DE10143647A1

DE10143647A1 - New DNA sequences encoding antibody variable regions, useful for preparation of polypeptides for treatment, prevention and diagnosis of prion diseases

Info

Publication number: DE10143647A1
Application number: DE2001143647
Authority: DE
Inventors: Markus Moser; Bruno Oesch
Original assignee: Prionics AG
Current assignee: Prionics AG
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2001-09-05
Publication date: 2003-03-27
Also published as: EP1423520A2; WO2003025181A2; WO2003025181A3

Abstract

A DNA sequence (I) that encodes the variable region of an antibody (Ab) that binds to prion protein (PrP) contains at least one of four fully defined 330 or 324 base pair sequences given in the specification, or their fragments, that encode a polypeptide (II) able to bind PrP, is new. An Independent claim is also included for a polypeptide (II) having at least one region that: (a) binds PrP; and (b) is derived from (I), but excluding polypeptides that are identical with a chain from antibodies 6H4 and 15B3.

Description

Die Erfindung betrifft DNA-Sequenzen, die jeweils für variable Bereiche zweier unterschiedlicher, an PrP bindende Antikörper codieren. The invention relates to DNA sequences, each for variable regions of two encode different antibodies that bind to PrP.

Weiterhin betrifft die Erfindung Polypeptide, die ausgehend von den DNA- Sequenzen hergestellte, PrP-bindende Peptidbereiche aufweisen. The invention further relates to polypeptides which, starting from the DNA Sequences produced, PrP-binding peptide regions.

Für die Behandlung von Prionenerkrankungenn werden unterschiedliche Substanzen vorgeschlagen, wie z. B. Congo-Rot, Amphothericin, Pentosan Sulfat oder auch β-sheet brechende Peptide. Alle genannten Substanzen sind relativ unspezifisch und haben bislang den klinischen Verlauf höchstens verlangsamen, nicht aber aufhalten können. Different are used for the treatment of prion diseases Substances proposed, such as B. Congo red, amphothericin, pentosan sulfate or also β-sheet breaking peptides. All of the substances mentioned are relative unspecific and so far have at most slowed the clinical course, but cannot stop.

Antikörper gegen PrP sind dagegen spezifisch und erlauben weiterhin auch einen diagnostischen und präventiven Einsatz. Antibodies against PrP, on the other hand, are specific and continue to allow one diagnostic and preventive use.

Eine Optimierung herkömmlicher Antikörper für bestimmte Zwecke ist allerdings relativ schwierig. However, there is an optimization of conventional antibodies for certain purposes relatively difficult.

Aufgabe der Erfindung ist, die Herstellung und Optimierung von Polypeptiden, die an PrP binden, zu erleichtern. The object of the invention is the production and optimization of polypeptides, that bind to PrP.

Dies ist möglich mit den folgenden, erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen nach Anspruch 1: SEQ1

SEQ2

SEQ3

SEQ4

This is possible with the following DNA sequences according to the invention according to claim 1: SEQ1

SEQ 2

SEQ3

SEQ4

Die Erfindung ist nicht auf die in SEQ1-SEQ4 angegebenen DNA-Sequenzen beschränkt, sondern umfaßt auch damit homologe bzw. abgewandelte Sequenzen, solange auf Basis dieser Sequenzen Peptide bzw. Peptidabschnitte herstellbar sind, die an PrP binden. The invention is not based on the DNA sequences given in SEQ1-SEQ4 limited, but also includes homologous or modified sequences, as long as peptides or peptide sections can be produced on the basis of these sequences are that bind to PrP.

Die Ermittlung der erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen erfolgte ausgehend von zwei in der WO 98/37210 beschriebenen und dort mit 6H4 und 15B3 bezeichneten Antikörpern, die an unterschiedliche, in der WO 98/37210 spezifizierte Epitope auf dem Prionprotein binden. Insbesondere der Antikörper 6H4 könnte interessante, therapeutische Möglichkeiten eröffnen, da er an der Grenzfläche zwischen Prionproteindimeren bindet (Knaus et al.: "Nature Structural Biology", Volume 8, Seite 770; 2001) und im Zellkulturexperiment eine Prioneninfektion auflösen (Enari et al.: "PNAS", Vol. 98, Seiten 9295; 2001) sowie im Maus- Experiment eine Infektion verhindern kann (Heppner et. al.: "Science", Vol. 239, Nr. 5536 (im Druck)). The DNA sequences according to the invention were determined on the basis of two described in WO 98/37210 and there with 6H4 and 15B3 designated antibodies to different, specified in WO 98/37210 Bind epitopes on the prion protein. In particular, the antibody 6H4 could interesting therapeutic opportunities open up because it is at the interface binds between prion protein dimers (Knaus et al .: "Nature Structural Biology", Volume 8, page 770; 2001) and a prion infection in the cell culture experiment dissolve (Enari et al .: "PNAS", Vol. 98, pages 9295; 2001) and in the mouse Experiment can prevent infection (Heppner et. Al .: "Science", Vol. 239, No. 5536 (in press)).

Die Sequenzen wurden aus 6H4- und 15B3-Hybridoma-Zellen gewonnen, wie von Heppner et. al. in "Science", Vol. 239, Nr. 5536 (im Druck) beschrieben. The sequences were obtained from 6H4 and 15B3 hybridoma cells as described by Heppner et. al. in "Science", Vol. 239, No. 5536 (in press).

Die erfindungsgemäßen Sequenzen SEQ1 und SEQ2 codieren jeweils für variable Bereiche der Heavy- bzw- Light-Chain des Antikörpers 6H4. The sequences SEQ1 and SEQ2 each code for variable Areas of the heavy or light chain of the 6H4 antibody.

SEQ3 und SEQ4 codieren jeweils für variable Bereiche der Heavy- bzw. Light- Chain des Antikörpers 15B3. SEQ3 and SEQ4 each code for variable areas of heavy and light Chain of the 15B3 antibody.

Antikörper sind Immunglobuline, die aus zwei Proteinketten aufgebaut sind, die als Heavy- bzw. Light-Chain bezeichnet werden. Beide Ketten weisen bei den meisten Antikörpern übereinstimmende, konservierte Sequenzabschnitte auf. Daneben sind jeweils N-terminal auf der Heavy- und der Light-Chain variable Bereiche mit einer Länge von ca. 110 Aminosäuren enthalten, die für die spezifische Bindung des jeweiligen Antikörpers an ein bestimmtes Antigen verantwortlich sind. Antibodies are immunoglobulins that are made up of two protein chains that be called heavy or light chain. Both chains have the most antibodies match conserved sequence segments. In addition, N-terminals on the heavy and light chains are variable Areas with a length of approximately 110 amino acids contain the specific Binding of the respective antibody to a specific antigen responsible are.

Ausgehend von den erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen lassen sich in einfacher Weise Polypeptide herstellen, die PrP binden bzw. mindestens einen PrP- bindenden Teilbereich aufweisen. Starting from the DNA sequences according to the invention can be more easily How to produce polypeptides that bind PrP or at least one PrP have binding sub-area.

Die erfindungsgemäßen Polypeptide haben dabei gegenüber den bislang zur Verfügung stehenden Antikörpern den Vorteil, daß ihr Design gezielt auf einen bestimmten Zweck abgestimmt werden kann. The polypeptides according to the invention have been used up to now Available antibodies have the advantage that their design is targeted at one specific purpose can be coordinated.

Denkbar ist z. B. die Herstellung von Polypeptiden, die neben den von den DNA- Sequenzen codierten Bereichen weitere Bereiche mit speziellen Eigenschaften aufweisen. It is conceivable, for. B. the production of polypeptides which, in addition to the DNA Sequences encoded areas other areas with special properties exhibit.

Interessant ist in diesem Zusammenhang z. B. eine Optimierung im Hinblick auf die Überwindung der Blut-Hirn-Schranke, die man mit der Erfindung mit vielen unterschiedlichen Konstrukten auf einfache Weise durchführen kann. It is interesting in this context, for. B. an optimization with regard to overcoming the blood-brain barrier, which one with the invention with many can perform different constructs in a simple manner.

Außerdem lassen sich in einem erfindungsgemäßen Polypeptid selbstverständlich auch immunologische Eigenschaften unterschiedlicher Antikörper verbinden und dann entsprechend in therapeutischen oder diagnostischen Anwendungen testen. In diesem Zusammenhang ist z. B. eine Humanisierung von besonderem Interesse, als deren Ergebnis ein Antikörper entsteht, der im menschlichen Körper keine Abwehrreaktion hervorruft. Zur Humanisierung müssen lediglich eine oder mehrere der erfindungsgemäßen DNA-Sequenzen anstelle der variablen Region eines humanen Antikörpers eingefügt werden und der neue Antikörper mit herkömmlichen Methoden hergestellt werden. In addition, a polypeptide according to the invention can of course be used also combine immunological properties of different antibodies and then test accordingly in therapeutic or diagnostic applications. In this context, e.g. B. a humanization of particular interest, as a result, an antibody is produced that does not exist in the human body Defense response. Only one or several of the DNA sequences according to the invention instead of the variable region one human antibody are inserted and the new antibody with conventional methods.

Weiterhin interessant und mit der Erfindung leicht umsetzbar sind mögliche Modifikationen der Bindungseigenschaft der Polypeptide durch z. B. Austauschmodifikationen einzelner Aminosäuren und ganzer Bereiche oder auch die Kombination unterschiedlicher, erfindungsgemäßer DNA-Sequenzen oder Sequenzbereiche. Further interesting and possible with the invention are easy to implement Modifications of the binding property of the polypeptides by e.g. B. Exchange modifications of individual amino acids and entire areas or also the Combination of different DNA sequences or sequence regions according to the invention.

Aus obigem ergibt sich, daß die erfindungsgemäßen Polypeptide eine große Bandbreite abdecken, die von Modifikationen der bekannten Antikörper bis hin zu Peptidfragmenten reicht, die nur eine von einer oder mehreren der DNA- Sequenzen abgeleitete Peptidsequenz umfassen. It follows from the above that the polypeptides of the invention are large Covering the spectrum, from modifications of the known antibodies to to peptide fragments that only one of one or more of the DNA Sequences derived peptide sequence include.

Wie schon angesprochen, können die erfindungsgemäß hergestellten Polypeptide bei der Diagnose, der Prävention und der Therapie von Prionerkrankungen zum Einsatz kommen. SEQUENZPROTOKOLL

As already mentioned, the polypeptides produced according to the invention can be used in the diagnosis, prevention and therapy of prion diseases. SEQUENCE LISTING

Claims

1. DNA sequence coding for variable regions of antibodies which are linked to PrP bind, wherein the DNA sequence at least one of SEQ1 to SEQ4 specified sequences or at least a portion of these sequences contains and encodes polypeptides that bind PrP.

2. Polypeptide with at least one region that binds PrP, the PrP- binding region can be derived from one of the sequences according to claim 1, except polypeptides that are linked by a chain of antibodies 6H4 or 15B3 are identical.

3. Use of the polypeptides according to claim 2 for therapy, diagnosis or Prevention of prion diseases.