DE102006030366A1

DE102006030366A1 - Pharmazeutisches Mittel zur Behandlung des Parkinson-Syndroms und ein Verfahren zum Screening von Substanzen zur Verminderung der Parkinson-Symptomatik

Info

Publication number: DE102006030366A1
Application number: DE102006030366A
Authority: DE
Inventors: Ulrike Dr. Gimsa; Jeanette Henning; Arndt Prof. Dr. Rolfs; Reiner Prof. Dr. Benecke
Original assignee: Universitaet Rostock
Current assignee: Universitaet Rostock
Priority date: 2006-06-27
Filing date: 2006-06-27
Publication date: 2008-01-03

Abstract

Die Erfindung betrifft ein pharmazeutisches Mittel, das eine Substanz umfasst, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert. Das pharmazeutische Mittel wird zur Prophylaxe und Therapie des Parkinson-Syndroms verwendet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Screening von Substanzen, die Symptome des Parkinson-Syndroms vermindern.

Description

Die Erfindung betrifft ein pharmazeutisches Mittel, das eine Substanz umfasst, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert. Das pharmazeutische Mittel wird zur Prophylaxe und Therapie des Parkinson-Syndroms verwendet. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Screening von Substanzen, die Symptome des Parkinson-Syndroms vermindern.
Der Pathophysiologie des Parkinson-Syndroms liegt schwerpunktmäßig das Absterben dopaminerger Neurone in der Substantia nigra Aars compacta (SNc) zugrunde, was zu einer Depletion des Neurotransmitters Dopamin im Striatum führt. Dadurch gerät die komplexe Verschaltung der Basalganglien aus dem Gleichgewicht. Die Ausgabestrukturen der Basalganglien, der Globus pallidus internus (GPi) und die Substantia nigra Aars reticulata (SNr), werden von einem enthemmten und damit hyperaktiven Nucleus subthalamicus (STN) angetrieben, so dass sie selbst übermäßig hemmende Signale über den Thalamus zum motorischen Cortex senden. Die Folge sind die bekannten Bewegungsstörungen: Bradykinese, Akinese und Rigor, aber auch Tremor.
Die Therapie des Parkinson-Syndroms erfolgt bisher überwiegend symptomatisch und zielt meist auf eine Bereitstellung von Dopamin bzw. eine Aktivierung des Dopaminsignalwegs ab. Die Pharmakotherapie des Parkinson-Syndroms hat als Standard die Verabreichung von L-DOPA. Dieses Pharmakon ist jedoch bei längerem Gebrauch mit einem Wirkungsverlust verbunden und induziert unwillkürlich auftretende Bewegungen, so genannte Dyskinesien.
Eine andere therapeutische Option ist die Beeinflussung des glutamatergen Signalweges, z.B. durch Blockierung von Glutamatrezeptoren (Tintner & Jankovic, Curr. Opin. Neurol. 15, 467-476, 2002). Hintergrund hierfür ist die Hyperaktivität des STN. Diese Struktur benutzt Glutamat als Neurotransmitter und erregt damit die Ausgangsstrukturen der Basalganglien, GPi und SNr, hat aber auch Verbindungen zur SNc. Es wird angenommen, dass dieses Glutamat, welches neurotoxisch wirken kann, zu einer zusätzlichen Schädigung der dopaminergen Neurone der SNc beiträgt.
Es ist des weiteren durch Limousin et al., Lancet 345, 91-95, 1995, bekannt, dass chirurgische Verfahren, wie z.B. Läsionen einzelner Basalganglien oder deren elektrische Hochfrequenzstimulation (HFS), zur Behandlung des Parkinson-Syndroms eingesetzt werden können. Diese auch als tiefe Hirnstimulation bezeichnete Therapie ist im Gegensatz zur läsionellen Therapie reversibel. Die Methode entstand als Nebenprodukt der Läsionstherapie, da die genaue Lokalisation für die Läsionierung mit Hilfe einer elektrischen Teststimulation des Hirns bestimmt wurde. Werden definierte Basalganglien stimuliert, so verbessern sich die Parkinson-Symptome. Jedoch sind diese Verfahren nur geeignet, um die Beweglichkeit der Parkinson-Patienten zu stabilisieren, wenn die pharmakologische Therapie nicht mehr ausreicht. Die Wirkmechanismen der HFS sind bis heute nicht vollständig verstanden.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein pharmazeutisches Mittel zur Verfügung zu stellen, das einen effektiven, lang anhaltenden und nebenwirkungsarmen Einsatz in der Prävention und Therapie des Parkinson-Syndroms gestattet.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens zum Screening von Substanzen, die die Symptome des Parkinson-Syndroms wirkungsvoll vermindern und in ein pharmazeutisches Mittel Eingang finden können.
Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche beinhalten bevorzugte Ausführungsformen. Erfindungsgemäß wird ein pharmazeutisches Mittel bereitgestellt, umfassend eine Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert.
Die Erfindung betrifft also ein pharmazeutisches Mittel, das mindestens eine der Substanzen im Sinne der Erfindung umfasst. Ein pharmazeutisches Mittel ist hierbei jedes Mittel, welches in der Prophylaxe, Therapie, Verlaufskontrolle oder Nachbehandlung von Patienten eingesetzt werden kann, die zumindest zeitweise eine pathogene Modifikation des Gesamtzustandes bzw. des Zustandes einzelner Teile des Patientenorganismus zeigen, insbesondere infolge des Parkinson-Syndroms. Das pharmazeutische Mittel kann die Substanzen, wie z.B. Nukleinsäuren, beispielsweise als ein akzeptables Salz umfassen. Hierbei kann es sich u.a. um Salze anorganischer Säuren, wie z.B. der Phosphorsäure, oder um Salze organischer Säuren handeln.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass eine Reduzierung der Menge und/oder Aktivität von Homer1 durch das erfindungsgemäße pharmazeutische Mittel mit einer Verminderung der Parkinson-Symptomatik einhergeht. Die Bezeichnung Homer1 schließt alle Darstellungsmöglichkeiten auf Nukleinsäure- und Proteinebene ein. Unter Homer1-Aktivität ist jede Wirkung von Homer1, insbesondere der Homer1-Proteine, in einer Zelle zu verstehen.
Homer1-Proteine repräsentieren die splice-Varianten Homer1a, Homer1b und Homer1c, die alle vom Gen Homer1 kodiert werden. Die Homer1-Proteine unterstützen die Glutamat-Neurotransmission und sind insbesondere verantwortlich für die Funktion und Lokalisation von metabotropen Glutamatrezeptoren der Gruppe I, vor allem mGluR5. Die Interaktion zwischen mGluR5 und Homer1-Proteinen bewirkt eine Lokalisation von mGluR5 sowohl in Dendriten als auch in Axonen. Die Isoformen interagieren ihrerseits verschieden mit mGluR5. Homer1b sichert die Lokalisation von mGluR5 in den Dendriten. In Abwesenheit von Homer1b verbleiben die mGluR5-Proteine im Soma der Neurone. Homer1a ist notwendig für eine zusätzliche Lokalisation der mGluR5 in den Axonen. Als eine weitere Funktion der Homer1-Proteine wird eine Stabilisierung der Lokalisation von mGluR5 an den Synapsen vermutet (Ango et al., J. Neurosci. 20, 8710-8716, 2000).
Die Erfinder konnten nun unerwartet aufzeigen, dass eine verringerte Homer1-Aktivität exzellente Effekte auf die Beweglichkeit bei der Parkinson-Symptomatik hat. Die Reduzierung der Aktivität kann auf einer Abnahme der Syntheseleistung für Homer1-Proteine in einer Zelle, auf einer Inhibition der vorhandenen Homer1-Proteine oder in einer Kombination beider Mechanismen beruhen. Die Homer1-Konzentration kann durch einen Eingriff auf Ebene der Transkription und/oder Translation verringert werden. Während Substanzen, die mit dem Homer1-Gen spezifisch interagieren, die Transkription stören, werden Substanzen, die mit einem Produkt des Homer1-Gens spezifisch Wechsel wirken, die Translation hemmen. Das zu attackierende Genprodukt der Wahl ist dabei die Homer1-mRNA, vorzugsweise die Homer1a-mRNA. Darüber hinaus können durch Beeinflussung von regulatorischen Komponenten der Homer1-Expression und/oder von Signaltransduktionswegen, die in der Homer1-Expression eine Rolle spielen, das Homer1-Gen bzw. Genprodukte davon herunterreguliert werden. Der zweite Angriffspunkt, die Inhibition der Homer1-Protein-Aktivität, ist durch Komplexierung des Proteins selbst oder von Homer1-Bindungspartnern in Signalkaskaden mit erfindungsgemäßen Substanzen zu realisieren. Solche Bindungspartner, d.h. Bestandteile eines Signaltransduktionswegs, sind vorzugsweise Rezeptoren, wobei Glutamatrezeptoren, wie z.B. mGluR5, von dem Begriff „Bestandteil eines Signaltransduktionswegs" nicht umfasst sein sollen. Eine Blockade des mGluR5 zur Verminderung von Parkinson-Symptomen im Ratten-Parkinson-Modell ist bereits beschrieben und nicht Gegenstand dieser Erfindung.
Genprodukte im Sinne der Erfindung sind alle Moleküle, die durch biochemische, chemische oder physikalische Reaktionen aus dem Ausgangsstoff in Form des Homer1-Gens gebildet werden. Solche Reaktionen sind u.a. DNA-Synthese, Transkription, Translation, Spleißen, Fragmentierung und Methylierung. Bevorzugte Genprodukte der vorliegenden Erfindung sind Homer1-mRNA und Homer1-Proteine.
Die spezifischen Substanzen der Erfindung zeichnen sich durch eine hohe Affinität für das Homer1-Gen, dessen Genprodukte, Regulatorproteine des Homer1-Gens oder Bestandteile der genannten Homer1-Signaltransduktionswege aus, um eine reproduzierbare Bindung zu gewährleisten. Sie können biologische und/oder chemische Strukturen sein, die in der Lage sind, so mit dem Zielmolekül zu interagieren, dass eine Erkennung, Bindung und Wechselwirkung möglich wird. Insbesondere sind die Substanzen mono-spezifisch, um eine ausschließliche und zielgerichtete Interaktion mit dem einzelnen ausgewählten Zielmolekül zu erreichen.
Der Begriff der Interaktion bezieht sich hierbei auf jede Art der Wechselwirkung zwischen der Substanz und den genannten Zielmolekülen im Zusammenhang mit Homer1 (d.h. Gen, Genprodukt, Regulatorproteine, Signalkaskaden-Bestandteile), insbesondere kovalente oder nicht-kovalente Bindungen, wie z. B. eine kovalente Bindung, hydrophobe/hydrophile Wechselwirkungen, van der Waals'sche Kräfte, Innenbeziehung, Wasserstoffbrücken, Ligand-Rezeptor-Wechselwirkungen, Basenpaarungen von Nukleotiden oder Wechselwirkungen zwischen Epitop und Antikörper-Bindungsstelle.
Die spezifischen Substanzen umfassen Nukleinsäuren, Proteine, Peptide, Kohlenhydrate, Polymere oder niedermolekulare Liganden mit einem Molekulargewicht von 50 bis 1000 Da. Ein bevorzugtes Beispiel für niedermolekulare Liganden sind Steroide. Die Proteine oder Peptide sind insbesondere ausgewählt aus der Gruppe der Antikörper, Cytokine, Lipocaline, Rezeptoren, Lektine, Avidine, Lipoproteine, Glycoproteine, Oligopeptide, Peptid-Liganden und Peptid-Hormone. Die Nukleinsäuren sind einzel- und doppelsträngige DNA oder RNA sowie Oligonukleotide. Insbesondere werden sehr kleine und/oder kompakte Nukleinsäuren bereitgestellt, die im Wesentlichen nicht mit anderen Strukturen, wie z.B. immunologischen Abwehrstrukturen, innerhalb eines Gewebes bzw. Organismus in Kontakt treten oder von diesen angegriffen werden, sondern spezifisch mit dem Zielmolekül interagieren. Die Nukleinsäuren können auch Bestandteil von Komplexen oder Formulierungen sein, die aus Lipiden, Kohlenhydraten, Proteinen oder Peptiden bestehen, beispielsweise in Form einer Nanokapsel.
In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Nukleinsäure ein Antisense-Oligonukleotid, Ribozym, DNAzym und/oder eine siRNA. Diese Nukleinsäurekonstrukte sind gegen die Homer1-mRNA gerichtet, vorzugsweise gegen die Homer1amRNA. Das Homer1-mRNA-Expressionsniveau ist also unverändert, während die Translation unterbunden wird. Im Ergebnis wird die Synthese mindestens eines Homer1-Proteins verringert, vorzugsweise um mindestens 40 %, besonders bevorzugt um mindestens 60 %, ganz besonders bevorzugt um mindestens 80 %. Es versteht sich, dass die spezifische Aktivität von Homer1-Protein – sofern noch gebildet – konstant bleibt, während die Gesamtaktivität in der Zelle wie gewünscht abnimmt. Die oben genannten Nukleinsäure-Moleküle, die in ihrer Gesamtheit auch als Antisense-Konstrukte bezeichnet werden, ermöglichen die selektive Inhibition der Biosynthese des Homer1-Proteins. Die Antisense-Wirkung beruht auf der sequenzspezifischen Hybridisierung der Konstrukte durch Watson-Crick-Basenpaarung mit der für das zu reprimierende Protein kodierenden Ziel-mRNA, was über verschiedene weitere Mechanismen zu einer Verhinderung der Proteinsynthese führt. So kann die Transkription durch Bindung der Antisense-Konstrukte an genomische DNA durch Hoogsten-Triplex-Bildung inhibiert werden. Eine Modulation der RNA-Prozessierung ergibt sich folgendermaßen: a) eine Blockierung von Spleißstellen führt zur Verhinderung des Spleißvorgangs; b) eine Verhinderung der Polyadenylierung destabilisiert die mRNA; oder c) der mRNA-Transport ins Zytoplasma wird behindert. Eine kompetitive Bindung der Antisense-Konstrukte an die Ziel-mRNA verhindert Initiations- bzw. Elongationsprozesse und hemmt damit die Translation. Des weiteren kann eine Spaltung der Ziel-mRNA bewirkt werden, z.B. infolge: a) eines selektiven Abbaus des RNA-Stranges in DNA-DNA-Hybriden durch die Endonuklease RNase H; b) eines Abbaus von ssRNA durch die Endonuklease RNase L nach Aktivierung durch 2',5'-Tetraadenylat-modifizierte Oligonukleotide; oder c) einer Ribozym/DNAzym-katalysierten, sequenzspezifischen Spaltung der Ziel-mRNA.
Insbesondere die Entwicklung von Antisense-Oligonukleotiden als therapeutische Substanzen stellt ein neues erfolgversprechendes Therapiekonzept für verschiedene Erkrankungen dar. Antisense-Oligonukleotide unterscheiden sich von anderen Therapeutika, wie Antikörpern, Toxinen oder Immuntoxinen dahingehend, dass es sich um relativ kleine Moleküle mit einem Molekulargewicht von üblicherweise etwa 5 kDa handelt. Die geringe Größe der Antisense-Oligonukleotide ermöglicht eine gute Gewebepenetration. Ein weiterer Vorteil dieser Substanzen besteht darin, dass über die jeweilige Ziel-mRNA prinzipiell sowohl cytoplasmatische als auch kernlokalisierte sowie membranständige Proteine angegriffen werden können.
Ribozyme sind als katalytisch aktive RNA-Moleküle in der Lage, zelluläre RNA-Strukturen als Substrate zu erkennen und sequenzspezifisch an einer Phosphordiesterbindung zu spalten. Die Erkennung erfolgt über Antisense-Arme, die aufgrund komplementärer Sequenzen eine Hybridisierung mit der Ziel-mRNA ermöglichen. Gegenüber Antisense-Oligonukleotiden besitzen Ribozyme den grundsätzlichen Vorteil, dass ein Ribozym-Molekül als echter Katalysator eine große Anzahl identischer Substratmoleküle umsetzen kann. Daher sind Ribozyme bereits in wesentlich geringeren Konzentration als Antisense-Oligonukleotide wirksam und führen darüber hinaus durch die Substrat-Spaltung zu einem irreversiblen RNA-Abbau.
Unter den bisher bekannten Ribozym-Typen ist das Hammerhead-Ribozym für derartige Anwendungen besonders interessant, weil es als vergleichsweise kleines Molekül (ca. 30-50 Nukleotide) katalytisch aktiv sein kann. Ein sehr wirksames trans-spaltendes Hammerhead-Ribozym besteht z.B. aus lediglich 14 konservierten Nukleotiden in der katalytischen Domäne und zwei variablen Stammsequenzen (vorteilhafterweise aus jeweils 6-8 Nukleotiden), die durch Watson-Crick-Basenpaarung (analog der Antisense-Oligonukleotide) die sequenzspezifische Erkennung des zu spaltenden Substrates realisieren und dieses anschließend durch Spaltung einer Phosphordiester-Bindung inaktivieren. In dieser Form lässt sich praktisch gegen jedes beliebige RNA-Molekül, welches eine potentielle Spaltstelle mit der minimalen Sequenzanforderung – NUX – besitzt, ein spezifisch spaltendes Hammerhead-Ribozym konstruieren und somit beispielsweise zelluläre mRNA oder virale RNA inhibieren. Weitere katalytische Nukleinsäuren vom DNA-Typ (z.B. DNAzyme) sind analog einsetzbar.
RNAi ("RNA interference") ist eine neue Methodik, die eine spezifische Geninhibition von Zielmolekülen auf mRNA-Ebene ermöglicht. Hierfür müssen doppelsträngige RNA-Moleküle („small interference RNA", siRNA) mit 3'-Überhängen von einem bis mehreren Nukleotiden, die bevorzugt Thymidin-Nukleotide sind, in Zellen transfiziert werden. Dort erfolgt zunächst eine Assoziation der siRNA-Konstrukte mit spezifischen zellulären Proteinen, gefolgt durch die Erkennung der Ziel-mRNA-Sequenz aufgrund der Komplementarität des Antisense-siRNA-Strangs. Die intrinsische Endonukleaseaktivität des Ribonukleoprotein-Komplexes ermöglicht eine spezifische Degradation der zu inhibierenden mRNA.
Die vorgenannten Nukleinsäuren Antisense-Oligonukleotid, Ribozym, DNAzym und/oder siRNA können in-vivo oder in-vitro synthetisiert werden. Bevorzugt kommt die Festphasen- Phosphoramidit-Chemie zur Anwendung. RNA-Moleküle mit einer Länge von mehr als 30 Nukleotiden können auch in großen Mengen in-vitro transkribiert werden. Die Synthese und Aufreinigung der Antisense-Konstrukte ist dem Fachmann bekannt.
Auch die Auswahl der Antisense-Konstrukte ist fachgemäß. Die Sequenzen des Homer1-Gens, dessen mRNA und die mRNA der gespleißten Isoformen Homer1a, Homer1 b und Homer1c können den einschlägigen Datenbanken (GenBank, EMBL) entnommen werden.
Die Bindung von Antisense-Oligonukleotid und siRNA an eine vollständig komplementäre Nukleotidsequenz erfolgt äquivalent, wobei es sich für die siRNA versteht, dass zusätzlich der essentielle 3'-Überhang vorhanden ist (Elbashir et al., EMBO 20(23), 6877-6888, 2001). Ebenso sind die Strukturen von Antisense-Oligonukleotid und siRNA (vgl. Hannon, Nature 418, 244-251, 1999) bekannt, so dass Antisense-Oligonukleotid und siRNA als hinreichend charakterisiert angesehen werden. Beispielsweise kann eine Reihe von Antisense-Oligonukleotiden und/oder siRNAs konstanter Länge synthetisiert werden, die die gesamte Homer1-mRNA abdecken. Vorzugsweise überlappen dabei die Sequenz eines Antisense-Oligonukleotids bzw. die komplementäre Sequenz einer siRNA (ohne Überhang) mit der Sequenz des stromabwärts und/oder stromaufwärts folgenden Antisense-Oligonukleotids bzw. der Sequenz der stromabwärts und/oder stromaufwärts folgenden siRNA in mindestens einem Nukleotid. Besonders bevorzugt korrespondieren die Sequenz eines Antisense-Oligonukleotids bzw. einer siRNA mit der Sequenz des stromabwärts und stromaufwärts folgenden Antisense-Oligonukleotids/siRNA bis auf jeweils ein Nukleotid vollständig.
Der Interaktionsmechanismus von Ribozym und DNAzym ist äquivalent, und die Strukturen sind bekannt (Doudna & Cech, Nature 418, 222-227, 2002; Santoro & Joyce, PNAS USA 94, 4262-4266, 1997), so dass sie ebenfalls als hinreichend charakterisiert angesehen wird. Die gesamte mRNA kann systematisch auf Spaltstellen analysiert und diese katalytischen Nukleinsäuren durch Konstruktion der Substratbindungsarme stromaufwärts und stromabwärts der Spaltstelle erhalten werden.
Die maximale Länge der Antisense-Konstrukte wird durch die Zugänglichkeit des komplementär zu bindenden Bereichs und den Syntheseaufwand begrenzt. Die minimale Länge ist durch das inhärente Erfordernis des Funktionserhalts der Antisense-Konstrukte determiniert. Die Länge der Ribozyme bzw. DNAzyme wird zusätzlich durch den Typ bestimmt, dessen (nicht-bindende) katalytische Struktur von Typ zu Typ variiert und dessen Schnittstellenpräferenz die Substratbindungsarme innerhalb der Zielsequenzbereiche definiert.
Die Antisense-Konstrukte werden systematisch auf ihre Fähigkeit untersucht, die Homer1-Protein-Expression in-vitro, ex-vivo und/oder in-vivo zu unterdrücken. Insbesondere ist die in-vivo Testung angebracht. Eine Methode zur Auswahl und Analyse von Antisense-Oligonukleotiden ist beispielsweise im Patent US 6,444,650 B1 beschrieben, dass in seiner Gesamtheit in die vorliegende Anmeldung als Referenz aufgenommen wird.
Darüber hinaus ist der Fachmann auch mit theoretischen Modellen zur Vorhersage der Zugänglichkeit von mRNA-Bereichen vertraut. Es wird beispielhaft auf die Dokumente von Patzel et al., Nucl. Acids. Res. 27(22), 4328-4334, 1999; Scherr et al., Nucl. Acids Res. 28(13), 2455-2461, 2000, verweisen, die beide in ihrer Gesamtheit in die vorliegende Anmeldung als Referenz aufgenommen werden. Hierbei handelt es sich um Hilfsmittel, die Experimente nach dem „trial and error" Prinzip reduzieren.
Somit ist es vorteilhafterweise möglich, die Homer1-Expression zu inhibieren. Durch die Inhibition können unter anderem Krankheiten, die mit der Expression dieses Gens assoziiert sind, unterdrückt werden, wie z.B. das Parkinson-Syndrom.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Nukleinsäure ein Aptamer. Aptamere sind Oligonukleotide, welche spezifisch an Zielmoleküle einer definierten Zielmolekül-Spezies mit hoher Affinität binden. Im Sinne der Erfindung ist dieses Nukleinsäurekonstrukt insbesondere gegen das Homer1-Protein gerichtet. Entsprechend dem induced-fit Modell sind die Aptamere in der Lage, das Homer1-Protein mit hoher Affinität und Spezifität zu binden, wobei ein oder mehrere Isoformen erkannt werden können. Die Bindung an das Zielmolekül ist auch innerhalb einer komplexen Matrix möglich. Die Spezifität und Selektivität beruhen dabei auf der Fähigkeit bzw. Eigenschaft von Oligonukleotiden, unter definierten Bedingungen bestimmte dreidimensionale Strukturen aufzubauen, die von der Nukleinsäuresequenz abhängen. Eine bestimmte Nukleinsäuresequenz kann folglich bei definierten Bedingungen eine dreidimensionale Struktur aufweisen, die spezifisch für das definierte Zielmolekül ist. Für die Suche nach Oligonukleotiden, die spezifisch für ein Zielmolekül, vorzugsweise Homer1, sind, kann beispielsweise das SELEX-Verfahren (Systematic Evolution of Ligands by EXponential Enrichment) angewendet werden. Hierbei wird ein Pool verschiedener Oligonukleotide mit einer Homer1-Proteinisoform kontaktiert, bindende Oligonukleotide werden selektiert und amplifiziert und in aufeinanderfolgenden Runden schrittweise im Pool angereichert. Im Einzelnen wird auf die folgenden Literaturstellen verwiesen: Tuerk & Gold, Science 249, 505-510, 1990; Ellington & Szostak, Nature 346, 818-822, 1990.
In einer Ausgestaltung der Erfindung liegen die Nukleinsäuren als Phosphorothioat-DNA, locked-Nukleinsäure (LNA), Peptid-Nukleinsäure (PNA) oder Spiegelmer vor. Durch solche Modifikationen werden die Nukleinsäuren gegen Nukleinsäure-spaltende Enzyme stabilisiert. Bei der Stabilisierung kann grundsätzlich zwischen der nachträglichen Modifikation und der Synthese bzw. Selektion mit bereits modifizierter DNA oder RNA unterschieden werden. Die Stabilisierung berührt die Affinität der modifizierten Nukleinsäure-Konstrukte nicht, verhindert jedoch deren schnelle Zersetzung in einem Organismus oder biologischen Lösungen durch DNasen oder RNasen. Eine Nukleinsäure wird im Rahmen der Erfindung als stabilisiert bezeichnet, wenn die Halbwertszeit in biologischen Seren größer als eine Minute, vorzugsweise größer als eine Stunde, besonders bevorzugt größer als ein Tag ist. Die Nukleinsäuren können auch mit Reportermolekülen modifiziert sein, die neben der Detektion der markierten Nukleinsäure auch zur Erhöhung der Stabilität beitragen können.
Bei Verwendung von Phosphorothioat-Konstrukten wurde eine Reihe von unerwarteten, so genannten "nicht-Antisense"-Effekten beobachtet, die zudem zu einer unspezifischen Hemmung des Zellwachstums führen können. Diese Effekte sind stark von der Sequenz bzw. von bestimmten Sequenzmotiven abhängig und treten aufgrund der starken polyanionischen Ladung der Phosphorothioat-Konstrukte auf, welche eine Bindung an lebenswichtige Proteine zur Folge haben kann. Die erwähnten negativen Effekte können insbesondere durch Verwendung von partiell Phosphorothioat-modifizierten Antisense-Konstrukten oder durch weitere Modifikationen, wie z.B. Einbau von Ribonukleotiden anstatt Desoxyribonukleotiden, überwunden werden. Eine partielle endständige Modifizierung aller Nukleinsäure-Konstrukte der Erfindung (bevorzugt sind 2 bis 5 Bindungen vom 3'- und 5'-Nukleinsäure-Terminus modifiziert) bietet eine erhöhte Stabilität im extra- und intrazellulären Milieu der Zielzellen (Schutz vor Abbau durch Exonukleasen), insbesondere bei einer Applikation in-vivo. Ein positiver Nebeneffekt, der bei Verwendung von Phosphorothioaten beobachtet wurde, ist deren immunstimulatorische Wirkung. die einen möglichen Therapieerfolg unterstützen kann.
Zur Erhöhung der Stabilität und Spezifität der Nukleinsäure-Konstrukte und zur Verminderung der "nicht-Antisense"-Effekte können weitere chemische Modifikationen zum Einsatz kommen, z.B. Einbau von 2'-O-Methylribonukleotiden, Methylphosphonat-Segmenten, LNA (Methylenbrücke zwischen 2'-Sauerstoff und 4'-Kohlenstoff der Ribose), Austausch des Cytosins durch 5'-Methylcytosin und/oder eine 2'-5'-Tetraadenylat-Modifizierung. Dabei kann es sich sowohl um partiell modifizierte oder vollständig mittels dieser chemischen Modifikation veränderte Nukleinsäuren handeln.
Erfindungsgemäß kann die proteinogene Substanz auch als Antikörper vorliegen. Bei dem Antikörper kann es sich um einen polyklonalen oder einen monoklonalen Antikörper handeln, der mit gängigen Techniken erhalten wird. Polyklonale Antikörper werden gewöhnlich in Säugetierorganismen hergestellt, in dem eine Immunantwort durch ein Antigen, das dem Organismus fremd ist und ein Molekulargewicht über 3000 g/mol hat, hervorgerufen wird. Techniken zur Herstellung von monoklonalen Antikörpern, wie z.B. die Hybridoma-Technologie, sind dem Fachmann ebenfalls vertraut. Geeignete Arten zur Generierung von Antikörpern umfassen Ratte, Ziege, Kaninchen, Hase und Maus. Darüber hinaus sind Antikörper-Fragmente in der vorliegenden Erfindung einsetzbar, die insbesondere ausgewählt sind aus der Gruppe der Fab-Fragmente, F(ab')₂-Fragmente, einzelkettigen Antikörper (scFv), variablen Bereiche, konstanten Bereiche, H-Ketten (V_H) und L-Ketten (V_L). Bekanntlich ist das Paratop in die Bindung des Antikörpers an sein Epitop involviert; die pFc'- und Fc-Bereiche sind Effektoren der Komplementkaskade, aber nicht in der Antigenbindung beteiligt. Ein Antikörper, dessen pFc'-Bereich enzymatisch abgestalten wurde, oder der ohne den pFc'-Bereich hergestellt wurde, kann entweder beide Antigenbindungsstellen (F(ab')₂-Fragment) eines intakten Antikörpers oder nur eine Antigenbindungsstelle (Fab-Fragment) besitzen. Fab-Fragmente wiederum bestehen aus einer kovalent gebundenen leichten Kette (V_L) und einem Teil der schweren Kette, der als Fd bezeichnet wird. Die Fd-Fragmente sind die Hauptdeterminanten der Antikörperspezifität and erhalten die Epitop-Bindungsfähigkeit auch im isolierten Zustand. Innerhalb des Antigen-bindendenden Teils des Antikörpers liegen die die Komplementarität bestimmenden Bereiche (CDR), die unmittelbar mit dem Epitop des Antigens interagieren, sowie Rahmenbereiche (FR), welche die Tertiärstruktur des Paratops aufrechterhalten. Sowohl im Fragment Fd der schweren Kette als auch der leichten Kette der IgG werden FR1 bis FR4 durch CDR1 bis CDR3 getrennt, wobei insbesondere der CDR3-Bereich die Spezifität mitbestimmt. Die vorgenannten Fragmente können durch Spaltung mittels verschiedener Peptidasen erhalten oder in-vitro entwickelt und rekombinant exprimiert werden, vorzugsweise scFv.
Geeignete Polypeptide im Sinne der Erfindung können auch anderweitig bereitgestellt werden, wie z.B. durch degenerierte Peptid-Bibliotheken in Lösung, in immobilisierter Form oder als Phage Display Bibliothek. Die Peptide können beispielsweise chemisch synthetisiert oder rekombinant exprimiert werden. Letzteres umfasst das Einbringen der DNA, die das Peptid kodiert, in einen Expressionsvektor und die Transformation von Zellen mit diesem Vektor zur anschließenden Herstellung des Peptids.
Vor der Anwendung der Antikörper, Fragmente oder Polypeptide am Menschen werden selbige gewöhnlich zu chimären oder humanisierten Konstrukten prozessiert, oder sie werden als humane Antikörper, Fragmente oder Polypeptide neu hergestellt. Insbesondere werden Fc, FR, CDR1, CDR2 und/oder die leichte Kette CDR3, eines nicht-humanen Antikörpers durch homologe humane Sequenzen ersetzt, d.h. ausgewählte nicht-humane CDRs werden kovalent mit humanen FR- und/oder Fc/pFc'-Bereichen verbunden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Substanz ein Agonist oder Antagonist. Der Agonist ist eine Substanz, die einen bestimmten Mediator (z.B. einen Neurotransmitter) in seiner Wirkung imitiert bzw. ersetzt. Dabei besetzt der Agonist den entsprechenden Rezeptor und aktiviert die Signaltransduktion in der Zelle. Ein agonistische Substanz im Sinne der Erfindung wird also insbesondere einen Signaltransduktionsweg aktivieren, der die Inhibition der Transkription und/oder Translation von Homer1 bewirkt. Ein Antagonist ist eine Substanz, die einen agonistisch wirkenden Stoff (z.B. ein Hormon oder Neurotransmitter) unter Blockierung seiner Bindungsstelle, d.h. des Rezeptors, in seiner Wirkung hemmt, ohne selbst einen Effekt auszulösen. In diesem Fall der Erfindung ist das Homer1-Protein selbst als Agonist aufzufassen, dessen Interaktion mit einem Rezeptor inhibiert wird. Vorzugsweise wird es sich sowohl bei der agonistisch als auch antagonistisch wirkenden Substanz um einen niedermolekularen Liganden handeln, der leicht in die Zelle penetriert und an seinen Wirkungsort diffundiert.
Natürlich können auch sämtliche Substanzen der Erfindung mit einem weiteren Molekül fusioniert oder komplexiert sein, welches den gerichteten Transport zu einem Zielort, die Aufnahme in und/oder die Verteilung innerhalb einer Zielzelle unterstützt.
Erfindungsgemäß ist das vorliegende pharmazeutische Mittel zur prophylaktischen oder therapeutischen Behandlung des Parkinson-Syndroms geeignet. Es versteht sich, dass auch der Wirt des pharmazeutischen Mittels in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung eingeschlossen ist.
Um die protektive oder therapeutische Wirkung zu erhöhen, können dem pharmazeutischen Mittel pharmazeutisch verträgliche Hilfsstoffe, wie z.B. Adjuvantien, zugesetzt werden. Im Sinne der Erfindung ist jede Substanz, die mit den Substanzen gemäß der Erfindung eine Wirkung ermöglicht, verstärkt oder modifiziert, ein Adjuvants. Bekannte Adjuvantien sind beispielsweise Aluminiumverbindungen, wie z.B. Aluminiumhydroxid oder Aluminiumphosphat, Saponine, wie z.B. QS 21, Muramyldipeptid oder Muramyltripeptid, Proteine, wie z.B. Gammainterferon oder TNF, MF 59, Phosphatidylcholin, Squalen oder Polyole. Des weiteren kann DNA, die eine immunstimulatorische Eigenschaft hat, oder die ein Protein mit Adjuvants-Effekt kodiert, wie z.B. ein Cytokin, parallel oder in einem Konstrukt appliziert werden.
Zur Unterstützung der medizinischen Wirkung kann das pharmazeutische Mittel in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung auch weitere Wirkstoffe umfassen, vorzugsweise L-DOPA oder einen Glutamatrezeptor-Blocker.
Das pharmazeutische Mittel der vorliegenden Erfindung kann oral, transdermal, transmucosal, rektal, pulmonal, enteral und/oder parenteral angewendet werden. Bevorzugt ist eine direkte Injektion in den Körper. Die gewählte Art der Verabreichung richtet sich nach der Indikation, der zu verabreichenden Dosis, Individuums-spezifischen Parametern etc. Insbesondere ermöglichen die verschiedenen Arten der Verabreichung eine ortspezifische Therapie, die Nebenwirkungen minimiert und die Wirkstoffdosis verringert. Bevorzugte Injektionen sind die intradermale, subkutane, intramuskuläre oder intravenöse Injektion. Die Applikation kann z.B. mit Hilfe sogenannter Impfpistolen oder mittels Spritzen geschehen. Es ist auch möglich, die Substanz als Aerosol bereitzustellen, welches von dem Organismus, bevorzugt einem humanen Patienten, inhaliert wird.
Das pharmazeutische Mittel kann als Tablette, Kapsel, Pulver, Lösung, Dispersion, Suspension, Suppositor oder Pflaster vorliegen. Die Darreichungsformen des pharmazeutischen Mittels werden mit den üblichen festen oder flüssigen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln und den üblicherweise eingesetzten Hilfsstoffen entsprechend der gewünschten Applikationsart in einer geeigneten Dosierung und in an sich bekannter Weise hergestellt.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, zur Prophylaxe oder Therapie des Parkinson-Syndroms. Noch ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft die Verwendung einer wirksamen Menge einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, zur Herstellung eines Medikaments zur Prophylaxe oder Therapie des Parkinson-Syndroms. Die vorherige Lehre der Erfindung und deren Ausführungsformen sind gültig und ohne Einschränkungen auf die Substanzen und deren Verwendung anwendbar, sofern es sinnvoll erscheint.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Substanz in einer Dosis von 0.01 mg bis 1 g pro Kilogramm Körpergewicht und pro Tag verabreicht. Vorzugsweise werden jedoch Dosen von 20 bis 60 mg pro Kilogramm Körpergewicht und pro Tag verabreicht. Die jeweilige Dosis bzw. der Dosisbereich für die Gabe der erfindungsgemäßen Substanz ist groß genug, um den gewünschten prophylaktischen oder therapeutischen Effekt der Reduzierung der Homer1-Aktivität zu erreichen. Im Allgemeinen wird die Dosis mit dem Alter, der Konstitution und dem Geschlecht des Patienten variieren sowie die Schwere der Erkrankung berücksichtigen. Es versteht sich, dass die spezifische Dosis, Häufigkeit und Dauer der Verabreichung darüber hinaus von einer Vielzahl an Faktoren abhängen, wie z.B. der Bindungsfähigkeit der Substanz, Ernährungsgewohnheiten des zu behandelnden Individuums, Art der Verabreichung, Ausscheidungsrate und Kombination mit anderen Medikamenten. Die individuelle Dosis kann sowohl in Bezug auf die primäre Erkrankung als auch in Bezug auf das Eintreten eventueller Komplikationen eingestellt werden. Die exakte Dosis ist durch einen Fachmann mit bekannten Mitteln und Methoden feststellbar. Diese Lehre der Erfindung ist gültig und ohne Einschränkungen auf das pharmazeutische Mittel umfassend die Substanz anwendbar, sofern es sinnvoll erscheint.
Die Erfindung lehrt ferner ein Verfahren zur Behandlung des Parkinson-Syndroms, wobei eine wirksame Menge einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder mit einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, einem Säuger verabreicht wird, der eine solche Behandlung benötigt. Der zu behandelnde Säuger ist vorzugsweise ein Mensch. Die vorherige Lehre der Erfindung und deren Ausführungsformen sind gültig und ohne Einschränkungen auf das Behandlungsverfahren anwendbar, sofern es sinnvoll erscheint.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zum Screening von Substanzen, die Symptome des Parkinson-Syndroms vermindern, mit folgenden Schritten:

– Bereitstellen von mindestens zwei Exemplaren eines nicht-humanen Organismus, der
– die Symptome des Parkinson-Syndroms aufweist und ein Homer1-Protein exprimiert, Verabreichen von Screening-Substanzen an eine Teilmenge der Organismen,
– Vergleichen der Symptome des Parkinson-Syndroms in Organismen, denen
– Substanzen verabreicht wurden, mit den Symptomen des Parkinson-Syndroms in Organismen, denen keine Substanzen verabreicht wurden, und
– Nachweisen der spezifischen Interaktion der Substanzen mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst.

Vorteilhafterweise können mit diesem Verfahren bisher unbekannte bzw. potentielle Substanzen identifiziert und analysiert werden, die für eine Verringerung der Parkinson-Symptomatik via Homer1 verantwortlich sind. Die zu vermindernden Symptome umfassen Bradykinese, Akinese, Rigor und/oder Tremor.
Bevorzugt handelt es sich bei dem nicht-humanen Organismus um Säuger, vorzugsweise Mäuse oder Ratten, die auch gentechnisch verändert sein können. Der Organismus ist beispielsweise dadurch herstellbar, dass zunächst Knockout-Tiere und Tiere mit einer erhöhten Homer1-Expression, generiert werden und im Folgenden diese generierten Tierlinien mittels Züchtung gekreuzt werden. Vorteilhafterweise stehen so gentechnisch veränderte Organismen zur Verfügung, bei denen Homer1 ausschließlich in einzelnen Organen oder Organbereichen exprimiert wird. Es kann des weiteren in Ratten eine Parkinson-ähnliche Erkrankung durch Injektion von 6-Hydroxydopamin ins Striatum induziert werden. Dadurch kommt es zu einer retrograden Schädigung der SNc (Kirik et al., Exp. Neurol. 152, 259-277, 1998). Dieses Ratten-Modell ist im Sinne der Erfindung bevorzugt.
Aus der Gesamtzahl bzw. -menge der verwendeten Organismen werden mehrere Teilmengen gebildet. Es werden dabei mindestens zwei Teilmengen, die wiederum mindestens je einen Organismus umfassen, bereitgestellt. Während eine Teilmenge zum Screening verwendet wird, dient die andere Teilmenge als Negativkontrolle.
Die zu untersuchenden Substanzen im erfindungsgemäßen Verfahren sind nicht beschränkt. In einer Ausführungsform des Verfahrens werden als Substanzen Nukleinsäuren, Proteine, Peptide, Kohlenhydrate, Polymere und/oder niedermolekulare Liganden (Molekulargewicht von 50 bis 1000 Da) verabreicht. In einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden als Nukleinsäuren Antisense-Oligonukleotide, Ribozyme, DNAzyme, siRNA und/oder Aptamere verabreicht. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform werden als Proteine Antikörper verabreicht. Die vorherige Lehre der Erfindung und deren Ausführungsformen betreffend pharmazeutische Mittel und deren Wirksubstanzen sind gültig und ohne Einschränkungen auf das Verfahren zum Screening solcher Substanzen, die die Symptome des Parkinson-Syndroms vermindern, anwendbar, sofern es sinnvoll erscheint.
Substanzen sind oft in Bibliotheken verfügbar. Es ist beispielsweise möglich, dass Ratten oder Mäuse mit Substanzkandidaten durch Injektion, Infusion, orale oder rektale Aufnahme in Kontakt gebracht werden. Im Folgenden können bevorzugt die zentralen und peripheren Regulationen bzw. Aktivitäten der Kandidaten bestimmt werden. Derartige Versuche werden beispielsweise parallel in Wildtyptieren, in Knockout-Tieren und in Tieren mit einer erhöhten Homer1-Aktivität durchgeführt, wodurch für jeden Versuch auch eine Standardregulation der Kandidatenmoleküle vorliegt.
Die Identifizierung der wirksamen Substanzen wird unmittelbar durch die Bestimmung des Grads der Bewegungsstörungen durchgeführt. Hierfür stehen dem Fachmann geeignete Tests zur Verfügung. Die Bestimmung erfolgt zu einem definierten Zeitpunkt und wird in Beziehung zum Beginn des Experiments und der Negativkontrolle gesetzt.
Aus der Menge der Substanzen, für die eine Verminderung der Parkinson-Symptomatik gezeigt werden konnte, werden alle oder einige Vertreter für weitere Untersuchungen ausgewählt. Sie werden hinsichtlich der Spezifität zu einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens Homer1, sowie der Kreuzreaktivität analysiert, um sowohl Nebenwirkungen als auch eine Wirkung über nicht-Homer1-Signalkaskaden auszuschließen. Verschiedene Methoden sind im Stand der Technik beschrieben, um spezifische, vorzugsweise monospezifische Interaktionen nachzuweisen, wie z.B. Gelretardationsassays, Biacore-Messungen, Röntgenstrukturanalysen, kompetitive Bindungsstudien etc.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird also erstmalig ein pharmazeutisches Mittel mit spezifisch interagierenden Substanzen für ein Homer1-Gen, ein Regulatorprotein eines Homer1-Gens, ein Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, bereitgestellt. Das erfindungsgemäße pharmazeutische Mittel ermöglicht eine therapeutische Homer1-Unterdrückung, infolge dessen die Parkinson-Symptomatik unmittelbar gemindert wird. Das pharmazeutische Mittel greift dabei in die Glutamatneurotransmission ein, die beim Parkinson-Syndrom pathologisch überhöht ist. Anstatt jedoch Glutamatrezeptoren zu blockieren, bewirkt eine pharmakologische Senkung von Homer1 eine verminderte mGluR5-Expression an der pharmakologisch relevanten zellulären Lokalisation. Das bedeutet, dass mGluR5 nicht mehr dendritisch oder axonal exprimiert wird. Die vorliegende pharmakotherapeutische Maßnahme, die auch nicht auf dem Ersatz des fehlenden Dopamins beruht, gestattet des weiteren eine länger anhaltende pharma kologische Behandlung und einen vorteilhaften Einsatz, wenn herkömmliche Medikamente nicht mehr wirksam sind. Die positiven Effekte auf die Beweglichkeit der Patienten entsprechen denen einer tiefen Hirnstimulation, im Zuge derer die Herunterregulierung des Homer1-Gens durch die Erfinder aufgedeckt worden ist.
Die zugrundeliegenden Substanzen zeichnen sich durch eine hohe Affinität und eine ausgeprägte Spezifität für Homer1 und damit assoziierte Strukturen aus. Diese Eigenschaften bilden die Grundlage für eine zuverlässige Erkennung – womit das Fehlen von Kreuzreaktivitäten eingeschlossen ist – und eine reproduzierbare, zuverlässige und sichere Repression von Homer1 in Menge und/oder Aktivität. Die erfindungsgemäß zur Verfügung gestellten Substanzen können kostengünstig in-vitro hergestellt werden. Werden Polynukleotide verwendet, werden im Vergleich zur Antikörpertechnologie beispielsweise keine Versuchtiere für Immunisierungszwecke benötigt. Die Substanzen besitzen auch eine hohe Stabilität und sind nicht zuletzt aufgrund ihrer geringen Größe gut zu handhaben.
Es versteht sich, dass diese Erfindung nicht auf die spezifischen Methoden, Zusammensetzungen und Bedingungen beschränkt ist, wie sie hierin beschrieben sind, da solche Dinge variieren können. Es versteht sich des Weiteren, dass die vorliegend verwendete Terminologie ausschließlich dem Zweck der Beschreibung besonderer Ausführungsformen dient und nicht den Schutzumfang der Erfindung einschränken soll. Wie vorliegend in der Spezifikation einschließlich der anhängigen Ansprüche verwendet, schließen Wortformen im Singular, wie z. B. "ein", "eine"; "einer", "der" oder "das" die Entsprechung im Plural ein, sofern der Kontext nicht eindeutig etwas anderes vorgibt. Beispielsweise enthält der Bezug auf "eine Substanz" eine einzelne Substanz oder mehrere Substanzen, die wiederum identisch oder verschieden sein können, der Bezug auf „ein Homer1-Protein" umfasst eine einzelne proteinogene Isoform, mehrere Isoformen oder die Gesamtheit aller Isoformen, die wiederum aus einem einzelnen oder verschieden Organismen stammen können, oder der Bezug auf "ein Verfahren" schließt äquivalente Schritte und Verfahren ein, die dem Fachmann bekannt sind.

Claims

Pharmazeutisches Mittel umfassend eine Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass die Substanz die Menge und/oder Aktivität eines Homer1-Proteins reduziert, vorzugsweise des Homer1a-Proteins.
Mittel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch charakterisiert, dass die Substanz eine Nukleinsäure, ein Protein, Peptid, Kohlenhydrat, Polymer oder niedermolekularer Ligand mit einem Molekulargewicht von 50 bis 1000 Da ist.
Mittel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz mit einem weiteren Molekül fusioniert oder komplexiert ist, welches den gerichteten Transport zu einem Zielort, die Aufnahme in und/oder die Verteilung innerhalb einer Zielzelle unterstützt.
Mittel nach Anspruch 4, dadurch charakterisiert, dass die Nukleinsäure ein Antisense-Oligonukleotid, Ribozym, DNAzym, eine siRNA und/oder ein Aptamer ist.
Mittel nach Anspruch 5, dadurch charakterisiert, dass die Nukleinsäure eine Phosphorothioat-DNA, locked-Nukleinsäure (LNA), Peptid-Nukleinsäure (PNA) und/oder ein Spiegelmer ist.
Mittel nach Anspruch 3, dadurch charakterisiert, dass das Protein ein Antikörper ist.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass die Substanz ein Agonist oder Antagonist ist.
Mittel nach Anspruch 1, dadurch charakterisiert, dass der Bestandteil ein Rezeptor ist.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zur Prophylaxe oder Therapie des Parkinson-Syndroms.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch charakterisiert, dass es pharmazeutisch verträgliche Hilfsstoffe umfasst.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz mit mindestens einem weiteren Wirkstoff kombiniert ist, vorzugsweise L-DOPA oder einem Glutamatrezeptor-Blocker.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 12 zur oralen, transdermalen, transmucosalen, pulmonalen, rektalen, intravenösen, subkutanen, intramuskulären und/oder intercelebralen Anwendung.
Mittel nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass es als Tablette, Kapsel, Pulver, Lösung, Dispersion, Suspension, Suppositor oder Pflaster vorliegt.
Verwendung einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, zur Prophylaxe oder Therapie des Parkinson-Syndroms.
Verwendung einer wirksamen Menge einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, zur Herstellung eines Medikaments zur Prophylaxe oder Therapie des Parkinson-Syndroms.
Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Substanz in einer Menge von 0,01 Milligramm bis 1 Gramm pro Kilogramm Körpergewicht und pro Tag verabreicht wird.
Verfahren zum Screening von Substanzen, die Symptome des Parkinson-Syndroms vermindern, mit folgenden Schritten: – Bereitstellen von mindestens zwei Exemplaren eines nicht-humanen Organismus, der die Symptome des Parkinson-Syndroms aufweist und ein Homer1-Protein exprimiert, – Verabreichen von Screening-Substanzen an eine Teilmenge der Organismen, – Vergleichen der Symptome des Parkinson-Syndroms in Organismen, denen Substanzen verabreicht wurden, mit den Symptomen des Parkinson-Syndroms in Organismen, denen keine Substanzen verabreicht wurden, und – Nachweisen der spezifischen Interaktion der Substanzen mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Symptome Bradykinese, Akinese, Rigor und/oder Tremor vermindert werden.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Organismus ein Säuger bereitgestellt wird, vorzugsweise eine Ratte.
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass als Substanzen Nukleinsäuren, Proteine, Peptide, Kohlenhydrate, Polymere und/oder niedermolekulare Liganden verabreicht werden.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Nukleinsäuren Antisense-Oligonukleotide, Ribozyme, DNAzyme, siRNA und/oder Aptamere verabreicht werden.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass als Proteine Antikörper verabreicht werden.
Verfahren zur Behandlung des Parkinson-Syndroms, dadurch charakterisiert, dass eine wirksame Menge einer Substanz, die mit einem Homer1-Gen, einem Regulatorprotein eines Homer1-Gens, einem Genprodukt eines Homer1-Gens und/oder mit einem Bestandteil eines Signaltransduktionswegs, der ein Homer1-Gen und/oder ein Genprodukt eines Homer1-Gens umfasst, spezifisch interagiert, einem Säuger verabreicht wird, der eine solche Behandlung benötigt.