CZ289227B6 - Promotor lidského endoglinového genu a jeho pouľití pro přípravu léčiva - Google Patents

Promotor lidského endoglinového genu a jeho pouľití pro přípravu léčiva Download PDF

Info

Publication number
CZ289227B6
CZ289227B6 CZ1998332A CZ33298A CZ289227B6 CZ 289227 B6 CZ289227 B6 CZ 289227B6 CZ 1998332 A CZ1998332 A CZ 1998332A CZ 33298 A CZ33298 A CZ 33298A CZ 289227 B6 CZ289227 B6 CZ 289227B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
promoter
gene
nucleic acid
acid construct
sequence
Prior art date
Application number
CZ1998332A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ33298A3 (cs
Inventor
Wolff Graulich
Dirk Nettelbeck
Hans-Harald Prof. Dr. Sedlacek
Rolf Prof. Dr. Müller
Original Assignee
Aventis Pharma Deutschland Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Aventis Pharma Deutschland Gmbh filed Critical Aventis Pharma Deutschland Gmbh
Publication of CZ33298A3 publication Critical patent/CZ33298A3/cs
Publication of CZ289227B6 publication Critical patent/CZ289227B6/cs

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/705Receptors; Cell surface antigens; Cell surface determinants
    • C07K14/70596Molecules with a "CD"-designation not provided for elsewhere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P25/00Drugs for disorders of the nervous system
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P29/00Non-central analgesic, antipyretic or antiinflammatory agents, e.g. antirheumatic agents; Non-steroidal antiinflammatory drugs [NSAID]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P31/00Antiinfectives, i.e. antibiotics, antiseptics, chemotherapeutics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P35/00Antineoplastic agents
    • A61P35/02Antineoplastic agents specific for leukemia
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P37/00Drugs for immunological or allergic disorders
    • A61P37/08Antiallergic agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/02Antithrombotic agents; Anticoagulants; Platelet aggregation inhibitors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P7/00Drugs for disorders of the blood or the extracellular fluid
    • A61P7/06Antianaemics
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P9/00Drugs for disorders of the cardiovascular system
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N15/00Mutation or genetic engineering; DNA or RNA concerning genetic engineering, vectors, e.g. plasmids, or their isolation, preparation or purification; Use of hosts therefor
    • C12N15/09Recombinant DNA-technology
    • C12N15/63Introduction of foreign genetic material using vectors; Vectors; Use of hosts therefor; Regulation of expression
    • C12N15/79Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts
    • C12N15/85Vectors or expression systems specially adapted for eukaryotic hosts for animal cells
    • C12N15/86Viral vectors
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K48/00Medicinal preparations containing genetic material which is inserted into cells of the living body to treat genetic diseases; Gene therapy

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Diabetes (AREA)
  • Plant Pathology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Pain & Pain Management (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Virology (AREA)

Abstract

e en se t²k promotoru lidsk ho endoglinov ho genu, nebo jak²chkoliv jeho funk n ch st nebo variant, kter maj promotorovou aktivitu, a jeho/jejich pou it pro p° pravu l iva k l en n dorov²ch onemocn n , leukemi , autoimunitn ch onemocn n , alergi , artritid, z n t , odhojen org nov ho t pu, reakce t pu proti p° jemci, poruchy koagulace, kardiovaskul rn ch nemoc , an mi , infekc a po kozen CNS.\

Description

Promotor lidského endoglinového genu a jeho použití pro přípravu léčiva
Oblast techniky
Vynález se týká promotoru lidského endoglinového genu, nebo jeho funkčních skupin a jeho použití pro přípravu léčiva.
Dosavadní stav techniky
Jedním z důležitých problémů genové terapie je řízení transkripce a translace efektorového genu, který je vložen do buňky. Toto řízení je na úrovni transkripce umožněno připojením sekvence promotoru nebo zesilovače před kódující sekvenci efektorového genu („upstream“ od 15 efektorového genu).
Pod pojmem „promotorové sekvence“ rozumíme úsek genu, ke kterému jsou schopny se vázat regulační proteiny, tzv. transkripční faktory, které aktivují transkripci efektorového genu, ležícího za promotorovou sekvencí („downstream“ od promotoru). Sekvence ležící po směru transkripce 20 se označují jako „dowstream“ sekvence, sekvence položené v opačném směru jako „upstream“ sekvence. „Efektorovým genem“ se všeobecně rozumí strukturní gen, jehož genový produkt má např. požadovaný účinek ve smyslu genové terapie.
Promotorové sekvence mohou být specifické pro buňku, buněčně nespecifické, virově specifické, 25 metabolicky specifické nebo specifické pro buněčný cyklus. Příklady takových promotorových sekvencí a jejich použití, např. pro genovou terapii různých nemocí, jsou uvedeny v patentových přihláškách WO 96/06940, WO 96/06938, WO 96/06941 a WO 96/06939. Kromě toho tyto patentové přihlášky předkládají způsoby a příklady kombinování těchto promotorových sekvencí, např. pro účely řízení efektorového genu způsobem specifickým pro buňku nebo pro buněčný 30 cyklus.
Promotory, v závislosti na jejich výběru a kombinaci, způsobí více či méně omezenou a více či méně silnou transkripci efektorového genu, který je na nich závislý. Endotelové buňky jsou příkladem výhodných cílových buněk pro genovou terapii, na jedné straně proto, že endotelové 35 buňky jsou přímo přístupné genovým konstruktům, které se injikují do oběhového systému, a na druhé straně proto, že se přímo účastní rozvinutí a postupu mnohých poruch, jako jsou např. nádorová onemocnění, záněty, alergie, autoimunitní nemoci, reakce odhojení orgánu, oběhové a koagulační poruchy, a také se účastní procesu uzdravování, anebo jsou v přímém sousedství s místem takových poruch.
Cílové promotory specifické pro buňku jsou zpravidla promotory genů kódující takové proteiny, které se tvoří zvláště silně anebo výlučně, v příslušné cílové buňce. V případě endotelových buněk je jedním takovým proteinem endoglin.
Endoglin je receptor TGFp, který nepřenáší signál (Gougos et al., J. Biol. Chem. 265: 8 361, 1990, Cheifetz, J. Biol. Chem. 267, 19 027, 1992, Mořen et al., BBRC 189, 356, 1992). zatímco v normálním endotelu se vyskytuje v malém množství, v proliferujícím endotelu se exprimuje ve zvýšeném rozsahu (Westphal et al., J. Invest. Der. 100, 27, 1993, Burrows et al., Pharmac. Ther. 65, 155, 1994). Nic dalšího není známo o síle promotoru a jeho buněčné specifičnosti. Přestože 50 gen endoglinu je znám už 4 roky (Bellon et al., 1993), nebylo dosud možné izolovat endoglinový promotor.
Sekvence cDNA lidského endoglinu byla popsána Bellonem et al. (Eur. J. Immunol. 23, 2 340, 1993), zatímco sekvenci myšího endoglinu popsal Ge et al. (Gene 138, 201, 1994). Přestože je
-1 CZ 289227 B6 dostupná sekvenční informace pro část netranslatovaného úseku na 5‘konci endoglinového genu, nic se neví o funkci tohoto úseku ani o promotorovém úseku.
Receptor VEGF je jiný endotelový buněčně specifický protein. V tomto případě se rozlišují dva receptory (Plate et al., Int. J. Cancer 59, 520, 1994): Receptor VEGF 1 (fit—1) (deVries et al., Science 255, 989, 1992), jehož cytoplazmatická část obsahuje tyrosinkinázu podobnou fms, a receptor VEGF 2 (flk 2, KDR) (Terman et al., BBRC 187, 1 579, 1992), jehož cytoplazmatická část obsahuje tyrosinkinázu. Oba receptoiy se nacházejí téměř výlučně na endotelových buňkách (Senger et al., Cancer Metast. Rev. 12,303,1993).
Další endotelové buněčné specifické receptorové tyrosinkinázy jsou tie— 1, tie-2 (Partanen et al., Mol. Cell Biol. 12,1 698,1992, Schnuerch a Risau, Development 119, 957,1993, Dumont et al., Oncogene 7, 1 471, 1992) a B61 receptory (Eck) (Bartley et al., Nátuře 368, 558, 1994, Panddey et al., Science 268, 567,1995, van der Geer et al., Ann. Rev. Cell Biol. 10,251,1994).
Jiným endotelovým buněčně specifickým proteinem je molekula B61, což je ligand receptoru B61 (Holzman et al., J. Aminokyselin. Soc. Nephrol. 4, 466, 1993, Bartley et al., Nátuře 368, 558, 1994), endothelin a zvláště endothelin B (O‘Reilly et al., J. Cardiovasc. Pharm. 22, 18, 1993, Benatti et al., J. Clin. Invest. 91: 1 149,1993,0‘Reilly et al., BBRC 193, 834,1993), jehož promotorovou sekvenci popsal Benatti et al. (J. Clin. Invest. 91: 1 149, 1993), endothelin 1 (Yanasigawa et al., Nátuře 332, 411, 1988), jehož promotorovou sekvenci popsal Wilson et al. (Mol. Cell Biol. 10, 4 656, 1990), receptoiy endothelinu, zejména receptory endothelinu 1 (Webb et al., Mol. Pharmacol. 47, 730, 1195, Haendler et al., J. Cardiovasc. Pharm. 20, 1, 1992), receptory manózo-6-fosfátu (Perales et al., Eur. J.Biochem. 226, 225, 1994), jejichž promotorovou sekvenci popsal Ludwig et al. (Gene 142, 311, 1994), Oshima et al. (J. Biol. Chem. 263, 2 553, 1988) a Pohlman et al. (PNAS USA 84, 5 575, 1987), von Willebrandův faktor (vWF), jehož promotorovou sekvenci popsali Jahroudi a Lynch (Mol. Cell. Biol. 14, 999, 1994), Ferreira et al. (Biochem. J. 293, 641,1993) a Aird et al. (PNAS USA 92,4 567,1995).
Dalšími endotelovými buněčně specifickými proteiny jsou IL-1, např. formy IL-1 a a IL-Ιβ, které jsou produkovány aktivovanými endotelovými buňkami (Wamer et al., J. Immunol. 139,
911, 1987), jejichž promotorové sekvence popsali Hangen et al. (mol. Carcinog. 2, 68, 1986), Turner et al. (J. Immunol. 143, 3 556, 1989), Fenton et al. (J. Immunol. 138, 3 972, 1987), Bensi et al. (Cell Growth Diff. 1, 491, 1990), Hiscott et al., Mol. Cell Biol. 13, 6 231, 1993) a Moři et al. (Blood 84, 1 688, 1994), receptor IL-1, jehož promotorovou sekvenci popsal Ye et al. (PNAS USA 90, 2 295, 1993), a adhezivní molekula cévní buňky (VCAM-1), jejíž exprese je v endotelových buňkách aktivována lipopolysacharidy, TNF-a (Neish et al., Mol. Cell Biol. 15,
558,1995), IL-4 (Iademarco et al., J. Clin. Invest. 95, 264, 1995), a IL-5 (Mami et al., J. Clin. Invest. 92, 1 866, 1993). Promotorovou sekvenci VCAM-1 popsali Neish et al. (Mol. Cell Biol. 15,2 558, 1995), Ahmad et al. (J. Biol. Chem. 270, 8 976, 1995), Neish et al. (J. Exp. Med. 176, 1 583, 1992), Iademarco et al. (J. Biol. 267, 16 323, 1992) a Cybulski et al. (PNAS USA 88, 7 859,1991).
Další endotelové buněčné specifické promotory jsou syntetické aktivátorové sekvence, a to takové syntetické aktivátorové sekvence, které jsou složeny z oligomerizovaných vazebných míst pro transkripční faktory přednostně nebo selektivně aktivní v endotelových buňkách, jako je např., transkripční faktor GATA-2, jehož vazebné místo v endotelinovém genu 1 je 5‘TTATCT-3‘ (Lee et al., Biol. Chem. 266, 16 188, 1991, Dorfomann et al., J. Biol. Chem. 267, 1 279, 1992, Wilson et al., Mol. Cell Biol. 10, 4 854, 1990), a mohou se použít jako alternativa k přirozeným promotorům specifickým pro endotel, a také endotelový glukózový přenašeč 1 specifický pro mozek, neboť mozkové endotelové buňky exprimují tento přenašeč velmi silně kvůli transendotelovému přenosu D-glukózy v mozku (Gerhart et al., J. Neurose. Res. 22, 464, 1989). Promotorovou sekvenci popsal Murakami et al. (J. Biol. Chem. 267, 9 300,1992).
-2CZ 289227 B6
Avšak některé z těchto promotorů, přestože jsou dostatečně specifické pro endotelové buňky, jako např. promotor genu von Willebrandova faktoru nebo gen receptoru VEGF (flk-1), mají relativně nízkou aktivitu. Aktivita takových „slabých“ promotorů může být zvýšena jejich kombinací s bazálním promotorem (např. SV40) nebo zesilovačem, ale to je obvykle doprovázeno snížením specifičnosti.
Podstata vynálezu
Cílem předkládaného vynálezu proto bylo najít promotor, který by byl jak specifický pro endotel tak i dostatečně silný.
Překvapivě se zjistilo, že právě gen endoglinu má, kromě jiných vlastnost i obě tyto vlastnosti.
Vynález se proto týká promotoru lidského endoglinového genu a jeho funkčních částí nebo variant. Zjistilo se, že tento promotor zaujímá délku nejvýše 2 415 párů bází (tab. 1, sekvence s identifikačním číslem 1) a výhodně obsahuje nukleotidovou sekvenci 1 až 2 378, a to včetně iniciační sekvence.
Aby bylo možné promotor podle tohoto vynálezu charakterizovat, promotorová sekvence endoglinového genu, nebo její části, byla spojena s reportérovým genem (tj. např. gen kódující enzym luciferázu) vplazmidu pGL3 (Promega), a tímto konstruktem byly transfekovány endotelové buňky (buněčná linie ECV-340) a pro srovnání také cervikální karcinomové buňky (buněčná linie HeLa). Překvapivě se zjistilo, že endoglinový promotor je 80x silnější než vWF promotor. To je tak překvapivé proto, neboť vWF se exprimuje endotelové specifickým způsobem a dalo by se tedy očekávat, že síla endoglinového promotoru bude podobná promotoru vWF. Zjistilo se také, že endoglinový promotor je 30x aktivnější v endotelových buňkách než v buňkách cervikálního karcinomu. To je opět překvapivé, neboť promotor vWF, který je také endotelové specifický, má podobnou sílu jak v endotelových buňkách, tak i v buňkách cervikálního karcinomu. Tudíž genový promotor vWF je výrazně překonán endoglinovým promotorem podle vynálezu, a to jak z hlediska síly promotoru, tak i z hlediska specifičnosti promotoru.
Dále se zjistilo, že části promotorových sekvencí podle vynálezu projevují silnou endotelové specifickou aktivitu.
V následující tabulce jsou uvedeny relativní aktivity (vztažené k aktivitě promotoru SV40 jako standardu) konstruktů promotoru endoglinového genu, který má odstraněnou (detelovanou) oblastí 5‘konce, v endotelové buňce.
Nukleotidová sekvence Relativní aktivita
promotor SV40 1
endoglinový promotor (tab. 1, sekvence ident. č. 1), sekvence: 1 - 2415
částečná sekvence: 36 - 2415 10,2
částečná sekvence: 470 - 2415 13,0
částečná sekvence: 948 - 2415 10,0
částečná sekvence: 1310-2415 2,0
částečná sekvence: 1847 - 2415 3,3
částečná sekvence: 2339 - 2415 0,2
Termín „Funkční část promotoru“ označuje podle vynálezu všechny částečné sekvence promotoru podle vynálezu, které mají promotorovou aktivitu, zvláště pak částečné sekvence od nukleotidu 1 k nukleotidu 2378, od nukleotidu 36 k nukleotidu 2378, od nukleotidu 470 k nukleotidu 2378 a od nukleotidu 948 k nukleotidu 2378, a také od nukleotidu 36 k nukleotidu
-3CZ 289227 B6
2415, od nukleotidu 470 k nukleotidu 2 415, od nukleotidu 948 k nukleotidu 2415, výhodně částečné sekvence od nukleotidu 470 k nukleotidu 2 415 a od nukleotidu 470 k nukleotidu 2378. Částečné sekvence s promotorovou aktivitou zasahují také např. od nukleotidu 1310 k nukleotidu 2415, od nukleotidu 1310 k nukleotidu 2378, od nukleotidu 1847 k nukleotidu 2415 a od nukleotidu 1847 k nukleotidu 2378.
Avšak předpokládaný vynález se neomezuje na promotor popsaný sekvencí identifikačního čísla 1 a jeho funkční skupiny, ale zahrnuje také jeho varianty, které projevují promotorovou aktivitu. Varianty této povahy obsahují např. delece, adice, inzerce a/nebo substituce jedné nebo více bází, výhodně 1 až 50, zvláště 1 až 25 a zejména 1 až 5 bází. Promotorová aktivita se dá snadno měřit, např. popsaným luciferázovým testem.
Předkládaný vynález se dále týká konstruktu nukleové kyseliny, který obsahuje:
a) alespoň jednu nukleotidovou sekvenci (sekvenci nukleové kyseliny) promotoru podle vynálezu (složka a) a dále, kde je to vhodné
b) alespoň jeden efektorový gen (složka b), jehož transkripce je aktivována složkou a. Přitom složka a je výhodně lokalizována proti směru čtení („upstream“) od složky b.
Předkládaný vynález se dále týká konstruktu nukleové kyseliny, ve kterém se promotorová sekvence endoglinového genu podle vynálezu kombinuje s promotorovou sekvencí, která je specifická pro jinou cílovou buňku, neboje virově, či metabolicky specifická, neboje specifická pro buněčný cyklus, a alespoň s jedním efektorovým genem, a to tak, že tato kombinace promotorových sekvencí řídí aktivaci transkripce alespoň jednoho efektorového genu.
Nukleotidový konstrukt podle vynálezu je výhodně tvořen deoxyribonukleovou kyselinou DNA. Termín „konstrukt nukleové kyseliny“ nebo „nukleotidový konsktrukt“ znamená umělou strukturu, která je tvořena nukleovou kyselinou a která je v cílové buňce přepisována. Konstrukt je výhodně vložen do vektoru (nosiče), např. do virového vektoru, nebo do nevirového vektoru, jako je např. plazmid. Odborníkovi jsou známy způsoby přípravy jak virových, tak i nevirových vektorů.
Předkládaný vynález se dále týká buněk, které obsahují konstrukt nukleové kyseliny podle vynálezu.
Všeobecně platí, že výběr efektorového genu závisí na nemoci, která bude genovým konstruktem léčena.
Příklady efektorových genů pro léčení nádorových onemocnění, leukémií, autoimunitních nemocí, alergií, artritid, zánětů, odhojení orgánu a reakce hostitele proti štěpu, poruchy systému krevní koagulace, kardiovaskulární nemoci, anémie, infekce nebo poškození CNS, jsou popsány v patentových přihláškách WO 96/06940, WO 96/06938, WO 96/06941 a WO 96/06939.
Tak např. efektorové geny vyhovující předkládanému vynálezu kódují cytokin, chemokin, růstový faktor, cytokinový receptor, chemokinový receptor nebo receptor pro růstový faktor, a dále také antagonistu cytokinu, protein indukující cytostázi, cytotoxicitu nebo apoptózu, a také protilátku nebo fragment protilátky, inhibitor angiogeneze, koagulační faktor, inhibitor koagulace, fibrinolytický protein, enzym štěpící prekurzor léku a tak tvořící lék, protein s účinkem na krevní oběh, nebo antigen infekčního patogenu, který vyvolá imunitní reakci.
Konstrukt nukleové kyseliny podle vynálezu může dále obsahovat dva nebo více shodných nebo odlišných efektorových genů, které jsou navzájem spojeny buď promotorovými sekvencemi, nebo sekvencí vnitřního ribizomálního vstupního místa (IRES). Příklady jsou též uvedeny ve výše zmíněných patentových přihláškách.
-4CZ 289227 B6
Konstrukt nukleové kyseliny podle vynálezu se může použít např. pro expresi genu specifickou výhradně pro endotelové buňky, expresi specifickou pro endotelové buňky a současně metabolicky specifickou, pro expresi specifickou pro endotelové buňky a současně specifickou pro buněčný cyklus a/nebo specifickou pro endotelové buňky a současně virově specifickou, přičemž gen je výhodně gen kódující farmakologicky aktivní sloučeninu nebo enzym, který štěpí neaktivní prekurzor léku, a tím vytváří aktivní lék.
Konstrukt nukleové kyseliny podle vynálezu se výhodně použije pro přípravu léčiva pro léčení výše uvedených nemocí, přičemž příprava léčiva obecně zahrnuje klonování konstruktu nukleové kyseliny do vhodného vektoru, který je pak podáván pacientovi. Odborníkovi jsou známy další způsoby použití promotoru podle vynálezu nebo konstruktu nukleové kyseliny podle vynálezu.
Následující příklady společně s tabulkou a obrázky popisují podrobněji vynález, aniž by ho jakkoliv omezovaly.
Tabulka 1. Sekvence lidského endoglinového promotoru. Báze č. 1 odpovídá úseku sekvence nejblíže 5' konci, vysoce konzervativní sekvenční Alu oblast leží mezi bázemi 1 360 až 1 666, zatímco dokumentovaná homologická oblast s cDNA z M. musculus začíná v oblasti blíže 3‘konci od báze 2 300 a dokumentovaná část cDNA zH. sapiens (netranslatovaný 5‘úsek) začíná od báze 2 379.
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1. Klonování promotoru lidského endoglinového genu. A. Fragment promotoru lidského endoglinového genu, připravený metodou PCR, byl klonován do klonovacího místa TA ve vektoru pCR 2.1 (Invitrogen). B: Fragment obsahující promotor lidského endoglinového genu byl vystřižen z konstruktu pCR 2.1 Endo restrikčními enzymy Mlul a Xhol a klonován do reportérového vektoru pGL3 s luciferázou (Promega).
Obr. 2. Luciferázová aktivita různých promotorů specifických pro endotelové buňky. Všechny promotory byly klonovány do vektoru pGL3 a hodnoty jsou standardizovány vzhledem k bazálnímu promotoru SV40. SV40 je bazální SV40 promotor bez zesilovače. pGL3Endo je endoglinový promotor (viz. obr. 1B). Zesilovač vWF+SV40 znamená promotor von Willebrandova faktoru zesílený zesilovačem SV40 umístěným proti směru čtení („upstream“). flk-1 je promotor VEGF receptoru flk-1 (-224/startovní kodon). vWF je promotor von Willebrandova faktoru (-487/+247) bez dodatečných zesilovačů.
Obr. 3. Luciferázová aktivita promotoru lidského endoglinového genu v endotelových a jiných buňkách.- Konstrukty jsou stejné jako na obr. 2. Aktivita endoglinového promotoru v endotelových buňkách linie ECV40 byla srovnána s aktivitou téhož promotoru v buňkách HeLa z buněčné linie cervikálního karcinomu. Výsledky jsou standardizovány vzhledem k bazálnímu promotoru SV40. V tomto testu byla aktivita v buňkách ECV304 29x vyšší než v HeLa buňkách.
Obr. 4. Předpokládaná vazebná místa pro transkripční faktory v endoglinovém promotoru. Je ukázán pouze úsek mezi Alu sekvencí a začátkem cDNA. Všechna vazebná místa jsou umístěna na (+) řetězec.
-5CZ 289227 B6
Příklady provedení vynálezu
Příklad 1
Pro klonování promotoru byla užita klonovací souprava „Promoter-Finder DNA Walking“ (Clontech). Pomocí této soupravy byl namnožen (amplifikován) fragment velikosti 2,4 kb ležící ve směru 5‘ od dokumentované sekvence. Amplifikace proběhla ve dvou bězích PCR, a sice z 5‘natranslatovaného úseku cDNA lidského endoglinového genu pomocí dvou genově specifických oligonukleotidových příměrů:
El: GCTGGGCTGGAGTTGCTGTCCGAAGGATG (sekvence identifik. č. 2) E2: AATGGATGGCAGTGACAGCAGCAGTCCTG (sekvence identifik. č. 3)
Podmínky pro PCR byly následující:
1. PCR: Oligonukleotidový primer El, 25 s při 94 °C, 39 cyklů: 25 s při 94 °C, 20 s při 60 °C, min při 68 °C, a 4 min při 68 °C.
2. PCR (hnízdové, „nested“): Oligonukleotidový primer E2, 25 s při 94 °C, 26 cyklů: 25 s při °C, 20 s při 61 °C, 4 min při 68 °C, a 4 min při 68 °C.
Polymeráze: DNA polymeráza pro amplifikaci dlouhých templátů (Boehringer Mannheim).
Fragmenty amplifikované v PCR byly přečištěny pomocí odstředivkových minikolon QIAquick (Qiagen), a pak vloženy do klonovacího vektoru (pomocí klonovací soupravy „Originál TA Clonong“, Invitrogen). Takto vzniklý konstrukt pCR2.1Endo (viz obr. la) byl sekvenován a klonovaná oblast byla rozpoznána jako 2 415 bází dlouhý úsek 5‘koncové oblasti lidského endoglinového genu (sekvence viz. tab. 1).
Klonovaný úsek z tohoto vektoru byl klonován do luciferázového reportérového vektoru pGL3 (Promega) a aktivita promotoru byla testována jako u konstruktu pGL3Endo (viz obr. lb) v buňkách HeLa a buňkách ECV304.
Buňky byly transfekovány buď způsobem který používá DEAE/dextran (upraveno podle Sompayrac et al., PNAS 78, 7 575, 1981), nebo použitím prostředku LipofectAMINE (Gibco BRL). Tak byl transfekován konstrukt pGL3Endo stejně jako bazální promotor SV40 caby standard. Promotor flk-1-(VEGF) (-225/startovní kodon ATG) a promotor Willebrandova faktoru (vWF) (-487/+247), buď s, nebo bez zesilovače SV40, byly také transfekovány. Konstrukt obsahující zesilovač SV40 je odlišný tím, že jeho aktivita je výrazně vyšší než aktivita promotoru divokého typu, zatímco jeho specifičnost, i když je snížená, není odstraněna. Všechny konstrukty byly klonovány do pGL3 a luciferázový test byl proveden tak, jak jej popisuje Herber et al. (Oncogene 9,1 295,1994) a Lucibello et al. (EMBO J. 14, 132, 1995).
Luciferázová aktivita různých promotorů v buňkách ECV304 (obr. 2) ukazuje, že klonované fragmenty 5‘koncového úseku endoglinového genu projevují promotorovou aktivitu. Tato aktivita je velmi vysoká v porovnání s aktivitou jiných promotorů specifických pro endotelové buňky, Je 4x vyšší než aktivita promotoru flk—1 a více než 80x vyšší než aktivita promotoru vWF. Aktivita konstruktu pGL3Endo je dokonce vyšší než aktivita promotoru vWF zesíleného sekvencí zesilovače SV40. Tyto údaje potvrzují, že klonovaný úsek je promotor lidského endoglinového genu.
Obr. 3. ukazuje srovnání aktivity endoglinového promotoru v buňkách linie ECV340 a HeLa buňkách linie cervikálního karcinomu. Když jsou hodnoty standardizovány vzhledem k bazálnímu promotoru SV40, aktivita v ECV340 buňkách je 29x vyšší než v HeLa buňkách. To ukazuje, že klonovaný promotor je nejen aktivní v endotelových buňkách, ale je současně specifický (selektivní) pro tyto buňky.
-6CZ 289227 B6
Obr. 4. znázorňuje pravděpodobná vazebná místa pro transkripční faktory v sekvenci endoglinového promotoru. Několik silně homologních potenciálních vazebných míst, který mohou zodpovídat za specifičnost (selektivitu) a aktivitu promotoru a která zahrnují několik konzervativních NF-κΒ vazebných míst, leží v úseku mezi konzervativní Alu sekvencí a 5 dokumentovanou cDNA sekvencí.
Průmyslová využitelnost
Vynález se týká promotoru lidského genu endoglinu, jeho funkčních skupin a jeho použití pro přípravu léčiva. Léčivo připravené na základě promotoru dle vynálezu je vhodné pro genovou terapii různých nemocí, jako např. nádorových onemocnění, leukémií, autoimunitních nemocí, alergií, artritid, zánětů, odhojení orgánu a reakce hostitele proti štěpu, poruch systému krevní koagulace, kardiovaskulárních nemocí, anémie, infekce nebo poškození CNS.

Claims (13)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Promotor lidského endoglinového genu, obsahující sekvenci uvedenou vtab. 1, nebo jakékoliv jeho funkční části nebo varianty, které mají promotorovou aktivitu.
  2. 2. Promotor podle nároku 1, kde funkční části obsahují sekvence nukleotidů 1 až 2 378, 36 až 2 378,470 až 2 378, 948 až 2 378, 1 310 až 2 378, 1 847 až 2 378,36 až 2 415,470 až 2 415,948 až 2 415,1 310 až 2 415 nebo 1 847 až 2 415.
  3. 3. Konstrukt nukleové kyseliny, obsahující alespoň jednu promotorovou sekvenci lidského endoglinového genu podle nároků 1 nebo 2.
  4. 4. Konstrukt nukleové kyseliny podle nároku 3, který navíc obsahuje efektorový gen s promotorovou sekvencí lidského endoglinového genu aktivující transkripci efektorového genu.
  5. 5. Konstrukt nukleové kyseliny podle nároku 4, kde promotorová sekvence lidského endoglinového genu leží proti směru transkripce od efektorového genu.
  6. 6. Konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 5, kde promotorová sekvence lidského endoglinového genu se kombinuje s alespoň jednou další aktivační sekvencí, a tato
    -12CZ 289227 B6 aktivační sekvence je vybrána ze skupiny obsahující virově specifickou, metabolicky specifickou, buněčně specifickou nebo pro buněčný cyklus specifickou aktivační sekvenci.
  7. 7. Konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 6, kde nukleová kyselina je DNA.
  8. 8. Konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 7, který je vložen do vektoru.
  9. 9. Konstrukt nukleové kyseliny podle nároku 8, kde vektor je plazmidový nebo virový vektor.
  10. 10. Konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 4 až 9, kde efektorový gen je gen kódující aktivní sloučeninu, která je vybrána ze skupiny obsahující cytokiny, chemokiny, růstové faktory, cytokinové receptory, chemokinové receptory, receptory pro různé faktory, a také antagonisty cytokinů, proteiny s antiproliferačním, cytostatickým nebo apoptickým účinkem, protilátky, fragmenty protilátek, inhibitory angiogeneze, koagulační faktory, inhibitory koagulace, fibrinolytické proteiny, enzym štěpící prekurzor léku, a tím tvořící lék, protein s účinkem na krevní oběh, nebo antigen infekčního patogenu, který vyvolá imunitní reakci.
  11. 11. Konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 10, který obsahuje několik efektorových genů, které jsou spojeny navzájem buď promotorovými sekvencemi, nebo sekvencemi vnitřního ribozomálního vstupního místa, IRES.
  12. 12. Buňka obsahující konstrukt nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 11.
  13. 13. Použití konstruktu nukleové kyseliny podle kteréhokoliv z nároků 3 až 10, nebo buňky podle nároku 12, pro přípravu léčiva pro léčení nemoci, která je vybrána ze skupiny obsahující nádorové nemoci, leukemie, autoimunitní nemoci, alergie, artritidy, záněty, odhojení orgánu, reakce hostitele proti štěpu, poruchy krevní koagulace, kardiovaskulární nemoci, anémii, infekce nebo poškození CNS.
CZ1998332A 1997-02-06 1998-02-04 Promotor lidského endoglinového genu a jeho pouľití pro přípravu léčiva CZ289227B6 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19704301A DE19704301C1 (de) 1997-02-06 1997-02-06 Der Promotor des humanen Endoglingens und seine Verwendung für die Gentherapie

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ33298A3 CZ33298A3 (cs) 1998-08-12
CZ289227B6 true CZ289227B6 (cs) 2001-12-12

Family

ID=7819364

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ1998332A CZ289227B6 (cs) 1997-02-06 1998-02-04 Promotor lidského endoglinového genu a jeho pouľití pro přípravu léčiva

Country Status (15)

Country Link
US (1) US6103527A (cs)
EP (1) EP0857781A3 (cs)
JP (1) JPH11178A (cs)
KR (1) KR19980071084A (cs)
CN (1) CN1196784C (cs)
AR (1) AR011110A1 (cs)
AU (1) AU736724B2 (cs)
BR (1) BR9800563A (cs)
CA (1) CA2222981A1 (cs)
CZ (1) CZ289227B6 (cs)
DE (1) DE19704301C1 (cs)
HU (1) HUP9800247A3 (cs)
PL (1) PL324688A1 (cs)
RU (1) RU2230115C2 (cs)
TR (1) TR199800168A2 (cs)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19704301C1 (de) * 1997-02-06 1998-03-26 Hoechst Ag Der Promotor des humanen Endoglingens und seine Verwendung für die Gentherapie
HUP9900956A2 (hu) 1998-04-09 2002-04-29 Aventis Pharma Deutschland Gmbh. Egyláncú, több antigéntkötőhely kialakítására képes molekulák, előállításuk és alkalmazásuk
US6815430B1 (en) 1999-04-02 2004-11-09 Hisamitsu Pharmaceutical Co., Inc. Gene expression base sequences for therapeutic use and drugs for gene therapy
BRPI0817233A2 (pt) 2007-09-28 2012-11-06 Intrexon Corp construções terapêuticas de gene de trca e bireatores para a expressão de moléculas bioterapêuticas, e usos das mesmas
WO2010005850A1 (en) 2008-07-08 2010-01-14 The J. David Gladstone Institutes Methods and compositions for modulating angiogenesis
CN105102623A (zh) 2013-01-30 2015-11-25 内布拉斯加大学董事会 用于治疗糖尿病相关并发症的组合物和方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466596A (en) * 1992-08-25 1995-11-14 Mount Sinai Hospital Corporation Tissue specific transcriptional regulatory element
GB9506466D0 (en) * 1994-08-26 1995-05-17 Prolifix Ltd Cell cycle regulated repressor and dna element
DE19704301C1 (de) * 1997-02-06 1998-03-26 Hoechst Ag Der Promotor des humanen Endoglingens und seine Verwendung für die Gentherapie

Also Published As

Publication number Publication date
HUP9800247A3 (en) 2002-11-28
AU736724B2 (en) 2001-08-02
BR9800563A (pt) 1999-06-29
CN1203948A (zh) 1999-01-06
EP0857781A2 (de) 1998-08-12
PL324688A1 (en) 1998-08-17
KR19980071084A (ko) 1998-10-26
JPH11178A (ja) 1999-01-06
TR199800168A2 (xx) 1998-08-21
RU2230115C2 (ru) 2004-06-10
MX9800981A (es) 1998-08-30
AU5293198A (en) 1998-08-13
HUP9800247A2 (hu) 1998-10-28
CA2222981A1 (en) 1998-08-06
US6103527A (en) 2000-08-15
HU9800247D0 (en) 1998-03-30
DE19704301C1 (de) 1998-03-26
AR011110A1 (es) 2000-08-02
EP0857781A3 (de) 2001-05-16
CN1196784C (zh) 2005-04-13
CZ33298A3 (cs) 1998-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU723325B2 (en) Transcriptional regulation of genes encoding vascular endothelial growth factor receptors
JP4323952B2 (ja) 阻害オリゴヌクレオチド及び遺伝子を特異的に抑制するためのそれらの使用
CA2978171A1 (en) T-cell receptors directed against the preferentially expressed antigen of melanoma and uses thereof
Ranganathan et al. Cloning of murine tissue factor and regulation of gene expression by transforming growth factor type beta 1.
JP2010029207A (ja) HMG蛋白質(highmobilitygroupprotein)遺伝子の核酸配列およびそれらの使用
JP2002512030A (ja) がん免疫療法に有用な、hsp70から誘導された変異ペプチド化合物
CZ41897A3 (en) Structures of nucleic acids for controlled expression of genes, cells containing such structures and their use for preparing medicaments
US7790454B2 (en) Method for tissue regeneration
CZ289227B6 (cs) Promotor lidského endoglinového genu a jeho pouľití pro přípravu léčiva
JP2017500316A (ja) ストロマ細胞由来因子−1のプロテアーゼ耐性変異体を用いた、組織損傷を修復する方法
AU5318299A (en) Anti-angiogenesis plasmids and delivery systems, and methods of making and using the same
US20050063948A1 (en) Methods for targeting interleukin-12 to malignant endothelium
JPH10511542A (ja) 標的化tリンパ球
Eades et al. The IFN-gamma response of the murine invariant chain gene is mediated by a complex enhancer that includes several MHC class II consensus elements.
EP1108046B1 (en) Guanylate binding protein (gbp-1) as inhibitor of cell proliferation
US6231850B1 (en) Canine interleukin 12
RU2651048C1 (ru) Средство для лечения состояний человеческого организма, связанных с уменьшением уровня экспрессии гена il-11 и/или уменьшением количества белка интерлейкина-11 на основе генно-терапевтических субстанций с геном il-11, способ получения и использования
Lee et al. Molecular analysis of HLA-DR gene expression induced by IFN-gamma in malignant melanoma cell lines
JP4579688B2 (ja) Il−18bpのプロモーター、その製造および使用
JP2002535372A (ja) プラスミノーゲンクリングル4領域フラグメントおよび利用法
MXPA98000981A (en) Promoter of human endoglin gene and his
Zhang et al. Extracellular domain of kinase domain region mediated by adeno-associated virus inhibits growth and angiogenesis of bladder cancer in Balb-c mice
KR100419972B1 (ko) 링커 염기서열로 연결된 인간 vegf의 돌연변이형동형이합체 유전자, 이를 포함하는 발현벡터, 이의형질전환체 및 단백질
US20030077818A1 (en) Compositions and methods for targeting interleukin-12 to malignant endothelium
Ghelardi et al. Cloning of an unidentified T-cell receptor α chain gene from a vesicular stomatitis virus-specific helper T-cell clone

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20060204