DE10340373A1 - Verfahren zur Bestimmung von Haarzyklus-Marken - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Haarzyklus-Markern in vitro, Test-Kits und Biochips zur Bestimmung von Haarzyklus-Markern sowie die Verwendung von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen als Haarzyklus-Marker; ferner ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus sowie ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus und ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung zur Beeinflussung des Haarzyklus.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Haarzyklus-Markern in vitro, Test-Kits und Biochips zur Bestimmung von Haarzyklus-Markern sowie die Verwendung von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen als Haarzyklus-Marker; ferner ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus sowie ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus und ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung zur Beeinflussung des Haarzyklus.
  • Haare besitzen neben ihrer eigentlichen biologischen Aufgabe eine nicht zu unterschätzende psychosoziale Funktion. Der unerwünschte Haarverlust oder übermäßiges Haarwachstum kann zu einer massiven Beeinträchtigung des Selbstbewußtseins der betroffenen Person führen (Paschier et al. (1988), Int. J. Dermatol 27: 441–446).
  • Mit Ausnahme seltener kongenitaler Haarerkrankungen, die durch Mutationen in Keratinen oder anderen Strukturproteinen verursacht sind, beruhen übermäßiger Haarverlust und übermäßiges Haarwachstum auf einem gestörten Haarzyklus. Haarfollikel durchlaufen einen Zyklus aus drei Stadien: Anagen (Wachstumsphase), Katagen (Regressionsphase) und Telogen (Ruhephase). Die Androgene Alopezie ist beispielsweise geprägt durch eine kürzer werdende Anagenphase, verbunden mit einer Verkleinerung des Haarfollikels (z.B. Paus und Cotsarelis (1999), New Eng. J. Med., 341: 491–497).
  • Die Zuordnung des Haarfollikels zu einem Stadium des Haarzyklus erfolgt im Wesentlichen aufgrund der mikroskopisch-morphologischen Analyse des Haares. Die molekularen Mechanismen, die bei der Progression durch den Haarzyklus eine Rolle spielen, sind dabei nur lückenhaft verstanden. Konsequenter weise existieren molekulare Marker, die für ein bestimmtes Stadium des Haarfollikels charakteristisch sind, genauso wenig, wie eine genügend große Anzahl molekularer Targets, über die der Zustand des Haarfollikels beeinflusst werden kann. Zwar konnten im Rahmen der DE 102 60931.4 der Anmelderin eine Vielzahl verschiedener Marker der humanen behaarten Haut identifiziert werden, diese sind aber in erster Linie für die anagenen Haarfollikel, die den größten Anteil der behaarten Haut ausmachen, charakteristisch.
  • Die ungenügende Anzahl an Markern, die charakteristisch für ein bestimmtes Stadium des Haares sind, führt zu Defiziten bei der allgemeinen Beschreibung der Wachstumsphasen des Haares in vivo, bei kultivierten Haarfollikeln in vitro (Philpott-Modell; Philpott M et al. (1990). Human Hair Growth in vitro; J Cell Sci 97: 463–471, 1990) sowie bei rekonstruierten Haarfollikelmodellen. Besonders in letzteren Systemen ist eine morphologische Einteilung in Stadien des Haarzyklus nicht mehr problemlos möglich. Die Beurteilung in vitro kultivierter Haarfollikel erfolgt durch die mikroskopische Messung der Längenwachstums mit Hilfe eines Messokkulars einschließlich fotografischen Dokumentation und durch die histologische Bewertung aufwendiger Vertikalschnitte. Diese Form der Analyse ist sehr zeitaufwendig und verlangt eine große Anzahl an Haarfollikeln, um die individuellen Schwankungen zu erfassen. Für die Beurteilung rekonstruierter Haarfollikelmodelle ist eine Charakterisierung über molekulare Marker des entsprechenden Stadiums von essentieller Bedeutung.
  • Als Marker für die Wachstumsphasen von Haarfollikeln dienen, neben dem Verhältnis von Proliferation zu Apoptose in den Follikeln, der DNA-/Protein- und Keratinsynthese und dem ATP-Gehalt, bislang nur einzelne Marker, beispielsweise Matrixproteine wie Kollagen Typ IV, Fibronektin und Laminin (Couchman JR et al (1985), Dev Biol 108: 290–298), Wachstumsfaktoren wie Transforming Growth Factor TGF-β1 und TGF-β2 (Foitzik et al. (2000), FASEB J. 14: 752–760; Tsutomu S et al. (2002), J Invest Dermatol 118: 993–997) sowie Fibroblast Growth Factor FGF-7 (Hebert JM et al. (1994), Cell 78: 1017–1025). Als problematisch erweist sich dabei jedoch, dass eine Vielzahl dieser Marker aus Untersuchungen des synchronisierten Haarzyklus der Maus resultieren und nicht ohne weiteres auf Zyklus des menschlichen Haares übertragbar sind.
  • Außerdem führt das geringe Verständnis der molekularen Mechanismen, die beim Durchlaufen des Haarzyklus bedeutsam sind, zu einer unzureichenden Anzahl von Targets, die für eine kosmetische oder pharmakologische Einflussnahme auf den Haarfollikel zur Verfügung stehen. So ist für die Androgene Alopezie lediglich das Enzym 5α-Reduktase (Typ II) als Target validiert. Eine Inhibition dieses Enzyms, beispielsweise durch den Wirkstoff Finasterid, führt zu einer verringerten Konzentration an Dihydrotestosteron in der Haut und im Serum und damit zu einer Inhibition der Androgen-abhängigen Miniaturisierung der Haarfollikel. Nachteil des Wirkstoffes sind sicherlich die mit seiner Verwendung verbundenen Nebenwirkungen; insbesondere schwangere Frauen sollen Finasterid nicht nutzen. Außerdem darf der Wirkstoff nicht in kosmetischen Formulierungen verwendet werden.
  • Erschwert wird die Analyse molekularer Marker in Haarfollikeln einerseits durch die Tatsache, dass aus den Follikeln nur geringe Mengen an mRNA gewonnen werden können, andererseits dadurch, dass in den Zellen der Haarfollikel mRNA-Moleküle in Konzentrationen zwischen einigen wenigen und mehreren hundert Kopien vorkommen. Die schwach exprimierten Gene sind bisherigen Analysetechniken nicht oder nur sehr schwer zugänglich gewesen, können aber durchaus eine entscheidende Rolle im Haarfollikel spielen.
  • Bis heute ist das Transkriptom, also die Gesamtheit aller transkribierten Gene, der Haarfollikel in verschiedenen Stadien des Zellzyklus nicht beschrieben worden.
  • Transkriptom-Analysen der Haut mittels verschiedener Verfahren, einschließlich der SAGETM-Analyse, sind Stand der Technik. Allerdings werden hierbei isolierte Keratinozyten (in vitro) oder Epidermis-Explantate verwendet, die – wie oben erläutert – keine für das komplexe Geschehen in der Haut repräsentativen Modelle darstellen.
  • Aus der DE-A-101 00 127.4-41 der Anmelderin ist bekannt, Hautzellen einer SAGETM-Analyse zu unterwerfen, um das Gesamttranskriptom der Haut zu charakterisieren. Die DE-A-101 00 121.5-41 der Anmelderin offenbart die Ermittlung von Markern gestreßter bzw. gealterter Haut auf der Basis einer vergleichenden SAGETM-Analyse zwischen gestreßter bzw. gealterter Haut und ungestreßter bzw. junger Haut. Informationen über spezifische Marker des Haarzyklus sind diesen Schriften aber nicht zu entnehmen.
  • Aus J Invest Dermatol 2002 Jul; 119(1): 3–13; „A serial analysis of gene expression in sun-damaged human skin"; Urschitz J. et al.; ist bekannt, Marker sonnengeschädigter Haut mittels einer vergleichenden SAGETM-Analyse von Vollhautexplantanten zu bestimmen, die vor der Ohrmuschel (sonnengeschädigt) bzw. hinter der Ohrmuschel (geschützt vor Sonnenstrahlung) entnommen wurden. Aus dieser Publikation lassen sich gleichfalls keinerlei Kenntnisse über spezifische Marker des Haarzyklus gewinnen.
  • Es besteht daher ein Bedarf an der Identifikation möglichst vieler, vorzugsweise aller, für den Haarzyklus wichtigen Gene.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen möglichst großen Teil der für den Haarzyklus bedeutsamen Gene zu identifizieren. Außerdem sollen mittels der identifizierten Gene der Haarzyklus bestimmt und Verfahren zum Auffinden von Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus bereitgestellt werden.
  • Diese erste Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren (1) zur Identifizierung der für den Haarzyklus bedeutsamen Gene (Haarzyklus-Marker) bei Menschen in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man
    • a) ein erstes Gemisch von in anagenen menschlichen Haarfollikeln exprimierten, d. h. transkribierten und gegebenenfalls auch translatierten genetisch codierten Faktoren, also von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut, vorzugsweise aus behaarter Kopfhaut, gewinnt,
    • b) ein zweites Gemisch von in katagenen menschlichen Haarfollikeln exprimierten, d. h. transkribierten und gegebenenfalls auch translatierten gene tisch codierten Faktoren, also von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut, vorzugsweise aus behaarter Kopfhaut, gewinnt und
    • c) die in a) und b) gewonnenen Gemische einer Seriellen Analyse der Genexpression (SAGE) unterwirft, und dadurch die Gene identifiziert, die in anagenen und katagenen menschlichen Haarfollikeln unterschiedlich stark (differentiell) exprimiert werden.
  • Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird es vorteilhafterweise möglich, den komplexen Prozess des Haarzyklus und die kausalen Zusammenhänge der Veränderungen am Haarfollikel zu begreifen. Nur mit diesem Wissen können neue Konzepte für kosmetische Haar-Produkte entwickelt werden, die ihre Wirkung auf das breite Spektrum der Genexpression im Haarfollikel ausüben. Die im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens durchgeführte SAGETM-Analyse zeigt erstmals in einer sehr umfassenden Weise, welche Gene in anagenen und katagenen Haarfollikeln unterschiedlich exprimiert werden.
  • Die Gesamtheit aller mRNA-Moleküle, die von einer Zelle oder einem Gewebe zu einem bestimmten Zeitpunkt synthetisiert werden, bezeichnet man als "Transkriptom". Zur Erfassung des Transkriptoms humaner Haarfollikel wurde die Technik der „Seriellen Analyse der Genexpression" (SAGETM) (Velculescu, V.E. et al., 1995 Science 270, 484–487) eingesetzt. Diese Technik erlaubt gleichzeitig die Identifikation und Quantifizierung der in Haarfollikeln exprimierten Gene. Der Vergleich des Transkriptoms von anagenen Haarfollikeln mit dem Transkriptom von katagenen Haarfollikeln erlaubt die Identifikation relevanter Gene des Haarzyklus. Dies können Gene sein, die in anagenen Haarfollikeln besonders stark exprimiert werden oder auch Gene, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sie im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln nur gering exprimiert werden.
  • Die Analyse der Genexpression ist zwar auch mit der Quantifizierung spezifischer mRNA-Moleküle möglich (z.B. Northern-Blot, RNase-Schutzexperimente).
  • Mit diesen Techniken können jedoch nur eine relativ begrenzte Anzahl an Genen gemessen werden. Theoretisch könnten die Techniken MPSS (Massive Parallel Signiture Sequencing) oder Techniken, die auf Differential display beruhen, die SAGETM-Analyse ersetzen. Praktisch ist die SAGETM-Technik jedoch schneller und zuverlässiger als Alternativmethoden und somit zu bevorzugen.
  • Die SAGE-Methode basiert auf zwei Prinzipen: Zum einen ist nur eine kurze Nukleotidsequenz aus der 3'-Region der mRNA für die Identifikation des Gens erforderlich. Eine Sequenz von neun Basenpaaren ermöglicht die Unterscheidung von 262.144 (49) Transkripten. Das ist mehr als die Anzahl aller im Genom vorhandenen Gene. Zum zweiten erlaubt die Aneinanderreihung der kurzen Sequenzen eine effiziente automatisierte Analyse mittels Sequenzierung. Ein nicht zu unterschätzender Vorteil dieser Technik ist die Bestimmung der Leserichtung der Gene. Werden zwei in der Ableserichtung entgegengesetzte Transkripte eines Gens gestartet, so läßt sich dies nur mit der SAGE-Technik feststellen.
  • Typischerweise wird mit biotinylierten Primern aus polyA-RNA doppelsträngige cDNA synthetisiert. Die cDNA wird mit einem 4bp erkennendem Restriktionsenzym (anchoring enzyme) verdaut, die statistisch alle 256bp schneiden. Das 3'-Ende der cDNA wird durch Bindung an Streptavidin beads isoliert. Die Probe wird in zwei Hälften unterteilt und das cDNA-Ende mit jeweils einem Linker (1 bzw. 2) ligiert, der eine Erkennungstelle für ein TypIIS-Restriktionsenzym (tagging enzyme) besitzt. Dieses schneidet bis zu 20bp versetzt von der asymmetrischen Erkennungsstelle. Dadurch entsteht eine an dem Linker gebundene kurze Sequenz (Tag), die für jedes Gen einzigartig ist. Um größere Mengen an Material zu gewinnen, werden die Linker1-Tags nach Auffüllen der überstehenden Enden mit den Linker2-Tags ligiert (Linkerditag). Die Ligationsprodukte werden mit Linker-spezifischen Primern (1 bzw. 2) amplifiziert. Danach wird der nicht mehr gebrauchte Linker durch einen weiteren enzymatischen Verdau mit dem anchoring enzyme freigesetzt. Die isolierten Ditags werden durch Ligation aneinandergereiht (Concatemere), in einen Vektor kloniert und in Zellen transfi ziert. Aus den Zellen werden die Concatemere über PCR amplifiziert und schließlich sequenziert.
  • Eine weitere vielversprechende Methode ist die Mikro-Array- oder Chip-Technik. Hier werden ganze Genbibliotheken auf einen Chip gebracht. Die Gene auf dem Chip werden mit Fluoreszenz-markierter cDNA, die aus der mRNA der zu untersuchenden Gewebeprobe generiert wurde, hybridisiert. Durch Vergleiche von anagenem mit katagenem Follikel-Material können alle interessanten Gene in einem Versuch anhand der Fluoreszenzunterschiede detektiert werden. Dabei ist allerdings die Kenntnis der Klone in der Genbibliothek erforderlich.
  • Eine sehr vorteilhafte Analysemethode ist die Kombination der SAGE- und der Mikro-Array-Technik. Die SAGE-Methode liefert neue oder bekannte Gene, die für den Haarzyklus bedeutsam sein können. Diese werden auf einen Chip projeziert, mit dem sich nun Proben von individuellen Kandidaten messen lassen.
  • Für die SAGETM-Analyse wurden humane Haarfollikel gesunder weiblicher Spender verwendet. Die Follikel wurden aus Gewebestücken isoliert, die über dem Ohr der Spenderinnen entnommen wurden, und aufgrund ihrer Morphologie nach katagenen und anagenen Haarfollikeln sortiert. Um die Detektion von spenderspezifischen Varianzen möglichst gering zu halten, wurden jeweils die katagenen und anagenen Haarfollikel von insgesamt fünf Spenderinnen vereinigt. Dabei wurde die gleiche Anzahl katagener und anagener Follikel eines Spenders verwendet sowie die Gesamtzahl an Follikeln der einzelnen Spender aneinander angeglichen.
  • Die Durchführung der SAGETM-Analyse erfolgte wie bei Velculescu, V.E. et al., 1995 Science 270, 484–487 beschrieben. Analysiert wurde je eine SAGETM-Bank für katagene und für anagene Haarfollikel. Zur weiteren Analyse wurden beide SAGETM-Banken auf die durchschnittliche Tag-Anzahl normiert. Die beiden Banken wurden miteinander verglichen, um Gene mit einer Haarzyklusspezifischen Regulation zu identifizieren.
  • Wie für zwei Banken desselben Gewebetyps erwartet, ist das Tag-Repertoire der beiden Follikel-Banken weitgehend ähnlich. Trotz der Ähnlichkeit der Ge webe und der relativ geringen Tag-Zahl zeigen 197 Tags eine differentielle Expression mit einer Signifikanz von p > 0,05. Die Bestimmung der Signifikanz erfolgte, wie bei Audic S, Claverie JM (1997), „The significance of digital gene expression profiles", Genome Res 7: 986–95, beschrieben.
  • Tabelle 1 listet Marker auf, für die bereits eine differentielle Expression in Abhängigkeit vom Stadium des Haarzyklus beschrieben wurde. Sie dienen als Positivkontrollen für das Experiment.
  • Angegeben sind:
    • • die relative Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln in Spalte 1,
    • • die relative Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 2,
    • • der Quotient der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln und der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 3,
    • • die Signifikanz der in Spalte 3 genannten Werte in Spalte 4,
    • • die UniGene-Accession-Number in Spalte 5,
    • • die Swissprot-Accession-Number in Spalte 6 und
    • • die Bezeichnung des Gens, aus dem der entsprechende Tag stammt, in Spalte 7
  • Der Quotient in Spalte 3 gibt die Stärke der differentiellen Expression an, d. h., um welchen Faktor das jeweilige Gen in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert wird, als in katagenen Haarfollikeln, oder umgekehrt.
  • Unter ihrer UniGene-Accession-Number sind die jeweiligen Gene bzw. Genprodukte in der Datenbank des National Center for Biotechnology Information (NCBI) offenbart. Diese Datenbank ist im Internet unter folgender Adresse zugänglich: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
  • Die Gene bzw. Genprodukte sind außerdem unter den Internet-Adressen http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/Hs.Home.html oder http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genome/guide direkt zugänglich.
  • Mäuse, deren Vitamin D Rezeptor inaktiviert wurde, sind durch Haarverlust gekennzeichnet. Es konnte gezeigt werden, dass nach der Stimulation des Anagenstadiums durch eine Rasur Mäuse mit inaktivem Vitamin D Rezeptor den Haarzyklus nicht initiieren können (Kong et al. (2002), J Invest Dermatol, 118: 631–8).
  • Für Thrombospondin-1 konnte gezeigt werden, dass es eine Rolle in der Induktion der Haarfollikel-Involution und im Gefäßabbau während der Katagenphase spielt (Yano et al. (2003), J Invest Dermatol, 120: 14–9). Während sich in der frühen bis mittleren Anagenphase keine Expression des Thrombospondins detektieren lässt, zeigt sich, in Übereinstimmung mit den hier gefundenen Expressionsdaten, eine starke Expression während der katagenen Phase.
  • Die Rolle von Neurotrophin-5 für die humanen Haarfollikel wurde bislang nicht beschrieben, allerdings gibt es Untersuchungen zum Familienmitglied Neurotrophin-3 in murinen Haarfollikeln. Maximale Expression des Neurotrophins wurde dabei im katagenen Stadium beobachtet (Botchkarev et al. (1998), Am J Pathol, 153: 785–99). Ein entsprechendes Expressionsmuster wurde hier für das Neurotrophin-5 gefunden.
  • Im Zuge der SAGETM wurde in einem ersten Schritt die Anzahl der einzelnen Tags bestimmt und, soweit das möglich war, Genen oder Einträgen der Datenbank UniGene zugeordnet. Durch den Vergleich der Tags in den unterschiedlichen SAGETM-Banken lassen sich differentiell exprimierte Gene identifizieren. Eine erste Klassifizierung erfolgt demnach über die Signifikanz der differentiellen Expression der identifizierten Gene. Es ist davon auszugehen, dass Gene, die signifikant differentiell exprimiert sind, Markergene für die Stadien des Haarzyklus sind.
  • Die Gene, für die eine signifikante differentielle Expression gefunden wurde, sind in den Tabellen 2 bis 6 wiedergegeben.
  • Die Tabellen 2 bis 6 enthalten eine detaillierte Auflistung der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten, in anagenen Haarfollikeln und in katagenen Haarfollikeln differentiell exprimierten Gene unter Angabe
    • • der relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln in Spalte 1,
    • • der relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 2,
    • • des Quotienten der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln und der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 3,
    • • der Signifikanz der in Spalte 3 genannten Werte in Spalte 4,
    • • der UniGene-Accession-Number in Spalte 5,
    • • der Swissprot-Accession-Number in Spalte 6 und
    • • einer Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes in Spalte 7
  • Der Quotient in Spalte 3 gibt die Stärke der differentiellen Expression an, d. h., um welchen Faktor das jeweilige Gen in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert wird, als in katagenen Haarfollikeln, oder umgekehrt.
  • Unter ihrer UniGene-Accession-Number sind die jeweiligen Gene bzw. Genprodukte in der Datenbank des National Center for Biotechnology Information (NCBI) offenbart. Diese Datenbank ist im Internet unter folgender Adresse zugänglich: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/.
  • Die Gene bzw. Genprodukte sind außerdem unter den Internet-Adressen http://www.ncbi.nlm.nih.gov/UniGene/Hs.Home.html oder http://www.ncbi.nlm.nih.gov/penome/guide direkt zugänglich.
  • In Tabelle 2 sind alle Gene aufgelistet, die in anagenen Haarfollikeln im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln mit einem p-Value von p > 0,01 (Signif > 2,0) mindestens 5-fach differentiell exprimiert werden.
  • In Tabelle 3 sind alle Gene aufgelistet, die in anagenen Haarfollikeln im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln mit einem p-Value von p > 0,01 (Signif > 2,0) mindestens 2-fach differentiell exprimiert werden.
  • In Tabelle 4 sind alle Gene aufgelistet, die in anagenen Haarfollikeln im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln mit einem p-Value von p > 0,01 (Signif > 2,0) mindestens 1,3-fach differentiell exprimiert werden.
  • In Tabelle 5 sind alle Gene aufgelistet, die in anagenen Haarfollikeln im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln mit einem p-Value von p > 0,05 (Signif > 1,3) mindestens 5-fach differentiell exprimiert werden.
  • In Tabelle 6 sind alle Gene aufgelistet, die in anagenen Haarfollikeln im Vergleich zu katagenen Haarfollikeln mit einem p-Value von p > 0,05 (Signif > 1,3) mindestens 2-fach differentiell exprimiert werden.
  • Auffällig ist hier insbesondere der deutliche Expressionsunterschied der ribosomalen RNAs. Geringe Expressionsunterschiede in ribosomalen RNAs sind bisher als typische Artefakte der SAGETM beschrieben worden. Im vorliegenden Fall sind die Expressionunterschiede aber auffällig hoch und gleichförmig. Es findet sich eine wesentlich stärkere Expression an rRNA in anagenen Haarfollikeln als in katagenen Haarfollikeln. Demnach ist bereits die Expressionsstärke ribosomaler RNA ein Markerkriterium für anagene Haarfollikel.
  • Außerdem finden sich einige weitere, biologisch interessante Expressionsunterschiede. Zum einen ist die Expression von Attractin in katagenen Haarfollikeln gesteigert. Attractin ist ein Protein aus dem Agouti/Melanocortin-Signaltransduktionsweg. Das Genprodukt spielt eine Rolle in der Bestimmung der Haarfarbe von Mäusen (Gunn et al. (1999), Nature, 398: 152–6; Barsh et al. (2002), J Recept Signal Transduct Res, 22: 63–77).
  • Desweiteren findet sich in katagenen Haarfollikeln eine Induktion der Cobalamin Adenosyltransferase, einem Enzym des Vitamin B12-Metabolismus. Eine Vitamin B12-Defizienz führt im Menschen zu einer Depigmentierung des Haares (Mori et al. (2001), J Dermatol, 28: 282–5).
  • Die Dopachrome-Tautomerase, ein Enzym der Melanin-Biosynthese, ist ebenfalls in katagenen Haarfollikeln induziert. Alle oben genannten Gene sind relevant für die Haarfollikelbiologie, speziell für die Pigmentierung, bisher aber nicht im Zusammenhang mit dem Haarzyklus beschrieben.
  • Weiterhin fällt auf, dass in den katagenen Haarfollikeln die Trankriptionsfaktoren Fos-B und Egr1 induziert sind. Beide Transkriptionsfaktoren gehören zu der Gruppe der sogenannten immediate-early genes und haben weitreichende regulatorische Funktionen.
  • Andererseits ist in den katagenen Haarfollikeln eine Repression des Angiopoietin-ähnlichen Proteins CDT6 zu finden, ein Protein, für das eine regulatorische Funktion in der Angiogenese vermutet wird (Peek et al. (2002), J Biol Chem, 277: 686–93). Eine Kontrolle der Angiogenese und damit der Blutversorgung der Haarfollikel ist an den Haarzyklus gekoppelt (s.o. Thrombospondin-1).
  • Auffällig ist auch die Induktion der 14-3-3 sigma Proteins Stratifin bei gleichzeitiger Repression des 14-3-3 tau/theta Proteins. Die Familie der 14-3-3 Proteine regulieren eine Vielzahl von Enzymen, darunter die des Primärmetabolismus und des Zellzykluses. Weiterhin haben sie eine Chaperonfunktion, sie können die Transkription induzierbarer Gene aktivieren, und regulieren Signal-Transduktions- und Apoptosevorgänge. Insbesondere für das Protein 14-3-3 sigma (Stratifin) wurde eine Rolle bei der Differenzierung von Keratinozyten beschrieben (Dellambra et al. (1995), J Cell Sci 108: 3569–79) . Eine spezifische Regulation der Mitglieder dieser Proteinfamilie in den verschiedenen Haarfollikelstadien ist daher ausgesprochen wahrscheinlich.
  • Schließlich finden sich auch noch das Keratin 6A und das acidic hair Keratin in katagenen Haarfollikeln repremiert.
  • Die Beurteilung, ob die differentielle Expression verschiedener Gene signifikant ist oder nicht, wird maßgeblich durch die Anzahl der sequenzierten Tags bestimmt. Durch eine Erhöhung der Zahl sequenzierter Tags können nicht signifikante Expressionsunterschiede statistisch signifikant werden.
  • Um die Relevanz subsignifikanter Expressionsunterschiede zu beurteilen, können verschiedene Methoden der Datenanalyse herangezogen werden, über die biologisches Fachwissen in die Beurteilung der Expressionsunterschiede einfließt.
  • Eine Methode ist das Clustern der identifizierten Gene nach ihrer GO-Annotation. Die GO-Annotation ergibt sich aus den Einträgen in der Datenbank des Gene Ontology (GO)-Konsortiums, in der einzelne Genen/Proteinen nach ihrer (übergeordneten) Funktion klassifiziert werden [http://www.geneontology.org/]. Durch Verwendung dieser Verwandschaftsmerkmale bekommen auch Expressionsunterschiede eine Bedeutung, die statistisch nicht außerhalb des Konfidenzintervalls liegen.
  • Tabelle 7 enthält eine detaillierte Auflistung der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten, in anagenen Haarfollikeln und in katagenen Haarfollikeln differentiell exprimierten Gene unter Angabe
    • • der relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln in Spalte 1,
    • • der relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 2,
    • • des Verhältnisses der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln und der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln zueinander in Spalte 3,
    • • der Signifikanz der in Spalte 3 genannten Werte in Spalte 4,
    • • der GO-Nummer in Spalte 5,
    • • einer Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes in Spalte 6 und
    • • der Swissprot-Accession-Number in Spalte 7
  • Der Quotient in Spalte 3 gibt die Stärke der differentiellen Expression an, d. h., um welchen Faktor das jeweilige Gen in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert wird, als in katagenen Haarfollikeln, oder umgekehrt.
  • Unter ihrer GO-Nummer sind die jeweiligen Gene bzw. Genprodukte im Internet unter folgender Adresse zugänglich: http://www.geneontology.org/.
  • Beispielsweise zeigt sich im katagenen Haarfollikel eine deutliche Induktion von Genen des DPP-IV Clusters, einer Familie von Dipeptidylpeptidasen (Attractin [Anagen 8 Tags: Katagen 23 Tags], DPP-9 [0:9], DPP-4 [0:2], DPP-8 [0:1]).
  • Die Dipeptidylpeptidasen der DPP-IV-Familie sind Prolin-spezifische Proteasen, deren hauptsächliche Funktion offensichtlich die Regulation verschiedener pathologischer und physiologischer Prozesse zu sein scheint (Aleski und Malik (2001), Biochim Biophys Act, 1550: 107–116).
  • Darüber hinaus findet sich eine schwache aber konsistente Induktion verschiedener DNA Reparatur-Helikasen, beispielsweise RecQ-like 5 [3:8], RecQ-like 4 [1:2], RuvB-like [0:3] usw. Diese Induktion ist bei allen annotierten Helikasen dieses Datensatzes zu finden.
  • Außerdem findet sich eine deutliche Induktion des Melanin-Biosynthese Clusters, unter den u.a. die Dopachrome Tautomerase [0:7] und Silver/pMEL17 [7:17] fallen.
  • Im Gegensatz dazu findet sich in anagenen Haarfollikeln eine Induktion verschiedener Untereinheiten des Typ IV Kollagens (α1 [5:1], α2 [1:0], α6 [4:0]). Kollagen Typ IV ist ein typischer Bestandteil der Follikelmatrix, und eine gesteigerte Expression dieses Proteins ist in der Wachstumsphase des Follikels zu erwarten.
  • Der "Synaptosome"-Cluster ist ebenfalls in den anagenen Haarfollikeln induziert. Unter diesem Cluster finden sich die SNARE-Proteine VAMP-2 [5:0] und VAMP-3 [4:0], die eine generelle Rolle bei der Sekretion besitzen. Unterstützt wird diese Beobachtung durch die allgemeine Induktion von Genen, die eine Rolle in der Exozytose spielen. Diese Induktion von Genen der Exozytose steht wahrscheinlich im Zusammenhang mit dem Prozess der Pigmentierung des Haares. Voraussetzung der Pigmentierung ist der Transfer melaninsynthetisierender Organellen, sogenannter Melanosomen, aus Melanozyten in Keratinozyten des Haarfollikels. Melanosomen zeigen eine große mikroskopische Ähnlichkeit zu den Synaptosomen der Nervenzellen, sekretorische Vesikel, die ein Auschüttung von Neurotransmittern ermöglichen. Die Rolle von SNARE-Proteinen für die Synaptosomen ist hinreichend dokumentiert, die Rolle dieser Proteine in Melanosomen wird zur Zeit diskutiert (Scott et al. (2002), J Cell Sci, 115: 1441–51).
  • Schließlich sind in den anagenen Haarfollikeln noch Gene der Gruppe mit N-Acetyllactoseamin Synthase-Aktivität induziert (Kette 1 [3:0], Kette 2 [8:2], Kette 3 [1:0]). Poly-N-acetyllactosamin-Strukturen finden sich sowohl in N- als auch in O-verknüpften Glycanen der Glycoproteine aus Säugetieren. Diese Glycane interagieren vermutlich mit Selectinen und anderen Glycan-bindenden Proteinen (Zhou (2003), Curr Protein Pept Sci, 4: 1–9).
  • Eine weitere Möglichkeit, die Relevanz subsignifikant differentiell exprimierter Gene zu steigern, ist das Clustern nach Sequenzmotiven. Ein solches Clustern wird durch den Abgleich der SAGE-Daten mit den Daten aus verfügbaren Domänen- und Motivdatenbanken, beispielsweise PROSITE und Pfam, ermöglicht [http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/index.shtml; http://www.expasy.ch/prosite/].
  • Tabelle 8 enthält eine detaillierte Auflistung der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten, in anagenen Haarfollikeln und in katagenen Haarfollikeln differentiell exprimierten Gene unter Angabe
    • • der relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln in Spalte 1,
    • • der relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 2,
    • • des Verhältnisses der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln und der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln zueinander in Spalte 3,
    • • der Signifikanz der in Spalte 3 genannten Werte in Spalte 4,
    • • einer Kurzbeschreibung des Motivs oder des Gens bzw. Genproduktes in Spalte 5 und
    • • der Swissprot-Accession-Number in Spalte 6
  • Der Quotient in Spalte 3 gibt die Stärke der differentiellen Expression an, d. h., um welchen Faktor das jeweilige Gen in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert wird, als in katagenen Haarfollikeln, oder umgekehrt.
  • Durch diesen Abgleich wird auch die Signifikanz einiger bereits beschriebener Gene weiter gesteigert. So wird der GO-Cluster mit Dipeptidylpepidase-Aktivität durch weitere Mitglieder der PF:PEPTIDASE_S9 Familie erweitert. Weiterhin findet sich in den katagenen Haarfollikeln eine deutliche Induktion von Proteinen mit einer GRAM-Domäne. Die Funktion der Domäne ist zur Zeit noch nicht bekannt (Doerks et al. (2000), Trends Biochem Sci, 25: 483–485).
  • Wie bereits als GO-Cluster beschrieben, findet sich auch in diesem Ansatz eine Repression der Typ IV Kollagen-Untereinheiten (C4-Domäne) in katagenen Haarfollikeln.
  • Auffällig ist eine Induktion von Proteinen mit einer Gla-Domäne in den anagenen Haarfollikeln. Dabei handelt es sich um die Proteine Matrix-Gla und Osteocalcin. Das Matrix-Gla-Protein wurde als Antagonist des BMP-2 in der Haarfollikelentwickung und im -zyklus beschrieben (Nakamura et al. (2003), FASEB J., 17: 497–9).
  • Außerdem kann die Signifikanz der differentiellen Expression verschiedener Gene noch durch eine lexikalische Analyse gesteigert werden. In diesem Fall werden übereinstimmende Stichwörter in den Beschreibungstexten zu den verschiedenen Genen, wie sie beispielsweise in den Datenbank-Annotationen zu finden sind, gesucht.
  • Tabelle 9 enthält eine detaillierte Auflistung der mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten, in anagenen Haarfollikeln und in katagenen Haarfollikeln differentiell exprimierten Gene unter Angabe
    • • der relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln in Spalte 1,
    • • der relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln in Spalte 2,
    • • des Verhältnisses der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in anagenen Haarfollikeln und der ermittelten relativen Expressionsfrequenz in katagenen Haarfollikeln zueinander in Spalte 3,
    • • der Signifikanz der in Spalte 3 genannten Werte in Spalte 4,
    • • des Suchwortes in Spalte 5,
    • • einer Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes in Spalte 6 und
    • • der Swissprot-Accession-Number in Spalte 7
  • Der Quotient in Spalte 3 gibt die Stärke der differentiellen Expression an, d. h., um welchen Faktor das jeweilige Gen in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert wird, als in katagenen Haarfollikeln, oder umgekehrt.
  • Aufgrund dieser Analyse findet sich in katagenen Haarfollikeln eine signifikante Induktion des Clusters mit dem Stichwort "Autophagy" (Apg4 [2:7], Apg3 [0:2], Apg10 [0:2], Apg5 [0:1]). Autophagie ist ein Prozess, bei dem Zellen makroskopische Zellbestandteile, wie beispielsweise Organellen, in Autophagosomen einhüllen und dann im Lysosom verdauen. Autophagie tritt vor allem bei Versorgungsmangel der Zellen auf; exzessive Autophagie wird als ein Mechanismus des nicht-apoptotischen programmierten Zelltodes angesehen.
  • Weiterhin sind in katagenen Haarfollikeln Cluster reprimiert, die sich aufgrund der Stichworte "dsc2" und "desmocollin" bilden. Insbesondere für das Desmocollin-3 ist eine Lokalisation im Haarfollikel beschrieben (Kurzen et al. (1998), Differentiation, 63: 295–304; Nuber et al. (1996), Eur J Cell Biol, 71:1–13).
  • Die ribosomalen RNAs, für die sich schon zuvor eine deutliche Repression in katagenen Haarfollikeln zeigte, sind auch in dieser Analyse in den katagenen Haarfollikeln deutlich reprimiert.
  • Auffällig ist schließlich noch die Repression von Selenoproteinen in katagenen Haarfollikeln.
  • Die zweite der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren (2) zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen, insbesondere bei Frauen, in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
    • a) ein Gemisch von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut oder aus menschlichen Haarfollikeln gewinnt,
    • b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die mittels Serieller Analyse der Genexpression (SAGE) als in anagenen und katagenen menschlichen Haarfollikeln differentiell exprimiert identifiziert werden,
    • c) die Untersuchungsergebnisse aus b) mit den mittels Serieller Analyse der Genexpression (SAGE) identifizierten Expressionsmustern vergleicht und
    • d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen Haarfollikeln, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen Haarfollikeln.
  • Erkrankungen bzw. Störungen des Haarzyklus sind beispielsweise: Pili torti (Torsionshaare, gedrehte Haare), Monilethrix (Spindelhaar), Wollhaare (Kräuselhaar), Haarschaftveränderungen mit Brüchen [Trichorrhexis nodosa, Trichorrhexis invaginata, Trichoschisis, Trichoptilosis (Haarspliß)], Haarschaftveränderungen bei Stoffwechselstörungen, Pili recurvati, Rollhaare, Veränderungen der Haarfarbe [Heterochromie, Albinismus, Poliose (erworbene herdförmige Pigmentlosigkeit der Haare), Canitis (physiologisches Ergrauen)], Hypertrichosen, Hirsutismus, Alopezien (Irreversible Alopezie.: z.B. Androgenetische Alopezie des Mannes und der Frau); Reversible Alopezie.: z.B. Symptomatische diffuse Alopezien durch Infektionen, chem. Noxen und Arzneimittel, hormonelle Störungen, Krankheiten, etc.) sowie Alopezia areata.
  • Die Gewinnung des Gemisches in Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus kann aus Vollhautproben, behaarten Hautäquivalenten, isolierten Haarfollikeln, Haartollikeläquivalenten oder Zellen behaarter Haut vorgenommen werden.
  • Es kann in Schritt b) des Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ausreichend sein, das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen zu untersuchen, die mittels Serieller Analyse der Genexpression (SAGE) als in anagenen und katagenen Haarfollikeln differentiell exprimiert identifiziert werden, wenn diese ausschließlich in anagenen oder ausschließlich in katagenen Haarfollikeln exprimiert werden. In allen anderen Fällen muß in Schritt b) auch die Menge der differentiell exprimierten Moleküle untersucht werden, d. h., die Expression muß quantifiziert werden.
  • In Schritt d) des Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus wird das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zugeordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, d. h., daß das Gemisch entweder mehr unterschiedliche typischerweise in anagenen Haarfollikeln exprimierte Verbindungen enthält, als solche, die typischerweise in katagenen Haarfollikeln exprimiert werden (qualitative Differenzierung), oder mehr Kopien von typischerweise in anagenen Haarfollikeln exprimierten Verbindungen enthält, als typischerweise in katagenen Haarfollikeln vorhanden sind (quantitative Differenzierung). Für die Zuordnung zu in Regression befindlichem bzw. krankem Haar wird in komplementärer Weise verfahren.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 7 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens doppelt so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens doppelt so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man
    in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 5 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und
    in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man
    in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 4 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und
    in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 1,3-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 1,3-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  • Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man
    in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 3 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und
    in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 2-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 2-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  • Eine weitere ganz besonders bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Bestimmung des Haarzyklus ist dadurch gekennzeichnet, daß man
    in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 2 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und
    in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) unter suchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  • Man kann den Haarzyklus auch dadurch beschreiben, daß mehrere Marker (Expressionprodukte der für anagene oder katagene Haarfollikel bedeutsamen Gene) quantifiziert werden, die dann untereinander in einem charakteristischen Verhältnis aktiv sein müssen, um wachsendes bzw. gesundes Haar zu repräsentieren, bzw. in einem hiervon verschiedenen charakteristischen Verhältnis aktiv sein müssen, um in Regression befindliches bzw. krankes Haar zu repräsentieren.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist daher ein Verfahren (3) zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen, insbesondere bei Frauen, in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
    • a) ein Gemisch von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut oder aus menschlichen Haarfollikeln gewinnt,
    • b) in dem gewonnenen Gemisch mindestens zwei der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen quantifiziert, die mittels Verfahren (1) als für den Haarzyklus bedeutsam identifiziert werden,
    • c) die Expressionsverhältnisse der mindestens zwei Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen zueinander bestimmt und den Expressionsquotienten bildet,
    • d) die Expressionsverhältnisse aus c) mit den Expressionsverhältnissen vergleicht, die für die in b) quantifizierten Moleküle typischerweise in anagenen bzw. in katagenen Haarfollikeln vorliegen, insbesondere mit den Expressionsverhältnissen, die sich aus den Tabellen 2 bis 6, Spalte 3 ergeben, und
    • e) das in a) gewonnene Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn die Expressionsverhältnisse der untersuchten Follikel bzw. der unter suchten behaarten Haut den Expressionsverhältnissen in anagenen Haarfollikeln entsprechen, oder das in a) gewonnene Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn die Expressionsverhältnisse der untersuchten Follikel bzw. der untersuchten behaarten Haut den Expressionsverhältnissen in katagenen Haarfollikeln entsprechen.
  • Vorzugsweise gewinnt man in Schritt a) der erfindungsgemäßen Verfahren das Gemisch aus einer Hautprobe, insbesondere aus einer Vollhautprobe.
  • In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren gewinnt man in Schritt a) das Gemisch mittels Mikrodialyse. Die Technik der Mikrodialyse wird beispielsweise in „Microdialysis: A method for measurement of local tissue metabolism", Nielsen PS, Winge K, Petersen LM; Ugeskr Laeger 1999 Mar 22 161:12 1735–8; sowie in „Cutaneous microdialysis for human in vivo dermal absorption studies", Anderson, C. et al.; Drugs Pharm. Sci., 1998, 91, 231–244; und auch im Internet unter http://www.microdialysis.se/techniqu.htm beschrieben, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Bei der Anwendung der Mikrodialyse führt man typischerweise eine Sonde in die Haut ein und beginnt mit einer geeigneten Trägerlösung die Sonde langsam zu spülen. Nach dem Abklingen der akuten Reaktionen nach dem Einstich liefert die Mikrodialyse Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die im extrazellulären Raum vorkommen und die, beispielsweise durch Fraktionierung der Trägerflüssigkeit, dann in vitro isoliert und analysiert werden können. Die Mikrodialyse ist weniger invasiv, als die Entnahme einer Vollhautprobe; sie ist aber nachteiligerweise auf die Gewinnung im extrazelulären Raum vorkommender Verbindungen beschränkt.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) in Verfahren (2) die Untersuchung auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine oder Proteinfragmente; bzw. in Verfahren (3) die Quantifi zierung mindestens zweier Proteine oder Proteinfragmente, mittels einer Methode durchführt, die ausgewählt ist unter
    • i. Ein- oder zweidimensionaler Gelelektrophorese
    • ii. Affinitätschromatographie
    • iii. Protein-Protein-Komplexierung in Lösung
    • iv. Massenspektrometrie, insbesondere Matrix Assistierter Laser Desorptions Ionisation (MALDI) und insbesondere
    • v. Einsatz von Proteinchips, oder mittels geeigneter Kombinationen dieser Methoden.
  • Diese erfindungsgemäß einsetzbaren Methoden sind in dem Übersichtsartikel von Akhilesh Pandey und Matthias Mann: „Proteomics to study genes and genomes", Nature, Volume 405, Number 6788, 837–846 (2000), und den dort angegebenen Referenzen beschrieben, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Die 2D-Gelelektrophorese, wird beispielsweise in L.D. Adams, Two-dimensional Gel Electrophoresis using the Isodalt System oder in L.D. Adams & S.R. Gallagher, Two-dimensional Gel Electrophoresis using the O'Farrell System; beide in Current Protocols in Molecular Biology (1997, Eds. F.M. Ausubel et al.), Unit 10.3.1 – 10.4.13; oder in 2-D Electrophoresis-Manual; T. Berkelman, T. Senstedt; Amersham Pharmacia Biotech, 1998 (Bestell-Nr. 80-6429-60), beschrieben.
  • Die massenspektrometrische Charakterisierung der Proteine oder Proteinfragmente erfolgt in der Fachwelt bekannter Weise, beispielsweise wie in den folgenden Literaturstellen beschrieben:
    Methods in Molecular Biology, 1999; Vol 112; 2-D Proteome Analysis Protocols; Editor: A. J. Link; Humana Press; Totowa; New Jersey. Darin insbesondere: Courchesne, P. L. und Patterson, S. D.; S. 487–512.
    Carr, S. A. und Annan, R. S.; 1997; in: Current Protocols in Molecular Biology; Editor: Ausubel, F. M. et al.; John Wiley and Sons, Inc. 10.2.1–10.21.27.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) in Verfahren (2) die Untersuchung auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der mRNA-Moleküle oder mRNA-Molekülfragmente; bzw. in Verfahren (3) die Quantifizierung mindestens zweier mRNA-Moleküle oder mRNA-Molekülfragmente mittels einer Methode durchführt, die ausgewählt ist unter
    • i. Northern Blots,
    • ii. Reverse Transkriptase Polymerasekettenreaktion (RT-PCR),
    • iii. RNase-Schutzexperimente,
    • iv. Dot-Blots,
    • v. cDNA-Sequenzierung,
    • vi. Klon-Hybridisierung,
    • vii. Differential Display,
    • viii. Subtraktive Hybridisierung,
    • ix. cDNA-Fragment-Fingerprinting,
    • x. Total Gene Expression Analysis (TOGA),
    • xi. Serielle Analyse der Genexpression (SAGE),
    • xii. Massively Parallel Signature Sequencing (MPSS®) und insbesondere
    • xiii. Einsatz von Nukleinsäurechips, oder mittels geeigneter Kombinationen dieser Methoden.
  • Diese erfindungsgemäß einsetzbaren Methoden sind in den Übersichtsartikeln von Akhilesh Pandey und Matthias Mann: „Proteomics to study genes and genomes", Nature, Volume 405, Number 6788, 837 – 846 (2000), und „Genomics, gene expression and DNA arrays", Nature, Volume 405, Number 6788, 827–836 (2000), und den dort angegebenen Referenzen beschrieben, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Das TOGA-Verfahren ist in "J. Gregor Sutcliffe et al, TOGA: An automated parsing technology for analyzing expression of nearly all genes, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS), Vol. 97, No. 5, pp. 1976–1981 (2000)" beschrieben, worauf hiermit vollumfänglich Bezug genommen wird.
  • Das MPSS®-Verfahren ist in der US-A-6,013,445 beschrieben, worauf hiermit in vollem umfang Bezug genommen wird.
  • Es können jedoch erfindungsgemäß auch andere dem Fachmann bekannte Methoden zur Untersuchung auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen eingesetzt werden.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in Schritt b) auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von 1 bis etwa 5000, bevorzugt 1 bis etwa 1000, insbesondere etwa 10 bis etwa 500, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 250, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 100 und ganz besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 50 der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Test-Kit zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen in vitro, umfassend Mittel zur Durchführung der erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Biochip zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen in vitro, umfassend
    • i. einen festen, d. h. starren oder flexiblen Träger und
    • ii. auf diesem immobilisierte Sonden, die zur spezifischen Bindung an mindestens eines der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen befähigt sind, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden.
  • Bei einem Biochip handelt es sich um ein miniaturisiertes Funktionselement mit auf einer Oberfläche immobilisierten Molekülen, insbesondere Biomolekülen, die als spezifische Interaktionspartner dienen können.
  • Häufig weist die Struktur dieser Funktionselemente Reihen und Spalten auf; man spricht dann von Chip-"Arrays". Da tausende von biologischen bzw. biochemischen Funktionselementen auf einem Chip angeordnet sein können, müssen diese in der Regel mit mikrotechnischen Methoden angefertigt werden. Als biologische und biochemische Funktionselemente kommen insbesondere in Frage: DNA, RNA, PNA, (bei Nukleinsäuren und ihren chemischen Derivaten können z. B. Einzelstränge, Triplex-Strukturen oder Kombinationen hiervon vorliegen), Saccharide, Peptide, Proteine (z. B. Antikörper, Antigene, Rezeptoren) und Derivate der kombinatorischen Chemie (z. B. organische Moleküle).
  • Im allgemeinen haben Biochips eine 2D-Basisfläche für das Beschichten mit biologisch oder biochemisch funktionellen Materialien. Die Basisflächen können beispielweise auch von Wänden einer oder mehrerer Kapillaren oder von Kanälen gebildet sein.
  • Zum Stand der Technik kann z. B. auf folgende Publikationen hingewiesen werden: Nature Genetics, Vol. 21, supplement (Gesamt), Jan. 1999 (Biochips); Nature Biotechnology, Vol. 16, S. 981–983, Okt. 1998 (Biochips); Trends in Biotechnology, Vol. 16, S. 301–306, Jul. 1998 (Biochips) sowie die bereits genannten Übersichtsartikel von Akhilesh Pandey und Matthias Mann: „Proteomics to study genes and genomes", Nature, Volume 405, Number 6788, 837– 846 (2000), und „Genomics, gene expression and DNA arrays", Nature, Volume 405, Number 6788, 827–836 (2000), und die dort angegebenen Referenzen, worauf hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Eine übersichtliche Darstellung der praktischen Anwendungsverfahren der DNA-Chiptechnologie liefern die Bücher „DNA Microarrays: A Practical Approach" (Editor: Mark Schena, 1999, Oxford University Press) und „Microarray Biochip Technology" (Editor: Mark Schena, 2000, Eaton Publishing), auf die hiermit in vollem Umfang Bezug genommen wird.
  • Die im Rahmen der vorliegenden Erfindung besonders bevorzugte DNA-Chiptechnologie beruht auf der Fähigkeit von Nukleinsäuren komplementäre Basenpaarungen einzugehen. Dieses als Hybridisierung bezeichnete technische Prinzip wird bereits seit Jahren bei der Southern-Blot- und Northern-Blot-Analyse eingesetzt. Im Vergleich zu diesen herkömmlichen Methoden, bei denen lediglich einige wenige Gene analysiert werden, gestattet es die DNA-Chiptechnologie einige hundert bis zu mehreren zehntausend Genen parallel zu untersuchen.
  • Ein DNA-Chip besteht im wesentlichen aus einem Trägermaterial (z.B. Glas oder Kunststoff), auf dem einzelsträngige, genspezifische Sonden in hoher Dichte an einer definierten Stelle (Spot) immobilisiert werden. Als problematisch wird dabei die Technik der Sonden-Applikation und die Chemie der Sonden-Immobilisierung eingeschätzt.
  • Nach dem derzeitigen Stand der Technik sind mehrere Wege der Sonden-Immobilisierung realisiert:
    E.M. Southern (E.M. Southern et al. (1992), Nucleic Acid Research 20, 1679–1684 und E.M. Southern et al. ( 1997), Nucleic Acid Research 25, 1155–1161) beschreibt die Herstellung von Oligonukleotidanordnungen durch direkte Synthese an einer Glasoberfläche, die mit 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan und anschließend mit einem Glycol derivatisiert wurde.
  • Ein ähnliches Verfahren realisiert die in situ Synthese von Oligonukleotiden mittels einer photosensitiven, kombinatorischen Chemie, die mit photolithographischen Techniken verglichen werden kann (Pease, A.C. et al. (1994), Proc. Natl Acad Sci USA 91, 5022–5026).
  • Neben diesen auf der in situ-Synthese von Oligonukleotiden beruhenden Techniken können ebenso bereits vorhandene DNA-Moleküle an Oberflächen von Trägermaterial gebunden werden.
  • P.O. Brown (DeRisi et al. (1997), Science 278, 680–686) beschreibt die Immobilisierung von DNA an mit Polylysin beschichteten Glasoberflächen.
  • Die Veröffentlichung von L.M. Smith (Guo, Z. et al. (1994), Nucleic Acid Research 22, 5456–5465) legt ein ähnliches Verfahren offen: Oligonukleotide, die eine 5'terminale Aminogruppe tragen, können an eine Glasoberfläche gebunden werden, die mit 3-Aminopropyltrimethoxysilan und anschließend mit 1,4-Phenyldiisothiocyanat behandelt wurde.
  • Die Applikation der DNA-Sonden auf einem Träger kann mit einem sogenannten „Pin-Spotter" erfolgen. Dazu tauchen dünne Metallnadeln mit z.B. einem Durchmesser von 250 μm, in Sondenlösungen ein und überführen anschließend das anhängende Probenmaterial mit definierten Volumina auf das Trägermaterial des DNA-Chips.
  • Bevorzugterweise erfolgt die Sondenapplikation jedoch mittels eines piezogesteuerten Nanodispensers, der ähnlich einem Tintenstrahldrucker, Sondenlösungen mit einem Volumen von 100 Picolitern kontaktfrei auf die Oberfläche des Trägermaterials aufbringt.
  • Die Immobilisierung der Sonden erfolgt z.B. wie in der EP-A-0 965 647 beschrieben: Die Generierung von DNA-Sonden erfolgt hierbei mittels PCR unter Verwendung eines sequenzspezifischen Primerpaares, wobei ein Primer am 5'-Ende modifiziert ist und einen Linker mit einer freien Aminogruppe trägt. Damit ist sichergestellt, dass ein definierter Strang der PCR-Produkte an einer Glasoberfläche gebunden werden kann, welche mit 3-Aminopropyltrimethoxysilan und anschließend mit 1,4-Phenyldiisothiocyanat behandelt wurde. Die genspezifischen PCR-Produkte sollen idealerweise eine definierte Nukleinsäuresequenz in einer Länge von 200–400 bp haben und nicht redundante Sequenzen beinhalten. Nach der Immobilisierung der PCR-Produkte über den derivatisierten Primer wird der Gegenstrang des PCR-Produkts durch eine Inkubation bei 96°C für 10 Min entfernt.
  • In einer für DNA-Chips typischen Anwendung wird mRNA aus zwei zu vergleichenden Zellpopulationen isoliert. Die isolierten mRNAs werden mittels reverser Transkription unter Verwendung von z.B. fluoreszenzmarkierten Nukleotiden in cDNA umgewandelt. Dabei werden die zu vergleichenden Proben mit z.B. rot bzw. grün fluoreszierenden Nukleotiden markiert. Die cDNAs werden dann mit den auf dem DNA-Chip immobilisierten Gensonden hybridisiert und anschließend die gebundenen Fluoreszenzen quantifiziert.
  • Ein entscheidender Erfolgsfaktor für den Einsatz der DNA-Chiptechnologie zur Analyse der Genexpression der Haarfollikel ist die Zusammensetzung der genspezifischen Sonden auf dem DNA-Chip. Hier werden insbesondere die bei der SAGETM-Analyse identifizierten relevanten Gene des Haarzyklus eingesetzt. Da bei der Verwendung eines DNA-Chips zur Analyse der relevanten Gene des Haarzyklus mitunter ausgesprochen geringe mRNA-Mengen untersucht werden müssen, kann sich die Notwendigkeit ergeben, die mRNA vor der Analyse mit Hilfe der sogenannten linearen Amplifikation (Zhao et al. (2002), BMC Genomics, 3:31) anzureichern. Dabei wird die mRNA einer Probe zunächst in cDNA umgeschrieben. Die amplifizierte RNA wird aus dieser doppelsträngigen cDNA durch in vitro -Transkription gewonnen.
  • Für die Herstellung kleiner (bis etwa 500 Sonden umfassender) Biochips sind die in der DE-A-100 28 257.1-52 und in der DE-A-101 02 063.5-52 genannten Analysechips ganz besonders bevorzugt. Diese Analysechips weisen eine elektrisch adressierbare Struktur auf, die eine Elektrofokussierung der Proben gestattet. Hierduch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, Proben unabhängig von ihrer Viskosität mit Hilfe von Elektroden an definierten Punkten eines Punktrasters (Arrays) zu fokussieren und zu immobilisieren. Durch die Fokussierfähigkeit erfolgt gleichzeitig eine Erhöhung der lokalen Konzentration der Proben und so eine höhere Spezifität. Während der Analyse selbst besteht die Möglichkeit das Testgut an die einzelnen Positionen des Arrays zu adressieren. So kann potentiell jede untersuchte Information mit der höchst möglichen Sensitivität aufgespürt werden. Eine Kreuzkontamination durch benachbarte Spots ist nahezu ausgeschlossen.
  • Der erfindungsgemäße Biochip umfasst bevorzugt 1 bis etwa 5000, bevorzugtermaßen 1 bis etwa 1000, insbesondere etwa 10 bis etwa 500, vorzugsweise etwa 10 bis etwa 250, besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 100 und ganz besonders bevorzugt etwa 10 bis etwa 50 voneinander verschiedene Sonden. Die voneinander verschiedenen Sonden können jeweils in mehrfacher Kopie auf dem Chip vorhanden sein.
  • Der erfindungsgemäße Biochip umfasst bevorzugt Nukleinsäuresonden, insbesondere RNA- oder PNA-Sonden, besonders bevorzugt DNA-Sonden. Die Nukleinsäuresonden weisen bevorzugt eine Länge von etwa 10 bis etwa 1000, insbesondere etwa 10 bis etwa 800, vorzugsweise etwa 100 bis etwa 600, besonders bevorzugt etwa 200 bis etwa 400 Nukleotiden auf.
  • Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist ein DNA-Chip, der Sonden aufweist, die ausgewählt sind unter den in den Tabellen 2 und 5 aufgeführten Sonden, den in Tabelle 3 aufgeführten Sonden (ohne mitochondriale und ribosomale Tags sowie den überrepräsentierten Gruppen "DNA Helikase-Aktivität", "DPPIV-Aktivität" und "Melanin Biosynthese aus Tyrosin" aus Tabelle F.
  • In einer weiteren bevorzugten Form umfasst der erfindungsgemäße Biochip Peptid- oder Proteinsonden, insbesondere Antikörper.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, als Haarzyklus-Marker bei Menschen.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus insbesondere gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man
    • a) den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt,
    • b) einen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums einmal oder mehrmals auf die behaarte Haut aufbringt,
    • c) erneut den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, und
    • d) die Wirksamkeit des Wirkstoffs durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) ermittelt.
  • Das erfindungsgemäße Testverfahren kann mit Vollhautproben, behaarten Hautäquivalenten, isolierten Haarfollikeln, Haarfollikeläquivalenten oder Zellen behaarter Haut durchgeführt werden.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Test-Kit zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, umfassend Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Testverfahrens.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man
    • a. den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt,
    • b) einen potentiellen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums einmal oder mehrmals auf die behaarte Haut aufbringt,
    • c) den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, und
    • d) wirksame Wirkstoffe durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) bestimmt.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums.
  • Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, dadurch gekennzeichnet, daß man
    • a) wirksame Wirkstoffe mit Hilfe des erfindungsgemäßen Screening-Verfahrens, oder der Verwendung zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums bestimmt und
    • b) als wirksam befundene Wirkstoffe mit kosmetisch und pharmakologisch geeigneten und verträglichen Trägern vermischt.
  • Tabelle 1: Tabellen:
    Figure 00380001
  • Tabelle 2:
    Figure 00390001
  • Tabelle 3:
    Figure 00400001
  • Tabelle 4:
    Figure 00410001
  • Tabelle 5:
    Figure 00420001
  • Figure 00430001
  • Figure 00440001
  • Figure 00450001
  • Tabelle 6:
    Figure 00460001
  • Figure 00470001
  • Tabelle 7:
    Figure 00480001
  • Figure 00490001
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  • Tabelle 8:
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  • Figure 00630001
  • Figure 00640001
  • Figure 00650001
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  • Tabelle 9:
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  • Figure 00690001
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  • Figure 00760001

Claims (19)

  1. Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Gemisch von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut oder aus menschlichen Haarfollikeln gewinnt, b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die mittels Serieller Analyse der Genexpression (SAGE) als in anagenen und katagenen menschlichen Haarfollikeln differentiell exprimiert identifiziert werden, c) die Untersuchungsergebnisse aus b) mit den mittels Serieller Analyse der Genexpression identifizierten Expressionsmustern vergleicht und d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen Haarfollikeln, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen Haarfollikeln.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 9 in Spalte 6 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes, oder in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 8 in Spalte 5 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes, oder in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 7 in Spalte 6 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes, oder in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln stärker exprimiert werden als in anagenen.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens doppelt so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens doppelt so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA- Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 5 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 4 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 1,3-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA- Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 1,3-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 3 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 2-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 2-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß man a) in Schritt b) das gewonnene Gemisch auf das Vorhandensein und gegebenenfalls die Menge von mindestens einem der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen untersucht, die in Tabelle 2 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes de- finiert werden und b) in Schritt d) das in b) untersuchte Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in anagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in katagenen, oder das in b) untersuchte Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn es überwiegend Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen enthält, die in katagenen Haarfollikeln mindestens 5-fach so stark exprimiert werden wie in anagenen.
  10. Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen, in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man a) ein Gemisch von Proteinen, mRNA-Molekülen oder Fragmenten von Proteinen oder mRNA-Molekülen aus behaarter menschlicher Haut oder aus menschlichen Haarfollikeln gewinnt, b) in dem gewonnenen Gemisch mindestens zwei der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen quantifiziert, die mittels Verfahren (1) als für den Haarzyklus bedeutsam identifiziert werden, c) die Expressionsverhältnisse der mindestens zwei Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen zueinander bestimmt und den Expressionsquotienten bildet, d) die Expressionsverhältnisse aus c) mit den Expressionsverhältnissen vergleicht, die für die in b) quantifizierten Moleküle typischerweise in anagenen bzw. in katagenen Haarfollikeln vorliegen, insbesondere mit den Expressionsverhältnissen, die sich aus den Tabellen 2 bis 6, Spalte 3 ergeben, und e) das in a) gewonnene Gemisch wachsendem bzw. gesundem Haar zuordnet, wenn die Expressionsverhältnisse der untersuchten Follikel bzw. der untersuchten behaarten Haut den Expressionsverhältnissen in anagenen Haarfollikeln entsprechen, oder das in a) gewonnene Gemisch in Regression befindlichem bzw. krankem Haar zuordnet, wenn die Ex pressionsverhältnisse der untersuchten Follikel bzw. der untersuchten behaarten Haut den Expressionsverhältnissen in katagenen Haarfollikeln entsprechen.
  11. Test-Kit zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen in vitro, umfassend Mittel zur Durchführung der Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen nach einem der Ansprüche 1 bis 10. umfassend Mittel zur Durchführung der Verfahren.
  12. Biochip zur Bestimmung des Haarzyklus bei Menschen in vitro, umfassend a) einen festen, d. h. starren oder flexiblen Träger und b) auf diesem immobilisierte Sonden, die zur spezifischen Bindung an mindestens eines der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen befähigt sind, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden.
  13. Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, als Haarzyklus-Marker bei Menschen.
  14. Testverfahren zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen zur Beeinflussung des Haarzyklus insbeson dere gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, in vitro, dadurch gekennzeichnet, daß man a) den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, b) einen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums einmal oder mehrmals auf die behaarte Haut aufbringt, c) erneut den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, und d) die Wirksamkeit des Wirkstoffs durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) ermittelt.
  15. Test-Kit zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, umfassend Mittel zur Durchführung des Testverfahrens gemäß Anspruch 14.
  16. Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, zum Nachweis der Wirksamkeit von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums.
  17. Screening-Verfahren zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums in vitro, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man a) den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, b) einen potentiellen Wirkstoff gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums einmal oder mehrmals auf die behaarte Haut aufbringt, c) den Haarstatus durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Test-Kits zur Bestimmung des Haarzyklus, oder mittels eines erfindungsgemäßen Biochips bestimmt, und d) wirksame Wirkstoffe durch den Vergleich der Ergebnisse aus a) und c) bestimmt.
  18. Verwendung der Proteine, mRNA-Moleküle oder Fragmente von Proteinen oder mRNA-Molekülen, die in Tabelle 8 in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, in den Tabellen 7 und 9 in Spalte 7 durch ihre Swissprot-Accession-Number sowie in den Tabellen 2 bis 6 in Spalte 5 durch ihre UniGene-Accession-Number, in Spalte 6 durch ihre Swissprot-Accession-Number, oder in Spalte 7 durch ihre Kurzbeschreibung des Gens bzw. Genproduktes definiert werden, zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums.
  19. Verfahren zur Herstellung einer kosmetischen oder pharmazeutischen Zubereitung gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums, dadurch gekennzeichnet, daß man a) wirksame Wirkstoffe mit Hilfe des erfindungsgemäßen Screening-Verfahrens, oder der Verwendung zur Identifikation von kosmetischen oder pharmazeutischen Wirkstoffen gegen Erkrankungen oder Beeinträchtigungen der Haare und ihres Wachstums bestimmt und b) als wirksam befundene Wirkstoffe mit kosmetisch und pharmakologisch geeigneten und verträglichen Trägern vermischt.
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