DE10027954A1 - Humanes Procalcitonin, dessen Herstellung und Verwendung - Google Patents

Humanes Procalcitonin, dessen Herstellung und Verwendung

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Abstract

Die Erfindung betrifft humanes Procalcitonin, dessen Herstellung und Verwendung. Insbesondere beschrieben ist ein Verfahren zur Herstellung von humanem Procalcitonin, welches dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Gen kodierend für ein Polypeptid, das die Aminosäuresequenz von humanem Procalcitonin enthält, in einen Vektor eingefügt wird; ein Wirtsorganismus mit diesem Gen-enthaltenden Vektor transformiert wird und das von dem Wirtsorganismus exprimierte Polypeptid isoliert wird. Ferner wird die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide insbesondere als Arzneimittel und Diagnostika beschrieben.

Description

Die Erfindung betrifft humanes Procalcitonin, dessen Herstellung, insbesondere durch gentechnische Verfahren, und dessen Verwendung.
Procalcitonin ("pCT") ist ein aus 116 Aminosäuren bestehendes Protein mit einem Molekulargewicht von ca. 13000 Dalton. Es stellt das Prohormon von Calcitonin dar, welches unter normalen Stoffwechselbedingungen in den C-Zellen der Schilddrüse gebildet und sezerniert wird. Die Synthese von pCT und Calcitonin beginnt mit der Translation eines 141 Aminosäuren umfassenden Vorläuferpeptides, dem Preprocalcitonin ("Pre-pCT"). Die Aminosäuresequenz von menschlichem Pre-pCT wurde 1984 von Moullec et al. in "FEBS Letters", 167: 93-97 beschrieben. Nach Abspaltung des Signalpeptides (ersten 25 Aminosäuren von Pre-pCT) entsteht pCT. Bei Gesunden wird durch spezifische Proteolyse aus pCT intrazellulär das Hormon Calcitonin (Aminosäuren 60-91 der pCT-Aminosäuresequenz) sowie das N- Procalcitonin (Aminosäuren 1-57 der pCT-Aminosäuresequenz) und das Katacalcin (Aminosäuren 96-116 der pCT-Aminosäuresequenz) gebildet (s. a. Conlon et al. (1988) Biochem. J., 256: 245-250). Das pCT sowie dessen Fragmente wurden insbesondere bei bestimmten Tumorerkrankungen (Ghillani et al. (1989), "Cancer Research", 49: 6845-6851) sowie bei Sepsis (EP-B1-0 656 121) und SIRS ("systemic inflammatory response syndrome") (Snider et al. (1997) J. Investig. Med., 45: 552- 560) in erhöhter Konzentration im Serum bzw. Plasma von Patienten nachgewiesen.
Bei der typischen Sepsis werden Bakterien von einem Herd aus ständig oder schubweise in die Blutbahn abgegeben. Die klinischen Erscheinungen werden durch Endotoxin oder durch andere pyrogene und toxische Substanzen in ihrer Interaktion mit Körpermechanismen verursacht. Der akute Einbruch löst Schüttelfrost und in schweren Fällen eine Schockreaktion aus. Sonderformen des septischen Schocks sind das Waterhouse-Friderichsen-Syndrom und das Toxinschocksyndrom (TSS). Das TSS ist als ein akutes Krankheitsbild bei Staphylokokken-Infektionen bekannt, das durch ein spezielles Staphylokokken-Toxin hervorgerufen wird. Eine schwere Sepsis entwickelt sich relativ häufig bei Patienten mit schweren Grunderkrankungen wie z. B. Tumorerkrankungen, schweren Verbrennungen und Traumen.
Die Bedeutung des Nachweises der Erreger im Blut ("positive Blutkultur, Bakteriämie") ist für die Sepsisdiagnose in den Hintergrund getreten, da in der Regel nur in 20 bis 40% der Sepsisfälle die Blutkultur positiv ist. Der Sepsisbegriff hat sich deshalb einem Wandel unterzogen. Der moderne Begriff "Sepsis" beschreibt ein klinisches Syndrom, welches in der Regel Fieber, Leukozytose, Bewußtseinsveränderungen, einen hyperdynamischen Kreislauf ("warmer Schock") und einen hypermetabolischen Zustand umfaßt, wobei eine positive Blutkultur als Voraussetzung für die Diagnose einer Sepsis nicht mehr erforderlich ist.
In WO 98/33524 wird vorgeschlagen, Antikörper, die an pCT binden, zur Therapie von Sepsis und SIRS einzusetzen.
Über lange Jahre wurden polyklonale Antikörper, die durch Immunisierung mit Calcitonin gewonnen wurden, zum Nachweis des sogenannten immunreaktiven Calcitonins, welches neben Calcitonin auch das Procalcitonin und weitere Bruchstücke des Procalcitonins umfaßt, verwendet. Durch die Immunisierung mit synthetischen Peptiden, deren Aminosäuresequenz mit der Sequenz von Teilabschnitten des Procalcitonins übereinstimmt, gelang es, verschiedene monoklonale Antikörper herzustellen, die an verschiedene Epitope des Calcitonins und Katacalcins binden (Ghillani et al. (1988), "J. Immunol.", 141: 3156-3163).
Auf Basis dieser Antikörper wurden auch Sandwich-Immunoassays zum Nachweis von pCT bzw. Calcitonin in Serumproben entwickelt. Zum Nachweis von Calcitonin- Vorläufermolekülen wurde eine Kombination eines Anti-Katacalcin-Antikörpers mit einem Anti-Calcitonin-Antikörper vorgeschlagen. Als Standardmaterial wurde ein auf diese Antikörper abgestimmtes, synthetisches Peptid als Standardmaterial eingesetzt.
Es ist bekannt, daß das Meßsignal von Standards und Proben bei immunchemischen Testen nicht zwangsläufig auch bei absolut gleicher Antigenmenge identisch sein muß. Sind Standard- und Probenantigen nicht wirklich hinsichtlich ihrer immunchemischen Reaktivität identisch, werden die im Test eingesetzten Antikörper entweder das eine oder das andere Antigen besser erkennen. Dies führt letzlich zu unterschiedlichen Meßsignalen von Proben und Standards.
Hieraus folgt, daß die Verwendung von Antigenbruchstücken als Standardantigen anstatt des gesamten Proteins häufig mit Nachteilen verbunden ist, insbesondere kann dies zu verfälschten Meßwerten führen. Ferner können die auf der räumlichen Struktur des richtig gefalteten Proteins beruhenden Epitope in der Regel mit kürzeren Peptiden nicht richtig dargestellt werden. Dies hat zur Folge, daß bei der Verwendung von Peptiden als Immunogen keine Antikörper gegen solche Konformationsepitope gewonnen werden können. Auch gerade in kompetitiven Testformaten ist es vorteilhaft, wenn die nachzuweisende Substanz die gleiche immunchemische Reaktivität wie das entsprechende Festphasen- oder Label- gebundene Testreagenz aufweist.
Obwohl die komplette Aminosäuresequenz von humanem pCT bereits seit 1984 bekannt war, ist es bisher nicht gelungen, humanes pCT insbesondere in größeren Mengen und reproduzierbar herzustellen. Bisher konnte einzig murines pCT mittels gentechnischer Verfahren in E.coli exprimiert werden (Rehli et al. (1996) Biochem Biophys. Res. Com., 226: 420-425).
Das murine pCT unterscheidet sich von humanem pCT jedoch so deutlich (etwa 77% Homologie auf Aminosäureebene), daß sich für den Fachmann weiterhin die Aufgabe stellt, ein Verfahren zu entwickeln, welches erlaubt, humanes pCT in größeren Mengen, kostengünstig und in isolierter Form herzustellen, um dieses insbesondere als Immunogen und/oder als Standard- und Kontrollserenantigen einsetzen zu können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch die Bereitstellung der in den Ansprüchen 1-3 beschriebenen, erfindungsgemäßen Polypeptide, den in den Ansprüchen 10 und 11 beschriebenen, erfindungsgemäßen Plasmiden, den in Anspruch 12 beschriebenen, erfindungsgemäßen Zellen und den in den Ansprüchen 4-9 beschriebenen, erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren. Die erfindungsgemäßen Polypetide, d. h. die Polypeptide nach einem der Ansprüche 1-3 oder die Verfahrensprodukte nach einem Verfahren gemäß der Ansprüche 4-9, können insbesondere in den Gebieten Diagnostik und Therapie nutzbringend eingesetzt werden. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 13-23 offenbart. Ferner können die erfindungsgemäßen Polypetide zur Immunisierung verwendet werden, um erfindungsgemäße Antikörper zu gewinnen. Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sind die in den Ansprüchen 24-29 beschriebenen pCT-Lösungen.
Die Machbarkeit der erfindungsgemäßen Expression von humanem pCT war nicht vorhersagbar: pCT wird nicht als pCT in der Zelle exprimiert, sondern entsteht aus Präprocalcitonin durch proteolytische Abspaltung des N-terminalen Signalpeptids. Es war davon auszugehen, daß pCT ohne das Signalpeptid bei Eukaryonten nicht im natürlichen Zellkompartiment exprimiert wird und sich unterschiedlich faltet, dadurch potentiell biologisch inaktiviert und möglicherweise auch instabil wird. Auch die heterologe Expression in E.coli statt der natürlichen Expression in animalen Zellen und die im Rahmen der Erfindung versuchte Expression eines Fusionsproteins von Procalcitonin und N-terminal dazu der artifiziellen Sequenz MRGSHHHHHHGS war von den Erfolgsaussichten her nicht absehbar. In der Literatur ist zwar die Expression von murinen pCT als Poly-His-Fusion in E.coli beschrieben (Rehli et al.), jedoch lassen sich davon keine Ableitungen für die Machbarkeit der Expression des humanen pCTs treffen, da dieses auf Aminosäureebene nur zu etwa 77% identisch ist und daher ein völlig anderes Verhalten zu erwarten ist. Weiter wurde das murine pCT nicht direkt nach der vermuteten Spaltstelle des Signalpeptids (A25/V26) (Jakobs et al., 1981, Science, 213: 457-459) exprimiert, sondern nur ein um 7 Aminosäuren verkürztes Fragment des murinen Procalcitonins, was wiederum unabsehbare Folgen für die Exprimierbarkeit haben kann. Schließlich enthält die Veröffentlichung weder die genauen Fermentationsbedingungen noch die erzielbaren Ausbeuten nach Reinigung des Fusionsproteins.
Im folgenden werden spezifische Ausführungsformen der Erfindung näher erläutert:
Ein bevorzugter Gegenstand der Erfindung ist ein isoliertes Polypeptid, insbesondere wenn es mit Hilfe gentechnischer Verfahren hergestellt wurde, welches die Aminosäuresequenz von humanem pCT enthält. Die Aminosäuresequenz von humanem pCT ist in Fig. 1 dargestellt.
Unter dem Begriff "gentechnische Verfahren" sind im Sinne dieser Erfindung insbesondere auch Verfahren zu verstehen, bei denen das zu exprimierende Polypeptid von eukaryontischen oder prokaryontischen Zellen produziert wird, wobei die für das zu exprimierende Polypeptid kodierende Nukleinsäuresequenz, rekombinante Nukleinsäuresequenzen miteingeschlossen, in diese Zellen z. B. mittels Vektoren, Lipososomen, Projektilen oder Co-Präzipation mit Salzen vorher eingebracht wurde. Bei einem anderen Verfahren wird ein bereits in der Zelle natürlicherweise vorhandenes Gen, das das zu exprimierende Polypeptid kodiert, durch aktivierende Maßnahmen, z. B. durch Genamplifikation oder durch Aktivierung mittels artifiziell eingebrachter Promotor- und/oder Enhancer-Sequenzen oder durch Deletion von Repressor-bindenden Sequenzen, so aktiviert, daß die Zelle das zu exprimierende Polypeptid in größerer Menge als natürlicherweise exprimiert.
Unter dem Begriff "Aminosäuresequenz von humanem pCT" sind im Sinne dieser Erfindung auch durch Austausch, Deletion oder Hinzufügen von Aminosäuren leicht abgewandelte Aminosäuresequenzen zu verstehen, wobei diese Änderungen keinen gravierenden negativen Einfluß auf die Bindungseigenschaften des Polypeptids gegenüber Anti-pCT-Antikörpern haben sollen. Der Fachmann kann dies anhand von entsprechenden Bindungsstudien mit vorhandenen Anti-pCT-Antikörpern überprüfen.
Der Begriff "Peptide" im Sinne dieser Erfindung umfaßt Säureamide, die bei Hydrolyse in Aminosäuren zerfallen, beispielsweise Aminosäurepolymere wie z. B. Polypeptide, Oligopeptide, Proteine oder Proteinfragmente. Sind nicht mehr als zehn Aminosäuren miteinander verknüpft, so spricht man in der Regel von Oligopeptiden, darüber hinaus von Polypeptiden.
Weitere erfindungsgemäße Polypetide sind isolierte Polypeptide, die die in Fig. 2A oder 2B dargestellte Aminosäuresequenz enthalten und bevorzugt mit Hilfe gentechnischer Verfahren hergestellt wurden.
Ein bevorzugtes erfindungsgemäßes Verfahren ist ein Verfahren zur Herstellung von humanem Procalcitonin, wobei:
(i) ein Gen kodierend für ein Polypeptid, das die Aminosäuresequenz von humanem Procalcitonin, enthält, in einen Vektor eingefügt wird,
(ii) ein Wirtsorganismus mit diesem Gen-enthaltenden Vektor transformiert wird und
(iii) das von dem Wirtsorganismus exprimierte Polypeptid isoliert wird. Bevorzugte Varianten diese erfindungsgemäßen Verfahrens sind solche, bei denen ein Polypeptid mit der Aminosäuresequenz gemäß Fig. 1, 2A oder 2B hergestellt wird.
Ein "Vektor" ist insbesondere ein DNA- oder RNA-Molekül, das in einem Wirtsorganismus zur Replikation in der Lage ist und aus dem man durch Einbau eines oder mehrerer fremder Gene ein rekombiniertes DNA- oder RNA-Molekül konstruieren kann. Beispiele für gebräuchliche Vektoren sind bakterielle Plasmide; virale Genome, insbesondere die Genome von Bakteriophagen; Hefechromosomen u. -plasmide, insbesondere YEp, YIp, YRp, YAC; Ti-Plasmid; sowie von Adenoviren; Papillomaviren und Retroviren abgeleitete Vektoren. Zur Ermöglichung der Expression des fremden Gens verfügt ein Vektor in der Regel über einen Promotor, welcher möglichst physikalisch oder chemisch induzierbar die Transkription einer Boten-RNA initiiert, welche für das zu exprimierende Protein kodiert. Ferner weist ein Vektor in der Regel eine Nukleinsäuresequenz auf, die einen Transkriptionsstop bewirkt, und Nukleinsäuresequenzen, die eine möglichst effiziente Translation bewirken, wie beispielsweise bei bakterieller Expression eine Ribosomen- Bindungsstelle. Außerdem sollte ein Expressionsvektor über Translationsstop- Sequenzen in allen möglichen Leserastern verfügen.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Verfahren sind dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor, z. B. pQE-30, einen Fusionsanteil, bevorzugt Poly-Histidin, kodiert, welcher später eine einfache Aufreinigung des Procalcitonin-Fusionsproteins erlaubt.
Geeignete Wirtszellen für die erfindungsgemäßen Verfahren sind menschliche, tierische, pflanzliche oder prokaryontische Zellen; besonders bevorzugt sind E.coli.- Zellen.
Unter einem "Fusionsprotein" ist im Sinne dieser Erfindung ein Protein zu verstehen, daß sich aus pCT und entweder C- oder N-terminal einem weiteren Poly- oder Oligopeptid zusammensetzt, welches insgesamt als ein Polypeptid translatiert wird. Der Fusionsanteil sollte bevorzugt entweder die Exprimierbarkeit des Procalcitonins erhöhen und/oder eine spätere einfache, affinitätschromatographische Aufreinigung des Fusionsproteins ermöglichen.
Bevorzugt wird in den erfindungsgemäßen Verfahren zur Isolierung des erfindungsgemäßen Polypeptids Metallaffinitätschromatographie und/oder Gelfiltration eingesetzt werden.
Bei der Metallaffinitätschromatographie wird die Tatsache ausgenutzt, daß eine Chromatographie-Gelmatrix, welche Chelat gebundene zweiwertige Metallionen, beispielsweise Ni2+, enthält und wobei noch mehre Koordinationsstellen des Metallions frei zugänglich sind, mit Proteinen, welche mehrere Histidine in Folge enthalten, eine reversible Bindung eingehen kann. Eine schonende Elution des Poly- Histidinpolypeptids kann dann kompetitiv beispielsweise durch imidazolhaltige Puffer erreicht werden.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung ist ein Plasmid, welches eine oder mehrere Nukleinsäuresequenzen enthält, die eines oder mehrere der erfindungsgemäßen Polypeptide kodieren. Ein ganz besonders bevorzugtes erfindungsgemäßes Plasmid mit der internen Bezeichnung pQE-PCT wurde am 16.12.1999 bei der DSMZ, Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH, Mascheroder Weg 1b, Braunschweig, Deutschland, mit der Hinterlegungsnummer DSM 13203 hinterlegt.
Eine andere, erfindungsgemäße Ausführungsform sind tierische, pflanzliche, isolierte menschliche oder prokaryontische Zellen, die ein oder mehrere erfindungsgemäße Polypeptide exprimieren können.
Wieder eine andere Ausführungsform dieser Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide als Immunogen zur Herstellung von Antikörpern. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung von Antikörpern ist dadurch gekennzeichnet, daß als Immunisierungsantigen ein oder mehrere erfindungsgemäße Polypeptide als Immunogen verwendet werden. Antikörper, die mittels dieses Verfahrens gewonnen wurden, werden nachfolgend "erfindungsgemäße Antikörper" genannt.
Unter dem Begriff "Antikörper" ist im Sinne dieser Erfindung ein Immunglobulin, z. B. ein Immunglobulin der Klasse bzw. Subklasse IgA, IgD, IgE, IgG1, IgG2a, IgG2b, IgG3, IgG4, IgM, zu verstehen. Ein Antikörper weist mindestens eine Bindungsstelle (häufig Paratop genannt) für ein Epitop (häufig auch antigene Determinante genannt) auf einem Antigen oder Hapten auf. Ein solches Epitop ist z. B. durch seine räumliche Struktur und/oder durch das Vorhandensein von polaren und/oder apolaren Gruppen gekennzeichnet. Die Bindungsstelle des Antikörpers ist komplementär zum Epitop. Die Antigen-Antikörper-Reaktion bzw. die Hapten-Antikörper-Reaktion funktioniert nach dem sogenannten "Schlüssel-Schlüsselloch-Prinzip", und ist in der Regel in einem hohen Grad spezifisch, d. h. die Antikörper vermögen kleine Abweichungen in der Primärstruktur, in der Ladung, in der räumlichen Konfiguration und der sterischen Anordnung des Antigens oder Haptens zu unterscheiden. Insbesondere die sogenannten "complementary determining regions" des Antikörpers tragen zur Bindung des Antikörpers an das Antigen oder Hapten bei.
Der Begriff "Antigene" umfaßt monovalente und polyvalente Antigene. Ein polyvalentes Antigen ist ein Molekül oder ein Molekülkomplex, an das/den mehr als ein Immunglobulin gleichzeitig binden kann, während bei einem monovalenten Antigen jeweils nur ein einziger Antikörper zur selben Zeit binden kann. Als Hapten wird üblicherweise ein Molekül bezeichnet, das nicht für sich allein immunogen ist, sondern das zu Immunisierungszwecken üblicherweise an einen Träger gebunden wird.
Unter dem Begriff Antikörper sind im Sinne dieser Erfindung nicht nur komplette Antikörper zu verstehen sondern ausdrücklich auch Antikörperfragmente, wie z. B. Fab, Fv, F(ab')2, Fab'; sowie auch chimäre, humanisierte, bi- oder oligospezifische, oder "single chain"-Antikörper; des weiteren auch Aggregate, Polymere und Konjugate von Immunglobulinen und/oder deren Fragmenten, sofern die Bindungseigenschaften an das Antigen oder Hapten erhalten sind. Antikörperfragmente lassen sich beispielsweise durch enzymatische Spaltung von Antikörpern mit Enzymen wie Pepsin oder Papain herstellen. Antikörperaggregate, - polymere und -konjugate können durch vielfältige Methoden generiert werden, z. B. durch Hitzebehandlung, Umsetzung mit Substanzen wie Glutaraldehyd, Reaktion mit immunglobulin-bindenden Molekülen, Biotinylierung von Antikörpern und anschließende Reaktion mit Streptavidin oder Avidin, etc.
Bei einem Antikörper im Sinne dieser Erfindung kann es sich um einen monoklonalen oder um einen polyklonalen Antikörper handeln. Der Antikörper kann nach den üblichen Verfahren hergestellt worden sein, z. B. durch Immunisierung des Menschen oder eines Tieres, wie z. B. Maus, Ratte, Meerschweinchen, Kaninchen, Pferd, Schaf, Ziege, Huhn (s. a. Messerschmid (1996), "BIOforum", 11: 500-502), und anschließender Gewinnung des Antiserums; oder durch die Etablierung von Hybridomazellen und der anschließenden Reinigung der sekretierten Antikörper; oder durch Klonierung und Expression der Nukleotidsequenzen bzw. modifizierter Versionen davon, die die Aminosäuresequenz kodieren, die für die Bindung des natürlichen Antikörpers an das Antigen und/oder Hapten verantwortlich sind.
In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens können die als Immunisierungsantigen verwendeten, erfindungsgemäßen Polypeptide ungebunden und/oder trägerbunden zur Immunisierung verwendet werden. Typische Träger sind beispielsweise Proteine, wie z. B. Ovalbumin, Albumin oder Hämocyanin, oder Polymere, wie z. B. Polyethylenglykol, Polyacrylamid oder Poly-d-Glutamin-d- Lysin. Die Polypeptide können beispielsweise mit Hilfe von Carbodiimid oder Glutaraldehyd an diese Träger gebunden werden oder auch mittels eines bifunktionalen Reagenzes, welches auch als Abstandhalter ("Spacer") wirken kann (Beispiele und Kopplungsmethoden s. z. B. Wong S. (1993) Chemistry of Protein Conjugation and Cross-Linking, CRC Press, Inc. Boca Raton).
Das Immunisierungsantigen kann beispielsweise in phosphatgepufferter Saline aufgenommen werden und mit Freund'schen Adjuvans versetzt werden. Diese Emulsion kann dann z. B. intradermal, intraperitoneal und/oder subkutan einem Tier, beispielsweise einem Kaninchen, einer Maus, einer Ratte, einem Meerschweinchen, einem Pferd, einem Schaf, einer Ziege, einem Huhn etc., appliziert werden. Booster- Injektionen, wobei das Immunisierungsantigen auch mit inkomplettem Freund'schen Adjuvans emulgiert sein kann, können helfen, die Immunantwort zu steigern.
Erfindungsgemäße polyklonale Antikörper können aus dem Antiserum der immunisierten Tiere gewonnen werden. Mittels Affinitätschromatographie über eine Matrix, an die beispielsweise pCT oder pCT-Bruchstücke gebunden wurden, können diese Antikörper weiter aufgereinigt werden.
Um erfindungsgemäße, monoklonale Antikörper zu erzeugen, werden z. B. nach den allgemein bekannten Verfahren (s. z. B. Harlow & Lane (1988), "Antibodies: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor; Peters et al. (1985), "Monoklonale Antikörper: Herstellung und Charakterisierung", Springer-Verlag) die Immunzellen immunisierter Tiere, wie z. B. einer Maus, mit Myelomzellen zum Erzeugen von monoklonale Antikörper ("MAK") produzierenden Hybridoma-Zellen verschmolzen und anschließend geeignete Klone isoliert. Die Auswahl der die gewünschten MAK produzierenden Klone wird mit Hilfe spezifischer Screeningverfahren durchgeführt. Hierbei wird die Bindungsspezifität der in den Zellkulturüberstand abgegebenen Antikörper z. B. an das Immunisierungsantigen, an einen etwaigen Träger des Immunisierungsantigens, an pCT, an freies Calcitonin, freies Katacalcin und freies N-Procalcitonin, beispielsweise mittels Enzymimmunoassays, Radioimmunoassays und/oder Western Blots überprüft. Hybridome, die erfindungsgemäße Antikörper herstellen, werden kloniert. Die so gewonnenen Hybridoma-Zelllinien stehen dann für eine dauerhafte MAK-Produktion zur Verfügung. Größere Antikörpermengen lassen sich beispielsweise aus Zellkulturüberstand, insbesondere aus Fermentern oder Rollerkulturen, sowie aus Aszites gewinnen.
Je nach gewünschtem Verwendungszweck ist es vorteilhaft, nur Teile der Antikörper, wie z. B. Fab-, F(ab')2-, oder Fab'-Fragmente, einzusetzen. Diese können beispielsweise mit den dem Fachmann bekannten enzymatischen Spaltverfahren (s. a. z. B. Harlow & Lane (1988), "Antibodies: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor) erzeugt werden.
Die Antigenbindungsstellen eines Antikörpers befinden sich in den sogenannten variablen Domänen, die durch die V-Gene kodiert sind. Mit den bekannten gentechnischen Methoden (s. z. B. Sambrock et al. (1989), "Molecular Cloning: A Laboratory Manual", Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, 2nd edition; McCafferty et al. (1990), Nature 348: 552-554) kann auch die entsprechende Nukleinsäuresequenz eines erfindungsgemäßen Antikörpers ermittelt werden sowie dadurch auch die entsprechende Aminosäuresequenz, sofern diese noch nicht per Aminosäuresequenzierung bereits bekannt war. Als Ausgangsmaterial für derartige Analysen können die Hybridomazellen bzw. die Antikörper produzierenden Immunzellen immunisierter Tiere eingesetzt werden.
In Kenntnis der Nuklein- und/oder Aminosäuresequenz können mit Hilfe üblicher gentechnischer und molekularbiologischer Methoden (s. a. Johnson & Chiswell (1993), Current Opinion in Structural Biology, 3: 564-571) dann humanisierte, chimäre, bi- oder oligospezifische Antikörper sowie von der "complementarity determining region" abgeleitete Peptide ("minimal recognition units"), single-chain-Fragmente, und/oder funktionelle Fusionsprodukte, z. B. rekombinant hergestellte Antikörper- Enzym-Konstrukte, hergestellt werden (s. z. B. Larrick & Fry (1991), "Human Antibodies and Hybridomas", 2: 172-189; Kitano et al (1986), Appl. Microbiol. Biotechnol, 24: 282-286; Thompson et al. (1986), J. Immunol. Methods, 94 7-12), die an Procalcitonin nicht jedoch an freies Calcitonin, freies Katacalcin und freies N- Procalcitonin binden. Mit solchen unter dem Begriff "Antikörper" eingeschlossenen Peptiden kann beispielsweise eine Verringerung der Immunogenität und/oder eine verstärkte Wirksamkeit bei Verabreichnung als Arzneimittel oder in-vivo- Diagnostikum erzielt werden und/oder es ergeben sich Vorteile für den Einsatz als oder in einem in-vitro-Diagnostikum. Die Antikörper sind auch herstellbar ggf. unter Zuhilfenahme gentechnischer Methoden in pflanzlichen - wie z. B. Hefezellen - (Fischer et al. (1999), "Biol. Chem.", 380: 825-839; Hiatt et al. (1992), Genetic Engineering, 14: 49-64)), tierischen und prokaryontischen Zellen (s. z. B. WO 95/25172) sowie isolierten menschlichen Zellen.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung sind auch tierische, pflanzliche oder prokaryontische Zellen sowie isolierte, menschliche Zellen, die einen erfindungsgemäßen Antikörper produzieren.
Durch die Bereitstellung der erfindungsgemäßen Antikörper ist es dem Fachmann auch möglich, z. B. durch Kompetitionsexperimente (s. a. Peters et al. (1985), "Monoklonale Antikörper", Springer-Verlag, Kapitel 12.2 "Epitop-Analyse"), andere spezifische Bindungspartner, Antikörper ausdrücklich miteingeschlossen, zu identifizieren, die an das Epitop eines erfindungsgemäßen Antikörpers binden. So lassen sich, nach dem Fachmann bekannten Techniken mittlerweile mit Hilfe von Phage-Display-Bibliotheken, über synthetische Peptiddatenbanken oder mittels "Recombinatorial Antibody Libraries" spezifische Bindungspartner selektieren (Larrick & Fry (1991), "Human Antibodies and Hybridomas", 2: 172-189).
Unter einem "spezifischen Bindungspartner" ist ein Mitglied eines spezifischen Bindungspaars zu verstehen. Bei den Mitgliedern eines spezifischen Bindungspaars handelt es sich um zwei Moleküle, die jeweils mindestens eine zu einer Struktur des anderen Moleküls komplementäre Struktur aufweisen, wobei die beiden Moleküle sich über eine Bindung der komplementären Strukturen zu binden vermögen. Der Begriff Molekül umfaßt auch Molekülkomplexe, wie z. B. Enzyme, die aus Apo- und Coenzym bestehen; Proteine, die aus mehreren Untereinheiten bestehen; Lipoproteine bestehend aus Protein und Lipiden, etc. Spezifische Bindungspartner können natürlich vorkommende aber auch z. B. mittels chemischer Synthese, mikrobiologischer Techniken und/oder gentechnischer Verfahren hergestellte Substanzen sein. Zur Illustration des Begriffs spezifischer Bindungspartner, aber nicht als Einschränkung zu verstehend, sind z. B. zu nennen: Thyroxinbindendes Globulin, steoridbindende Proteine, Antikörper, Antigene, Haptene, Enzyme, Lektine, Nukleinsäuren, Repressoren, Oligo- und Polynukleotide, Protein A, Protein G, Avidin, Streptavidin, Biotin, Komplementkomponente C1q, nukleinsäurebindende Proteine, etc.. Spezifische Bindungspaare sind beispielsweise: Antikörper-Antigen, Antikörper- Hapten, Operator-Repressor, Nuclease-Nukleotid, Biotin-Avidin, Lektin- Polysaccharid, Steorid-steoridbindendes Protein, Wirkstoff-Wirkstoffrezeptor, Hormon-Hormonrezeptor, Enzym-Substrat, IgG-Protein A, komplementäre Oligo- oder Polynukleotide, etc.
Gegenstand dieser Erfindung ist auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide in der Affinitätschromatographie, insbesondere zum Aufreinigen von an pCT bindenden, spezifischen Bindungspartnern.
Unter dem Begriff "Affinitätschromatographie" ist eine Methode zur Reinigung und Isolierung von Substanzen, insbesondere Biopolymeren, zu verstehen, die auf der Tatsache beruht, daß viele Substanzen mit für sie spezifischen Bindungspartnern eine selektive, nicht kovalente, reversible Bindung eingehen können. Das Prinzip des Verfahrens besteht darin, daß der spezifische Bindungspartner an eine unlösliche Matrix (z. B. poröse Gläser, Gele auf Agarose-, Cellulose-, Dextran-, Polymer- und Kieselgelbasis) in der Regel kovalent gebunden und in Kontakt mit einer die Substanz enthaltenden Probe gebracht wird. Die gesuchte Substanz wird wegen ihrer spezifischen Wechelswirkung mit dem Matrix-gebundenen, spezifischen Bindungspartner immobilisiert und zurückgehalten, während alle anderen in der Probe enthaltenen Substanzen durch Eluation abgetrennt werden. Anschließend wird das gesuchte Biopolymere mit einem geeigneten Eluationsmittel, das die nichtkovalente Bindung zwischen Substanz und spezifischem Bindungspartner aufhebt, von der Matrix abgelöst (s. a. E. Buddecke (1989), "Grundrisse der Biochemie", Walter de Gruyter, Kapitel 7 "Proteine").
Wieder ein anderer Gegenstand dieser Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide und/oder der erfindungsgemäßen Antikörper als Diagnostikum, als Bestandteil eines Diagnostikums, zur Herstellung eines Diagnostikums, als Arzneimittel, als Bestandteil eines Arzneimittels und/oder zur Herstellung eines Arzneimittels.
Unter dem Begriff "Diagnostikum" ist im Sinne dieser Erfindung ein Mittel zu verstehen, welches insbesondere dazu dient, etwaige Erkrankungen, den Gesundheitstatus, den körperlichen oder geistigen Zustand von Lebewesen festzustellen und/oder Stoffe oder Lebewesen in Proben nachzuweisen oder zu quantifizieren. Bei einem "in-vitro-Diagnostikum" wird der nachzuweisende Analyt, z. B. Procalcitonin oder gegen Procalcitonin gerichtete Antikörper, in einer Probe außerhalb eines lebenden menschlichen oder tierischen Körpers nachgewiesen und/oder dessen Konzentration oder Menge bestimmt. Die erfindungsgemäßen Polypeptide und/oder die erfindungsgemäßen Antikörper können unmarkiert oder markiert mit einem Label, z. B. einem radioaktiven Isotop, auch als "in-vivo- Diagnostikum" beispielsweise im Rahmen eines Funktionstests oder eines Szintigraphieverfahrens einem Lebewesen appliziert werden.
Die erfindungsgemäßen Polypeptide können z. B. in physiologisch aktive pCT- Spaltprodukte, wie insbesondere Calcitonin, weiterverarbeitet werden, um ein Arzneimittel herzustellen, mit dem man beispielsweise auf den Calcium- und Knochenstoffwechsel einwirken kann. Des weiteren können die erfindungsgemäßen Polypeptide selbst oder auch die erfindungsgemäßen Antikörper entweder allein oder zusammen mit einer oder mehreren pharmakologisch wirksamen Substanzen als Arzneimittel verabreicht werden, z. B. zur Behandlung von Tumoren, Sepsis und/oder SIRS. Die erfindungsgemäßen Polypeptide oder auch die erfindungsgemäßen Antikörper können auch durch Modifikationen und/oder durch die Anbindung pharmakologisch wirksamer Substanzen in ihrer Wirksamkeit verstärkt werden.
Wieder ein anderer Gegenstand dieser Erfindung umfaßt die erfindungsgemäßen Polypetide und/oder die erfindungsgemäßen Antikörper in einem pharmazeutisch verträglichen, sterilen Injektionsmedium. Unter einem pharmazeutisch verträglichen, sterilen Injektionsmedium ist beispielsweise eine keimfreie, pyrogenfreie Lösung, z. B. Saline oder eine andere Elektrolytlösung, zu verstehen wie sie üblicherweise zur intravenösen, intramuskulären, intraperitonealen oder subkutanen Verabreichung von Arzneimitteln, Impfstoffen oder Kontrastmitteln verwendet wird.
Die erfindungsgemäßen Polypeptide und/oder die erfindungsgemäßen Antikörper können insbesondere auch in einem Verfahren zum quantitativen oder qualitativen Nachweis eines Analyten, bevorzugt Procalcitonin oder gegen Procalcitonin gerichtete Antikörper, in einer Probe verwendet werden. In einem solchen erfindungsgemäßen Nachweisverfahren können beispielsweise die erfindungsgemäßen Polypeptide als Standardantigen und/oder als spezifischer Bindungspartner in einem Analyt-Bindungspartner-Komplex dienen.
Bei einem quantitativen Nachweis wird die Menge oder die Konzentration des Analyten in der Probe gemessen. Von dem Begriff des "quantitativen Nachweises" sind auch semiquantitative Methoden umfaßt, die nur die ungefähre Menge oder Konzentration des Analyten in der Probe erfassen oder nur zu einer relativen Mengen- oder Konzentrationsangabe dienen können. Unter einem qualitativen Nachweis ist der Nachweis des Vorhandenseins des Analyten in der Probe überhaupt oder das Anzeigen, daß die Konzentration des Analyten in der Probe unterhalb oder oberhalb eines bestimmten oder mehrerer bestimmter Schwellenwerte liegt, zu verstehen.
Unter dem Begriff "Analyt" ist die nachzuweisende Substanz zu verstehen. Beispiele für einen Analyten sind in EP-A2-0 515 194 auf den Seiten 8-15 aufgeführt.
Unter einer "Probe" ist im Sinne der Erfindung das Material zu verstehen, das die nachzuweisende Substanz vermutlich enthält. Der Begriff Probe umfaßt beispielsweise biologische Flüssigkeiten oder Gewebe, insbesondere von Menschen und Tieren, wie Blut, Plasma, Serum, Sputum, Exudat, bronchoalveoläre Lavage, Lymphflüsigkeit, Synovialflüssigkeit, Samenflüssigkeit, Vaginalschleim, Feces, Urin, Liquor, Haare, Haut, Gewebeproben oder -schnitte. Ferner werden umfaßt Zellkulturproben, pflanzliche Flüssigkeiten oder Gewebe, forensische Proben, Wasser- und Abwasserproben, Nahrungsmittel, Arzneimittel. Gegebenenfalls müssen die Proben vorbehandelt werden, um den Analyten für das Nachweisverfahren zugänglich zu machen oder um störende Probenbestandteile zu entfernen. Solche Vorbehandlung von Proben mag die Abtrennung und/oder Lyse von Zellen beinhalten, das Präzipitieren, die Hydrolyse oder die Denaturierung von Probenbestandteilen wie z. B. Proteinen, die Zentrifugation von Proben, das Behandeln der Probe mit organischen Lösungsmitteln wie z. B. Alkohole, insbesondere Methanol; das Behandeln der Probe mit Detergenzien. Häufig wird die Probe in ein anderes, meistens wässriges, Medium überführt, welches mit dem Nachweisverfahren möglichst nicht interferieren soll.
Der erfindungsgemäße Nachweis eines Analyten mit den erfindungsgemäßen Polypeptiden und/oder den erfindungsgemäßen Antikörpern kann mit Verfahren erfolgen wie beispielsweise: Western Blot, Dot Blot, immunhistochemische Testverfahren, Immunelektrophorese, Immunfixations-Elektrophorese, Elektroimmundiffusion, Immunpräzipitation, radiale Immundiffusion, Immunfixation, Immunchromatographie, Latex-Agglutination, turbidimetrischer oder nephelometrischer Test, homogener oder heterogener Bindungstest, Ein- oder Zweischritt-Test, Sandwich-Test, indirekter Test, kompetitiver Test, "point-of-care"- Teste, etc. Diese und andere Nachweisverfahren sind beispielsweise in "Labor und Diagnose", ed. L. Thomas, TH-Books-Verlagsgesellschaft mbH, Frankfurt, 1998, Kapitel 60, oder in "Laboratory Techniques in Biochemistry and Molecular Biology - An Introduction to Radioimmunoassay and Related Techniques", ed. T. Chard, Elsevier, Amsterdam, 1987, beschrieben.
Bei Bindungstesten wird der Analyt, soweit in der Probe vorhanden, an einen oder mehrere analytspezifische Bindungspartner gebunden, und es bilden sich Analyt- analytspezifische(r) Bindungspartner-Komplexe aus.
Bei homogenen Bindungstesten erfolgt keine Trennung zwischen freien und komplexgebundenen Analyten. Beispiele für homogene Immunoassays (s. a. Boguslaski & Li (1982), "Applied Biochemistry and Biotechnology", 7: 401-414) sind viele turbidimetrische oder nephelometrische Methoden, wobei die zum Nachweis verwendeten spezifischen Bindungspartner mit Latexpartikel assoziiert sein können; EMIT®-Teste; CEDIA®-Teste; Fluoreszenz-Polarisations-Immunoassays; Luminescent-Oxygen-Channeling-Immunoassays (EP-A2-0 515 194; Ullman et al. (1994) Proc. Natl. Acad. Sci., 91: 5426-5430; Ullman et al. (1996), "Clinical Chemistry", 42: 1518-1526); etc.
Heterogene Bindungsteste sind durch einen oder mehrere Trennungsschritte und/oder Waschschritte gekennzeichnet. Die Trennung kann beispielsweise durch Immunfällung, Fällung mit Substanzen wie Polyethylenglykol oder Ammoniumsulfat, Filtration, magnetische Abtrennung, Anbindung an eine Festphase wie z. B. an ein Röhrchen, an eine Kugel, an eine Mikrotitrationsplattenvertiefung, oder an ein Filter- oder Chromatographiepapier, erfolgen. Bei heterogenen Bindungstesten ist häufig ein spezifischer Bindungspartner mit einer Komponente eines signalbildenden Systems und ein spezifischer Bindungspartner mit einer Festphase assoziiert (betreffend indirekter Bindung s. a. EP-A2-0 411 945). Es kann sich hierbei um unterschiedliche oder um die gleichen spezifischen Bindungspartner handeln; z. B. kann ein analytspezifischer, monoklonaler Antikörper sowohl als Fänger (z. B. als Festphasenantikörper) als auch als markierter Antikörper eingesetzt werden, wenn der Analyt mehr als ein Epitop aufweist.
Bei heterogenen Sandwich-Testen wird der Analyt üblicherweise von einem Festphasen-assoziierten, spezifischen Bindungspartner und einem spezifischen Bindungspartner, der mit einer Komponente eines signalbildenden System assoziiert ist, gebunden. Bei den spezifischen Bindungspartnern kann es sich im Fall eines Sandwich-Immungssays um Analyt-spezifische Antikörper handeln oder, wenn der Analyt selbst ein Antikörper ist, um das Antigen und/oder um ein "modifiziertes Antigen", z. B. einem gelabelten Antigen, einem Antigenteilstück, einem Antigenanalogon. Beispiele für solche Sandwichkomplexe sind: Festphase- Antikörper<<Analyt<<Antikörper-Label oder Festphase- Antigen<<Analyt(=Antikörper)<<Antigen-Label.
Eine andere Ausführungsform eines heterogenen Immunoassays ist der indirekte Immunoassay: Der Analyt ist in diesem Fall ein Antikörper. Einer der spezifischen Bindungspartner ist dessen Antigen und/oder ein modifiziertes Antigen, und der andere spezifische Bindungspartner ist ein Antikörper, der den Analyten bindet, und/oder ein Immunglobulin-bindendes Protein. Beispiele für solche Komplexe, die bei einem indirekten Immunoassay gebildet werden können, sind: Festphase-Anti- IgM-Antikörper<<Analyt(=Anti-HbsAg-IgM)<<HBsAg-Label oder Festphase- HBsAg<<Analyt(=Anti-HbsAg-IgG)<<Protein A-Label.
Bei einem heterogenen, kompetitiven Immunoassay konkurriert der Proben-Analyt mit einem "modifizierten Analyten", z. B. einem gelabelten Analyten, einem Analytteilstück, einem Analytanalogon, etc., um eine limitierte Anzahl Analyt- spezifischer Bindungsstellen. Beispiele zur Illustration des Prinzips:
(i) Proben-Analyt konkurriert mit einem Analyt, der mit einer Komponente eines signalbildenden System assoziiert ist, um die Bindung an Festphasen-assoziierte Analyt-spezifische Antikörper oder
(ii) Proben-Analyt konkurriert mit Festphasen-assoziiertem Analyt um die Bindung an Analyt-spezifische Antikörper, die mit einer Komponente eines signalbildenden System assoziiert sind.
Sandwich-Teste, kompetitive Teste und indirekte Teste können auch als homogene Testverfahren durchgeführt werden (s. a. EP-A2-0 515 194).
Der Begriff "point-of-care-Teste" oder "POC-Teste" ist breit zu verstehen. Er schließt Teste ein, bei denen kein separates Analyse- oder Meßgerät zur Testdurchführung oder Testauswertung benötigt wird. POC-Teste basieren in vielen Fällen auf immunchromatographischen Verfahren, Immunkomplexabtrennungen per Filtration und/oder Immunfixationstechniken. Die POC-Teste sind insbesondere für Messungen vor Ort, z. B. am Krankenbett oder daheim, für den Notarzt und/oder beim niedergelassenen Arzt und weniger für das Großlabor gedacht. POC-Teste können insbesondere auch von Personen, die keine eingehende medizinisch- technische Ausbildung und Erfahrung auf dem Gebiet der Laboratoriumsmedizin haben, durchgeführt werden. Unter der Begriff "POC-Teste" sind im Sinne dieser Erfindung auch sogenannte Heimteste oder OTC-Teste zu verstehen, die von medizinischen Laien durchgeführt werden dürfen, so z. B. die diversen Schwangerschaftsteste die für den Heimgebrauch vertrieben werden. Andere POC- Teste betreffen beispielsweise den Nachweis von Herzinfarktmarkern, Drogen, Arzneimitteln, Infektions- und Entzündungsmarkern. Bei vielen POC-Testen sind oder werden im Laufe der Testdurchführung spezifische Bindungspartner an oder auf Filter- oder Chromatographiestreifen oder -scheiben assoziiert. Eine positive oder negative Nachweisreaktion kann zum Beispiel mit dem Erscheinen oder Nichterscheinen einer Farbbande in einem bestimmten Testfeld verknüpft sein und/oder dem Erscheinen oder Nichterscheinen eines bestimmten Symbols, z. B. einem "+", einem "-" und/oder der Intensität des jeweiligen Meßsignals.
Ein POC-Test für pCT kann beispielsweise so aufgebaut sein: Probe und gelabelte erfindungsgemäße Antikörper, die an pCT zu binden vermögen, werden auf einen Teststreifen aufgetragen. Geeignete Label sind z. B. gefärbte Latexpartikel, kolloidales Gold, Enzyme, etc. Sofern pCT in der Probe enthalten ist, werden sich pCT-Antikörperkomplexe ausbilden. Diese Komplexe bewegen sich mittels Kapillarkraft in Richtung auf einen Bereich, in dem Antikörper, die an andere pCT- Epitope zu binden vermögen, z. B. in Form einer Bande fixiert sind oder im Laufe des Testverfahrens fixiert werden (z. B. über eine Biotin-Avidin-Brücke). Die gelabelten pCT-Antikörperkomplexe werden in diesem Bereich gebunden und bilden mit den fixierten Antikörpern einen Sandwichkomplex aus. Die Intensität des Labelsignals ist hier proportional zur pCT-Probenkonzentration. Bei einem kompetitiven POC- Testverfahren können beispielsweise die erfindungsgemäßen Polypeptide in einem Bereich des Teststreifens fixiert sein oder im Laufe des Testverfahrens fixiert werden. Die fixierten erfindungsgemäßen Polypeptide würden mit pCT aus der Probe um die Bindung an gelabelte anti-pCT-Antikörper kompetitieren. Alternativ können auch fixierte anti-pCT-Antikörper und gelabelte erfindungsgemäße Polypeptide für den Aufbau eines kompetitiven pCT-Testes eingesetzt werden.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein nephelometrischer oder ein turbidimetrischer Test, insbesondere ein solcher Test, bei dem erfindungsgemäße Antikörper und/oder erfindungsgemäße Polypeptide an Latexpartikel assoziiert eingesetzt werden. Eine anderes bevorzugtes Verfahren ist ein kompetitives Nachweisverfahren bei dem die erfindungsgemäßen Polypeptide mit einer Festphase und/oder einer Komponente eines signalbildenden Systems assoziiert sind.
Ein weiterer Gegenstand dieser Erfindung sind erfindungsgemäße Polypeptide, die mit einer Festphase und/oder einer Komponente eines signalbildenden Systems assoziiert sind. Ferner können auch die erfindungsgemäßen Antikörper mit einer Festphase und/oder einer Komponente eines signalbildenden Systems assoziiert sein.
Der Begriff "assoziiert" ist breit zu verstehen und umfaßt beispielsweise eine kovalente und eine nichtkovalente Bindung, eine direkte und eine indirekte Bindung, die Adsorption an eine Oberfläche und den Einschluß in eine Vertiefung oder einen Hohlraum, etc. Bei einer kovalenten Bindung sind die erfindungsgemäßen Polypeptide und/oder die erfindungsgemäßen Antikörper über eine chemische Bindung an die Festphase oder an das Label gebunden. Beispiele für eine nicht- kovalente Bindung sind die Oberflächenadsorption, der Einschluß in Hohlräume oder die Bindung von zwei spezifischen Bindungspartnern. Neben einer direkten Bindung an die Festphase oder das Label können die erfindungsgemäßen Polypeptide und/oder die erfindungsgemäßen Antikörper auch indirekt über spezifische Wechselwirkung mit anderen spezifischen Bindungspartnern an die Festphase oder das Label gebunden sein (s. a. EP-A2-0 411 945). Dies soll anhand von Beispielen näher illustriert werden: Das biotinylierte erfindungsgemäße Polypeptid kann über labelgebundenes Avidin an das Label gebunden werden, oder es kann ein Fluorescein-erfindungsgemäßes Polypeptid-Konjugat über festphasengebundene Anti-Fluorescein-Antikörper an die Festphase gebunden werden, oder der erfindungsgemäße Antikörper kann über Immunglobulin-bindende Proteine an die Festphase oder das Label gebunden werden.
Der Begriff "Festphase" im Sinne dieser Erfindung beinhaltet einen Gegenstand, der aus porösem und/oder nicht porösem, in der Regel wasserunlöslichem Material besteht und die unterschiedlichsten Formen aufweisen kann, wie z. B. Gefäß, Röhrchen, Mikrotitrationsplatte, Kugel, Mikropartikel, Stäbchen, Streifen, Filter- oder Chromatographiepapier etc. In der Regel ist die Oberfläche der Festphase hydrophil oder kann hydrophil gemacht werden. Die Festphase kann aus den unterschiedlichsten Materialien bestehen wie z. B. aus anorganischen und/oder aus organischen Materialien, aus synthetischen, aus natürlich vorkommenden und/oder aus modifizierten natürlich vorkommenden Materialien. Beispiele für Festphasenmaterialien sind Polymere wie z. B. Zellulose, Nitrozellulose, Zelluloseacetat, Polyvinylchlorid, Polyacrylamid, vernetzte Dextranmoleküle, Agarose, Polystyrol, Polyethylen, Polypropylen, Polymethacrylat oder Nylon; Keramik; Glass; Metalle, insbesondere Edelmetalle wie Gold und Silber; Magnetid; Mischungen oder Kombinationen derselben etc. Auch Zellen, Liposomen oder Phospholipidvesikel sind vom Begriff Festphase miterfaßt.
Die Festphase kann einen Überzug aus einer oder mehreren Schichten aufweisen, z. B. aus Proteinen, Kohlehydraten, lipophilen Substanzen, Biopolymeren, organischen Polymeren oder Mischungen hiervon, um beispielsweise die unspezifische Bindung von Probenbestandteilen an die Festphase zu unterdrücken oder zu verhindern, oder um beispielsweise Verbesserungen zu erreichen hinsichtlich der Suspensionsstabilität von partikulären Festphasen, der Lagerstabilität, der formgebenden Stabilität oder der Resistenz gegen UV-Licht, Mikroben oder sonstige zerstörend wirkender Agenzien.
Bei einem "signalbildenden System" kann es sich um eine oder mehrere Komponenten handeln, wobei es sich wenigstens bei einer Komponente um ein nachweisbares Label handelt. Als Label ist jedes Molekül zu verstehen, das selbst ein Signal produziert oder die Produktion eines Signals induzieren kann wie z. B. eine fluoreszierende Substanz, eine radioaktive Substanz, ein Enzym, oder eine chemilumineszierende Substanz. Das Signal kann beispielsweise anhand der Enzymaktivität, der Lumineszenz, der Lichtabsorption, der Lichtstreuung, der ausgestrahlten elektromagnetischen oder radioaktiven Strahlung, oder einer chemischen Reaktion nachgewiesen oder gemessen werden.
Ein Label vermag selbst ein nachweisbares Signal zu erzeugen, so daß keine weiteren Komponenten notwendig sind. Viele organische Moleküle absorbieren ultraviolettes und sichtbares Licht, wobei durch die Lichtadsorption übertragene Energie diese Moleküle in einen angeregten Energiezustand kommen können, und die absorbierte Energie in Form von Licht einer anderen Wellenlänge als der des eingestrahlten Lichts abgeben. Wieder andere Label können direkt ein nachweisbares Signal erzeugen wie z. B. radioaktive Isotope oder Farbstoffe.
Wieder andere Label benötigen zur Signalerzeugung weitere Komponenten, d. h. das signalproduzierende System schließt in einem solchen Fall all die für die Signalbildung benötigten Komponenten mit ein, wie z. B. Substrate, Coenzyme, Quencher, Beschleuniger, zusätzliche Enzyme, Substanzen, die mit Enzymprodukten reagieren, Katalysatoren, Aktivatoren, Cofaktoren, Inhibitoren, Ionen etc.
Geeignete Label (s. a. EP-A2-0 515 194; US 5,340,716; US 5,545,834; Bailey et al. (1987), "J. Pharmaceutical & Biomedical Analysis" 5: 649-658) sind beispielsweise Enzyme einschließlich Meerrettichperoxidase, alkalische Phosphatase, Glukose-6- Phosphatdehydrogenase, Alkoholdehydrogenase, Glucoseoxidase, β-Galactosidase, Luciferase, Urease und Acetylcholinesterase; Farbstoffe; fluoreszierende Substanzen einschließlich Fluorescein, Isothiocyanat, Rhodamin, Phycoerythrin, Phycocyanin, Ethidiumbromid, 5-Dimethylaminonapthalen-1-sulfonyl und fluoreszierende Chelate von seltenen Erden; chemilumineszierende Substanzen einschließlich Luminol, Isoluminol, Acridiniumverbindungen, Olefin, Enolether, Enamin, Arylvinylether, Dioxen, Arylimidazol, Lucigenin, Luciferin und Aequorin; Sensitizer einschließlich Eosin, 9,10-Dibromoanthracen, Methylen-Blau, Porphyrin, Phthalcyanin, Chlorophyll, Rose Bengal; Coenzyme; Enzymsubstrate; radioaktive Isotope einschließlich 125I, 131I, 14C, 3H, 32P, 35S, 14C, 51Cr, 59Fe, 57Co und 75Se; Partikel einschließlich magnetische Partikel oder Partikel, bevorzugt Latexpartikel, die selbst beispielsweise mit Farbstoffen, Sensitizern, fluoreszierenden Substanzen, chemilumineszierenden Substanzen, Isotopen oder anderen nachweisbaren Labeln markiert sein können; Solpartikel einschließlich Gold- oder Silbersolen; Liposomen oder Zellen, die selbst mit nachweisbaren Labeln markiert sein können etc.
Ein signalbildendes System kann auch Komponenten umfassen, die bei räumlicher Nähe miteinander in eine nachweisbare Wechselwirkung treten können, z. B. in Form von Energiespendern und Energieempfängern wie beispielsweise Photosensitizer und chemolumineszierende Substanzen (EP-A2-0 515 194), Photosensitizer und Fluorophore (WO 95/06877), radioaktives Iod125 und Fluorophore (Udenfriend et al. (1985), Proc. Natl. Acad. Sci. 82: 8672-8676), Fluorophore und Fluorophore (Mathis (1993), Clin. Chem. 39: 1953-1959) oder Fluorophore und Fluoreszenz-Quencher (US 3,996,345).
Unter einer Wechselwirkung zwischen den Komponenten ist die direkte Übertragung von Energie zwischen den Komponenten, z. B. durch Licht- oder Elektronenstrahlung sowie über kurzlebige reaktive, chemische Moleküle, miteingeschlossen. Ferner umfaßt sind hiervon auch Vorgänge, bei denen die Aktivität einer Komponente durch eine oder mehrere andere inhibiert oder verstärkt wird, beispielsweise die Hemmung oder Steigerung der Enzymaktivität oder die Hemmung, Steigerung oder Veränderung (z. B. Wellenlängenverschiebung, Polarisation) des von der beeinflußten Komponente ausgesendeten elektromagnetischen Strahlung. Die Wechselwirkung zwischen den Komponenten umfaßt auch Enzymkaskaden. In diesem Fall sind die Komponenten Enzyme, von denen mindestens eines das Substrat für ein anderes liefert, so daß eine maximale oder minimale Reakionsgeschwindigkeit der gekoppelten Substratumsetzung resultiert.
Eine effektive Wechselwirkung zwischen den Komponenten findet in der Regel statt, wenn diese räumlich benachbart vorliegen, also z. B. innerhalb eines Abstandbereiches von wenigen µm, insbesondere innerhalb eines Abstandbereiches von unter 600 nm, bevorzugt unter 400 nm, ganz besonders bevorzugt von unter 200 nm.
Mikropartikel werden häufig als Festphase und/oder als Label genutzt. Unter dem Begriff "Mikropartikel" sind im Sinne dieser Erfindung Teilchen zu verstehen, die einen ungefähren Durchmesser von wenigstens 20 nm und nicht mehr als 20 µm aufweisen, üblicherweise zwischen 40 nm und 10 µm, bevorzugt zwischen 0,1 und 10 µm, besonders bevorzugt zwischen 0,1 bis 5 µm, ganz besonders bevorzugt zwischen 0,15 und 2 µm. Die Mikropartikel können regelmäßig oder unregelmäßig geformt sein. Sie können Kugeln, Spheroide, Kugeln mit mehr oder weniger großen Kavitäten oder Poren darstellen. Die Mikropartikel können aus organischem, aus anorganischem Material oder aus einer Mischung oder Kombination von beiden bestehen. Sie können aus einem porösen oder nicht porösen, einem schwellfähigen oder nicht schwellfähigen Material bestehen. Prinzipiell können die Mikropartikel jegliche Dichte haben; bevorzugt sind jedoch Partikel mit einer Dichte, die der Dichte des Wassers nahekommt, wie etwa 0,7 bis etwa 1,5 g/ml. Die bevorzugten Mikropartikel sind in wässrigen Lösungen suspendierbar und möglichst lange suspensionsstabil. Sie mögen durchsichtig, teilweise durchsichtig oder undurchsichtig sein. Die Mikropartikel können aus mehreren Schichten bestehen, wie beispielsweise die sogenannten "core-and-shell"-Partikel mit einem Kern und einer oder mehreren umhüllenden Schichten. Der Begriff Mikropartikel umfaßt beispielsweise Farbstoffkristalle, Metallsolen, Silica-Partikel, Glaspartikel, Magnetpartikel, Polymerteilchen, Öltropfen, Lipidpartikel, Dextran, und Proteinaggregate. Bevorzugte Mikropartikel sind in wässrigen Lösungen suspendierbare und aus wasserunlöslichem Polymermaterial bestehende Partikel, insbesondere aus substituierten Polyethylenen. Ganz besonders bevorzugt sind Latexpartikel z. B. aus Polystyrol, Acrylsäurepolymeren, Methacrylsäurepolymeren, Acrylnitril-Polymeren, Acrylnitril-Butadien-Styrol, Polyvinylacetat-Acrylat, Polyvinylpyridin, Vinylchlorid-Acrylat. Von besonderem Interesse sind Latexpartikel mit reaktiven Gruppen an ihrer Oberfläche wie beispielsweise Carboxyl-, Amino- oder Aldehydgruppen, die eine kovalente Bindung z. B. von spezifischen Bindungspartnern an die Latexpartikel erlauben. Die Herstellung von Latexpartikeln ist beispielsweise in EP 0 080 614, EP 0 227 054 und EP 0 246 446 beschrieben.
Ein anderer erfindungsgemäßer Gegenstand ist ein Testkit, der einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Antikörper und/oder einen oder mehrere der erfindungsgemäßen Polypeptide enthält. In einem solchen Kit sind üblicherweise alle oder nur einige Komponenten eines Testes in abgepackter Form enthalten. Die erfindungsgemäßen Antikörper und die erfindungsgemäßen Polypeptide können beispielsweise mit einer oder mehreren Festphasen und/oder einer oder mehreren Komponenten eines signalbildenden Systems assoziiert sein. Der Testkit kann beispielsweise Standards, Kontrollen sowie andere Reagenzien, wie z. B. Puffer, Waschlösungen, Meßsignal-auslösende Lösungen und/oder Enzymsubstrat, Küvetten, Pipetten und/oder Testanweisungen enthalten. Eine besonders bevorzugter erfindungsgemäßer Testkit enthält an Latexpartikel assoziierte erfindungsgemäße Polypeptide und/oder erfindungsgemäße Antikörper.
Die Verwendung der erfindungsgemäßen Polypeptide in Standards und/oder Kontrollen ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung. Bei Nachweisverfahren wird die Konzentration, Menge oder Aktivität einer nachzuweisenden Substanz in einer Probe häufig mit Hilfe von Referenz- oder Standardkurven bestimmt. Zur Erstellung solcher Referenzkurven werden Standards, auch Kalibratoren genannt, die eine bestimmte bekannte Konzentration, Menge oder Aktivität des Analyten enthalten, im Nachweisverfahren gemessen. Durch Vergleich der Proben-Meßsignalwerte mit der Referenzkurve kann letzlich die Konzentration, Menge oder Aktivität des Analyten in der Proben ermittelt werden.
Kontrollen enthalten ähnlich wie die Standards eine bestimmte bekannte Konzentration, Menge oder Aktivität des Analyten oder eines modifizierten Analyten und dienen zur Überprüfung des Nachweisverfahrens.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Standards und/oder Kontrollen wird eine bestimmte Menge eines oder mehrerer der erfindungsgemäßen Polypeptide einer Matrix zugefügt. Diese Matrix kann beispielsweise ein menschliches oder tierisches Serum oder Plasma sein oder auch eine künstliche Matrix wie beispielsweise ein proteinloser oder ein proteinhaltiger Puffer, der auch noch weitere Stoffe enthalten kann. Die Standards und Kontrollen können auch einen oder mehrere zusätzliche Analyte enthalten. Sie können in flüssiger, gefrorener oder lyophilisierter Form vorliegen, so daß entweder direkt oder erst nach Aufbereitung in den Nachweisverfahren eingesetzt werden können.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung sind stabile pCT-Lösungen, die beispielsweise als Kontrollen, Standards oder auch für andere in-vitro- sowie in-vivo- Anwendungen genutzt werden können. "Stabil" bedeutet in diesem Zusammenhang, daß die gewünschte Eigenschaft des in der Lösung enthaltenen Procalcitonins, z. B. die Bindungsfähigkeit an bestimmte Antikörper, über einen bestimmten Zeitraum insbesondere bei Flüssiglagerung weitgehend unverändert bleibt, während sich diese Eigenschaft bei "instabilen" pCT-Lösungen im gleichen Zeitraum deutlich verändert.
Stabile pCT-Lösungen lassen sich herstellen, indem die erfindungsgemäßen Polypeptide und Sterinester einer serum/plasma-haltigen oder serum/plasma-freien Matrix zugefügt werden.
Insbesondere bei als pCT-Kontrollen und/oder als pCT-Standards eingesetzten pCT- Lösungen kann das eingesetzte pCT auch z. B. ein aus natürlichen Quellen isoliertes oder rekombinant hergestelltes Peptid sein, welches zumindest wesentliche Teilbereiche der Aminosäuresequenz von humanen pCT enthält, wie zum Beispiel größere Spaltprodukte von pCT. Das Peptid muß aber in einem Verfahren zum quantitativen oder qualitativen Nachweis von pCT als Standard- und/oder Kontrollserumantigen geeignet sein.
Die zur Herstellung der erfindungsgemäßen pCT-Lösung geeigneten Sterinester gehören zu der Stoffklasse der Steroide (Gonanderivate), die allgemein eine Hydroxygruppe in der 3-β-Position kennzeichnet. Wesentliche Unterschiede bestehen in der in 17(20)-Stellung haftenden Seitenkette. Sterine stellen eine große Klasse dar (BEYER et al. (1981), "Lehrbuch der organischen Chemie", S. 649-664 "Steroide"). Vorteilhafterweise können Vitamin D3, Oestron, Stigmasterin und besonders vorteilhaft Cholesterin und desen Derivate verwendet werden.
Die erfindungsgemäß einzusetzenden Sterinester besitzen bevorzugt außerdem eine über eine Dicarbonsäure gekoppelte Polyethylenglykolgruppe (PEG-Gruppe). Prinzipiell können alle bekannten Dicarbonsäuren verwendet werden; besonders vorteilhaft ist die Verwendung von Bernsteinsäure, Adipinsäure oder Sebacinsäure.
Die PEG-Gruppe soll im wesentlichen auch die Löslichkeit des Sterinesters gewährleisten, so daß der Fachmann, gegebenenfalls durch ein Experiment, die optimale Länge leicht bestimmen kann. Erfahrungsgemäß sind folgende Kettenlängen vorteilhaft: Polyethylenglycol 600, Polyethylenglycol 900 oder Polyethylenglycol 3000.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen pCT-Lösungen werden bevorzugt Sterinester der allgemeinen Formel I eingesetzt:
R1-O-(O)C-R2-C(O)-O-[CH2-CH2-O]n-CH2-CH2-OH Formel I,
worin n = 1-200 und
R1 = Sterin ist,
R2 = aliphatischer oder aromatischer Ring mit 4 bis 8 C-Atomen, von denen mindestens eines durch N, S oder O ersetzt werden kann, oder eine geradlinige oder verzweigte Kette mit 0 bis 12 C-Atomen darstellt, besonders bevorzugt ist die Verwendung der Sterinester in denen R1 eine Verbindung der allgemeinen Formel II ist:
R4 und R5H oder -CH3 sein können,
R6 eine geradkettige oder verzweigte Kette mit 1 bis 12 C-Atomen, eine -OH oder =O Gruppe sein kann,
die Ringe A, B, C und D jeder für sich gesättigt, ungesättigt, oder aromatisch sein können
und, wenn R4 = -C(19)H3 ist, der Ring B zwischen C(9) und C(10) unter Ausbildung einer Doppelbindung zwischen C(9) und C(19) geöffnet sein kann.
Ganz besonders bevorzugt ist die Verwendung von Sterinestern, wobei der Sterinrest von Cholesterin, Vitamin D3, Stigmasterin oder Oestron stammt.
Vorteilhafterweise wird der Sterinester in einer solchen Konzentration zugesetzt, daß die Konzentration in der pCT-Lösung 0.05-5 Gew.-%, bevorzugterweise 0.1-3 Gew.- %, besonders bevorzugterweise 0.5-1.5 Gew.-% beträgt.
Die erfindungsgemäßen pCT-Lösungen können auch Proteinaseinhibitoren, z. B. Aprotinin, Benzamidin, Bestatin, Cystatin, Pepstatin, PMSF, Trypsin-Inhibitor, und/oder Detergenzien, insbesondere nicht-ionische und/oder zwitter-ionische Detergenzien, enthalten.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsart der pCT-Lösung enthält neben den Sterinestern auch Polygeline. Polygeline ist eine Mischung aus thermisch abgebauten und vernetzten Gelatineproteinen und kann hergestellt werden nach der deutschen Auslageschrift 11 55 134 oder dem US-Patent 3057782. Vorteilhafterweise wird Polygeline in einer solchen Konzentration zugesetzt, daß die Konzentration in der pCT-Lösung 0.1-10 Gew.-% bevorzugterweise 1-8 Gew.-% besonders bevorzugterweise 2-6 Gew.-% beträgt.
Zur Messung des Stabilisierungseffektes - insbesondere bei als Standards und/oder Kontrollen dienenden pCT-Lösungen - kann beispielsweise pCT in einem nephelometrischen Meßverfahren bestimmt werden.
Eine weitere Ausführungsform dieser Erfindung beinhaltet die Verwendung der erfindungsgemäßen Standards, Kontrollen und pCT-Lösungen in Verfahren zum quantitativen oder qualitativen Nachweis von pCT, Calcitonin, Katacalcin, N- Procalcitonin und/oder anderen pCT-Fragmenten in einer Probe.
Fig. 1 zeigt die Aminosäuresequenz von humanem pCT.
Fig. 2 zeigt die Aminosäuresequenz eines erfindungsgemäßen Polypeptids ohne (A) und mit (B) Fusionsanteil.
Fig. 3 zeigt die Nukleinsäuresequenz des Vektors pQE-30 (3462 Basenpaare).
Fig. 4 zeigt die Nukleinsäuresequenz des pCT-kodierenden Inserts, welches in pQE- 30 kloniert wurde, einschließlich der verwendeten Schnittstellen.
Fig. 5 zeigt die Nukleinsäuresequenz von humanem pCT
Die im folgenden beschriebenen Beispiele dienen zur exemplarischen Beleuchtung einzelner Aspekte dieser Erfindung und sind nicht als Einschränkung zu verstehen.
BEISPIELE 1. Klonierung von Procalcitonin
Der N-Terminus von pCT (siehe Fig. 1) wurde mittels synthetischer Oligonukleotide konstruiert, während der C-Terminus mittels PCR (Polymerase Chain Reaction) auf Basis genomischer humaner plazentärer DNA durchgeführt wurde:
(i) N-Terminus
Verwendet wurden als Primer die beiden folgenden Oligonukleotide:
Wobei die jeweils 16 3'-terminalen Nukleotide zueinander komplementär waren.
Es wurde folgende PCR durchgeführt:
In einem 50-µl-Reaktionsansatz wurden (0,25 mM dNTP (Amersham Pharmacia, Freiburg, Deutschland, je 1 µM der Primer 1094 und 1095, 10 mM Tris HCl, pH 8.3, 50 mM KCl, 1.5 mM MgCl2, 0,001% Gelatine, 2,5 U Ampli-Taq-DNA-Polymerase (Perkin Elmer, Branchburg, New Jersey, USA)) pipettiert und nach folgendem Temperaturprogramm mittels des Thermocyclers "GenAmp 9700" von Perkin Elmer (auch alle weiteren PRC-Reaktionen wurden auf demselben Gerät durchgeführt) amplifiziert:
Initial: 5' 94°C
5 × der Zyklus: 94°C 30 sec, 52°C 30 sec und 72°C 30 sec
Terminal: 72°C 10 min.
5 µl dieses Ansatzes wurden in einem neuen 50-µl-Ansatz wie oben jedoch unter Verwendung der Primer 1098 und 1099
und nach folgendem Temperaturprogramm durchgeführt:
Initial: 5' 94°C
30 × der Zyklus: 94°C 30 sec, 56°C 30 sec und 72°C 30 sec
Terminal: 72°C 10 min.
5 µl dieses Ansatzes wurden mit 0,5 µg des Vektors pCR2.1 des TA-Cloning-Kits von Invitrogen nach Angaben des Herstellers ligiert und in E.coli INVαF' transformiert. Das neukonstruierte Plasmid wurde nach Standardmethoden isoliert und sequenziert; dabei wurde ein Aminosäureaustausch von L zu R an Position 35 des Procalcitonins gefunden.
(ii) C-Terminus
Nach Standardmethoden (alle als Standardmethoden beschriebenen Protokolle stammen aus "Current Protocols in Molecular Biology", 1995, Wiley & Sons, Inc. New York, USA) wurde aus 2 g humanem Plazentagewebe genomische DNA isoliert und als Template für die folgende PCR eingesetzt:
In einem 50-µl-Reaktionsansatz wurden laut Herstellerangaben zu dem Taq PCR Core-Kit Cat. No.: 201223 (Qiagen, Hilden, Deutschland) als Template 0,5 µg (1 µl) gen. hum. DNA, und als Primer je 1 µg der Primer 1100 und 1101 hinzu pipettiert
und nach folgendem Temperaturprogramm amplifiziert:
Initial: 3' 94°C
30 × der Zyklus: 94°C 30 sec, 45°C 30 sec und 72°C 30 sec
Terminal: 72°C 10 min.
5 µl dieses Ansatzes wurden mit 0,5 µg des Vektors pCR2.1 des TA-Cloning-Kits von Invitrogen nach Angaben des Herstellers ligiert und in E.coli INVαF' transformiert. Das neukonstruierte Plasmid wurde nach Standardmethoden isoliert und sequenziert; hierbei konnte das Vorliegen der Wildtypsequenz bestätigt werden.
(iii) Konstruktion des Expressionsplasmids
1 µg des Vektors pQE-30 (Qiagen) wurde mit den Restriktionsendonukleasen BamHI und HindIII (sämtliche Restriktionsendonukleasen wurden von Boehringer Mannheim, Mannheim, Deutschland, bezogen) geöffnet. Weiter wurde aus dem Plasmid pCR2.1, welches den N-Terminus enthielt, der N-Terminus mittels BamHI und HindIII (BamHI und HindIII waren artifiziell über die PCR eingeführt worden) ausgeschnitten, nach Standardmethoden isoliert und in den geöffneten Vektor pQE- 30 ligiert. Das Konstukt wurde isoliert und mittels BgIII und HindIII geöffnet (BgIII kommt natürlicherweise am 3'Ende des N-Terminus vor und konnte hier zur Kontruktion eingesetzt werden). Schließlich wurde aus dem Vektor pCR2.1., welcher den C-Terminus enthielt, der C-Terminus mittels BgIII und HindIII ausgeschnitten, nach Standardmethoden isoliert und in den mit BgIII und HindIII geöffneten Vektor pQE-30, welcher schon den N-Terminus enthielt, ligiert. Der das korrekte Plasmid enthaltende Klon wurde identifiziert und das Konstrukt durch Sequenzierung verifiziert. Das von BamHI bis HindIII reichende, für die Konstruktion verwendete Insert ist in Fig. 4, die natürliche humane pCT-Sequenz in Fig. 5 gezeigt.
2. Expression von Procalcitonin
Die Expression von Procalcitonin wurde zunächst im Kleinstmaßstab von 1 ml durchgeführt:
1 ml LB-Medium (Current Protocols in Molecular Biology), welches 50 µg Ampicillin (Sigma, Deisenhofen, Deutschland) enthielt, wurde mit einer Einzelkolonie des Expressionsplasmids im E.coli-Stamm JM109 angeimpft und bei einer OD600 von 0,4 mit 1 mM IPTG (Isopropyl-Thio-galaktosid, Sigma) für 2 h induziert.
Unerwarteterweise wurde dabei eine starke Expression des Fusionsproteins von humanem pCT mit dem N-Teminus des pQE-Vektors MRGSHHHHHHGS bei Analyse des Gesamtproteins der Kultur in einem Coomassie-gefärbten PAGE-Gel (Current Protocols in Molecular Biology) gefunden.
Hierauf wurde die Expression in einem größeren Maßstab nach Standardbedingungen durchgeführt, d. h. von einem Einzelklon wurde eine Übernachtkultur in 100 ml LB-Medium, welche 50 µg/ml Ampicillin enhielt angelegt und bei 37°C geschüttelt. Diese stationär gewachsene Kultur wurde 1 : 50 in 1 l frisches LB-Medium (Ampicillin 50 µg/ml) verdünnt, weiter bei 37°C geschüttelt und bei einer OD600 von 0,6 mit 1 mM IPTG für 3 h induziert.
Überraschenderweise wurde dabei ein drastischer Einbruch bzw. eine völlige Einstellung der Expression des Fusionsproteins festgestellt. Dieses negative Ergebnis ließ sich reproduzieren, was darauf schließen läßt, daß das Fusionsprotein für E.coli toxisch wirkt und sehr schnell eine Selektion auf Mutanten erfolgt, die das Fusionsprotein nicht oder nur sehr schlecht exprimieren. Es wurde daher versucht, die Expression zu optimieren.
Variiert wurde dabei der Expressionsstamm (JM109, M15, BL21 und W3110 (Stratagene, LaJolla, USA), die Stärke des Selektionsdrucks über die Variation der Ampicillin-Konzentration, die Stärke der Induktion über Variation des Induktors IPTG und die Expressionsdauer durch Verfolgung des zeitlichen Verlaufs der Induktionsstärke nach der Induktion.
Gefunden wurden dabei die folgenden optimalen Parameter:
Frisch mit dem Expressionsplasmid transformierte JM109 werden über Nacht bei 37°C unter Schütteln in LB-Medium mit 100 µg/ml Ampicillin angezogen und dann 1 : 50 in 1 l frischem LB-Medium (Ampicillin 100 µg/ml) verdünnt und weiter bei 37°C geschüttelt, und bei einer OD600 von 0,4 mit 2 mM IPTG für 3 h induziert.
Bei Einhaltung dieser optimierten Bedingungen wurden reproduzierbar ca. 13 mg Fusionsprotein aus 1 l Kultur nach einer Reinigung unter nativen Bedingungen über Metallaffinitätschromatographie nach Angaben des Herstellers (Talon Metal Affinity Resin, Clontech, Palo Alto, USA) und anschließender Gelfiltration über SuperdexTM 75 HiLoad (Amersham Pharmacia), erhalten.
3. Aminoterminale Sequenzierung
Die aminoterminale Sequenz des rekombinaten, humanen Procalcitonins wurde durch automatischen Edmanabbau an einem Applied-Biosystems-477A-Sequenzer bestimmt.
Die gefundene, aminoterminale Sequenz ist nach der Sequenz des pQE-Vektors identisch zu der gefundenen von pCT aus einem humanen Schilddrüsentumor (J. M. Conlon et al. (1988), Biochm. J. 256: 245-259) (s. Tabelle 1).
Tabelle 1
Aminoterminale Sequenz von humanen pCT und rekombinanten humanen pCT
4. Massenspektrometrische Bestimmung der relativen Molekülmasse
Die Bestimmung der relativen Molekülmasse des hergestellten, rekombinanten Procalcitonins erfolgte mittels Elektrospray-Massenspektrometrie. Das nach Expression und Aufreinigung erhaltene, rekombinante pCT wurde gegen destilliertes Wasser dialysiert und in einer Konzentration von 50 µg/ml in Methanol/Wasser/­ Essigsäure (50/50/0.1) vermessen (Orifice-Spannung 90 V; Ionenspray-Voltage 5000 V).
Die aus dem erhaltenen Spektrum berechnete, mittlere Molekülmasse von rekombinanten humanen pCT beträgt 14235 ± 2 Dalton.
Das Ergebnis ist in sehr guter Übereinstimmung mit der auf Basis der theoretischen Aminosäuresequenz (J. M. Conlon et al. (1988), Biochem. J., 256: 245-250) und unter Berücksichtigung des pQE-Vektor-Fusionanteils (pQE-Vektor: MRGSHHHHHHGS) und des Aminosäurenaustauschs an Position 35 (L zu R) berechneten theoretischen Masse von 14239 Dalton und bestätigt somit die Expression von rekombinanten humanen pCT.
5. Bestimmung der Reaktivität im LUMItest® PCT
Der LUMItest® PCT (B. R. A. H. M. S. Berlin) ist ein immunoluminometrischer Assay zur Bestimmung von Procalcitonin. Dabei werden zwei monoklonale Antikörper, die das Procalcitonin an zwei verschiedenen Stellen (dem Calcitonin- und dem Katacalcin- Anteil) binden, eingesetzt.
Nach Durchführung des Tests gemäß Testbeschreibung des Herstellers werden die Lumineszenzsignale in einem dafür geeigneten Luminometer ermittelt. Die Größe des Lumineszenzsignals ist der PCT-Konzentration der jeweiligen Probe direkt proportional. Über die Lumineszenzsignal-Werte der mitgeführten Standards läßt sich eine Standardkurve erstellen, an der die unbekannte Procalcitonin- Konzentration der Probe abgelesen werden kann.
Das nach Expression und Aufreinigung erhaltene, rekombinante pCT wurde in zwei verschiedenen Verdünnungen im LUMItest® PCT, nach Arbeitsanleitung des Herstellers, bestimmt (siehe Tabelle 2).
Tabelle 2
An einem BeriLux®-Analyzer-250 bestimmte Meßwerte (RLU = Relative Light Units)
Unter Berücksichtigung der beiden eingesetzten Verdünnungen (1 : 10 000 und 1 : 100 000) errechnet sich für die beiden untersuchten Proben folgender pCT-Gehalt nach LUMItest® PCT.
Rek. PCT Verd 1: 0,5041 mg/ml
Rek. PCT Verd 2: 0,4463 mg/ml.
Diese Untersuchung untermauert die Identität des rekombinanten pCT mit humanen pCT und zeigt die Verwendbarkeit von rek. pCT zu Beispiel als Standard- und/oder Kontrollserenmaterial in einem diagnostischen Assay zur Bestimmung von humanen pCT.
6. Herstellung monoklonaler Antikörper gegen rekombinantes pCT (i) Immunisierung von Mäusen
BALB/c-Mäuse werden mit 20 µg rek. pCT in kompletten Freund'schen Adjuvants intraperitoneal immunisiert. Nach 4 Wochen erfolgt ein Booster mit 20 µg rek. pCT in inkompletten Freund'schen Adjuvants (Fa. ICN Biomedical GmbH, Eschwege, Deutschland) und nach 8 Wochen mit 20 µg rek. pCT ohne Freund'schen Adjuvants. Die letzten 3 Tage vor der Fusion werden die Mäuse intravenös mit je 20 µg rek. pCT geboostert.
(ii) Fusion
Nach dem Töten der Mäuse durch CO2-Inhalation wurden die Milzen entnommen und Einzelzellsuspensionen in serumfreien Dulbeccos modifiziertem Eagle-Medium (DMEM, Fa. CC Pro GmbH, Neustadt/W, Deutschland) hergestellt. Die Zellen wurden zentrifugiert (g-Zahl 652) und 2 × in DMEM gewaschen. Anschließend wurde die Zellzahl mittels Trypanblau-Färbung bestimmt. Zu etwa 108 Milzzellen wurden 2 × 107 Myelomzellen (Sp2/0) gegeben. Nach dem Zentrifugieren (g-Zahl 360) wurde der Überstand verworfen, 1 ml Polyethylenglycol-Lösung (PEG 4000, Fa. Merck, Eurolab, Bruchsal, Deutschland; ca. 50%ig in DMEM) auf das Zellpellet gegeben und nach Resuspension 1 Minute bei 37°C inkubiert. Anschließend wurde tropfenweise ca. 10 ml DMEM zugegeben und 2 bis 4 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert. Die fusionierten Zellen wurden abzentrifugiert (g-Zahl 326) und das Pellet in DMEM + 20% FKS (fötales Kälberserum, Fa. Biowithaker Europe, Verviers, Belgien) + HAT- Lösung (Fa. CC Pro GmbH, Neustadt/W, Deutschland) resuspendiert und in 24 Well- Zellkulturplatten (Fa. Costar) abgefüllt. Die ungefähre Zellkonzentration pro Well betrug 5 × 104 bis 5 × 106 Zellen.
2-3 Wochen später wurden die entstandenen Zellkolonien (Hybride) entnommen und in neue Kulturplatten überführt.
(iii) Bestimmung der Spezifität
Die Spezifität der in die Zellkultur abgegebenen Antikörper wurden in einem ersten Testschritt mit Hilfe von Immunisierungsantigen-beschichteten Mikrotiterplatten (Fa. Nung, Typ B), Beschichtung 0,2 µg/ml ≈ 0,003 µg/Vertiefung, getestet.
In jede Vertiefung der Mikrotiterplatte wurden 100 µl Zellkulturüberstand (Verdünnung 1 : 2) pipettiert und 1 Stunde bei +15 bis +25°C inkubiert. Nach zweimaligem Waschen der Platte mit Waschlösung-POD (OSEW; Fa. Dade Behring, Marburg, Deutschland) wurden in jede Vertiefung 100 µl anti-Maus IgG/F(ab)2-POD- Konjugat (Fa. Dade Behring, Marburg, Deutschland) eingefüllt und 1 Stunde bei +15 bis +25°C inkubiert. Nach weiterem zweimaligem Waschen der Platte wurde in jede Vertiefung 100 µl Chromogen-TMB-Lösung (Fa. Dade Behring, Marburg, Deutschland) eingefüllt und weitere 30 Minuten bei +15 bis +25°C inkubiert. Nach der Inkubation wurde in jede Vertiefung 100 µl Stopplösung POD (Fa. Dade Behring, Marburg. Deutschland) eingefüllt und die Mikrotiterplatte am BEP II (Behring-ELISA- Prozessor II) bei 450 nm ausgewertet.
In einem 2. Testschritt wurden die Hybride wie oben beschrieben überprüft mit Hilfe von Mikrotiterplatten (Fa. Nung, Typ B), die mit folgenden Peptiden beschichtet waren:
  • a) Rekombinantes humanes pCT (0,03 µg/Vertiefung)
  • b) Calcitonin human RSA-Konjugat (0,5 µg/Vertiefung, Fa, Bachem, Prod. Nr.: H- 2250)
  • c) Katacalcin human (PDN-21) RSA-Konjugat (0,5 µg/Vertiefung, Fa, Peninsula, Prod. Nr.: 6004)
  • d) Calcitonin N-Terminal Flanking Peptide RSA-Konjugat (0,5 µg/Vertiefung, Fa, Bachem, Prod. Nr.: H-3076) = humanes N-Procalcitonin
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 aufgelistet.
Tabelle 3
Bestimmung der Antikörperspezifität durch Auswertung der Mikrotiterplatten am BEP II (Behring-ELISA-Prozessor II) bei 450 nm.
(iv) Klonierung
Einzelne Zellen von Hybriden, die die erfindungsgemäßen Antikörper produzieren (Bindung an humanes pCT), wurden mit einem Mikromanipulator (Fa. Leitz, Wetzlar, Deutschland) kloniert.
(v) Bestimmung der Antikörpersubklasse
Die Subklasse des Antikörpers wird mittels IsoStripTM-Mouse Monoclonal Antibody Isotyping-Kit der Fa. Boehringer, Mannheim, Deutschland, bestimmt.
(vi) Produktion der Antikörper
Für die Produktion größerer Mengen der erfindungsgemäßen Antikörper werden die entsprechenden Zellklone in Rollerflaschen (Fa. Corning Costar, Bodenheim, Deutschland) überführt, und bis zum gewünschten Endvolumen bei +37°C expandiert. Danach wird die Rollerkultur-Suspension zur Entfernung der Zellen über 0,22 µm filtriert. Die jetzt zellfreie Antikörperlösung wird über Ultrafilter (Trenngrenze 30 Kilodalton) ankonzentriert und anschließend aufgereinigt.
(vii) Reinigung der Antikörper
Die erhaltene Antikörperlösung wird gegen 0,14 M Phosphatpuffer pH 8,6 umgepuffert und auf ein mit rProtein A Sepharose Fast Flow (Fa. Amersham Pharmacia) gefüllte Chromatographiesäule aufgetragen (pro 10 mg zu reinigender Antikörper werden 1 ml rProtein A Sepharose Fast Flow eingesetzt). Alle nicht gebundenen Komponenten werden durch Waschen der Säule mit 0,14 M Phosphatpuffer pH 8,6 entfernt. Der gebunde Antikörper wird mit 0,1 M Zitronensäure pH 3,0 von der Säule eluiert und gegen 0,05 M Natriumacetat + 0,5 M NaCl + 0,05 M Tris + 0,01% Natriumazid pH 7,0 dialysiert.
7. Nachweis von pCT in einer Probe (i) Bindung von MAK an Latexpartikel
An Latexpartikel, hergestellt nach EP-0246 446 mit einem Durchmesser von 250 bis 310 nm wurde jeweils ein erfindungsgemäßer monoklonaler Antikörper gegen Calcitonin und ein erfindungsgemäßer monoklonaler Antikörper gegen Katacalcin gebunden:
Das verwendete Latexpolymerisat wurde mit destilliertem Wasser auf einen Feststoffgehalt von 4 Gew.-% verdünnt. Die zu bindenden Antikörper wurden mit 0,05 M Natriumacetat + 0,5 M NaCl + 0,05 M Tris + 0,01% Natriumazid pH 7,0 auf einen Proteingehalt von 5 mg/ml verdünnt. 1 ml des obengenannten Polymerisats wurde mit 200 µl Antikörper-Lösung gemischt. Dann wurden 0,050 ml einer 20%igen Lösung von Tween 20 (Fa. Merck Eurolab, Darmstadt, Deutschland) hinzugegeben und das Ganze nochmals gemischt. Hierzu wurde 0,025 ml 1 N HCL zugegeben, so daß ein pH-Wert von ca. 3 erreicht wurde. Nach einer Inkubationszeit von 30 min. bei Raumtemperatur wurde 0,25 ml 1 M Phosphatpuffer pH 6,5 und 0,25 ml Natriumcyanborhydrid-Lösung (25 mg/ml) hinzugesetzt und gut durchgemischt. Anschließend erfolgte eine Inkubation von 1 Stunde bei Raumtemperatur.
Dieser Beladungsansatz wurde sodann 30 min. bei ca. 50 000 g zentrifugiert. Der Überstand wurde verworfen. Der Rückstand wurde in 4 ml Imidazolpuffer pH 8,1 (5 g/L Imidazol, 40 g/L Saccharose, 1 g/L Humanalbumin) resuspendiert. Anschließend erfolgte eine Ultraschall-Behandlung (Bronson Sonyfier B!%) für 30 Sekunden. Das so redispergierte Reagenz wurde im Volumenverhältnis 1 : 7,5 mit dem zuvor genannten Imidazolpuffer verdünnt und nochmals 30 Sekunden mit Ultraschall behandelt.
(ii) Herstellung eines Standards/Kontrolle
Der Proteingehalt des nach Expression und Aufreinigung erhaltenen rekombinanten pCT wurde mittels einer Proteinbestimmung nach Lowry et al. (1951, J. Biol.Chem. 193, 265-275) in der Präparation bestimmt. Zur Herstellung eines Standards wurde eine geeignete Menge dieser Präparation in phosphatgepufferter Kochsalzlösung mit 10 g/l Rinderserum-Albumin aufgenommen und der Gehalt an rekombinanten pCT berechnet.
(iii) Nachweis von pCT
Die nach Beispiel 7(i) durch Bindung des erfindungsgemäßen Antikörpers gegen Calcitonin und des erfindungsgemäßen Antikörpers gegen Katacalcin an Latexpartikel hergestellten Reagenzien wurden in einem Volumenverhältnis 1 + 1 gemischt und zur Messung von pCT in einem Standard und in Patientenseren am Behring-Nephelometer-Analyser (BNA, Dade Behring, Marburg, Deutschland) eingesetzt. Das gemischte Reagenz wird bei Mischung mit pCT-haltigen Proben agglutiniert. Die Intensität des Streulichts im BNA ist von der pCT-Konzentration der Probe abhängig, so dass durch Vergleich mit Verdünnungen eines Standards bekannter Konzentration die pCT-Konzentration in der Probe ermittelt werden kann. Die erforderlichen Verdünnungen des Standards mit N-Diluens (Dade Behring, Marburg, Deutschland) werden automatisch vom Behring-Nephelometer-Analyser erstellt. Das Messergebnis wird automatisch anhand einer Logit-log-Funktion berechnet. Zur Messung wurden 100 µl Probe oder Standard mit 100 µl N-Diluens (Dade Behring, Marburg, Deutschland) und mit 40 µl des gemischten Reagenz in der Reaktionskuvette gemischt und nach 12 min. die Veränderung des Meßsignals (in Bit) am BNA gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 zusammengefasst.
Tabelle 4
Standardkurve und Messung von Proben
8. Herstellung einer stabilen pCT-Lösung (i) Herstellen der pCT-Lösung
Zur Herstellung der insbesondere als Standard und/oder Kontrolle geeigneten pCT- Lösung wurde eine geeignete Menge des nach Expression und Aufreinigung erhaltenen rekombinanten pCT in verschiedenen Matrizes aufgenommen.
Matrix 1
Phosphatgepufferter Kochsalzlösung pH 7,2 + 1 g/l NaN3 + 40 g/l Polygeline (Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 125590) + 80000 KIE/I Antagosan® (Wirkstoff: Aprotinin, Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 122162).
Matrix 2
Phosphatgepufferter Kochsalzlösung pH 7,2 + 1 g/l, NaN3 + 40 g/l Polygeline (Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 125590) + 80000 KIE/I Antagosan® (Wirkstoff: Aprotinin, Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 122162) + 10 g/l Cholesterol, water soluble (Fa. Sigma, Best. Nr. C-1145).
Matrix 3
Lipoproteinfreies Human-Citratplasma (Herstellung gemäß Beispiel 4 von EP-0 606 616) + 1 g/l NaN3 + 80000 KIE/I Antagosan® (Wirkstoff: Aprotinin, Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 122162).
Matrix 4
Lipoproteinfreies Human-Citratplasma (Herstellung gemäß Beispiel 4 von EP-0 606 616) + 1 g/l NaN3 + 80000 KIE/I Antagosan® (Wirkstoff: Aprotinin, Hoechst Marion Roussel, Deutschland GmbH, Prod. Nr.: 122162) + 10 g/l Cholesterol, water soluble (Fa. Sigma, Best. Nr. C-1145).
(ii) Überprüfung der Stabilität
Zur Überprüfung der Stabilität der pCT-Lösung wurde diese bei +2°C bis +8°C eingelagert und nach unterschiedlich langen Lagerzeiten die Veränderung des Meßsignals (in Bit) im pCT-Nachweisverfahren gemäß Beispiel 7(iii) ermittelt. Die Ergebnisse sind in den Tabelle 5 zusammengefaßt.
Tabelle 5
Lagerstabilität von pCT-Lösungen
Ergebnis: Die auf der Matrix 2 basierende pCT-Lösung ist besonders stabil. Der Zusatz von Cholesterol fördert auch die Stabilität von pCT in Serum/Plasma-Matrix.

Claims (29)

1. Isoliertes, bevorzugt mit Hilfe gentechnischer Verfahren hergestelltes Polypeptid, enthaltend die Aminosäuresequenz von humanem Procalcitonin
2. Isoliertes, bevorzugt mit Hilfe gentechnischer Verfahren hergestelltes Polypeptid, enthaltend die Aminosäuresequenz
3. Isoliertes Polypeptid nach Anspruch 2, enthaltend die Aminosäuresequenz
4. Verfahren zur Herstellung von humanem Procalcitonin, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gen kodierend für ein Polypeptid, das die Aminosäuresequenz von humanem Procalcitonin enthält, in einen Vektor eingefügt wird; ein Wirtsorganismus mit diesem Gen-enthaltenden Vektor transformiert wird und das von dem Wirtsorganismus exprimierte Polypeptid isoliert wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 hergestellt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Wirtsorganismus eine menschliche, tierische, pflanzliche oder prokaryontische Zelle, bevorzugt eine E.coli.-Zelle, ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Vektor einen Fusionsanteil, bevorzugt Poly-Histidin, kodiert, welcher später eine einfache Aufreinigung des Procalcitonin-Fusionsproteins erlaubt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-7, dadurch gekennzeichnet, daß pQE- 30 als Vektor verwendet wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4-8, dadurch gekennzeichnet, daß zur Isolierung des Polypeptids Metallaffinitätschromatographie und/oder Gelfiltration eingesetzt werden.
10. Plasmid, enthaltend eine oder mehrere Nukleinsäuresequenzen, die eines oder mehrere der Polypeptide nach Anspruch 1-3 kodieren.
11. Plasmid nach Anspruch 10 mit der Hinterlegungsnummer DSM 13203
12. Tierische, pflanzliche, isolierte menschliche oder prokaryontische Zellen, dadurch gekennzeichnet, daß diese ein Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 exprimieren können.
13. Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 in einem pharmazeutisch verträglichen, sterilen Injektionsmedium.
14. Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 zur Verwendung als Diagnostikum, als Bestandteil eines Diagnostikums und/oder zur Herstellung eines Diagnostikums.
15. Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 zur Verwendung als Arzneimittel, als Bestandteil eines Arzneimittels und/oder zur Herstellung eines Arzneimittels.
16. Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 zur Verwendung als Immunogen zur Herstellung von Antikörpern.
17. Verfahren zur Herstellung von Antikörpern, dadurch gekennzeichnet, daß als Immunisierungsantigen ein oder mehrere Polypeptide gemäß einem der Ansprüche 1-3 und/oder ein oder mehrere Verfahrensprodukte gemäß einem der Ansprüche 4-9 als Immunogen verwendet werden.
18. Verwendung eines Polypeptids nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 in der Affinitätschromatographie.
19. Verwendung eines Polypeptids nach einem der Ansprüche 1-3 oder eines Verfahrensproduktes nach einem der Ansprüche 4-9 in einem Verfahren zum quantitativen oder qualitativen Nachweis eines Analyten, bevorzugt Procalcitonin oder gegen Procalcitonin gerichtete Antikörper.
20. Polypeptid nach einem der Ansprüche 1-3 oder Verfahrensprodukt nach einem der Ansprüche 4-9 assoziiert mit einer Festphase und/oder einer Komponente eines signalbildenden Systems.
21. Verwendung eines Polypeptids nach einem der Ansprüche 1-3 oder eines Verfahrensproduktes nach einem der Ansprüche 4-9 in Standards und/oder Kontrollen.
22. Testkit enthaltend ein oder mehrere Polypeptide nach einem der Ansprüche 1-3 und/oder ein oder mehrere Verfahrensprodukte nach einem der Ansprüche 4-9.
23. Kontrolle und/oder Standard, enthaltend ein oder mehrere Polypeptide nach einem der Ansprüche 1-3 und/oder ein oder mehrere Verfahrensprodukte nach einem der Ansprüche 4-9.
24. Lösung enthaltend ein oder mehrere Polypeptide nach einem der Ansprüche 1-3 und/oder ein oder mehrere Verfahrensprodukte nach einem der Ansprüche 4-9 und einen oder mehrere Sterinester der allgemeinen Formel I:
R1-O-(O)C-R2-C(O)-O-[CH2-CH2-O]n-CH2-CH2-OH Formel I,
worin n = 1-200 und
R1 = Sterin ist
R2 = aliphatischer oder aromatischer Ring mit 4 bis 8 C-Atomen, von denen mindestens eines durch N, S oder O ersetzt werden kann, oder eine geradlinige oder verzweigte Kette mit 0 bis 12 C-Atomen darstellt.
25. Lösung nach Anspruch 24, wobei R1 eine Verbindung der allgemeinen Formel II ist:
R4 und R5 H oder -CH3 sein können
R6 eine geradkettige oder verzweigte Kette mit 1 bis 12 C-Atomen, eine -OH oder = O Gruppe sein kann,
die Ringe A, B, C und D jeder für sich gesättigt, ungesättigt, oder aromatisch sein können
und, wenn R4 = -C(19)H3 ist, der Ring B zwischen C(9) und C(10) unter Ausbildung einer Doppelbindung zwischen C(9) und C(19) geöffnet sein kann.
26. Lösung nach Anspruch 24, wobei R1 ausgewählt ist aus der Gruppe: Cholesterin, Vitamin D3, Stigmasterin und Oestron.
27. Lösung nach einem der Ansprüche 24-26, wobei die Konzentration des Sterinesters 0.05 Gew.-% bis 5 Gew.-% beträgt.
28. Lösung nach einem der Ansprüche 24-27, wobei die Lösung zusätzlich Polygeline enthält.
29. Lösung nach Anspruch 28, wobei die Polygeline-Konzentration 0.1 Gew.-% bis 10 Gew.-% beträgt.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008040328A2 (de) 2006-10-01 2008-04-10 Brahms Aktiengesellschaft Diagnose von infektionen oder entzündungserkrankungen der atemwege und lunge assoziiert mit herzinsuffizienz
EP2378290A1 (de) 2006-11-12 2011-10-19 B.R.A.H.M.S GmbH Diagnose und Risikostratifizierung von Infektionen und chronischen Erkrankungen der Atemwege und Lungen mittels Pro-Vasopressin, insbesondere Copeptin oder Neurophysin II
EP3502706A1 (de) 2017-12-20 2019-06-26 B.R.A.H.M.S GmbH Workflow für risikobewertung und patientenmanagement unter verwendung von procalcitonin und midregional-proadrenomedullin

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008040328A2 (de) 2006-10-01 2008-04-10 Brahms Aktiengesellschaft Diagnose von infektionen oder entzündungserkrankungen der atemwege und lunge assoziiert mit herzinsuffizienz
US8465941B2 (en) 2006-10-01 2013-06-18 B.R.A.H.M.S. Gmbh Procalcitonin-based diagnosis of infections or inflammatory diseases of the respiratory tract in a patient with heart failure
EP2378290A1 (de) 2006-11-12 2011-10-19 B.R.A.H.M.S GmbH Diagnose und Risikostratifizierung von Infektionen und chronischen Erkrankungen der Atemwege und Lungen mittels Pro-Vasopressin, insbesondere Copeptin oder Neurophysin II
US8158368B2 (en) 2006-11-12 2012-04-17 B.R.A.H.M.S. Gmbh Diagnosis and risk stratification of infections and chronic diseases of the respiratory tract and lungs by means of provasopressin, particularly copeptin or neurophysin II
US10718783B2 (en) 2006-11-12 2020-07-21 Brahms Gmbh Diagnosis and risk stratification of infections and chronic diseases of the respiratory tract and lungs by means of provasopressin, particularly copeptin or neurophysin II
EP3502706A1 (de) 2017-12-20 2019-06-26 B.R.A.H.M.S GmbH Workflow für risikobewertung und patientenmanagement unter verwendung von procalcitonin und midregional-proadrenomedullin
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