК берут на себя функцию клетки, чтобы вызвать выработку или «экспрессию» иммуномодулирующего белка. Эта последовательность может быть выполнена в миллионах клеток одновременно, что приводит к устойчивому внутриклеточному высвобождению иммуномодулирующего белка.
[0514] EP может эффективно трансфицировать разнообразные экзогенные молекулы в широкий ряд типов клеток неинвазивным нехимическим способом, который не изменяет в отрицательную сторону биологическую структуру или функцию клеток-мишеней. Иммунотерапевтические средства для лечения рака могут доставляться посредством EP плазмидной ДНК с использованием собственных опухолей пациента для обеспечения сильнодействующей, но безопасной иммунотерапии. Это приводит к устойчивому внутриклеточному высвобождению иммунологически значимых белков, таких как провоспалительный цитокин - интерлейкин (IL)-12. IL-12 предназначен для преобразования иммуносупрессированных опухолей в иммунологически активные очаги поражения посредством скоординированного врожденного и адаптивного иммунитета.
[0515] Несколько различных типов плазмид ДНК кодируют иммунологически значимые гены, такие как исследуемый IL-12 человека (Tavokinogene Telseplasmid или TAVO™, OncoSec Medical Incorporated). С помощью вариантов осуществления терапевтической системы и способов, раскрытых в настоящем документе, TAVO вводят инъекцией в очаг поражения и экспрессируют с помощью импульсов EP. Затем трансфицированные клетки экспрессируют и секретируют белок IL-12, который инициирует как местные, так и системные иммунные ответы.
[0516] Исследования показывают, что внутриопухолевый IL-12 на основе плазмиды, доставляемый посредством EP, может вызывать местные и системные иммунные ответы, которые могут преобразовывать иммунологически «холодные» опухоли в «горячие» опухоли с вовлечением Т-клеток. Заявители провели 2 клинических исследования, направленных на регистрацию, по изучению распространенной меланомы и рака шейки матки, которые продемонстрировали эффективность при других признаках кожных опухолей, включая плоскоклеточную карциному головы и шеи, рак клеток Меркеля и трижды негативный рак молочной железы (TNBC) через поражения грудной клетки.
[0517] На основании значительного опыта клинических исследований множества опухолей, применение исследуемой TAVO не ограничено конкретными видами опухоли и не зависит от гистологических свойств опухоли, генетического и/или иммунологического статуса, что делает его целесообразной терапией по различным признакам опухоли, включая, что важнее всего, внутренние опухоли.
[0518] В некоторых вариантах осуществления систему использовали для лечения кожных и подкожных опухолей. Более того, варианты осуществления системы, раскрытой в настоящем документе, выполнены с возможностью лечения очагов поражения помимо кожных и подкожных опухолей.
[0519] Системы, раскрытые в настоящем документе, содержат аппликаторы и генераторы, которые обеспечивают возможность EP широкого спектра иммунологически значимых генов в клетки, расположенные в висцеральных очагах поражения, которые представляют собой опухоли, расположенные внутри тела, в том числе без ограничения опухоли желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), опухоли поджелудочной железы и гепатоцеллюлярные карциномы (HCC; «аппликатор для висцеральных очагов поражения» или «VLA» согласно любому из вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе).
[0520] Например, соответствующие иммунные механизмы, связанные с клиническим прогрессированием HCC, включают увеличенное количество опухоль-инфильтрирующих регуляторных Т-клеток (Treg) и M2-поляризованных опухоль-ассоциированных макрофагов (TAM), которые могут обеспечить иммунную супрессию как в микроокружении опухоли, так и на ее периферии. Эта иммуноингибирующая сеть, в комплексе с дополнительными характерными для опухоли механизмами подавления, представляла значительную проблему для значимых методов лечения. Тем не менее, появление видов терапии антителами к белку 1 запрограммированной смерти клетки/лигандами 1 (PD-[L]1), особенно в сочетании с локорегионарной терапией, которая может воздействовать на эти супрессивные барьеры, может обеспечить значимую клиническую пользу.
[0521] Внутриопухолевая платформа EP IL-12, раскрытая в настоящем документе, не только повышает активность антител к PD-[L]1 (в настоящее время осуществляется лечение пациентов с меланомой, рефрактерной в отношении антитела к PD-1, с помощью пембролизумаба [Keytruda®] в сочетании с исследуемой TAVO в исследовании KEYNOTE-695) посредством рекрутинга функциональных Т-клеток и индукции адаптивной резистентности в микроокружении опухоли, но также критически модулирует соотношение CD8+ опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов (TIL) и Treg, а также макрофагов M2, что делает эту комбинацию особенно привлекательной в этом окружении опухоли.
[0522] Аппликатор может работать с вариантами осуществления генератора и аппликаторов, раскрытых в настоящем документе, для использования плазмид-оптимизированной EP, повышения глубины и частоты трансфекции и получения значительной терапевтической пользы в доклинических моделях. Этот следующий этап в EP был дополнительно дополнен плазмидным терапевтическим средством следующего поколения, который стимулирует превосходную экспрессию IL-12 наряду с комплементарными иммуномодулирующими генами, просто закодированными в этот настраиваемый векторный остов.
[0523] Системы, показанные и описанные в настоящем документе, облегчают, среди прочего, иммунотерапевтические средства на основе плазмид в небольших животных моделях.
[0524] Доклинические исследования с использованием миниатюрного аппликатора с 2 иглами с шириной электрода 1,5 мм позволили получить IL-12-зависимую регрессию опухоли в экспериментальной модели метастазов в лимфоузлах, трудно поддающихся лечению, с использованием колоректальных опухолей CT26. Эти предварительные данные в сочетании с большим количеством доклинических исследований на моделях множественных опухолей с использованием 0,5-см аппликатора с 2 иглами позволяют точно определить целесообразность перемещения этого миниатюрного аппликатора в клинические условия.
[0525] Некоторые варианты осуществления аппликаторов, раскрытых в настоящем документе, были разработаны либо как гибкий аппликатор на основе катетера (например, как показано в настоящем документе, включая фиг. 87-88), либо как более жесткий аппликатор на основе троакара (например, как показано в данном документе, включая фиг. 91) в соответствии с любым из вариантов осуществления, раскрытых в настоящем документе. В некоторых вариантах осуществления аппликатор на основе катетера может содержать гибкий корпус, который имеет диаметр 2 мм и размеры, подходящие для прохождения через имеющиеся в настоящее время эндоскопы, бронхоскопы или лапароскопы.
[0526] Например, эндоскоп может быть размещен через рот в желудке/тонкой кишке, где гибкий аппликатор может быть направлен в очаги поражения поджелудочной железы для последовательного введения инъекции плазмиды и EP. Гибкий корпус (например, вводимая трубка 15) может иметь длину приблизительно 100 см для обеспечения навигации к целевым очагам поражения через эндоскоп или лапароскоп, в зависимости от применения и/или показания опухоли.
[0527] В некоторых вариантах осуществления аппликатор может представлять собой ручной инструмент с эргономичной рукояткой на его проксимальном конце, как описано в настоящем документе. Дистальный конец гибкого корпуса (например, вводимая трубка) может содержать расположенную по центру инъекционную иглу, по бокам которой расположены два электрода. Электроды и инъекционная игла могут приводиться в действие между втянутым и выпущенным положением. Как изображено на фиг. 89-90, электроды могут быть смещены друг от друга в выпущенном положении на расстояние приблизительно 3 мм. Такое расстояние может способствовать достижению более широкого диапазона EP, минимизируя при этом вероятность возникновения электрической дуги между электродами. Другие преимущества описаны в настоящем изобретении.
[0528] После надлежащего размещения дистального кончика аппликатора в участке опухоли, терапевтическая плазмида может быть доставлена в очаг поражения через инъекционную иглу, размещенную в аппликаторе. Расположенные рядом электроды затем могут передавать электрические импульсы в опухоль посредством любого из генераторов, раскрытых в настоящем документе (например, генератор с управлением с помощью ножной педали). Эти электрические импульсы могут обеспечивать трансфекцию плазмидой опухолевых клеток и последующую местную секрецию иммуноактивирующего цитокина (например, как показано на фиг. 71-74).
[0529] В некоторых вариантах осуществления жесткий аппликатор (например, как показано на фиг. 91) также может получать доступ к висцеральным опухолям, но с немного иным подходом. Этот аппликатор для висцерального очага поражения на основе троакарной иглы может содержать жесткий корпус (например, вводимую трубку 15), который может быть способным непосредственно входить в мягкие ткани в ходе открытой или лапароскопической операции под контролем ультразвуковой или компьютерной томографии (КТ) к целевому очагу поражения. Например, в некоторых вариантах осуществления вводимая трубка 15 может иметь диаметр 2 мм и длину 20 см. Как и гибкий аппликатор на основе катетера, жесткий аппликатор на основе троакара можно использовать с эргономичной рукояткой на проксимальном конце. Также, как и в аппликаторе на основе катетера, дистальный конец жесткого корпуса может содержать аналогичную расположенную по центру инъекционную иглу, по бокам которой расположены два электрода, имеющие втянутое, компактное положение и выпущенное, раздвинутое положение, как описано в настоящем документе.
[0530] В некоторых вариантах осуществления, в отличие от некоторых вариантов осуществления аппликатора на основе катетера, аппликатор на основе троакара может получить доступ к висцеральной опухоли с помощью минимально инвазивного чрескожного подхода, который может быть особенно полезен для лечения очагов поражения печени. Когда дистальный конец жесткого корпуса достигает участка опухоли, электроды и инъекционная игла могут быть переведены в выпущенное положение и может быть введена плазмида с последующим применением электрических импульсов от генератора с помощью ножной педали для доставки терапевтической EP.
[0531] Минимальный профиль аппликаторов может помочь уменьшить их «клинические габариты», а их относительное удобство использования, непосредственно или в сочетании с распространенными эндоскопами и лапароскопами, может сделать их идеальным решением для удовлетворения различных неудовлетворенных медицинских потребностей при раке в ЖКТ. Эти новые аппликаторы могут вводить иммунотерапевтическую платформу, описанную в настоящем документе, согласно признакам висцеральных опухолей, увеличивая клиническое влияние этой сильнодействующей терапии на основе цитокинов.
[0532] В одном иллюстративном варианте осуществления аппликатор на основе троакара можно использовать для получения доступа к первичным опухолям у пациентов с неоперабельными опухолями HCC. Хотя у пациентов с HCC имеются опухоли, которые выглядят операбельными, часто их основное заболевание печени (т. е. цирроз) исключает этих пациентов из числа кандидатов для хирургической резекции или трансплантации. Для этих пациентов, которые составляют приблизительно 70% пациентов с недавно диагностированной HCC в странах Запада, варианты лечения ограничены трансартериальной химиоэмболизацией (ТАХЭ), радиоэмболизацией и системной терапией, причем многие из них направляются непосредственно в хоспис без какого-либо вмешательства. Способность получения доступа к этим очагам поражения внутри опухоли с сильнодействующей иммунотерапией может изменить стандартный метод лечения этих пациентов. Варианты осуществления аппликатора для висцерального очага поражения на основе троакара, описанного в настоящем документе, достаточно миниатюрны для прохождения через центральный просвет иглы для чрескожного доступа, обычно используемой для биопсии печени. Такой подход позволяет проводить процедуру в интервенционном отделении с использованием CT-контролируемой визуализации. Хотя аппликатор можно настроить для использования в лапароскопической процедуре, чрескожный подход имеет несколько преимуществ. Он минимизирует необходимость в общей анестезии и позволяет повторять процедуру еженедельно, если схема введения доз требует этого. Устройство также может быть выполнено с возможностью использования с эндоскопом, что обеспечивает чрезжелудочный подход. Хотя это может быть подходящим для заболевания, расположенного в левой части печени рядом с желудком, заболевание, удаленное от желудка, требует чрескожного или лапароскопического подхода. Универсальность аппликаторов, описанных в настоящем документе, способствовала бы широкому использованию в хирургических, рентгенологических и эндоскопических применениях с использованием одного генератора и системы доставки.
[0533] Варианты осуществления изобретений, описанных в настоящем документе, обеспечивают ключевые потенциальные преимущества по сравнению с традиционной терапией, направленной на лечение печени. Микроволновая абляция и RFA ограничены тем, что они подходят только для относительно малых опухолей. Кроме того, некоторые очаги поражения невозможно безопасно лечить с помощью абляции из-за близости к критическим структурам, таким как крупные сосудистые структуры и центральные желчные протоки. Тепло, связанное с абляцией, является характерным ограничением для микроволновой и радиочастотной абляции. Химиоэмболизация и радиоэмболизация требуют надлежащей функции печени. Многие пациенты с неоперабельной HCC не могут проходить лечение абляцией или другими видами терапии, направленными на лечение печени, из-за проблем с анатомией или функцией печени. Варианты чрескожного лечения первичных опухолей печени, включая абляцию радиочастотными токами (RFA), микроволнами или заморозкой (криоабляция), обычно ограничиваются ранними стадиями заболевания, с надеждой уменьшить тяжесть заболевания до его метастазирования. Например, в микроволновой абляции используется зонд для доставки тепловых импульсов к злокачественной ткани, что приводит к образованию зоны абляции. Микроволновая абляция рассматривается как улучшение по сравнению с RFA в связи с ее способностью воздействовать на более крупные очаги поражения. Однако недавнее исследование показало, что несмотря на очень низкую частоту рецидивов подвергнутых лечению очагов поражения, новые очаги поражения печени развивались у 72% пациентов с очагами поражения печени размером менее 4 см, подвергнутых лечению микроволновой абляцией. Таким образом, эффекты микроволновой абляции ограничиваются подвергнутым лечению очагом поражения. Это также было продемонстрировано для других локализованных подходов, таких как лучевая терапия с эмболизацией микросферами. В отличие от этого, вместо непосредственной абляции опухолевых клеток, технология TAVO может временно превратить эти очаги поражения в клеточные фабрики для иммуностимулирующих цитокинов, которые могут работать в сочетании с другими иммунотерапевтическими средствами, такими как ингибиторы контрольных точек иммунного ответа. Как показано у пациентов с меланомой, рефрактерной в отношении анти-PD-1, которых лечат TAVO и пембролизумабом в исследовании KEYNOTE-695, ответ опухоли может возникать не только в подвергнутом лечению очаге поражения, но и в отдаленных участках.14 Таким образом, TAVO является локализованной терапией, которая может опосредовать системные противоопухолевые эффекты.
[0534] В некоторых вариантах осуществления описаны способы лечения пациентов без ответа на терапию, у которых наблюдалось прогрессирование заболевания или отсутствует ответ на терапию ингибитором контрольных точек иммунного ответа. Способы включают введение инъекцией в злокачественную опухоль у пациента без ответа на терапию эффективной дозы плазмиды, кодирующей один или более иммуномодулирующих пептидов; применение электропорационной терапии к раковой опухоли; и введение эффективной дозы ингибитора контрольных точек иммунного ответа субъекту. Один или более иммуномодулирующих пептидов могут представлять собой без ограничения IL-12, полуантитело BiTE к CD3, CXCL9, CTLA-4 scFv, IL12 и полуантитело BiTE к CD3, IL-12 и CXCL9 и IL-12 и CTLA-4 scFv. Ингибитор контрольных точек иммунного ответа может представлять собой без ограничения ниволумаб (ONO-4538/BMS-936558, MDX1 106, OPDIVO), пембролизумаб (MK-3475, KEYTRUDA), пидилизумаб (CT-011) и MPDL3280A (Roche).
[0535] Выражения «без ответа на терапию» или «нечувствительный к терапии» относятся к пациенту, у которого рак и: a) у которого наблюдается прогрессирование, наблюдалось прогрессирование или отсутствовал ответ на противораковую терапию, b) у которого отсутствует благоприятный клинический ответ после лечения противораковой терапией, c) который не может достичь клинической ремиссии или клинического ответа на противораковую терапию и/или d) который подал заявку на достижение целевого ответа на противораковую терапию. В некоторых вариантах осуществления у пациента без ответа на терапию не было выявлено избавление от рака в ответ на противораковую терапию. В некоторых вариантах осуществления у пациента без ответа на терапию наблюдался возврат заболевания, рецидив или метастаз рака после лечения противораковой терапией. В некоторых вариантах осуществления у пациента без ответа на терапию был неблагоприятный прогноз по раку после лечения противораковой терапией. Противораковая терапия может представлять собой без ограничения терапию ингибитором контрольных точек иммунного ответа. Терапия ингибитором контрольных точек иммунного ответа может представлять собой без ограничения анти-PD-1 или анти-PD-L1 терапию.
[0536] Существует значительная неудовлетворенная медицинская потребность в новых подходах иммунотерапии, таких как TAVO. Как ниволумаб (Opdivo®), так и пембролизумаб получили ускоренное одобрение от FDA для лечения рака печени на основании результатов эффективности и безопасности, полученных в исследованиях ранней фазы, в которых общая частота ответа составила всего от 14% до 17%. Большинство пациентов не ответили на эти новые методы лечения. Заболевание, рефрактерное по отношению к ингибитору контрольных точек иммунного ответа, представляет собой растущую популяцию и развивающуюся терапевтическую проблему. В продолжающемся клиническом исследовании с участием пациентов с метастатической меланомой (KEYNOTE-695) комбинация TAVO и антитела к PD-1 приводила к наблюдаемой частоте предварительного ответа 24% у пациентов (пациенты без ответа на терапию антителами к PD-1), заболевание которых было действительно невосприимчиво к монотерапии антителами к PD-1. Комбинирование средства на основе препарата антитела к PD-1, такого как пембролизумаб, с препаратом, способным вызывать эффективный ответ Т-клеток, таким как IL-12, может повысить иммуногенность фенотипа пациента без ответа на лечение и улучшить ответ на терапию ингибитором контрольных точек иммунного ответа.
[0537] В некоторых вариантах осуществления субъекты, нечувствительные или согласно прогнозу нечувствительные к терапии ингибитором контрольных точек иммунного ответа, подвергаются лечению комбинацией внутриопухолевой электропорации IL-12 и системного применения анти-PD-1 терапии. Пациентам без ответа на терапию вводят плазмиду (например, TAVO), кодирующую иммуностимулирующий цитокин, и ингибитор контрольных точек иммунного ответа с использованием режима дозирования, причем режим дозирования предусматривает следующее: a) первый цикл лечения в 1-ю неделю, причем: i) плазмиду, кодирующую иммуностимулирующий цитокин, доставляют к опухоли посредством электропорации в 1-й день (± 2 дня), 5-й день (± 2 дня) и 8-й день (± 3 дня); и ii) ингибитор контрольных точек иммунного ответа систематически доставляют пациенту в 1-й день (± 2 дня); b) второй цикл лечения, причем ингибитор контрольных точек иммунного ответа систематически доставляют пациенту через три недели после первого цикла; и c) продолжение последующих циклов лечения, причем первый и второй циклы повторяют поочередно каждые три недели. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, кодирующую иммуностимулирующий цитокин, вводят в каждом цикле. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, кодирующую иммуностимулирующий цитокин, вводят в чередующихся циклах. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, кодирующую иммуностимулирующий цитокин, и ингибитор контрольных точек иммунного ответа доставляют одновременно в 1-й день каждого цикла. В некоторых вариантах осуществления два вида терапии применяют одновременно в нечетных циклах и ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят отдельно в четных циклах. В некоторых вариантах осуществления плазмиду, кодирующую иммуностимулирующий цитокин, доставляют посредством электропорации по меньшей мере в течение одного, двух или трех дней каждого цикла или чередующихся циклов. Промежуточный период между каждым циклом может составлять от приблизительно 1 недели до приблизительно 6 недель, от приблизительно 2 недель до приблизительно 5 недель. В некоторых вариантах осуществления промежуточный период между циклами составляет приблизительно 3 недели.
[0538] В сочетании с не ограниченной конкретными видами опухоли эффективностью IL-12 (например, TAVO), система аппликатора для висцерального очага поражения, описанная в настоящем документе, может быть применима при большинстве признаков внутренних опухолей, доступ к которым может быть осуществлен с помощью эндоскопа, бронхоскопа, катетера, троакара и т. п. Было доказано, что TAVO демонстрирует высокую эффективность в трудно поддающихся лечению популяциях пациентов, включая метастатическую меланому, рефракторную по отношению к терапии ингибиторами контрольных точек иммунного ответа, а также TNBC. Следует отметить, что TAVO продемонстрировала и продолжает демонстрировать выраженный абскопальный эффект. В исследовании монотерапии на более ранней фазе 1 TAVO продемонстрировала 46%-ную частоту ответа в не подвергнутых лечению очагах поражения при метастатической меланоме. После распространения рака клинически радикальная резекция обычно невозможна. Таким образом, ежегодно встречается приблизительно 23500 новых случаев неоперабельного рака печени и 49900 новых случаев неоперабельного рака поджелудочной железы, что обычно связано с неблагоприятным прогнозом.
[0539] Местные варианты лечения в значительной степени ограничены абляционными процедурами, которые, по-видимому, не дают существенного преимущества по сравнению со стандартным лечением и не оказывают значительного абскопального эффекта. Местные виды терапии рака печени, как правило, являются циторедуктивными, а не излечивающими, по своей природе, и, как правило, не оказывают существенного влияния на течение заболевания в целом. Например, в исследовании, в котором сравнивалась радиоэмболизация иттрием 90 (Y90) с лечением таргетной терапией сорафенибом, было установлено, что хотя лечение Y90 значительно замедляло прогрессирование заболевания в печени по сравнению с лечением сорафенибом, преимуществ в отношении выживаемости не наблюдалось. Действительно, скорость прогрессирования заболевания вне печени была значительно выше при лечении Y90 по сравнению с сорафенибом, а выживаемость была ниже, хотя разница не достигала статистической значимости.
[0540] Способность непосредственно вводить инъекцией в эти опухоли мощного цитокина и одновременно доставлять это терапевтическое средство посредством EP может привести к значимым вариантам лечения этих пациентов. TAVO может обеспечивать подобный абскопальный ответ при HCC, как и при метастатической меланоме и TNBC.
[0541] Системы и способы, раскрытые в настоящем документе, могут быть применимы к любому терапевтическому или химиотерапевтическому средству на основе нуклеиновых кислот, предназначенному для внутриопухолевой доставки (например, блеомицину).
[0542] Объект, описанный в настоящем документе, включает без ограничения следующие конкретные варианты осуществления.
[0543] 1. Способ лечения очага поражения в легком субъекта, который нечувствителен или спрогнозирован нечувствительным к анти-PD-1 или анти-PD-L1 терапии, при этом способ включает:
введение в очаг поражения эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей IL-12;
применение электропорационной терапии к очагу поражения; и
введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа;
причем применение электропорационной терапии включает применение электрического импульса к очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей:
аппликатор, содержащий:
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов,
при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0544] 2. Способ согласно варианту осуществления 1, в котором аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0545] 3. Способ согласно варианту осуществления 1 или варианту осуществления 2, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, содержащее одно из жесткого троакара или гибкого эндоскопа, определяющего по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0546] 4. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-3, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0547] 5. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-4, в котором аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа к очагу поражения.
[0548] 6. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-5, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды, по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа или применения электропорационной терапии.
[0549] 7. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-6, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды, по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа или применения электропорационной терапии.
[0550] 8. Способ согласно варианту осуществления 7, в котором по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0551] 9. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-8, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0552] 10. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-9, в котором электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0553] 11. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-8, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0554] 12. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-11, в котором по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0555] 13. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-12, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят систематически.
[0556] 14. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-13, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа представляет собой антитело к PD-1 или антитело к PD-L1.
[0557] 15. Способ согласно любому из вариантов осуществления 1-14, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа содержит ниволумаб, пембролизумаб, пидилизумаб или MPDL3280A.
[0558] 16. Система для лечения очага поражения в легком субъекта, который нечувствителен или спрогнозирован нечувствительным к анти-PD-1 или анти-PD-L1 терапии, при этом система содержит:
аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, причем множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и
по меньшей мере одно устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей IL-12, и эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0559] 17. Система согласно варианту осуществления 16, в которой аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0560] 18. Система согласно варианту осуществления 16 или варианту осуществления 17, дополнительно содержащая устройство для введения, содержащее одно из жесткого троакара или гибкого эндоскопа, определяющего по меньшей мере один рабочий канал, причем по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0561] 19. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-18, дополнительно содержащая устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одной плазмиды через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0562] 20. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-19, в которой аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одной плазмиды к очагу поражения.
[0563] 21. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-20, дополнительно содержащая по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или применения электропорационной терапии.
[0564] 22. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-21, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одной плазмиды или применения электропорационной терапии.
[0565] 23. Система согласно варианту осуществления 22, в которой по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0566] 24. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-23, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0567] 25. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-24, в которой электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0568] 26. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-23, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0569] 27. Система согласно любому из вариантов осуществления 16-26, в которой по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0570] 28. Способ лечения очага поражения в легком субъекта, при этом способ включает:
введение в очаг поражения эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата;
применение электропорационной терапии к очагу поражения, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей:
аппликатор, содержащий:
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов,
при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0571] 29. Способ согласно варианту осуществления 28, в котором аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0572] 30. Способ согласно варианту осуществления 28 или варианту осуществления 29, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к висцеральному очагу поражения.
[0573] 31. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-30, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0574] 32. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-31, в котором аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к висцеральному очагу поражения.
[0575] 33. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-32, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0576] 34. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-33, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения висцерального очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0577] 35. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-34, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0578] 36. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-35, в котором электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0579] 37. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-34, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0580] 38. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-37, в котором введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин.
[0581] 39. Способ согласно варианту осуществления 38, в котором по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0582] 40. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-39, в котором введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0583] 41. Способ согласно любому из вариантов осуществления 28-40, дополнительно включающий введение части аппликатора в легкое субъекта через пищевод субъекта.
[0584] 42. Система для лечения очага поражения в легком субъекта, при этом система содержит:
аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, причем множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и
по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0585] 43. Система согласно варианту осуществления 42, в которой аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0586] 44. Система согласно варианту осуществления 42 или варианту осуществления 43, дополнительно содержащая устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0587] 45. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-44, дополнительно содержащая устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0588] 46. Система согласно любому из пп. 42-45, в которой устройство для введения содержит бронхоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0589] 47. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-46, в которой аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0590] 48. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-47, дополнительно содержащая по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0591] 49. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-48, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0592] 50. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-49, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0593] 51. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-50, в которой электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0594] 52. Система согласно любому из вариантов осуществления 42-49, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0595] 53. Способ лечения висцерального очага поражения в поджелудочной железе субъекта, при этом способ включает:
введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата;
применение электропорационной терапии к висцеральному очагу поражения, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к висцеральному очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей:
аппликатор, содержащий:
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов,
при этом применение электрического импульса к висцеральному очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в висцеральном очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0596] 54. Способ согласно варианту осуществления 53, в котором аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0597] 55. Способ согласно варианту осуществления 53 или варианту осуществления 54, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к висцеральному очагу поражения.
[0598] 56. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-55, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0599] 57. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-56, в котором устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0600] 58. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-57, в котором аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к висцеральному очагу поражения.
[0601] 59. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-58, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0602] 60. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-59, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения висцерального очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0603] 61. Способ согласно варианту осуществления 60, в котором по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0604] 62. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-61, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0605] 63. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-62, в котором электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0606] 64. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-61, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0607] 65. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-64, в котором введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин.
[0608] 66. Способ согласно варианту осуществления 65, в котором по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0609] 67. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-66, в котором введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0610] 68. Способ согласно любому из вариантов осуществления 53-67, в котором аппликатор дополнительно содержит прокалывающий кончик, при э том способ дополнительно включает:
введение части аппликатора в желудок субъекта;
прокалывание стенки желудка прокалывающим кончиком; и
перемещение множества электродов из втянутого положения в выпущенное положение.
[0611] 69. Система для лечения висцерального очага поражения в поджелудочной железе субъекта, при этом система содержит:
аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, причем множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом; при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к висцеральному очагу поражения; и
по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0612] 70. Система согласно варианту осуществления 69, в которой аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0613] 71. Система согласно варианту осуществления 69 или варианту осуществления 70, дополнительно содержащая устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к висцеральному очагу поражения.
[0614] 72. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-71, дополнительно содержащая устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0615] 73. Система согласно любому из пп. 69-72, в которой устройство для введения содержит бронхоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0616] 74. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-73, в которой аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к висцеральному очагу поражения.
[0617] 75. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-74, дополнительно содержащая по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0618] 76. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-75, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения висцерального очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0619] 77. Система согласно варианту осуществления 76, в которой по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0620] 78. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-77, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0621] 79. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-78, в которой электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0622] 80. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-77, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0623] 81. Система согласно любому из вариантов осуществления 69-80, в которой аппликатор дополнительно содержит прокалывающий кончик, выполненный с возможностью прокалывания стенки желудка субъекта для введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса в висцеральный очаг поражения в поджелудочной железе или вблизи него.
[0624] 82. Способ лечения очага поражения субъекта, при этом способ включает:
введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата;
применение электропорационной терапии к очагу поражения, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к очагу поражения с использованием системы для электропорации, содержащей:
аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов,
при этом применение электрического импульса к очагу поражения включает размещение первого электрода и второго электрода в очаге поражения или смежно с ним, и доставку электрического импульса от генератора к первому электроду и второму электроду.
[0625] 83. Способ согласно варианту осуществления 82, в котором множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением, и при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0626] 84. Способ согласно варианту осуществления 82 или варианту осуществления 83, в котором аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0627] 85. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-84, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0628] 86. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-85, в котором система для электропорации дополнительно содержит устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0629] 87. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-86, в котором устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0630] 88. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-87, в котором устройство для введения содержит троакар, и при этом аппликатор является по существу жестким.
[0631] 89. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-88, в котором аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0632] 90. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-89, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0633] 91. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-90, в котором система для электропорации дополнительно содержит по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время введения по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или применения электропорационной терапии.
[0634] 92. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-91, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0635] 93. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-92, в котором электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0636] 94. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-91, в котором генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0637] 95. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-94, в котором лечение очага поражения включает введение эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин.
[0638] 96. Способ согласно варианту осуществления 95, в котором цитокин включает IL-12.
[0639] 97. Способ согласно варианту осуществления 95, в котором по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0640] 98. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-97, в котором лечение очага поражения дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0641] 99. Способ согласно любому из вариантов осуществления 82-98, в котором лечебный препарат содержит по меньшей мере одну плазмиду, кодирующую иммуномодулирующий полипептид.
[0642] 100. Способ согласно варианту осуществления 99, в котором иммуномодулирующий полипептид включает цитокин, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0643] 101. Способ согласно варианту осуществления 100, в котором иммуномодулирующий полипептид содержит: CXCL9, анти-CD3 scFy или анти-CTLA scFy.
[0644] 102. Система для лечения очага поражения субъекта, при этом система содержит:
аппликатор, содержащий множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик; и
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрического импульса к первому электроду и второму электроду для применения электрического импульса к очагу поражения; и
по меньшей мере один канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата.
[0645] 103. Система согласно варианту осуществления 102, в которой множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением, и при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0646] 104. Система согласно варианту осуществления 102 или варианту осуществления 103, в которой аппликатор дополнительно содержит управляющую часть; вводимую трубку, соединенную с управляющей частью; и исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки для обеспечения перемещения множества электродов между втянутым положением и выпущенным положением.
[0647] 105. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-104, дополнительно содержащая устройство для введения, определяющее по меньшей мере один рабочий канал, при этом по меньшей мере часть аппликатора выполнена с возможностью прохождения через по меньшей мере один рабочий канал для доступа к очагу поражения.
[0648] 106. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-105, дополнительно содержащая устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата через по меньшей мере один рабочий канал устройства для введения.
[0649] 107. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-106, в которой устройство для введения содержит эндоскоп, и при этом аппликатор является по меньшей мере частично гибким.
[0650] 108. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-107, в которой устройство для введения содержит троакар, и при этом аппликатор является по существу жестким.
[0651] 109. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-108, в которой аппликатор дополнительно определяет канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки по меньшей мере одного лечебного препарата к очагу поражения.
[0652] 110. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-109, дополнительно содержащая по меньшей мере одну роботизированную руку, находящуюся в зацеплении с аппликатором, для управления положением аппликатора во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса.
[0653] 111. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-110, дополнительно содержащая по меньшей мере одно устройство для визуализации, выполненное с возможностью генерирования изображения очага поражения до или во время доставки по меньшей мере одного из по меньшей мере одного лечебного препарата или электрического импульса.
[0654] 112. Система согласно варианту осуществления 111, в которой по меньшей мере одно устройство для визуализации содержит компьютерный томограф.
[0655] 113. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-112, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи низковольтных электрических импульсов.
[0656] 114. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-113, в которой электрические импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0657] 115. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-112, в которой генератор выполнен с возможностью выдачи высоковольтных электрических импульсов.
[0658] 116. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-115, в которой лечение очага поражения включает доставку эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин.
[0659] 117. Система согласно варианту осуществления 116, в которой по меньшей одна плазмида включает Tavokinogene Telseplasmid.
[0660] 118. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-117, в которой доставка субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата дополнительно включает доставку субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0661] 119. Система согласно любому из вариантов осуществления 102-118, в которой лечебный препарат содержит по меньшей мере одну плазмиду, кодирующую иммуномодулирующий полипептид.
[0662] 120. Система согласно варианту осуществления 119, в которой иммуномодулирующий полипептид включает цитокин, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0663] 121. Система согласно варианту осуществления 119 или варианту осуществления 120, в которой иммуномодулирующий полипептид содержит: CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4.
[0664] 122. Аппликатор для электропорации, содержащий:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки; и
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0665] 123. Аппликатор согласно варианту осуществления 122, в котором первый кончик и второй кончик полностью скрыты внутри вводимой трубки во втянутом положении, причем по меньшей мере первый кончик и второй кончик выполнены так, что они проходят из вводимой трубки в смежную ткань в выпущенном положении.
[0666] 124. Аппликатор согласно варианту осуществления 122 или варианту осуществления 123, в котором в выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше внешнего диаметра дистального конца вводимой трубки.
[0667] 125. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-124, в котором вводимая трубка содержит первый наклонный канал и второй наклонный канал, определенные на дистальном конце вводимой трубки,
при этом каждый из первого наклонного канала и второго наклонного канала ориентирован под острым углом к продольной оси вводимой трубки,
причем первый электрод выполнен так, что он по меньшей мере частично проходит через первый наклонный канал в выпущенном положении,
причем второй электрод выполнен так, что он по меньшей мере частично проходит через второй наклонный канал в выпущенном положении,
при этом во втянутом положении первый электрод и второй электрод расположены параллельно друг другу внутри вводимой трубки, и
при этом в выпущенном положении по меньшей мере часть первого электрода и по меньшей мере часть второго электрода расположены под соответствующими острыми углами первого наклонного канала и второго наклонного канала.
[0668] 126. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-124, дополнительно содержащий баллон, находящийся в зацеплении с первым электродом и вторым электродом, причем баллон расположен полностью внутри вводимой трубки во втянутом положении, и при этом баллон расположен по меньшей мере частично снаружи вводимой трубки в выпущенном положении.
[0669] 127. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-126, в котором по меньшей мере часть первого электрода и второго электрода содержит нитинол, при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда множество электродов находятся в выпущенном положении, и при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
[0670] 128. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-127, дополнительно содержащий нитиноловую гильзу, прикрепленную к каждому из первого электрода и второго электрода, при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда множество электродов находятся в выпущенном положении, и при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
[0671] 129. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-128, в котором первый электрод и второй электрод являются нелинейными.
[0672] 130. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-124 или 127-129, дополнительно содержащий держатель, расположенный с возможностью перемещения по меньшей мере частично внутри вводимой трубки, причем каждый из первого электрода и второго электрода по меньшей мере частично расположен внутри держателя, при этом держатель определяет первую часть, связанную с первым электродом, и вторую часть, связанную со вторым электродом, и при этом первая часть и вторая часть выполнены с возможностью радиального раздвижения друг от друга при перемещении из втянутого положения в раздвинутое положение.
[0673] 131. Аппликатор согласно варианту осуществления 130, дополнительно содержащий внутренний элемент, выполненный с возможностью получения усилия от исполнительного механизма для раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу.
[0674] 132. Аппликатор согласно варианту осуществления 130 или варианту осуществления 131, дополнительно содержащий пружину, расположенную между первой частью и второй частью, причем пружина выполнена с возможностью раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу.
[0675] 133. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-132, дополнительно содержащий канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью проточного соединения устройства доставки лекарственного средства с целевым участком посредством вводимой трубки аппликатора.
[0676] 134. Аппликатор согласно варианту осуществления 133, в котором исполнительный механизм выполнен с возможностью смещения канала доставки лекарственного средства в направлении целевого участка.
[0677] 135. Аппликатор согласно варианту осуществления 134, в котором канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением канала доставки лекарственного средства и выпущенным положением канала доставки лекарственного средства одновременно с множеством электродов в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом.
[0678] 136. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-135, в котором вводимая трубка определяет прокалывающий кончик на дистальном конце.
[0679] 137. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-136, в котором вводимая трубка содержит гибкую часть, причем гибкая часть выполнена с возможностью направления дистального конца вводимой трубки.
[0680] 138. Аппликатор согласно любому из вариантов осуществления 122-137, в котором вводимая трубка содержит жесткую часть, причем жесткая часть расположена между дистальным концом вводимой трубки и управляющей частью аппликатора, при этом аппликатор содержит по меньшей мере один кабель, расположенный внутри вводимой трубки, и при этом по меньшей мере один кабель прикреплен к аппликатору между дистальным концом вводимой трубки и жесткой частью для направления дистального конца вводимой трубки.
[0681] 139. Система для электропорации, содержащая:
аппликатор, содержащий:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки; и
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении;
устройство для введения, определяющее рабочий канал, при этом по меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал;
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов; и
устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал устройства для введения.
[0682] 140. Система согласно варианту осуществления 139, в которой в выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше внутреннего диаметра рабочего канала.
[0683] 141. Система согласно варианту осуществления 139 или варианту осуществления 140, в которой во втянутом положении часть вводимой трубки и множество электродов выполнены с возможностью прохождения через рабочий канал устройства для введения.
[0684] 142. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-141, дополнительно содержащая процессор, выполненный с возможностью обеспечения передачи генератором электрических сигналов на первый электрод и второй электрод и приема электрических сигналов, указывающих на полное сопротивление ткани, расположенной между первым электродом и вторым электродом.
[0685] 143. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-142, в которой устройство для введения содержит эндоскоп.
[0686] 144. Система согласно варианту осуществления 143, в которой эндоскоп включает бронхоскоп.
[0687] 145. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-144, в которой аппликатор дополнительно содержит канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью проточного соединения устройства доставки лекарственного средства с целевым участком посредством вводимой трубки аппликатора.
[0688] 146. Система согласно варианту осуществления 145, в которой исполнительный механизм выполнен с возможностью смещения канала доставки лекарственного средства в направлении целевого участка.
[0689] 147. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-146, в которой канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением канала доставки лекарственного средства и выпущенным положением канала доставки лекарственного средства одновременно с множеством электродов в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом.
[0690] 148. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-147, в которой вводимая трубка содержит гибкую часть, причем гибкая часть выполнена с возможностью направления дистального конца вводимой трубки.
[0691] 149. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-148, в которой вводимая трубка содержит жесткую часть, причем жесткая часть расположена между дистальным концом вводимой трубки и управляющей частью аппликатора, при этом аппликатор содержит по меньшей мере один кабель, расположенный внутри вводимой трубки, и при этом по меньшей мере один кабель прикреплен к аппликатору между дистальным концом вводимой трубки и жесткой частью для направления дистального конца вводимой трубки.
[0692] 150. Система согласно любому из вариантов осуществления 139-149, в которой аппликатор содержит канал доставки лекарственного средства, и причем устройство доставки лекарственного средства выполнено с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов посредством канала доставки лекарственного средства.
[0693] 151. Способ лечения опухоли, при этом способ включает:
введение устройства для введения в пациента до тех пор, пока дистальный конец устройства для введения не будет расположен смежно с целевым участком;
введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал устройства для введения таким образом, чтобы дистальный конец вводимой трубки, содержащий множество электродов, был расположен смежно с целевым участком;
введение лечебного препарата из устройства доставки лекарственного средства в целевой участок посредством рабочего канала устройства для введения;
доставку одного или более электрических импульсов от генератора к электродам для электропорации ткани в целевом участке; и
извлечение аппликатора и устройства для введения из пациента.
[0694] 152. Способ согласно варианту осуществления 151, в котором введение лечебного препарата включает введение части устройства доставки лекарственного средства в рабочий канал устройства для введения таким образом, чтобы часть устройства доставки лекарственного средства была расположена смежно с целевым участком; и
причем способ дополнительно включает извлечение части устройства доставки лекарственного средства из устройства для введения
[0695] 153. Способ согласно варианту осуществления 151 или варианту осуществления 152, в котором введение вводимой трубки аппликатора в рабочий канал дополнительно включает размещение канала доставки лекарственного средства смежно с целевым участком.
[0696] 154. Способ согласно любому из вариантов осуществления 151-153, дополнительно включающий приведение в действие аппликатора с перемещением множества электродов и канала доставки лекарственного средства в выпущенное положение после введения вводимой трубки и до введения лечебного препарата или доставки одного или более электрических импульсов.
[0697] 155. Способ лечения субъекта с опухолью, включающий:
a) введение субъекту эффективной дозы лечебного препарата; и
b) применение электропорационной терапии к опухоли, причем электропорационная терапия включает применение электрического импульса к опухоли с использованием системы согласно любому из вариантов осуществления 102-121 или 139-150.
[0698] 156. Способ согласно варианту осуществления 155, в котором лечебный препарат вводят посредством устройства доставки лекарственного средства аппликатора.
[0699] 157. Способ согласно варианту осуществления 155 или варианту осуществления 156, в котором лечебный препарат содержит вектор экспрессии, кодирующий терапевтический полипептид.
[0700] 158. Способ согласно варианту осуществления 157, в котором вектор экспрессии кодирует одно или более из костимулирующего полипептида, иммуномодулирующего полипептида, иммуностимулирующего цитокина, ингибитора контрольных точек иммунного ответа, адъюванта, антигена, слитого полипептида на основе генетического адъюванта и антигена, хемокина или антигенсвязывающих полипептидов.
[0701] 159. Способ согласно варианту осуществления 158, в котором костимулирующую молекулу выбирают из группы, состоящей из следующего: агонистов GITR, CD137, CD134, CD40L и CD27.
[0702] 160. Способ согласно варианту осуществления 158 или варианту осуществления 159, в котором вектор экспрессии кодирует полипептид, содержащий CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4.
[0703] 161. Способ согласно любому из вариантов осуществления 158-160, в котором иммуностимулирующий цитокин выбирают из группы, состоящей из следующего: TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ и комбинации любых двух из TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ.
[0704] 162. Способ согласно любому из вариантов осуществления 155-161, в котором способ дополнительно включает введение эффективной дозы ингибитора контрольных точек иммунного ответа субъекту.
[0705] 163. Способ согласно варианту осуществления 162, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят систематически.
[0706] 164. Способ согласно варианту осуществления 162 или варианту осуществления 163, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа кодируют на векторе экспрессии, кодирующем иммуностимулирующий цитокин, или на втором векторе экспрессии, и доставляют в злокачественную опухоль с помощью электропорационной терапии.
[0707] 165. Способ согласно любому из вариантов осуществления 162-164, в котором ингибитор контрольных точек иммунного ответа вводят до электропорации иммуностимулирующего цитокина, одновременно с ней и/или после нее.
[0708] 166. Способ согласно любому из вариантов осуществления 157-165, в котором вектор экспрессии содержит:
a) P - A - T- C,
b) P - A - T - B - T - C, или
c) P - C - T - A -T - B,
при этом P - промотор, T - элемент трансляционной модификации, A кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы или костимулирующую молекулу, B кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы или костимулирующую молекулу, и C кодирует иммуномодулирующую молекулу, цепь иммуномодулирующей молекулы, костимулирующую молекулу, генетический адъювант, антиген, слитый полипептид на основе генетического адъюванта и антигена, хемокин или антигенсвязывающий полипептид.
[0709] 167. Способ согласно любому из вариантов осуществления 157-166, в котором вектор экспрессии кодирует полипептид, содержащий CXCL9, scFv анти-CD3 или scFv анти-CTLA-4.
[0710] 168. Способ согласно любому из вариантов осуществления 155-167, дополнительно включающий прокалывание ткани дистальным концом аппликатора для доступа к опухоли.
[0711] 169. Способ уменьшения вероятности рецидива роста опухолевых клеток в ткани млекопитающего, при этом способ включает:
a) введение лечебного препарата в опухоль и/или ткань границы опухоли;
b) применение электропорационной терапии к опухоли и/или ткани границы опухоли с использованием генератора и аппликатора согласно любому из вариантов осуществления 102-150.
[0712] 170. Способ согласно варианту осуществления 169, в котором применение лечебного препарата включает введение инъекцией вектора экспрессии, кодирующего лечебный препарат, в опухоль и/или ткань границы опухоли.
[0713] 171. Способ согласно варианту осуществления 169 или варианту осуществления 170, в котором электропорационную терапию применяют до или после хирургической резекции или абляции опухоли.
[0714] 172. Способ согласно любому из вариантов осуществления 169-171, в котором генератор включает низковольтный генератор.
[0715] 173. Способ согласно любому из вариантов осуществления 169-172, в котором электропорационную терапию применяют с помощью низковольтного генератора, создающего электрическое поле напряженностью 400 В/см или меньше.
[0716] 174. Способ согласно любому из вариантов осуществления 169-171, в котором генератор включает высоковольтный генератор.
[0717] 175. Способ лечения субъекта с опухолью, включающий:
введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК;
трансфекцию по меньшей мере одним лечебным препаратом на основе ДНК множества клеток опухоли с помощью аппликатора для электропорации и генератора;
причем генератор выполнен с возможностью подачи низковольтных электропорационных импульсов к опухоли с помощью аппликатора для электропорации; и
при этом 8-10% по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК трансфицируют в клетки опухоли.
[0718] 176. Способ согласно варианту осуществления 175, в котором аппликатор содержит:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки; и
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении.
[0719] 177. Способ согласно варианту осуществления 176, в котором генератор электрически соединен с множеством электродов, при этом генератор выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов.
[0720] 178. Способ согласно любому из вариантов осуществления 175-177, в котором каждый низковольтный электропорационный импульс характеризуется продолжительностью 1 мс или больше.
[0721] 179. Способ согласно варианту осуществления 178, в котором каждый низковольтный электропорационный импульс характеризуется продолжительностью от 0,5 мс до 1 с.
[0722] 180. Способ согласно любому из вариантов осуществления 175-179, в котором низковольтные электропорационные импульсы имеют напряжение 600 В или меньше.
[0723] 181. Способ согласно любому из вариантов осуществления 175-180, в котором низковольтные электропорационные импульсы имеют напряжение от 600 В до 5 В.
[0724] 182. Способ согласно любому из вариантов осуществления 175-181, в котором низковольтные электропорационные импульсы имеют напряженность поля 700 В/см или меньше.
[0725] 183. Способ лечения субъекта с опухолью, включающий:
введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК;
трансфекцию по меньшей мере одним лечебным препаратом на основе ДНК множества клеток опухоли с помощью аппликатора для электропорации и генератора;
причем генератор выполнен с возможностью подачи высоковольтных электропорационных импульсов к опухоли с помощью аппликатора для электропорации; и
при этом 8-10% по меньшей мере одного лечебного препарата на основе ДНК трансфицируют в клетки опухоли.
[0726] 184. Способ повышения чувствительности к терапии ингибиторами контрольных точек иммунного ответа у субъекта, включающий:
введение инъекцией в опухоль у субъекта эффективной дозы по меньшей мере одной плазмиды, кодирующей цитокин; и
применение электропорационной терапии к опухоли.
[0727] 185. Способ согласно варианту осуществления 184, в котором опухоль находится в печени.
[0728] 186. Способ согласно варианту осуществления 184 или варианту осуществления 185, в котором опухоль представляет собой гепатоцеллюлярную карциному.
[0729] 187. Способ согласно любому из вариантов осуществления 184-186, в котором цитокин выбирают из группы, состоящей из следующего: TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ и комбинации любых двух из TNFα, IL-1, IL-10, IL-12, IL-12 p35, IL-12 p40, IL-15, IL-15Rα, IL-23, IL-27, IFNα, IFNβ, IFNγ, IL-2, IL-4, IL-5, IL-7, IL-9, IL-21, TGFβ.
[0730] 188. Способ согласно любому из вариантов осуществления 184-187, в котором цитокин представляет собой IL-12.
[0731] 189. Способ согласно любому из вариантов осуществления 184-188, в котором у субъекта была, имеется или согласно прогнозу имеется низкая чувствительность или нечувствительность к терапии ингибиторами контрольных точек иммунного ответа.
[0732] 190. Способ согласно любому из вариантов осуществления 184-189, в котором модуляция терапии ингибиторами контрольных точек иммунного ответа дополнительно включает введение субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного ингибитора контрольных точек иммунного ответа.
[0733] 191. Система на основе троакара для электропорации, содержащая:
аппликатор, содержащий:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена с возможностью перемещения относительно управляющей части и вводимой трубки; и
множество электродов, включающее первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом множество электродов выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении;
троакар, определяющий рабочий канал, при этом по меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал;
генератор, электрически соединенный с множеством электродов, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к множеству электродов; и
устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал троакара.
[0734] Многие модификации и другие варианты осуществления изобретений, которые изложены в настоящем документе, будут очевидны для специалиста в области техники, к которой относятся эти изобретения, с учетом идей, представленных в вышеизложенном описании и связанных с ним графических материалах. Таким образом, следует понимать, что изобретения не должны ограничиваться конкретными раскрытыми вариантами осуществления, и что модификации и другие варианты осуществления предназначены для включения в объем прилагаемой формулы изобретения. Более того, хотя вышеизложенное описание и связанные с ним графические материалы описывают иллюстративные варианты осуществления в контексте определенных иллюстративных комбинаций элементов и/или функций, следует понимать, что различные комбинации элементов и/или функций могут быть предусмотрены альтернативными вариантами осуществления без отступления от объема прилагаемой формулы изобретения. В связи с этим, например, также предусмотрены различные комбинации элементов и/или функций, отличные от тех, которые явно описаны выше, как может быть изложено в некоторых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Хотя в настоящем документе используются конкретные термины, они используются только в общем и описательном смысле, а не в целях ограничения.
1. Аппликатор для электропорации, содержащий:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, причем вводимая трубка образует прокалывающий кончик;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена перемещаемой относительно управляющей части и вводимой трубки;
электроды, включающие первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом упомянутые электроды выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом; и
канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении, и
при этом и электроды, и канал доставки лекарственного средства являются перемещаемыми относительно прокалывающего кончика и выполненными с возможностью проходить из прокалывающего кончика, когда электроды находятся в выпущенном положении.
2. Аппликатор по п. 1, причем первый кончик и второй кончик полностью скрыты внутри вводимой трубки во втянутом положении, и при этом по меньшей мере первый кончик и второй кончик выполнены так, что они проходят из вводимой трубки в смежную ткань в выпущенном положении.
3. Аппликатор по п. 1, причем в выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше внешнего диаметра дистального конца вводимой трубки.
4. Аппликатор по п. 1, причем вводимая трубка содержит первый наклонный канал и второй наклонный канал, образованные на дистальном конце вводимой трубки,
при этом каждый из первого наклонного канала и второго наклонного канала ориентирован под острым углом к продольной оси вводимой трубки,
причем первый электрод выполнен с возможностью проходить по меньшей мере частично через первый наклонный канал в выпущенном положении,
причем второй электрод выполнен с возможностью проходить по меньшей мере частично через второй наклонный канал в выпущенном положении,
при этом во втянутом положении первый электрод и второй электрод расположены параллельно друг другу внутри вводимой трубки, и
при этом в выпущенном положении по меньшей мере часть первого электрода и по меньшей мере часть второго электрода расположены под соответствующими острыми углами первого наклонного канала и второго наклонного канала.
5. Аппликатор по п. 1, дополнительно содержащий:
баллон, находящийся в зацеплении с первым электродом и вторым электродом, причем баллон расположен полностью внутри вводимой трубки во втянутом положении, и при этом баллон расположен по меньшей мере частично снаружи вводимой трубки в выпущенном положении.
6. Аппликатор по п. 1, причем по меньшей мере часть первого электрода и второго электрода содержит нитинол, при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда упомянутые электроды находятся в выпущенном положении, и при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
7. Аппликатор по п. 1, дополнительно содержащий нитиноловую гильзу, прикрепленную к каждому из первого электрода и второго электрода, при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы в случае, когда упомянутые электроды находятся в выпущенном положении, и при этом нитинол выполнен с возможностью изменения формы при температуре выше температуры тела человека.
8. Аппликатор по п. 1, причем первый электрод и второй электрод являются нелинейными.
9. Аппликатор по п. 1, дополнительно содержащий:
держатель, расположенный с возможностью перемещения по меньшей мере частично внутри вводимой трубки, причем каждый из первого электрода и второго электрода по меньшей мере частично расположен внутри держателя, при этом держатель образует первую часть, связанную с первым электродом, и вторую часть, связанную со вторым электродом, и при этом первая часть держателя и вторая часть держателя выполнены с возможностью радиального раздвижения друг от друга при перемещении из втянутого положения в выпущенное положение.
10. Аппликатор по п. 9, дополнительно содержащий внутренний элемент, выполненный с возможностью приема усилия от исполнительного механизма для раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу.
11. Аппликатор по п. 9, дополнительно содержащий пружину, расположенную между первой частью и второй частью, причем пружина выполнена с возможностью раздвижения первой части и второй части держателя радиально наружу.
12. Аппликатор по п. 1, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью проточного соединения устройства доставки лекарственного средства с целевым участком посредством вводимой трубки аппликатора.
13. Аппликатор по п. 12, причем исполнительный механизм выполнен с возможностью смещения канала доставки лекарственного средства в направлении целевого участка.
14. Аппликатор по п. 13, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением канала доставки лекарственного средства и выпущенным положением канала доставки лекарственного средства одновременно с упомянутыми электродами в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом.
15. Аппликатор по п. 1, причем вводимая трубка образует упомянутый прокалывающий кончик на дистальном конце вводимой трубки.
16. Аппликатор по п. 1, причем вводимая трубка содержит гибкую часть, причем гибкая часть выполнена с возможностью направления дистального конца вводимой трубки.
17. Аппликатор по п. 16, причем вводимая трубка содержит жесткую часть, причем жесткая часть расположена между дистальным концом вводимой трубки и управляющей частью аппликатора, при этом аппликатор содержит по меньшей мере один кабель, расположенный внутри вводимой трубки, и при этом упомянутый по меньшей мере один кабель прикреплен к аппликатору между дистальным концом вводимой трубки и жесткой частью для направления дистального конца вводимой трубки.
18. Аппликатор по п. 1, причем и канал доставки лекарственного средства, и упомянутые электроды расположены на плоскости.
19. Аппликатор по п. 1, причем упомянутым электродам придана S-образная форма.
20. Аппликатор по п. 1, причем первый кончик первого электрода и второй кончик второго электрода выполнены располагаемыми параллельно друг другу как во втянутом положении, так и в выпущенном положении.
21. Аппликатор по п. 1, причем прокалывающий кончик образует полую среднюю часть, через которую проходят упомянутые электроды, когда электроды перемещаются в выпущенное положение.
22. Система для электропорации, содержащая:
аппликатор, содержащий:
управляющую часть;
вводимую трубку, соединенную с управляющей частью, причем вводимая трубка образует прокалывающий кончик;
исполнительный механизм, находящийся в зацеплении с управляющей частью, причем по меньшей мере часть исполнительного механизма выполнена перемещаемой относительно управляющей части и вводимой трубки;
электроды, включающие первый электрод, имеющий первый кончик, и второй электрод, имеющий второй кончик, при этом упомянутые электроды выполнены с возможностью перемещения между втянутым положением и выпущенным положением в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом; и
канал доставки лекарственного средства, выполненный с возможностью доставки субъекту эффективной дозы по меньшей мере одного лечебного препарата;
при этом расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше в выпущенном положении, чем во втянутом положении; и
при этом и электроды, и канал доставки лекарственного средства являются перемещаемыми относительно прокалывающего кончика и выполненными с возможностью проходить из прокалывающего кончика, когда электроды находятся в выпущенном положении;
устройство для введения, образующее рабочий канал, при этом по меньшей мере часть вводимой трубки аппликатора выполнена с возможностью прохождения через рабочий канал;
генератор, электрически соединенный с упомянутыми электродами, причем генератор выполнен с возможностью доставки электрических сигналов к упомянутым электродам; и
устройство доставки лекарственного средства, выполненное с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов через рабочий канал устройства для введения.
23. Система по п. 22, причем в выпущенном положении расстояние между первым кончиком первого электрода и вторым кончиком второго электрода больше внутреннего диаметра рабочего канала.
24. Система по п. 22, причем во втянутом положении часть вводимой трубки и электроды выполнены с возможностью прохождения через рабочий канал устройства для введения.
25. Система по п. 22, дополнительно содержащая процессор, выполненный с возможностью обеспечения передачи генератором электрических сигналов на первый электрод и второй электрод и приема вторых электрических сигналов, указывающих на полное сопротивление ткани, расположенной между первым электродом и вторым электродом.
26. Система по п. 22, причем устройство для введения содержит эндоскоп.
27. Система по п. 26, причем эндоскоп включает бронхоскоп.
28. Система по п. 22, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью проточного соединения устройства доставки лекарственного средства с целевым участком посредством вводимой трубки аппликатора.
29. Система по п. 28, причем исполнительный механизм выполнен с возможностью смещения канала доставки лекарственного средства в направлении целевого участка.
30. Система по п. 29, причем канал доставки лекарственного средства выполнен с возможностью перемещения между втянутым положением канала доставки лекарственного средства и выпущенным положением канала доставки лекарственного средства одновременно с упомянутыми электродами в ответ на приведение в действие исполнительным механизмом.
31. Система по п. 22, причем вводимая трубка содержит гибкую часть, причем гибкая часть выполнена с возможностью направления дистального конца вводимой трубки.
32. Система по п. 31, причем вводимая трубка содержит жесткую часть, причем жесткая часть расположена между дистальным концом вводимой трубки и управляющей частью аппликатора, при этом аппликатор содержит по меньшей мере один кабель, расположенный внутри вводимой трубки, и при этом упомянутый по меньшей мере один кабель прикреплен к аппликатору между дистальным концом вводимой трубки и жесткой частью для направления дистального конца вводимой трубки.
33. Система по п. 22, причем устройство доставки лекарственного средства выполнено с возможностью доставки одного или более лечебных препаратов посредством канала доставки лекарственного средства.
