DE102005046526A1 - Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie - Google Patents

Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie Download PDF

Info

Publication number
DE102005046526A1
DE102005046526A1 DE102005046526A DE102005046526A DE102005046526A1 DE 102005046526 A1 DE102005046526 A1 DE 102005046526A1 DE 102005046526 A DE102005046526 A DE 102005046526A DE 102005046526 A DE102005046526 A DE 102005046526A DE 102005046526 A1 DE102005046526 A1 DE 102005046526A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
sv2a
protein
acid sequence
seq
variant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102005046526A
Other languages
English (en)
Inventor
Christian Erich Prof. Dr. Elger
Armin Dr. Heils
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Rheinische Friedrich Wilhelms Universitaet Bonn
Original Assignee
Rheinische Friedrich Wilhelms Universitaet Bonn
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Rheinische Friedrich Wilhelms Universitaet Bonn filed Critical Rheinische Friedrich Wilhelms Universitaet Bonn
Priority to DE102005046526A priority Critical patent/DE102005046526A1/de
Priority to PCT/EP2006/066832 priority patent/WO2007036552A1/de
Publication of DE102005046526A1 publication Critical patent/DE102005046526A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/46Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates
    • C07K14/47Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans from vertebrates from mammals
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/68Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids
    • G01N33/6893Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing involving proteins, peptides or amino acids related to diseases not provided for elsewhere
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/106Pharmacogenomics, i.e. genetic variability in individual responses to drugs and drug metabolism
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/136Screening for pharmacological compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/156Polymorphic or mutational markers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158Expression markers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2800/00Detection or diagnosis of diseases
    • G01N2800/28Neurological disorders
    • G01N2800/2857Seizure disorders; Epilepsy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Cell Biology (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Variante des humanen synaptischen vesikulären Proteins SV2A ("SV2A-Variante") und Verfahren zum Nachweis dieser Variante und der dafür codierenden DNA. Dieser Nachweis ist zur Voraussage der Wirksamkeit von bestimmten Antiepileptika geeignet. Des weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zur Identifizierung von Wirkstoffen gegen Epilepsie, welche mit dieser SV2A-Mutante reagieren, sowie Verfahren zur Behandlung von Epileptikern, welche den Nachweis der SV2A-Variante umfassen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Variante des humanen synaptischen vesikulären Proteins SV2A („SV2A-Variante") und Verfahren zum Nachweis dieser Variante und der dafür codierenden DNA. Dieser Nachweis ist zur Voraussage der Wirksamkeit von bestimmten Antiepileptika geeignet. Des weiteren betrifft die Erfindung Verfahren zur Identifizierung von Wirkstoffen gegen Epilepsie, welche mit dieser SV2A-Mutante reagieren sowie Verfahren zur Behandlung von Epileptikern, welche den Nachweis der SVA2-Variante umfassen.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Neben dem Schlaganfall und den Kopfschmerzerkrankungen gehört die Epilepsie mit einer Lebenszeitprävalenz von ca. 2 Prozent zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen. Die Behandlung ist primär medikamentös. Etwa zwei Drittel der Patienten sind mit klassischen Antiepileptika (z.B. Carbamazepin) erfolgreich zu behandeln. Etwa ein Drittel der Patienten werden mit diesen Medikamenten nicht anfallsfrei und werden als „schwierig zu behandelnde" Patienten klassifiziert.
  • Bei diesen Patienten kommen seit einigen Jahren neuere Antiepileptika zum Einsatz. Hierzu gehört auch die Substanz Levetiracetam (LEV; (S)-α-Ethyl-2-oxopyrrolidinacetamid, Formel I) (Handelsname: Keppra, UCB Pharma), deren Synthese in EP-B-0162036 beschrieben wird.
  • Figure 00010001
  • LEV ist ein Ethylanalogon von Piracetam und wird insbesondere in der „add on"-Therapie schwer zu behandelnder Epilepsien verwendet. Viele der schwierig zu behandelnden Patienten werden durch den Einsatz von LEV anfallsfrei („Responder"), etwa 20 Prozent der Patienten zeigen jedoch überhaupt keine Wirkung im positiven Sinne („Non-Responder").
  • Im Gegensatz zu den klassischen Antiepileptika besitzt LEV keine breite Wirkung über verschiedene Rezeptoren und/oder Ionenkanäle, sondern nach dem heutigen Kenntnisstand entfaltet LEV seine Wirkung über eine Bindung an das Protein SV2A (Lynch, B. A. et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101:9861-9866 (2004)). Dieses Protein gehört zu einer Familie synaptisch vesikulärer Proteine, deren Funktion noch weitestgehend unbekannt ist. Man geht jedoch davon aus, dass SV2A eine wichtige Rolle bei der Freisetzung von Neurotransmittern spielt.
  • EP-A-1426768 beschreibt Verfahren zur Charakterisierung von SV2-Proteinen und zur Identifizierung von Verbindungen, welche die Aktivität von SV2A-Proteinen oder die Bindung von LEV an SV2-Proteine beeinflussen. Jedoch geht EP-A-1426768 nicht auf Fälle ein, in denen keine Bindung zwischen LEV und SV2-Proteinen stattfindet.
  • Es ist bis zum jetzigen Zeitpunkt völlig unklar, warum ein erheblicher Teil der Patienten, welche nicht auf die klassische Behandlung ansprechen, auch bei (ggf. zusätzlicher) Gabe von LEV keine positive Antwort zeigt. Zudem ist bislang nicht prognostizierbar, welche Patienten zu dieser Gruppe zählen könnten. Dies erschwert die Auswahl von LEV als Therapeutikum; insbesondere in solchen Fällen, in denen wegen selten auftretender Anfälle lange gewartet werden muss, um eine Respons oder Non-Respons feststellen zu können.
  • Ziel der vorliegenden Erfindung war daher die Bereitstellung eines Verfahrens, mit dem eine Bestimmung des Risikos bzw. eine Voraussage darüber ermöglicht wird, dass ein Epilepsiepatient, oder ein Patient mit einer anderen neurodegenerativen oder mit Anfällen verknüpften Erkrankung, nicht auf eine Therapie mit LEV oder einem Medikament mit demselben Wirkprinzip wie LEV anspricht.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass die Wirksamkeit (Respons, Non-Respons) von Levetiracetam genetisch determiniert ist und dass eine Punktmutation (Polymorphismus) in Intron 6 des humanen SV2A-Gens hierfür verantwortlich ist.
  • Die Erfindung betrifft somit
    • (1) ein Verfahren zur Feststellung des Risikos für einen Patienten mit einer neurologischen Erkrankung, insbesondere mit Epilepsie, nicht auf eine Therapie mit einem klassischen Antiepileptikum und/oder einem "add on" Antiepileptikum anzusprechen, welches den ex-vivo-Nachweis des Auftretens oder Fehlens einer Punktmutation von G nach A an Position 169 (bei inverser Numerierung des Introns 6 gemäß 1: Position -60) des in 1 gezeigten Intron 6 (SEQ ID NO:8 bzw. SEQ ID NO:9) des SV2A-Gens des Patienten umfasst;
    • (2) einen Testkit zur Durchführung des Verfahrens nach (1);
    • (3) ein Protein, das eine Splice-Variante des humanen SV2A-Proteins ist ("SV2A-Variante") und in dessen Aminosäuresequenz im Vergleich zum Wildtyp-SV2A-Protein derjenige Bereich fehlt, welcher durch das Exon 7 im nativen SV2A-Gen codiert wird, sowie Homologe und Fusionsproteine des genannten Proteins;
    • (4) eine isolierte Nukleinsäuresequenz, die für das Protein nach (3) codiert;
    • (5) einen Expressionsvektor, enthaltend eine wie in (4) definierte Nukleinsäuresequenz;
    • (6) eine Zelle, die mit dem Expressionsvektor nach (5) transformiert ist und/oder das Protein nach (3) heterolog exprimiert;
    • (7) einen nicht-menschlichen Organismus oder isoliertes Gewebe aus einem derartigen Organismus, der/das das Protein gemäß (3) exprimiert, oder der/das mit einer Nukleinsäuresequenz nach (4) oder dem Expressionsvektor nach (5) transfiziert oder transformiert ist;
    • (8) einen Antikörper, der (i) selektiv ist für ein Protein nach (3), nicht jedoch für ein Protein, dessen Aminosäuresequenz denjenigen Bereich enthält, welcher durch das Exon 7 oder die Exons 6 und 7 im nativen humanen SV2A-Gen codiert wird; oder (ii) selektiv ist für denjenigen Bereich, welcher durch das Exon 7 oder die Exons 6 und 7 im nativen humanen SV2A-Gen codiert wird;
    • (9) ein Verfahren zur Identifizierung von Substanzen, welche an die in (3) definierte SV2A-Variante binden, umfassend (i) die Inkubation einer Testsubstanz mit der isolierten SV2A-Variante, oder mit Zellen oder isoliertem Gewebe, welche die SV2A-Variante enthalten oder exprimieren, in vitro, oder Gabe einer Testsubstanz an einen Organismus wie in (7) definiert in vivo; und (ii) Nachweis einer Bindung zwischen dem SV2A-Protein und der Testsubstanz;
    • (10) einen Kit für das Verfahren nach (9), welcher isoliertes SV2A-Protein nach (3), eine Expressionsvektor nach (5) und/oder Zellen nach (6) umfasst;
    • (11) einen Wirkstoff, welcher zur Therapie von Anfallserkrankungen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, insbesondere von Epilepsie, geeignet ist und durch ein Verfahren nach (9) erhältlich ist;
    • (12) ein Verfahren zur Therapie von Anfallserkrankungen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, insbesondere von Epilepsie, umfassend (i) die Genotypisierung des Patienten hinsichtlich des SV2A, und (ii) die Auswahl geeigneter Wirkstoffe anhand des ermittelten Genotyps.
  • Kurzbeschreibung der Figuren
  • 1: SV2A-Genabschnitt, in dem der Polymorphismus gefunden wurde. Die Primer (grau unterlegte Bereiche) für die Amplifikation des Gensegments lagen in Intron 5 und Intron 8, die Sequenzierprimer (unterstrichene Bereiche) ebenfalls. Die Exons 6, 7 und 8 sind in Fettdruck wiedergegeben. Die Position des G/A SNP in Intron 6 ist durch grössere Schrift hervorgehoben.
  • 2: Ergebnis der gelelektrophoretischen Auftrennung von cDNA, die durch RT-PCR mit mRNA aus Patienten mit GG- oder GA-Genotyp mit Primern für die Exons 5 bis 9 von SVA2 hergestellt wurden (vgl. Bsp. 3). Während der GG-Genotyp (GG) nur die erwartete Wildtyp-Bande mit der korrekten Länge zeigt, sind in allen GA-Genotypen (GA) zwei weitere Banden (Del exon7 und Del exon6/7) mit kürzerer Sequenzlänge zu erkennen.
  • 3: Ergebnis der Genotypisierung (vgl. Bsp. 2). Es ergaben sich folgende Fragmentgrößen:
    Proben, die homozygot für den Wildtyp waren (GG): 136 bp/430 bp/490 bp
    Proben, die heterozygot waren (GA): 136 bp/430 bp/490 bp/566 bp
    Proben, die homozygot für die SV2A-Variante waren (AA): 490 bp/566 bp
  • Sequenzprotokoll – Freier Text
    Figure 00050001
  • Definitionen
  • Die Begriffe „nativ" und „Wildtyp" werden im Kontext der vorliegenden Anmeldung synonym verwendet. Sie bezeichnen dasjenige humane SV2A-Gen bzw. SV2A-Protein, das normalerweise natürlich vorkommt, also durch SEQ ID NO:1 bzw. SEQ ID NO:3 repräsentiert wird.
  • "Isoliert" ist eine Nukleinsäure oder ein Protein dann, wenn sie/es separat von demjenigen Organismus oder Gewebe vorliegt, in dem sie/es natürlicherweise vorkommt. Dies umfasst gereinigte native Nukleinsäuren und Proteine ebenso wie rekombinant oder chemisch hergestellte Nukleinsäuren und Proteine.
  • „Splice-Variante" bezeichnet eine Proteinvariante, deren Aminosäuresequenz vom Wildtyp-Protein darin abweicht, dass durch Splicing während der Translation ein oder mehrere Exons wegfallen. Diese Exons fehlen dann in der reifen mRNA und werden demzufolge nicht in die entsprechende Aminosäuresequenz übersetzt.
  • Im Falle einer erfindungsgemäßen SV2A-Splice-Variante („SV2A-Variante") fehlt in der der Variante zugrundeliegenden reifen mRNA zumindest das Exon 7, in einer bevorzugten Ausführungsform nur das Exon 7, in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform das Exon 6 und das Exon 7.
  • „Patient" bezeichnet grundsätzlich einen Menschen, welcher an Epilepsie oder einer anderen Anfallserkrankung oder neurodegenerativen Erkrankung erkrankt ist. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung eignet sich bevorzugt für Epilepsiepatienten.
  • „Homologe" der SV2A-Variante im Kontext der vorliegenden Erfindung sind Proteine, welche ausgehend von der Aminosäuresequenz des nativen SV2A (SEQ ID NO:3)
    • (i) bis zu fünf konservative Aminosäureaustausche aufweisen, und/oder
    • (ii) C- oder N-terminale Deletionen oder Additionen von bis zu 10 Aminosäuren haben, und/oder
    • (iii) innerhalb deren Aminosäuresequenz bis zu 5 einzelne oder konsekutive Aminosäurereste deletiert oder inseriert sind.
  • Bevorzugte Homologe sind solche, die nur eine der Veränderungen (i) bis (iii) gegenüber dem nativen SV2A aufweisen.
  • Der Begriff „Fusionsproteine" umfasst Proteine, welche neben einer Domäne enthaltend die erfindungsgemäße SV2A-Variante eine weitere Domäne mit einem funktionalen Protein („weitere Domäne") enthalten. Diese Domänen sind entweder über einen Linker oder direkt miteinander verknüpft. Die „weitere Domäne" enthält dabei keine Sequenz, welche von Exon 7 oder Exon 6 und Exon 7 des humanen SV2A-Gens codiert wird.
  • Detaillierte Beschreibung der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung beruht auf dem überraschenden experimentellen Befund, dass das Gen, welches für SV2A kodiert, für die unterschiedliche LEV-Respons in Epilepsie-Patienten verantwortlich ist. Sie wird im folgenden am Beispiel des SV2A-Gens von Epilepsie-Patienten, welche auf das „add-on"-Antiepileptikum LEV ansprechen bzw. nicht ansprechen, näher beschrieben. Dies soll jedoch die Erfindung nicht auf genau diesen einen Aspekt einschränken.
  • Insbesondere ist im Verfahren nach (1) das erwähnte Antiepileptikum zwar in der bevorzugtesten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung Levetiracetam (LEV; (S)-α-Ethyl-2-oxo-pyrrolidinacetamid). Jedoch kann das besagte Antiepileptikum in einer weniger bevorzugten Ausführungsform auch ein anderes Piracetam-Analogon als LEV sein. Geeignete Piracetam-Analoga sind dabei ausgewählt aus Verbindungen der Struktur II
    Figure 00070001
    worin R' und R unabhängig voneinander ausgewählt sind aus H, C1-C3-Kohlenwasserstoffketten, n 0, 1 oder 2 ist, und die Ring-C-Atome (bis auf das Carbonylatom) substituiert sind mit R'.
  • Bevorzugt ist R' Wasserstoff, n = 0 und R Methyl oder Ethyl, ganz besonders bevorzugt ist R Ethyl.
  • Es wurde eine Kohorte von Patienten rekrutiert, welche unterteilt wurde in Responder („R") und Non-Responder („NR"). Das SV2A-Gen beider Gruppen wurde abschnittsweise durch Sequenzierung auf Sequenzvarianten analysiert (Bsp. 1). Durch Sequenzierung des Gens konnte schließlich im Intron 6 ein Polymorphismus identifiziert werden, nämlich die Gegenwart eines A (SEQ IND NO:9; variantes Intron 6) statt des Wildtyp-Nukleotids G (SEQ ID NO:8; Wildtyp-Intron 6) in Position 169 (-60) des Introns 6 (IVS6-60G>A) (Bsp. 1; 1).
  • Die Patienten ließen sich danach in 3 unterschiedliche SV2A-Genotypen unterscheiden: homozygot GG („GG-Genotyp", „GG"), heterozygot GA („GA-Genotyp", „GA"), und homozygot AA („AA-Genotyp", „AA") an Position 169 (-60) des Introns 6 des nativen SV2A.
  • Eine Assoziationsstudie zeigte, dass der GG-Genotyp signifikant mit positiver Respons assoziiert ist, wohingegen der GA- und der AA-Genotyp mit Therapieversagen assoziiert ist (Tab. 1). Der homozygote AA-Genotyp ist sehr selten und wurde nur bei NR beobachtet.
  • Tab. 1: Genotyp-Häufigkeit von GG, GA und AA. Getestet wurden 224 Responder (R) und 140 Non-Responder (NR). χ2 = 8,943; Freiheitsgrade (dF) = 2; Signifikanz (p) = 0,00072; Relatives Risiko (OR) = 4,2; Attributives Risiko (AR) = 32%
    Figure 00080001
  • Das Ergebnis der Assoziationsstudie zeigt, dass Träger des Genotyps GA oder AA ein 4,2-fach höheres Risiko tragen, auf eine Therapie mit LEV nicht positiv anzusprechen. Das attributive Risiko beträgt 32 %; würde der Polymorphismus nicht existieren, gäbe es also 32 % weniger Non-Responder.
  • Um der Frage nachzugehen, welcher Mechanismus auf molekulargenetischer Ebene dieser Beobachtung zugrunde liegt, wurden RT-PCR Experimente durchgeführt (Bsp. 3). Eine RT-PCR, welche den Bereich von Exon 5 bis 9 amplifizierte, ergab bei GG lediglich eine Bande, welche durch Sequenzierung als Wildtyp verifiziert werden konnte. Alle Träger des GA-Genotyps zeigten in individuell unterschiedlichem Ausmaß zusätzlich zur Wildtyp-Bande zwei zusätzliche Banden (2). Durch Sequenzierung wurde verifiziert, dass es sich hierbei um bislang nicht bekannte Splice-Varianten handelt, nämlich Varianten, in denen entweder das Exon 7 oder die Exons 6 und 7 deletiert waren („Del exon7" und „Del exon6/7"). Diese Deletionen führen zu einer Trunkierung des Proteins. Da es sich jedoch in beiden Fällen um „in frame"-Splice-Varianten handelt, kommt es nicht zu einem frameshift des Leserasters.
  • Der Polymorphismus G/A an bp 169 (-60) des Introns 6 von SV2A hat folglich Einfluss auf das mRNA-Splicing und führt so zu einer Trunkierung zumindest eines Teils der SV2A-Proteine in den Trägern der Genotypen GA und AA.
  • Aufgrund dieser Befunde ist davon auszugehen, dass die Assoziation des A-Allels mit Therapieversagen entweder auf eine verminderte Verfügbarkeit des Wildtyp-SV2a und damit eines verminderten Targets für LEV zurückzuführen ist oder darauf beruht, dass der Angriffspunkt von LEV durch die Trunkierung des SV2a in den Mutanten fehlt. Das Risiko, auf LEV nicht anzusprechen, ist bei Trägern der GA- und AA-Genotypen jedenfalls deutlich erhöht.
  • Durch diese Ergebnisse konnte erstmals auf molekularer Ebene ein pharmakogenetisch relevanter Befund zur Wirkung von LEV erhoben werden.
  • Dieses Ergebnis ist in zweierlei Hinsicht von besonderer Bedeutung:
    • 1. Die Genotypisierung dieses Polymorphismus kann zu einer besseren Einschätzung des individuellen Ansprechens von Patienten auf LEV führen und sogar eine Vorhersage der Therapierespons ermöglichen. Eine unnötige Einnahme von LEV kann somit vermieden werden.
    • 2. Bei der Entwicklung von Nachfolgesubstanzen kann angestrebt werden, das sich die Wirkung auch bei trunkiertem Protein entfaltet. Dazu bietet sich insbesondere die Verwendung des trunkierten Proteins in Testsystemen zum Screening von Wirkstoffkandidaten an.
  • Der Nachweis der Punktmutation im Verfahren gemäß Ausführungsform (1) erfolgt entweder auf DNA-, RNA- oder auf Proteinebene in einer Körperflüssigkeit oder einer Gewebeprobe des Patienten in vitro. Die Körperflüssigkeit ist dabei ausgewählt aus Blut, Speichel und Serum, und ist vorzugsweise venöses Vollblut. Das Gewebe ist ausgewählt aus Hirngewebe, Haut und Mundschleimhaut und ist bevorzugt Mundschleimhaut. Die Probe kann, insbesondere im Falle von Körperflüssigkeiten, direkt verwendet werden. Alternativ und bevorzugt wird die in der zu untersuchenden Probe enthaltene Nukleinsäure jedoch vor der Durchführung des Nachweis angereichert. Solch eine Anreicherung kann mit Standardmethoden zur Isolierung von DNA oder RNA erfolgen, wie z.B. durch Zelllyse, anschliessende Fällung der Nukleinsäure (bevorzugt durch Ethanolzugabe) und/oder chromatographische Reinigung der Nukleinsäure.
  • Die bevorzugte Nachweismethode auf DNA- oder RNA-Ebene im Verfahren nach (1) ist eine PCR mit geeigneten Primerpaaren oder ein Hybridisierungsassay mit einer geeigneten Sonde. Im Falle des Nachweises auf RNA-Ebene wird RT-PCR eingesetzt. Besonders geeignete Primerpaare für die PCR oder RT-PCR sind Paare, welche komplementär zu die Punktmutation flankierenden Sequenzen sind, vorzugsweise eine Länge von 15 bis 35 nt aufweisen und/oder mit Sequenzen in Exons 5 und 9 des nativen SV2A-Gens hybridisieren. Ganz besonders bevorzugt sind die in SEQ ID NOs:12 und 13, 10 und 11 sowie 13 und 14 gezeigten Primerpaare, insbesondere das Paar SEQ ID NO:12/13. Im Falle des Nachweises durch Hybridisierung kann jede Lehrbuch-Hybridisierungsmethode zum Nachweis von SNP eingesetzt werden. Besonders geeignete Hybridisierungssonden sind solche Sonden, die unmittelbar die entsprechende Punktmutation flankieren oder über der Punktmutation liegen. Eine oder mehrere dieser Hybridisierungssonden tragen weiterhin für den Nachweis geeignete Marker wie auf S. 12 definiert, z.B. Fluoreszenzmarker oder radioaktive Isotope.
  • Die bevorzugte Nachweismethode auf Proteinebene in Ausführungsform (1) ist der immunologische Nachweis der An- oder Abwesenheit der Punktmutation im SV2A-Gen. Dieser immunologische Nachweis erfolgt durch den Test auf An- oder Abwesenheit derjenigen Region des SV2A-Proteins, welche durch das Exon 7 oder durch das Exon 6 und 7 codiert wird, in einer wie oben definierten Körperflüssigkeit oder Gewebeprobe des Patienten in vitro. Die Probe kann, insbesondere im Falle von Körperflüssigkeiten, direkt verwendet werden. Alternativ wird das in der untersuchten Probe enthaltene Protein für den immunologischen Nachweis vor der Durchführung des Nachweis mit Standardmethoden wie z.B. Chromatographie angereichert.
  • Geeignete Testsysteme für einen immunologischen Nachweis im Verfahren nach (1) sind Standardimmunoassays, insbesondere ELISA. Bevorzugt wird als Antikörper für derartige Tests ein Antikörper, der entweder spezifisch ist für denjenigen Bereich des SV2A-Proteins, welcher durch Exon 7 im nativen SV2A- Gen codiert wird, oder welcher spezifisch ist für eine SVA2-Variante, welcher dieser durch Exon 7 codierte Bereich fehlt. Ganz besonders bevorzugt ist der Antikörper der Ausführungsform (8).
  • Dem Protein gemäß Ausführungsform (3) fehlt vorzugsweise in der Aminosäuresequenz zusätzlich der durch das Exon 6 im nativen SV2A-Gen codierte Bereich. Insbesondere ist das Protein gemäß (3) ein SV2A-Protein, in dem die Aminosäurereste 396–432 oder 396–462 des in SEQ ID NO:3 gezeigten Wildtyp-SV2A-Proteins deletiert sind, oder das vorzugsweise die Aminosäuresequenz von SEQ ID NO:5 oder SEQ ID NO:7 aufweist.
  • Die Nukleinsäuresequenz gemäß Ausführungsform (4) weist in einem bevorzugten Aspekt im Intron 6 an der Basenpaar-Position 169 (bei inverser Numerierung des Introns 6 gemäß 1: Position -60) eine Punktmutation von G nach A auf. Vorzugsweise umfasst diese Nukleinsäuresequenz die Sequenz SEQ ID NO:9 und wird besonders bevorzugt durch die SEQ ID NO:15 repräsentiert.
  • In einem alternativen bevorzugten Aspekt der Ausführungsform (4) ist die Nukleinsäuresequenz eine mRNA oder deren korrespondierende cDNA, welcher der Bereich des Exons 7 oder des Exons 6 und 7 des SV2A-Gens fehlt. Besonders bevorzugt kodiert dieser Nukleinsäuresequenz für die Proteine der SEQ ID NO:5 oder 7. Ganz besonders bevorzugt besitzt ist diese Nukleinsäuresequenz eine mRNA oder deren korrespondierende cDNA mit einer der Sequenzen der SEQ ID NO:4 oder 6.
  • Die Zelle gemäß Ausführungsform (6) ist bevorzugt eine Eukaryontenzelle, besonders bevorzugt eine Vertebratenzelle, ganz besonders bevorzugt eine Nagetierzelle.
  • Der Organismus oder das Gewebe in Ausführungsform (7) ist bevorzugt ein Vertebrat bzw. ein Vertebratengewebe, besonders bevorzugt ein Nagetier bzw. Nagetiergewebe. Ganz besonders bevorzugt sind Mäuse oder Ratten bzw. deren Gewebe.
  • Der Nachweis einer Bindung zwischen der SV2A-Variante und der Testsubstanz in Ausführungsform (9) erfolgt mit Standardmethoden zur Detektion von Substanz- Protein-Komplexen an fester Phase oder in Lösung. Derartige Methoden umfassen die Visualisierung mit Hilfe geeigneter Marker (wobei sowohl die Testsubstanz als auch die SV2A-Variante oder beide markiert sein können), die mit der Testsubstanz verknüpft sind, den Nachweis radioaktiv markierter Moleküle, den Nachweis mit Hilfe von Antikörpern, von Massenspektrometrie usw. "Marker" sind in diesem Zusammenhang all jene Stoffe, deren chemische oder physikalische Eigenschaften die Unterscheidung markierter und unmarkierter Substanz-Protein-Komplexe durch physikalische, chemische oder immunologische Methoden erlauben. Geeignete Markierungsmethoden sind unter anderem radioaktive Markierung, Markierungen mit fluoreszenten, lumineszenten oder chromophoren Verbindungen und die Markierung mit Haptenen (wie Psoralen oder DIG). Der Nachweis umfasst des weiteren die Detektion des Markers, also Szintillationszählung (z.B. per Phosphoimager); photooptische Messung (z.B. Fluoreszenzmessung) bzw. eine immunologische Detektion.
  • Das Verfahren nach Ausführungsform (9) ist insbesondere zur Identifizierung von Wirkstoffen zur Behandlung von Anfällen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, vor allem von Wirkstoffen zur Behandlung von Epilepsie, geeignet.
  • Die Genotypisierung im Verfahren (12) erfolgt vorzugsweise durch ein Verfahren wie in Ausführungsform (1) definiert.
  • Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Beispiele näher erläutert. Diese schränken den Schutzbereich der Erfindung jedoch nicht ein.
  • Beispiel 1: Identifikation der Sequenzvariante IVS6-60G>A in SV2A
  • Die Identifikation des SV2A-Polymorphismus erfolgte im Rahmen der Sequenzierung des SV2A-Gens auf der Suche nach Sequenzvarianten.
  • A) Untersuchte Patienten:
  • Es wurden 20 Responder („R") und 50 Non-Responder („NR") untersucht.
  • B) DNA-Isolierung:
  • Die DNA-Extraktion erfolgt aus venösem EDTA-Blut nach der Methode von Miller, S.A. et al., Nucleic Acids Res. 16:1215-1218 (1988).
  • Dabei wurden in mehreren Wasch- und Zentrifugationsschritten zunächst die Erythrozyten lysiert und verworfen. Anschließend wurden die Leukozyten chemisch aufgebrochen und die restlichen Zellbestandteile (Proteine, Lipide) abgebaut (Inkubation über Nacht bei 37 °C). Zur anschließenden Proteinfällung wurde eine gesättigte NaCl-Lösung zugegeben, diese Mischung wurde erneut zentrifugiert und die ausgesalzenen Proteine setzten sich ab. Die DNA befand sich im Überstand und fiel nach Zugabe von 100% Ethanol aus. Sie wurde heraus „gefischt" und nach einem kurzen Schwenk in 70% Ethanol in TE-Puffer aufgenommen.
  • Im Detail umfasste die Methode folgende Schritte:
    • – 10 ml EDTA-Blut mit 40 ml Lysispuffer vermischt, 15–30 min auf Eis inkubiert
    • – Pelletieren der Leukozyten: Zentrifugation bei 1500 U/min für 15 min bei 4 °C
    • – Überstand dekantiert und das Pellet in 10 ml Lysispuffer resuspendiert
    • – erneute Zentrifugation bei 1500 U/min für 15 min bei 4 °C
    • – Überstand wieder dekantiert
    • – das Pellet in 5 ml Kernlysispuffer resuspendiert, danach 800 μl 10 %iges SDS (Sodiumdodecylsulfat) zugegeben, leicht gemischt, dann 200 μl Proteinase K zugegeben, gemischt
    • – über Nacht bei 37 °C inkubiert
    • – am nächsten Tag 3,2 ml gesättigte NaCl (6 M NaCl) zu den Ansätzen gegeben und kräftig geschüttelt
    • – Zentrifugation bei 4000 U/min für 15 min bei 20 °C
    • – den Überstand in ein neues Gefäß überführt, das Pellet verworfen
    • – erneute Zentrifugation bei 4000 U/min für 15 min bei 20 °C
    • – den Überstand in ein neues Gefäß überführt, das Pellet verworfen
    • – den Überstand mit dem zweifachen Volumen 100% Ethanol überschichtet und vorsichtig geschwenkt, die DNA herausgefischt
    • – kurzes Schwenken des Fadens in 70% Ethanol, den Faden an einem fusselfreien Tuch abgetupft und in ein 1,5 ml Eppendorf-Tube, welches 300 μl TE-Puffer enthielt, gegeben.
  • Bei 4 °C hatte die DNA sich nach einigen Tagen aufgelöst und die Konzentration konnte photometrisch bestimmt werden. Dafür wurde die gelöste DNA im Verhältnis 1:20 mit TE-Puffer gemischt und die Extinktion dieser Lösung im Photometer bei 260 nm gemessen. Die DNA-Konzentration lag normalerweise zwischen 300–1000 ng/μl (bei ca. 10 ml EDTA-Blut). Aus diesen DNA-Lösungen wurden dann Verdünnungen in der Konzentration 10 ng/μl hergestellt.
  • C) PCR
  • Die PCR-Amplifikation der SV2A-Genabschnitte erfolgte Exon für Exon mit angrenzenden Intron-Abschnitten mit dafür geeigneten Primern; Intron 6 wurde wegen seiner Kürze ganz amplifiziert.
  • Die Primer für die Amplifikation desjenigen Segmentes, in welchem der Polymorphismus lokalisiert war, lagen in Intron 5 und Intron 8 (1). Die Sequenz des Forward-Primers lautete: 5' ttc aga gtg gtg agt gca tgc 3' (SEQ ID NO:12), die des Reverse-Primers: 5' ctg gtc agc cta cag tac aag 3' (SEQ ID NO:13).
    PCR-Bedingungen: Two-step PCR:
    RedTaq 50 μl-Volumen: 25μl RedTaq Ready Mix, 11μl Wasser, je 2 μl Primerverdünnung (10 pmol/μl), 10 μl DNA-Verdünnung (10 ng/μl).
    Annealing: 62°C für 10 Zyklen, 60°C für 30 Zyklen
    Elongation: 1 min 30 s. Das PCR-Produkt war 1056 bp groß.
  • Figure 00140001
  • D) Sequenzierung
  • Die Sequenzierung beider Stränge der so amplifizierten Abschnitte des SVA2-Gens (Quiagen, Deutschland) erfolgte mit den folgenden Sequenzierprimern:
    Forward-Primer: 5'-tta gtg tcc tgt gac tac aga agc-3' (SEQ ID NO:14)
    Reverse-Primer (identisch mit dem Reverse-Primer der PCR): 5'-ctg gtc agc cta cag tac aag-3' (SEQ ID NO:13).
  • Es konnte im Intron 6 ein Polymorphismus identifiziert werden (IVS6-60G>A), nämlich ein Austausch des nativen G gegen A an Position 169 (-60) (SEQ ID NO:8, native Intron 6-Sequenz; SEQ ID NO:9, variante Intron 6-Sequenz).
  • Beispiel 2: Genotypisierung von Patienten
  • A) Untersuchte Patienten:
  • Es wurden 224 Responder („R") und 140 Non-Responder („NR") untersucht.
  • B) DNA-Isolierung:
  • Die DNA-Extraktion erfolgt wie in Bsp. 1B beschrieben aus venösem EDTA-Blut nach der Methode von Miller, S.A. et al., Nucleic Acids Res. 16:1215-1218 (1988).
  • C) PCR:
  • Für die Amplifizierung des SV2A-Gens wurde der „REDTaq Ready Mix PCR Reaction Mix mit MgCl2" (Sigma, Deutschland) nach Herstellerangaben verwendet.
  • Untersucht wurde der SNP (single nucleotide polymorphism) IVS6-60 G>A im SV2A-Gen. Die verwendeten Primer lagen in Intron 5 und Intron 8:
    Primer forward: 5' ttc aga gtg gtg agt gca tgc 3' (SEQ ID NO:12)
    Primer reverse: 5' ctg gtc agc cta cag tac aag 3' (SEQ ID NO:13)
    Erwartete (und erhaltene) Fragmentgröße: 1056 bp
    Two-step PCR (Annealing-Temperatur: 62 °C für 10 Zyklen, dann 60 °C für 30 Zyklen; Verlängerungsphase bei 72 °C) wurde nach Herstellervorschrift mit Ready Mix Red Taq PCR Reaction Mix von Sigma durchgeführt. Im Detail:
    Figure 00150001
    Figure 00160001
  • Die PCR-Produkte wurden anschließend auf ein 2%iges Agarose-Gel (8 g Agarose auf 400 ml TBE-Puffer und 30 μl Ethidiumbromid) aufgetragen. Der REDTaq Ready Mix beinhaltet bereits einen Loading Buffer zum Auftrag auf das Gel. Außerdem wurde ein Längenmarker mit aufgetragen, der zur Abschätzung der Fragmentlänge diente. Die angelegte Spannung betrug 170 V (93 mA), Laufzeit ca. 45 min. Anschließend wurde das Gel unter UV-Licht fotografiert.
  • D) Verdau und Gelelektrophorese:
  • Die durch die PCR amplifizierte DNA wurde nach Herstellervorschrift mit Bsp 143 II (MBI Fermentas) bei 37 °C über Nacht verdaut.
  • Dieses Restriktionsenzym schneiden in SV2A nur die native, nicht jedoch die durch den SNP veränderte Sequenz: Bsp143II schneidet an der Erkennungsstelle 5' PuGCGCPy3'. Die native Sequenz, in welcher der SNP liegt, lautet: 5' GGCGCC3'. Mit SNP lautet die entsprechende Sequenz: 5' GGCACC3'. Bei denjenigen Patienten, die den SNP nicht tragen, schneidet das Enzym also das PCR-Produkt, während das PCR-Produkt bei Patienten, die den SNP besitzen, nicht geschnitten wird. Da die Erkennungssequenz des Enzyms in dem für die RT-PCR ausgewählten Fragment noch ein weiteres Mal vorkommt, werden alle PCR-Fragmente mindestens einmal geschnitten. Die PCR-Produkte der Patienten, die den SNP nicht tragen, werden zweimal geschnitten.
  • Für den Verdau wurden je 10 μl des PCR-Produkts mit 0,25 μl BSP 143II, 1,5 μl Tango-Puffer (10 mM TrisHCl (pH 7,5), 250 mM KCl, 1 mM DTT, 0,1 mM EDTA, 0,15 % Triton®X-100, 0,2 mg/ml BSA, 50 % Glycerin) und 3,25 μl Wasser vermischt und für mindestens 2 Stunden bei 37 °C inkubiert. Anschließend wurden diese Ansätze wie bei der PCR beschrieben auf ein Agarosegel aufgetragen. In diesem Fall wurde jedoch ein 3%iges Agarosegel (12 g Agarose auf 400 ml TBE-Puffer) benutzt, um eine bessere Auftrennung der Banden zu erreichen.
  • Es ergaben sich folgende Fragmentgrößen (vgl. 3):
    Proben, die homozygot für den Wildtyp waren (GG): 136 bp/430 bp/490 bp
    Proben, die heterozygot waren (GA): 136 bp/430 bp/490 bp/566 bp
    Proben, die homozygot für die SV2A-Variante waren (AA): 490 bp/566 bp
  • Beispiel 3: RT-PCR zur Herstellung von cDNA des Bereichs zwischen Exon 5 und Exon 9 von SV2A und Identifizierung des Polymorphismus in Intron 6 des SV2a-Gens
  • A) RNA-Isolierung aus Vollblut
  • RNA-Isolierung aus Vollblut wurde mit dem QIAamp® RNA Blood Mini Kit soweit im folgenden nicht anders angegeben nach Herstelelrangaben durchgeführt. Das verwendete Vollblut stammte von 20 „GA"-Genotypen und 20 „GG"-Genotypen.
  • Maximal 1,5 ml EDTA-Blut wurden mit 7,5ml Erythrozyten-Lysis (EL) Puffer in einem 50 ml Zentrifugenröhrchen vermischt und 10 Minuten auf Eis inkubiert. Die intakten Leukozyten wurden danach in einer Kühlzentrifuge pelletiert (10 min bei 4 °C und 400 × g). Nach der Zentrifugation wurde der Überstand abgegossen, das Leukozytenpellet in 3 ml EL-Puffer resuspendiert und anschließend unter den gleichen Bedingungen erneut zentrifugiert.
  • Der Überstand wurde verworfen, das Pellet mit wenigen Millilitern PBS (phosphate buffered saline; 1,09 g/l Na2HPO4, 0,32 g/l NaH2PO4, 9 g NaCl, pH 7,2) gewaschen. Durch die anschließende Zugabe von 600 μl des β-Mercaptoethanol-haltigen Puffers RLT und das wiederholte Aufziehen in der Pipette wurden die Leukozyten lysiert.
  • Die zähe Lösung wurde zur weiteren Homogenisierung auf eine QIAshredder-Säule gegeben, in einer Tischzentrifuge zentrifugiert (2 min bei maximaler Geschwindigkeit) und im Anschluss mit 600 μl 70%igem Ethanol vermischt.
  • Die Mischung wurde auf eine QIAamp-Säule pipettiert, 30 sek bei mindestens 10000 rpm zentrifugiert und das Zentrifugat zusammen mit dem Auffanggefäß verworfen.
  • Die jetzt an die Säule gebundene RNA wurde mehrfach gewaschen:
    Dazu wurde die Säule in ein neues Auffanggefäß gestellt, mit 700 μl Puffer RW1 beladen und 30 Sekunden bei mindestens 10000 rpm zentrifugiert. Zentrifugat und Auffanggefäß wurden verworfen und die Säule in ein neues Auffanggefäß gesetzt. Die Säule wurde mit 500 μl RPE-Puffer beladen und unter den gleichen Bedingungen wie vorher zentrifugiert. Die Säule wurde dann in ein neues Auffanggefäß gestellt, mit weiteren 500 μl RPE-Puffer beladen und 3 min bei 13200 rpm zentrifugiert.
  • Die so gereinigte RNA wurde durch die Zugabe von 50 μl RNAse-freiem Wasser auf die Säule in ein 1,5 ml Eppendorfgefäß ausgespült.
  • Von der RNA-Lösung wurden 5 μl mit 95 μl HPLC-Wasser gemischt, die gesamten 100 μl Lösung in eine Messküvette pipettiert und der RNA-Gehalt der Lösung anschließend in einem Photometer gegen HPLC-Wasser als Abgleich bestimmt.
  • B) RT-PCR
  • RT-PCR wurde nach Herstellervorschrift mit dem QIAGEN® OneStep RT-PCR Kit durchgeführt.
  • Hierzu wurden pro Reaktion in einem 200 μl-PCR-Reaktionsgefäß auf Eis folgende Reagenzien gemischt:
    2,5 μl Puffer (5 ×)
    1,5 μl Forward Primer (200 μM)
    1,5 μl Reverse Primer (200 μM)
    1 μl dNTP (400 μM von jedem dNTP)
    1 μl Enyzm (Mischung aus einer Reversen Transkriptase und einer DANN-Polymerase)
    0,5 μg RNA
    ad 25 μl mit HPLC-Wasser
  • Die Reaktionsgefäße wurden vom Eis unverzüglich in den vorprogrammierten PCR-Thermocycler gestellt.
  • Das Programm der RT-PCR umfasste eine reverse Transkription mit einer sich direkt anschließenden Touch-Down-PCR. Das RT-PCR-Programm im Detail war wie folgt:
    Figure 00180001
    Figure 00190001
  • Verwendete Primersequenzen:
    • Forward Primer: 5'-GTTCTGCCTACCAGTTCCACAGCTG-3' (hybridisiert im Exon 5 des SV2A-Gens); SEQ ID NO:10
    • Reverse Primer: 5'-CCTGGAGATGGCGGATCATGTCAG-3' (hybridisiert im Exon 9 des SV2A-Gens); SEQ ID NO:11
  • C) Isolierung der DNA
  • Nach Beendigung des PCR-Programms wurden jeweils 5 μl der Reaktionsansätze mit 1 μl Loadingbuffer vermischt, in die Taschen eines 2%igen Agarose-Gels (8 g Agarose auf 400 ml TBE) pipettiert und gelelektrophoretisch bei 170 V und 93 mA eine Stunde lang aufgetrennt.
  • Anhand eines gleichzeitig mit auf das Gel aufgetragenen Größenstandards (DNA-Markers) konnte das Produkt nach Größe und Menge beurteilt werden.
  • Zur Detektion der entstandenen Banden wurde das Gel nach der Elektrophorese mit UV-Licht bestrahlt, wodurch die DNA aufgrund des eingelagerten Ethidiumbromids sichtbar wurde. Das Gel wurde zur Dokumentation wird fotografiert.
  • Mit einem Skalpell wurden unter UV-Licht diejenigen Bereiche aus dem Gel ausgeschnitten, welche sichtbare DNA-Banden enthielten. Die ausgeschnittenen Gelblöckchen wurden in ein 1,5 ml Eppendorfgefäß überführt und die DNA mit dem QIAquick®Gel Extraction Kit nach Herstellervorschrift aus dem Gel extrahiert.
  • Dazu wurden die Gelblöckchen in einem Eppendorfgefäß gewogen, mit der dreifachen Menge des Puffers QG versetzt und in einem Thermoblock bei 55 °C aufgeschmolzen.
  • Die entstandene Lösung wurde auf eine Säule pipettiert und durch anschließende Zentrifugation die DNA aus der Lösung an die Säule gebunden. Die DNA wurde anschließend in mehreren Waschschritten von Salzen und Gelresten befreit und in einem letzten Zentrifugationsschritt mit 35 μl HPLC-Wasser von der Säule in ein Eppendorfgefäß gespült. Die so isolierte DNA wurde für die anschließende Sequenzierung (siehe unten, Punkt D) verwendet.
  • Kontrolle der Reinigungsqualität: Von der gereinigten DNA-Lösung wurden 5 μl mit 5 μl Loadingbuffer versetzt und auf ein 2%iges Agarosegel aufgetragen. Nach einer halbstündigen, gelelektrophoretischen Auftrennung bei 170 V und 93 mA wurde unter UV-Licht die Qualität der Aufreinigung überprüft. Die Größe und Konzentration der DNA wurde anhand eines mitlaufenden Standards festgestellt. Das Ergebnis der RT-PCR ist in 2 wiedergegeben.
  • D) Sequenzierung
  • Die Sequenzierung der gereinigten DNA erfolgte bei Quiagen, Deutschland mit Sequenzierprimern repräsentiert durch SEQ ID NO:10 und SEQ ID NO:11, also denselben Primern, wie sie für die RT-PCR verwendet wurden (vgl. Punkt B).
  • Es folgt ein Sequenzprotokoll nach WIPO St. 25. Dieses kann von der amtlichen Veröffentlichungsplattform des DPMA heruntergeladen werden.

Claims (21)

  1. Verfahren zur Feststellung des Risikos für einen Patienten mit einer neurologischen Erkrankung, insbesondere mit Epilepsie, nicht auf eine Therapie mit einem klassischen Antiepileptikum und/oder einem "add on" Antiepileptikum anzusprechen, welches den ex-vivo-Nachweis des Auftretens oder Fehlens einer Punktmutation von G nach A an Position 169 des in 1 gezeigten Intron 6 (SEQ ID NO:8 bzw. SEQ ID NO:9) des SV2A-Gens des Patienten umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei (i) der Nachweis der Punktmutation auf DNA- oder RNA-Ebene durch eine PCR mit geeigneten Primerpaaren oder einen Hybridisierungsassay mit einer geeigneten Sonde erfolgt; und/oder (ii) der Nachweis der An- oder Abwesenheit der Punktmutation immunologisch auf Proteinebene erfolgt, wobei vorzugsweise ein Antikörper verwendet wird, der spezifisch ist für denjenigen Bereich des SV2A-Proteins, welcher durch Exon 7 oder Exon 6 und 7 im nativen SV2A-Gen codiert wird; und/oder (iii) der Nachweis in einer Körperflüssigkeit des Patienten, bevorzugt in venösem Blut, erfolgt; und/oder (iv) das Antiepileptikum ein Piracetam-Analogon, bevorzugt Levetiracetam (LEV; (S)-α-Ethyl-2-oxo-pyrrolidinacetamid) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Nachweis durch PCR erfolgt und hierfür ein Primerpaar verwendet wird, das komplementär zu die Punktmutation flankierenden Sequenzen ist, vorzugsweise eine Länge von 15 bis 35 nt aufweist und/oder mit Sequenzen in Exons 5 und 9 des nativen SV2A-Gens hybridisiert und besonders bevorzugt eines der in SEQ ID Nos:12 und 13, 10 und 11 oder 13 und 14 gezeigten Primerpaare ist.
  4. Testkit zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3.
  5. Protein, das eine Splice-Variante des humanen SV2A-Proteins ist ("SV2A-Variante") und in dessen Aminosäuresequenz im Vergleich zum Wildtyp-SV2A-Protein derjenige Bereich fehlt, welcher durch das Exon 7 im nativen humanen SV2A-Gen codiert wird, sowie Homologe und Fusionsproteine des genannten Proteins.
  6. Protein nach Anspruch 5, in dessen Aminosäuresequenz zusätzlich der durch das Exon 6 im nativen humanen SV2A-Gen codierte Bereich fehlt.
  7. Protein nach Anspruch 5 oder 6, in dem die Aminosäurereste 396–432 oder 396–462 des in SEQ ID NO:3 gezeigten Wildtyp-SV2A-Proteins deletiert sind, oder das vorzugsweise die Aminosäuresequenz von SEQ ID NO:5 oder SEQ ID NO:7 aufweist.
  8. Isolierte Nukleinsäuresequenz, die für das Protein nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 codiert.
  9. Nukleinsäuresequenz nach Anspruch 8, die zwischen den Bereichen, die den Exons 6 und 7 im nativen SV2A-Gen entsprechen, ein Intron enthält ("Intron 6"), dessen Anwesenheit zur Translation in die Splice-Variante nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 führt.
  10. Nukleinsäuresequenz nach Anspruch 9, worin das Intron 6 an der Basenpaar-Position 169 eine Punktmutation von G nach A aufweist, und wobei die Nukleinsäuresequenz vorzugsweise die Sequenz SEQ ID NO:9 umfasst und besonders bevorzugt durch die SEQ ID NO:15 repräsentiert wird.
  11. Nukleinsäuresequenz nach Anspruch 8, welcher der Bereich des Exons 7 oder der Exons 6 und 7 des nativen SV2A-Gens fehlt, wobei die Nukleinsäuresequenz bevorzugt durch die Sequenz der SEQ ID Nos:4 oder 6 oder durch die korrespodierende mRNA repräsentiert wird.
  12. Expressionsvektor, enthaltend eine wie in einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11 definierte Nukleinsäuresequenz.
  13. Zelle, die mit dem Expressionsvektor nach Anspruch 12 transformiert ist und/oder das Protein nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 heterolog exprimiert.
  14. Nicht-menschlicher Organismus oder isoliertes Gewebe aus einem derartigen Organismus, der/das das Protein nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7 exprimiert, oder der/das mit einer Nukleinsäuresequenz nach einem oder mehreren der Ansprüche 8 bis 11 oder dem Expressionsvektor nach Anspruch 12 transfiziert oder transformiert ist.
  15. Antikörper, der (i) selektiv ist für ein Protein nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, nicht jedoch für ein Protein, dessen Aminosäuresequenz denjenigen Bereich enthält, welcher durch das Exon 7 oder die Exons 6 und 7 im nativen humanen SV2A-Gen codiert wird; oder (ii) selektiv ist für denjenigen Bereich, welcher durch das Exon 7 oder die Exons 6 und 7 im nativen humanen SV2A-Gen codiert wird.
  16. Verfahren zur Identifizierung von Substanzen, welche an die in Ansprüchen 5 bis 7 definierte SV2A-Variante binden, umfassend (i) die Inkubation einer Testsubstanz mit der isolierten SV2A-Variante, oder mit Zellen oder isoliertem Gewebe, welche die SV2A-Variante enthalten oder exprimieren, in vitro, oder Gabe einer Testsubstanz an einen Organismus wie in Anspruch 14 definiert in vivo; und (ii) Nachweis einer Bindung zwischen dem SV2A-Protein und der Testsubstanz.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, das zur Identifizierung von Wirkstoffen zur Behandlung von Anfällen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, insbesondere von Wirkstoffen zur Behandlung von Epilepsie, geeignet ist.
  18. Kit für das Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, welcher isoliertes SV2A-Protein nach einem oder mehreren der Ansprüche 5 bis 7, eine Expressionsvektor nach Anspruch 12 und/oder Zellen nach Anspruch 13 umfasst.
  19. Wirkstoff, welcher zur Therapie von Anfallserkrankungen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, insbesondere von Epilepsie, geeignet ist und durch ein Verfahren nach Anspruch 16 oder 17 erhältlich ist.
  20. Verfahren zur Therapie von Anfallserkrankungen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonellen Störungen, insbesondere von Epilepsie, umfassend (i) die Genotypisierung des Patienten hinsichtlich des SV2A, und (ii) die Auswahl geeigneter Wirkstoffe anhand des ermittelten Genotyps.
  21. Verfahren nach Anspruch 20, wobei die Genotypisierung durch ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3 erfolgt.
DE102005046526A 2005-09-28 2005-09-28 Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie Withdrawn DE102005046526A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005046526A DE102005046526A1 (de) 2005-09-28 2005-09-28 Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie
PCT/EP2006/066832 WO2007036552A1 (de) 2005-09-28 2006-09-28 Variante des humanen sv2a-proteins und deren einfluss auf die therapieantwort bei epilepsie

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005046526A DE102005046526A1 (de) 2005-09-28 2005-09-28 Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005046526A1 true DE102005046526A1 (de) 2007-04-12

Family

ID=37672005

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102005046526A Withdrawn DE102005046526A1 (de) 2005-09-28 2005-09-28 Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102005046526A1 (de)
WO (1) WO2007036552A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2492354A1 (de) 2011-02-23 2012-08-29 Institut National De La Recherche Agronomique (INRA) Verfahren zur Identifizierung von Verbindungen zur Behandlung lichtempfindlicher Reflexepilepsie

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1426768A2 (de) * 2002-12-03 2004-06-09 Ucb S.A. Verfahren zur Identifizierung von Agenzien zur Behandlung von Anfällen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonalen Erkrankungen

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1426768A2 (de) * 2002-12-03 2004-06-09 Ucb S.A. Verfahren zur Identifizierung von Agenzien zur Behandlung von Anfällen, neurologischen Erkrankungen, Endokrinopathien und hormonalen Erkrankungen

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
CROWDER,K.M.,et.al.: Abnormal neurotransmission in mice lacking synaptic vesicle protein 2A (SV2A),In: PNAS,Vol.96,1999,S.15628-15373 *
CROWDER,K.M.,et.al.: Abnormal neurotransmission in mice lacking synaptic vesicle protein 2A (SV2A),In: PNAS,Vol.96,1999,S.15628-15373;
Homo sapiens synaptic vesicle glycoprotein 2A,mRNA Accession Numer: BC045111,18.Jul.2005 *
Homo sapiens synaptic vesicle glycoprotein 2A,mRNA Accession Numer: BC045111,18.Jul.2005;
LUKIW W.,et.al.: Synaptic and cytosketetal RNA message levels in sporadic Alzheimer neocortex. In: Alzheimer's Research,Vol.2/6, S.221-227 *
LUKIW W.,et.al.: Synaptic and cytosketetal RNA message levels in sporadic Alzheimer neocortex. In: Alzheimer's Research,Vol.2/6, S.221-227;
LYNCH,B.A.,et.al.: The synaptic vesicle protein SV2A is the binding site for the antiepileptic drug levetiracetam.In: PNAS,Vol.101,2004, S.9861-9866 *
LYNCH,B.A.,et.al.: The synaptic vesicle protein SV2A is the binding site for the antiepileptic drug levetiracetam.In: PNAS,Vol.101,2004, S.9861-9866;

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007036552A1 (de) 2007-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69333461T2 (de) VERFAHREN ZUM nachweis der Alzheimer Krankheit
DE69631540T2 (de) Materialien und methoden mit bezug zur identifizierung und sequenzierung des krebs-suszeptilitaetsgens brca2 und dessen anwendungen
DE602004007184T2 (de) Mittel und Verfahren zur Diagnose und Behandlung affektiver Störungen
DE602005004026T2 (de) Einen transkriptionsfaktor kodierendes humanes prädispositionsgen für autismus sowie dessen verwendungen
CH671776A5 (de)
DE60026150T2 (de) Diagnostika und therapeutika für osteoporose
DE60115349T2 (de) Polymorphismen im Gen für den humanen organischen Anionentransporter C (OATP-C)
DE60122673T2 (de) Methoden zur diagnose und behandlung von herzkrankheiten
DE69927846T2 (de) Verfahren für die feststellung von asthma suszeptibilität
EP0805204B1 (de) Nebenhoden-spezifisches Rezeptorprotein und dessen Verwendung
DE102005046526A1 (de) Variante des humanen SV2A-Proteins und deren Einfluss auf die Therapieantwort bei Epilepsie
DE60316161T2 (de) Neue kcnq-polypeptide und deren verwendung bei der diagnose von geisteskrankheiten
DE60319342T2 (de) Verfahren und kit zur beurteilung des ausbruchs von rheumatoider arthritis
EP1551873B1 (de) Agonisten und antagonisten des humanen duftstoffrezeptors or17-4 sowie verwendungen davon
EP1371729A2 (de) Verwendungen von TFF3 bindenden Substanzen zur Diagnose und Behandlung von Krebserkrankungen
EP1483588B1 (de) Screeningverfahren zum identifizieren protektiver substanzen für die behandlung neurodegenerativer und/oder ischämischer erkrankungen
DE69830169T2 (de) Nachweis und behandlung von krebs
EP0778347B1 (de) ATP- und Nukleinsäure-bindendes Protein mit Helikase- und ATPase Eigenschaften
Terzic et al. Effects of age and dexamethasone treatment on glucocorticoid response element and activating protein-1 binding activity in rat brain
WO1998011212A1 (de) Ptx-sensitive g-proteine, ihre herstellung und verwendung
EP1622940B1 (de) Analyse und verwendung von par 1 polymorphismen zur risikoabschätzung für kardiovaskuläre erkrankungen
DE19518931C1 (de) Nukleinsäure mit einem polymorphen Bereich eines B¶2¶-Bradykinin-Rezeptor-Gens
DE60038531T2 (de) Transporter organischer anionen der plazenta und dessen gen
AT502722B1 (de) Verwendung des interferon induzierten gens 12 (isg 12, ifi 27) zur modulation transkriptioneller aktivitäten von nuklearen rezeptoren
DE19817118C1 (de) Dyskerin und dafür codierende DNA-Moleküle, diese enthaltende Vektoren, Antikörper gegen Dyskerin und die Verwendung dieser Gegenstände

Legal Events

Date Code Title Description
OM8 Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law
R012 Request for examination validly filed

Effective date: 20120807

R120 Application withdrawn or ip right abandoned
R120 Application withdrawn or ip right abandoned

Effective date: 20150113