DE112010004626T5 - Mittel und Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose - Google Patents

Mittel und Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet diagnostischer Verfahren. In der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose bei einem Patienten, ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob ein Patient einer Therapie von multipler Sklerose bedarf, oder ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob eine Therapie von multipler Sklerose erfolgreich ist, in Betracht gezogen. Außerdem wird ein Verfahren zur Diagnose oder Vorhersage des Risikos eines aktiven Schubs von multipler Sklerose in einem Patienten bereitgestellt. Die Erfindung betrifft auch Werkzeuge zum Durchführen der oben erwähnten Verfahren, wie z. B. diagnostische Geräte.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet diagnostischer Verfahren. In der vorliegenden Erfindung wird insbesondere ein Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose bei einem Patienten, ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob ein Patient einer Therapie von multipler Sklerose bedarf, oder ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob eine Therapie von multipler Sklerose erfolgreich ist, in Betracht gezogen. Außerdem wird ein Verfahren zur Diagnose oder Vorhersage des Risikos eines aktiven Schubs von multipler Sklerose in einem Patienten bereitgestellt. Die Erfindung betrifft auch Werkzeuge zum Durchführen der oben erwähnten Verfahren, wie z. B. diagnostische Geräte.
  • Weltweit leiden ungefähr 1 Millionen Menschen an multipler Sklerose (MS), und es handelt sich dabei um eine der am häufigsten vorkommenden Krankheiten des zentralen Nervensystems (ZNS), die bei jungen Erwachsenen zu einer langen und schweren Behinderung führt. Wenngleich ihre Entstehung bislang noch ungeklärt ist, gibt es starke Belege für das Konzept, dass ein durch T-Zellen vermittelter entzündlicher Prozess gegen Selbst-Moleküle in der weißen Masse des Gehirns und des Rückenmarks ihrer Pathogenese zugrundeliegt. Da myelinreaktive T-Zellen sowohl bei MS-Patienten und gesunden Menschen vorkommen, handelt es sich bei der primären Immunanormalität bei MS mit größter Wahrscheinlichkeit um ein Versagen von Steuerungsmechanismen, das einen gesteigerten T-Zellen-Aktivierungsstatus und weniger stringente Aktivierungsanforderungen zur Folge hat. Die Pathogenese umfasst somit die Aktivierung enzephalitogener, d. h. autoimmuner, myelinspezifischer T-Zellen außerhalb des ZNS, gefolgt von: einer Öffnung der Blut-Hirn-Schranke; T-Zellen- und Makrophageninfiltration; Mikrogliaaktivierung; Demyelinisierung und irreversible Schädigung der Nerven (Aktas 2005, Neuron 46, 421–432, Zamvil 2003, Neuron 38: 685–688 oder Zipp 2006, Trends Neurosci. 29, 518–527). Während man über die für die Enzephalitogenizität von T-Zellen verantwortlichen Mechanismen eine Menge weiß, ist bislang nur wenig über die endogenen Steuerungsmechanismen des Körpers zur Regulierung schädlicher Lymphozytenreaktionen im und innerhalb des ZNS bekannt. Darüber hinaus versteht man trotz umfangreicher Studien zur T-Zellen-vermittelten Demyelinisierung die schädigenden Vorgänge in vivo im ZNS immer noch nicht ganz.
  • Gegenwärtig verwendet man diagnostische Werkzeuge wie Neuroimaging, die Analyse der Zerebrospinalflüssigkeit und evozierte Potentiale zur Diagnose von MS. Mit der Magnetresonanztomographie des Hirns und des Rückenmarks last sich die Demyelinisierung (Läsionen bzw. Plaques) sichtbar machen. Gadolinium kann intravenös als Kontrastmittel zum Markieren aktiver Plaques eingesetzt werden und durch Eliminierung das Vorhandensein historischer Läsionen aufzeigen, die nicht mit den Symptomen zum Zeitpunkt der Bewertung assoziiert sind. Durch die Analyse der aus einer Lumbarpunktur erhaltenen Zerebrospinalflüssigkeit lässt sich eine chronische Entzündung des zentralen Nervensystems belegen. Die Zerebrospinalflüssigkeit kann auf oligoklonale Banden untersucht werden, bei denen es sich um Entzündungsmarker handelt, die man bei 75–85% der Patienten mit MS findet (Link 2006, J Neuroimmunol. 180 (1–2): 17–28. Keines der oben erwähnten Verfahren ist jedoch typisch ausschließlich für MS. Daher können in den meisten Fällen nur Biopsien oder Post-mortem-Untersuchungen eine verlässliche Diagnose liefern.
  • Da es sich bei MS um eine klinisch höchst heterogene entzündliche Krankheit des zentralen Nervensystems handelt, braucht man diagnostische und prognostische Marker zum Erleichtern der Diagnose, zur Vorhersage des Verlaufs der Krankheit bei den einzelnen Patienten und der Erfordernis einer Behandlung sowie der Art der Therapie. Die Reaktion auf die gegenwärtig verfügbaren Therapien unterscheidet sich von Patient zu Patient ohne irgendwelche Hinweise aus dem Verlauf der Krankheit. Marker würden die Wahl der anzuwendenden Arzneimittel erleichtern, was in den kommenden Jahren, wenn mehr Arzneimittel auf den Markt kommen, noch mehr an Bedeutung gewinnen wird. Weiterhin sollten Patienten, bei denen die Krankheit schneller fortschreitet, von Anbeginn an aggressiver behandelt werden als Patienten mit einem relativ benignen Krankheitsverlauf. Marker für Gewebeschaden und insbesondere Nervenschädigungen können ausschließlich oder in höherem Maße bei Patienten mit einer schnellen Progression und anschließender Behinderung exprimiert werden. Andererseits benötigt man für die Behandlung von Patienten mittels einer agressiven Therapie mit möglicherweise verheerenden Nebenwirkungen Marker für das Ansprechen auf die Therapie sowie ein Risikomanagement. Biomarker für die Aktivität der Krankheit und das Ansprechen auf eine Therapie sind daher beim Erstellen der Prognose des Patienten von Nutzen und können eine auf die jeweilige Person angepasste Therapie ermöglichen.
  • Dementsprechend sind Mittel und Verfahren zur zuverlässigen Diagnose von MS und zur Bewertung des Erfolgs einer Therapie in hohem Maße wünschenswert, jedoch noch nicht verfügbar.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose in einem Patienten, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 1 und/oder Tabelle 2 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker.
    • b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch multiple Sklerose diagnostiziert wird.
  • Das Verfahren, auf das gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wird, schließt ein Verfahren ein, welches im Wesentlichen aus den oben erwähnten Schritten besteht, oder ein Verfahren, welches weitere Schritte umfasst. Es versteht sich jedoch, dass es sich bei dem Verfahren in einer bevorzugten Ausführungsform um ein Verfahren handelt, welches ex vivo ausgeführt wird, d. h. nicht am menschlichen oder tierischen Körper durchgeführt wird. Das Verfahren kann vorzugsweise automatisiert werden.
  • Der Ausdruck „diagnostizieren” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf die Beurteilung, ob ein Patient an der Krankheit MS leidet oder nicht. Wie dem Fachmann einleuchten wird, ist eine solche Beurteilung, obwohl dies vorzugsweise der Fall ist, gewöhnlich nicht bei allen 100% der untersuchten Patienten korrekt. Der Ausdruck erfordert jedoch, dass eine statistisch signifikante Zahl von Patienten korrekt beurteilt und somit diagnostiziert werden kann. Ob eine Zahl statistisch signifikant ist, lässt sich vom Fachmann ohne weitere Umstände unter Anwendung verschiedener gut bekannter statistischer Auswertungsmethoden wie z. B. der Bestimmung von Konfidenzintervallen, der p-Wert-Bestimmung, dem t-Test von Student, dem Mann-Whitney-Test usw. herausfinden. Nähere Angaben finden sich in Dowdy und Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983. Bevorzugte Konfidenzintervalle sind mindestens 50%, mindestens 60%, mindestens 70%, mindestens 80%, mindestens 90%, mindestens 95%. Die p-Werte liegen vorzugsweise bei 0,2, 0,1, 0,05.
  • Der Ausdruck schließt die individuelle Diagnose von MS oder deren Symptome sowie die kontinuierliche Beobachtung eines Patienten ein. Die Beobachtung, d. h. die Diagnose des Vorliegens bzw. der Abwesenheit von MS oder der sie begleitenden Symptome zu verschiedenen Zeitpunkten schließt die Beobachtung von Patienten, von denen bekannt ist, dass sie an MS leiden, sowie die Beobachtung von Patienten, von denen bekannt ist, dass bei ihnen ein Risiko des Auftretens von MS besteht, ein Weiterhin lässt sich bei der Beobachtung auch herausfinden, ob ein Patient durch eine bestimmte Therapie erfolgreich behandelt wird oder ob sich zumindest die Symptome von MS im Laufe der Zeit lindern lassen.
  • Der Ausdruck „MS (multiple Sklerose)” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf eine Krankheit des zentralen Nervensystems (ZNS), die bei einem daran leidenden Patienten zu einer lange anhaltenden und schweren Behinderung führt. Die Pathogenese von MS umfasst die Aktivierung enzephalitogener, d. h. autoimmuner, myelinspezifischer T-Zellen außerhalb des ZNS, gefolgt von einer Öffnung der Blut-Hirn-Schranke; T-Zellen- und Makrophageninfiltration; Mikrogliaaktivierung; Demyelinisierung und irreversibler Schädigung der Nerven. Es gbt vier standardisierte Untertypendefinitionen von MS, die ebenfalls unter den Ausdruck, so wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, fallen: schubförmig remittierend, sekundär progredient, primär progredient und progredient schubförmig. Der schubförmig remittierende Untertyp ist durch unvorhersagbare Schübe gekennzeichnet, an die sich Perioden von Monaten bis Jahren der Remission ohne neue Anzeichen einer Krankheitsaktivität anschließen. Während der Anfälle (aktiver Schub) erlittene Defizite können entweder vergehen oder zu Folgeerscheinungen führen. Dies beschreibt den ursprünglichen Verlauf von 85 bis 90% der an MS leidenden Patienten. Bei Fällen einer sogenannten gutartigen MS vergehen die Defizite zwischen den aktiven Schüben stets. Mit sekundär progredienter MS werden die mit zunächst schubförmig remittierender MS beschrieben, bei denen es dann zwischen den Schüben zu einer progredienten neurologischen Dysfunktion kommt, ohne definitive Remissionsperioden. Es kann zum Auftreten gelegentlicher Rückfälle und kleinerer Remissionen kommen. Die mediane Zeitspanne zwischen dem erstmaligen Auftreten der Krankheit und dem Übergang von schubförmig remittierender zu sekundär progredienter MS beträgt etwa 19 Jahre. Der primär progrediente Untertyp beschreibt die etwa 10 bis 15% der Patienten, bei denen es nach den ersten MS-Symptomen nie zu einer Remission kommt. Er ist durch eine von Anfang an fortschreitende Behinderung ohne oder mit nur gelegentlichen und geringfügigen Remissionen und Verbesserungen gekennzeichnet. Das Alter, bei dem der primär progrediente Untertyp eintritt, liegt über dem der anderen Subtypen. Mit progredient schubförmiger MS werden diejenigen Patienten beschrieben, bei denen es von Anbeginn an zu einem stetigen neurologischen Abbau kommt, die jedoch auch an überlagerten Anfällen leiden. Dieser Untertyp ist am seltensten. Es gibt außerdem einige atypische Fälle von MS, die sich keiner der oben erwähnten Untertypengruppen zuordnen lassen.
  • Mit MS assoziierte Symptome schließen Veränderungen bei den Empfindungen (Hypoästhesie und Paraästhesie), Muskelschwäche, Muskelkrämpfe, Bewegungsschwierigkeiten, Schwierigkeiten mit der Koordination und dem Gleichgewicht (Ataxie), Probleme mit der Sprache (Dysarthrie) oder dem Schlucken (Dysphagie), visuelle Probleme (Nystagmus, optische Neuritis oder Diplopie), Müdigkeit, akute oder chronische Schmerzen sowie Schwierigkeiten mit der Blase und dem Darm ein. Als Symptome können auch kognitive Störungen verschiedenen Grades sowie emotionale Symptome von Depression oder Stimmungsschwankungen auftreten. Das wichtigste klinische Maß für das Fortschreiten der Krankheit und den Schweregrad der Symptome ist die Expanded Disability Status Scale (EDSS).
  • Weitere Symptome von MS sind im Stand der Technik gut bekannt und in den Standard-Lehrbüchern der Medizin wie Stedman oder Pschyrembl beschrieben.
  • Der Ausdruck „Biomarker” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf eine molekulare Spezies, die als Indikator für eine in der vorliegenden Beschreibung angesprochene Krankheit oder einen in der vorliegenden Beschreibung angesprochenen Effekt dient. Bei dieser molekularen Spezies kann es sich um ein in einer Probe eines Patienten befindliches Stoffwechselprodukt handeln. Außerdem kann es sich bei dem Biomarker auch um eine molekulare Spezies handeln, die sich von einem solchen Stoffwechselprodukt ableitet. In einem solchen Fall wird der eigentliche Metabolit in der Probe oder während des Bestimmungsvorgangs chemisch modifiziert, und als Ergebnis dieser Modifikation wird dann eine andere molekulare Spezies, d. h. der Analyt, zu der bestimmten molekularen Spezies. Es versteht sich, dass in einem solchen Fall der Analyt für den eigentlichen Metaboliten steht und das gleiche Potential als Indikator für das betreffende medizinische Leiden hat. Außerdem entspricht ein Biomarker gemäß der vorliegenden Erfindung nicht notwendigerweise einer molekularen Spezies. Vielmehr kann der Biomarker Stereoisomere oder Enantiomere einer Verbindung umfassen. Weiterhin kann ein Biomarker auch für die Summe von Isomeren einer biologischen Klasse isomerer Moleküle stehen. Diese Isomere sollen in einigen Fällen identische analytische Charakteristika zeigen und sind daher nach verschiedenen analytischen Methoden einschließlich den in den unten beschriebenen Beispielen angewandten ununterscheidbar. Die Isomere teilen sich jedoch wenigstens identische Summenformelparameter und somit z. B. im Fall von Lipiden eine identische Kettenlänge und identische Anzahlen an Doppelbindungen in den Fettsäure- und/oder Sphingobase-Einheiten.
  • Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Metabolit der oben erwähnten Gruppe von Biomarkern, d. h. der wie in Tabelle 1 und/oder Tabelle 2 gezeigten Biomarker, zu bestimmen. Besonders bevorzugt bestimmt man jedoch eine Gruppe von Biomarkern, um die Spezifität und/oder Empfindlichkeit der Beurteilung zu verbessern. Eine solche Gruppe umfasst vorzugsweise mindestens 2, mindestens 3, mindestens 4, mindestens 5, mindestens 10 oder bis zu alle der in den Tabellen gezeigten Biomarker. Zusätzlich zu den in der Beschreibung spezifisch angeführten Biomarkern kann man bei den Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung auch vorzugsweise andere Biomarker bestimmen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der mindestens eine Biomarker aus der Gruppe der in Tabelle 1a und/oder Tabelle 2a aufgelisteten Biomarker ausgewählt. Eine Zunahme bei einem solchen Biomarker ist Indikativ für multiple Sklerose.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird der mindestens eine Biomarker aus der Gruppe der in Tabelle 1b und/oder Tabelle 2b aufgelisteten Biomarker ausgewählt. Eine Abnahme bei einem solchen Biomarker ist indikativ für multiple Sklerose.
  • Metabolit bezieht sich, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, auf mindestens ein Molekül eines spezifischen Metaboliten bis zu einer Mehrzahl an Molekülen des spezifischen Metaboliten. Es versteht sich weiterhin, dass eine Gruppe von Metaboliten eine Mehrzahl an chemisch verschiedenen Molekülen bedeutet, während für jeden Metaboliten mindestens ein Molekül bis zu einer Mehrzahl an Molekülen vorhanden sein können. Ein Metabolit gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst alle Klassen an organischen oder anorganischen chemischen Verbindungen einschließlich der, die in biologischen Materialien wie Organismen enthalten sind. Vorzugsweise handelt es sich bei dem Metaboliten gemäß der vorliegenden Erfindung um eine niedermolekulare Verbindung. Besonders bevorzugt stellt, wenn eine Mehrzahl an Metaboliten vorgesehen ist, diese Mehrzahl an Metaboliten ein Metabolom dar, d. h. die in einem Organismus, einem Organ, einem Gewebe, einer Körperflüssigkeit oder einer Zelle zu einer spezifischen Zeit und unter spezifischen Bedingungen vorhandene Sammlung von Metaboliten.
  • Bei den Metaboliten handelt es sich um niedermolekulare Verbindungen wie Substrate für Enzyme von Stoffwechselpfaden, Zwischenprodukte solcher Pfade oder die von einem Stoffwechselpfad erhaltenen Produkte. Stoffwechselpfade sind im Stand der Technik gut bekannt und können sich von Art zu Art unterscheiden. Vorzugsweise schließen diese Pfade mindestens den Citronensäurecyclus, die Atmungskette, die Glykolyse, die Glukoneogenese, den Hexosemonophosphatpfad, den oxidativen Pentosephosphatpfad, die Produktion und die β-Oxidation von Fettsäuren, den Harnstoffcyclus, Aminosäure-Biosynthesepfade, Pfade, auf denen Proteine abgebaut werden, wie den proteasomalen Abbau, Pfade, auf denen Aminosäuren abgebaut werden, die Biosynthese oder den Abbau von: Lipiden, Polyketiden (einschließlich z. B. Flavonoiden und Isoflavonoiden), Isoprenoiden (einschließlich z. B. Terpenen, Sterolen, Steroiden, Carotenoiden, Xanthophyllen), Kohlenhydraten, Phenylpropanoiden und Derivaten, Alkaloiden; Benzenoiden, Indolen, Indol-Schwefel-Verbindungen Porphyrinen, Anthocyanen, Hormonen, Vitaminen, Cofaktoren wie prosthetischen Gruppen oder Elektronenträgern, Lignin, Glucosinolaten, Purinen, Pyrimidinen, Nukleosiden, Nukleotiden und verwandeten Molekülen wie tRNAs, microRNAs (miRNA) oder mRNAs ein. Dementsprechend setzen sich die niedermolekularen Metaboliten vorzugsweise aus den folgenden Verbindungsklassen zusammen: Alkoholen, Alkanen, Alkenen, Alkinen, aromatischen Verbindungen, Ketonen, Aldehyden, Carbonsäuren, Estern, Aminen, Iminen, Amiden, Cyaniden, Aminosäuren, Peptiden, Thiolen, Thioestern, Phosphatestern, Sulfatestern, Thioethern, Sulfoxiden, Ethern oder Kombinationen oder Derivaten der oben erwähnten Verbindungen. Bei den kleinen Molekülen unter den Metaboliten kann es sich um primäre Stoffwechselprodukte handeln, die für eine normale Zellfunktion, Organfunktion oder das Wachstum, die Entwicklung oder die Gesundheit des Tieres benötigt werden. Außerdem gehören zu den niedermolekularen Metaboliten weiterhin sekundäre Metaboliten mit einer essentiellen ökologischen Funktion, z. B. Metaboliten, die es einem Organismus erlauben, sich an seine Umwelt anzupassen. Weiterhin sind Metaboliten nicht auf die erwähnten primären und sekundären Metaboliten beschränkt und umfassen weiterhin künstliche niedermolekulare Verbindungen. Diese künstlichen niedermolekularen Verbindungen leiten sich von exogen zur Verfügung gestellten kleinen Molekülen ab, die einem Organismus verabreicht oder davon aufgenommen werden, bei denen es sich jedoch nicht um wie oben definierte primäre oder sekundäre Metaboliten handelt. Bei künstlichen niedermolekularen Verbindungen kann es sich zum Beispiel um über Stoffwechselpfade des Tieres erhaltene metabolische Produkte handeln. Zu den Metaboliten zählen weiterhin Peptide, Oligopeptide, Polypeptide, Oligonukleotide und Polynukleotide wie RNA oder DNA. Besonders bevorzugt weist ein Metabolit ein Molekulargewicht von 50 Da (Dalton) bis 30.000 Da, ganz besonders bevorzugt von weniger als 30.000 Da, weniger als 20.000 Da, weniger als 15.000 Da, weniger als 10.000 Da, weniger als 8000 Da, weniger als 7000 Da, weniger als 6000 Da, weniger als 5000 Da, weniger als 4000 Da, weniger als 3000 Da, weniger als 2000 Da, weniger als 1000 Da, weniger als 500 Da, weniger als 300 Da, weniger als 200 Da, weniger als 100 Da auf. Vorzugsweise hat ein Metabolit jedoch ein Molekulargewicht von mindestens 50 Da. Ganz besonders bevorzugt hat ein Metabolit gemäß der vorliegenden Erfindung ein Molekulargewicht von 50 Da bis zu 1500 Da.
  • Der Ausdruck „Probe” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf Proben von Körperflüssigkeiten, vorzugsweise Blut, Plasma, Serum, Speichel, Urin oder Zerebrospinalflüssigkeit, oder z. B. durch Biopsie aus Zellen, Geweben oder Organen, insbesondere aus dem ZNS einschließlich Hirn und Rückenmak, gewonnene Proben. Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Probe um eine Blut-, Plasma- oder Serumprobe, ganz besonders bevorzugt eine Plasmaprobe. Biologische Proben können wie hier an anderer Stelle ausgeführt von einem Patienten gewonnen werden. Methoden zum Erhalt der oben erwähnten verschiedenen Typen an biologischen Proben sind im Stand der Technik gut bekannt. Blutproben zum Beispiel lassen sich durch Blutentnahme erhalten, während sich Gewebe- bzw. Organproben beispielsweise durch eine Biopsie gewinnen lassen.
  • Die oben erwähnten Proben werden vor dem Einsatz in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung vorzugsweise vorbehandelt. Wie unten ausführlicher beschrieben kann diese Vorbehandlung Behandlungen umfassen, die zur Freisetzung oder Trennung der Verbindungen oder zum Entfernen von überschüssigem Material oder Abfall erforderlich sind. Zu den geeigneten Methoden zählen die Zentrifugation, die Extraktion, die Fraktionierung, die Ultrafiltration, Proteinausfällung mit anschließender Filtration und Aufreinigung und/oder Anreicherung von Verbindungen. Außerdem werden andere Vorbehandlungen durchgeführt, um die Verbindungen in einer für die Verbindungsanalyse geeigneten Form oder Konzentration bereitzustellen. Wendet man bei dem Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Beispiel die Gaschromatographie-gekoppelte Massenspektrometrie an, so wird es erforderlich sein, die Verbindungen vor dieser Gaschromatographie zu derivatisieren. Geeignete und erforderliche Vorbehandlungen hängen von den zur Durchführung der Verfahren der Erfindung eingesetzten Mittel ab und sind dem Fachmann gut bekannt. Wie oben beschriebene vorbehandelte Proben fallen auch unter den Ausdruck „Probe”, so wie er gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Der Ausdruck „Patient” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf Tiere und vorzugsweise auf Säugetiere. Besonders bevorzugt handelt es sich bei dem Patienten um einen Primaten, und ganz besonders bevorzugt um einen Menschen. Vorzugsweise ist anzunehmen, dass der Patient an MS leidet, d. h. er kann bereits einige oder alle der mit der Krankheit assoziierten Symptome zeigen.
  • Der Ausdruck „Bestimmen der Menge” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf die Bestimmung mindestens eines charakteristischen Merkmals eines nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in der Probe zu bestimmenden Biomarkers. Charakteristische Merkmale gemäß der vorliegenden Erfindung sind Merkmale, die die physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften einschließlich der biochemischen Eigenschaften eines Biomarkers charakterisieren. Solche Eigenschaften schließen z. B. das Molekulargwicht, die Viskosität, die Dichte, die elektrische Ladung, den Spin, die optische Aktivität, die Farbe, die Fluoreszenz, die Chemolumineszenz, die Elementarzusammensetzung, die chemische Struktur, die Fähigkeit, mit anderen Verbindungen Reaktionen einzugehen, die Fähigkeit zum Hervorrufen einer Reaktion in einem biologischen Ablesesystem (z. B. Induktion eines Reportergens) und dergleichen ein. Werte für diese Eigenschaften können als charakteristische Merkmale dienen und lassen sich nach im Stand der Technik gut bekannten Methoden bestimmen. Außerdem kann es sich bei dem charakteristischen Merkmal um ein durch Standardoperationen, z. B. mathematische Berechnungen wie Multiplikation, Division oder logarithmische Berechnungen, von den Werten der physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften eines Biomarkers abgeleitetes Merkmal handeln. Ganz besonders bevorzugt erlaubt das mindestens eine charakteristische Merkmal die Bestimmung und/oder chemische Identifikation des mindestens einen Biomarkers und seiner Menge. Dementsprechend beinhaltet der charakteristische Wert vorzugsweise auch Informationen bezüglich der Häufigkeit des Biomarkers, von dem sich der charakteristische Wert ableitet. Bei einem charakteristischen Wert für einen Biomarker kann es sich zum Beispiel um einen Peak in einem Massenspektrum handeln. Ein solcher Peak enthält charakteristische Informationen des Biomarkers, d. h. die m/z-Information bzw. das Masse-Ladungs-Verhältnis (bzw. der Masse-Ladungs-Quotient), sowie einen Intensitätswert, der mit der Häufigkeit des Biomarkers (d. h. seiner Menge) in der Probe in Zusammenhang steht.
  • Wie bereits angesprochen lässt sich gemäß der vorliegenden Erfindung vorzugsweise jeder der in einer Probe enthaltenen Biomarker quantitativ oder halbquantitativ bestimmen. Zur quantitativen Bestimmung bestimmt man entweder die absolute oder genaue Menge des Biomarkers, oder man bestimmt die relative Menge des Biomarkers auf Grundlage des für das/die charakteritischen Merkmal(e), auf die oben Bezug genommen wurde, bestimmten Wertes. In einem Fall, wo man die genaue Menge eines Biomarkers nicht bestimmen kann oder soll, lässt sich die relative Menge bestimmen. In diesem Fall kann man bestimmen, ob die Menge, in der der Biomarker vorhanden ist, in Hinsicht auf eine zweite Probe, die den Biomarker in einer zweiten Menge enthält, erhöht oder vermindert ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform soll es sich bei der zweiten den Biomarker enthaltenden Probe um eine wie hier an anderer Stelle beschriebene berechnete Referenz handeln. Die quantitative Analyse eines Biomarkers schließt somit auch ein, was manchmal als halbquantitative Analyse eines Biomarkers bezeichnet wird.
  • Außerdem umfasst Bestimmung, so wie der Ausdruck in dem Verfahren der vorliegenden Erfindung angewendet wird, vorzugsweise vor dem Analysenschritt, auf den oben Bezug genommen wurde, einen Verbindungstrennschritt. Vorzugsweise liefert dieser Verbindungstrennschritt eine zeitlich aufgelöste Auftrennung der in der Probe enthaltenen Metaboliten. Geeignete, vorzugsweise gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwendende Methoden schließen daher alle chromatographischen Trennmethoden wie die Flüssigchromatographie (LC), die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC), die Gaschromatographie (GC), die Dünnschichtchromatographie, die Größenausschluss- oder Affinitätschromatographie ein. Diese Methoden sind im Stand der Technik gut bekannt und lassen sich vom Fachmann ohne Probleme anwenden. Ganz besonders bevorzugt handelt es sich bei den für das Verfahren der vorliegenden Erfindung vorgesehenen chromatographischen Methoden um LC und/oder GC. Für eine solche Bestimmung von Biomarkern geeignete Geräte sind im Stand der Technik gut bekannt. Zur Anwendung gelangt vorzugsweise die Massenspektrometrie, insbesondere die Gaschromatographie-gekoppelte Massenspektrometrie (GC-MS), die Flüssigchromatographie-gekoppelte Massenspektrometrie (LC-MS), die Direktinfusions-Massenspektrometrie oder die Fouriertransformations-Ionencyclotronresonanz-Massenspektrometrie (FT-ICR-MS), die Kapillarelektrophorese-gekoppelte Massenspektrometrie (CE-MS), die Hochleistungsflüssigkeitschromatographie-gekoppelte Massenspektrometrie (HPLC-MS), die Quadrupol-Massenspektrometrie, alle sequentiell gekoppelten Massenspektrometrieverfahren wie MS-MS oder MS-MS-MS, die Massenspektrometrie mit induktiv gekoppeltem Plasma (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS), die Pyrolyse-Massenspektrometrie (Py-MS), die Ionenmobilitäts-Massenspektrometrie oder die Time-of-Flight-Massenspektrometrie (TOF). Ganz besonders bevorzugt wendet man, wie unten ausführlich beschrieben, LC-MS und/oder GC-MS an. Diese Methoden sind z. B. in Nissen 1995, Journal of Chromatography A, 703: 37–57, US 4,540,884 oder US 5,397,894 offenbart, wobei der Inhalt der Offenbarungen hiermit durch Verweis Bestandteil der vorliegenden Anmeldung wird. Als Alternative oder zusätzlich zu Massenspektrometriemethoden lassen sich zur Bestimmung von Verbindungen die folgenden Methoden anwenden: die kernmagnetische Resonanz (Nuclear Magnetic Resonance, NMR), die Magnetresonanztomographie (Magnetic Resonance Imaging, MRI), die Fouriertransformations-Infrarotanalyse (FT-IR), die Ultraviolet-(UV)-spektroskopie, der Brechungsindex (Refraction Index, RI), der Fluoreszenznachweis, der radiochemische Nachweis, der elektrochemische Nachweis, die Lichtstreuung (LS), die dispersive Raman-Spektroskopie oder die Flammenionisationsdetektion (FID). Diese Methoden sind dem Fachmann gut bekannt und und lassen sich ohne Probleme anwenden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorzugsweise automatisiert. Zum Beispiel kann die Probenaufbereitung oder -vorbehandlung automatisch durch Roboter erfolgen. Die Datenverarbeitung und der Datenabgleich wird vorzugsweise durch geeignete Computerprogramme und Datenbanken gestützt. Die wie oben beschriebene Automatisierung ermöglicht es, das Verfahren der vorliegenden Erfindung in Ansätzen mit hohem Durchsatz einzusetzen.
  • Außerdem lässt sich der mindestens eine Biomarker auch durch einen spezifischen chemischen oder biologischen Assay bestimmen. Dieser Assay soll Mittel umfassen, die den spezifischen Nachweis mindestens eines Biomarkers in der Probe erlauben. Vorzugsweise sind diese Mittel dazu fähig, die chemische Struktur des Biomarkers spezifisch zu erkennen, oder sie sind dazu fähig, den Biomarker auf der Grundlage von dessen Fähigkeit, eine Reaktion mit anderen Verbindungen einzugehen, oder dessen Fähigkeit, in einem biologischen Ablesesystem eine Reaktion zu bewirken (z. B. die Induktion eines Reportergens), spezifisch zu identifizieren. Mittel, die dazu in der Lage sind, die chemische Struktur eines Biomarkers spezifisch zu erkennen, sind vorzugsweise Antikörper oder andere Proteine, die spezifisch mit chemischen Strukturen wie Rezeptoren oder Enzymen in Wechselwirkung treten. Spezifische Antikörper lassen sich zum Beispiel erhalten, indem man nach im Stand der Technik gut bekannten Methoden den Biomarker als Antigen einsetzt. Zu den Antikörpern, auf die hier Bezug genommen wird, zählen sowohl polyklonale als auch monoklonale Antikörper, sowie Fragmente davon wie Fv-, Fab- und F(ab)2-Fragmente, die zu einer Bindung an das Antigen oder Hapten fähig sind. Die vorliegende Erfindung schließt auch humanisierte Hybrid-Antikörper ein, bei denen Aminosäuresequenzen eines nicht humanen Donor-Antikörpers, der eine gewünschte Antigenspezifität zeigt, mit Sequenzen eines humanen Akzeptor-Antikörpers kombiniert werden. Ebenfalls eingeschlossen sind Einzelkettenantikörper. Die Donor-Sequenzen schließen gewöhnlich mindestens die antigenbindenden Aminosäurereste des Donors ein, können jedoch auch andere strukturell und/oder funktionell relevante Aminosäurereste des Donor-Antikörpers umfassen. Solche Hybride lassen sich nach mehreren im Stand der Technik gut bekannten Methoden herstellen. Geeignete Proteine, die dazu in der Lage sind, den Biomarker spezifisch zu erkennen, sind vorzugsweise Enzyme, die an der metabolischen Umwandlung des Biomarkers beteiligt sind. Diese Enzyme können entweder den Biomarker als Substrat verwenden oder ein Substrat in den Biomarker umwandeln. Außerdem kann man die Antikörper als Grundlage für die Erzeugung von Oligopeptiden, die den Biomarker spezifisch erkennen, verwenden. Diese Oligopeptide können zum Beispiel die Bindungsdomänen des Enzyms oder der Taschen für den betreffenden Biomarker enthalten. Geeignete Assays auf der Basis von Antikörpern und/oder Enzymen sind beispielsweise der RIA (Radioimmunassay), der ELISA (Enzyme-Linked Immunosorbent Assay), Sandwich-Enzymimmuntests, Elektrochemilumineszenz-Sandwich-Immunoassays (ECLIA), der dissoziationsverstärkte Lanthanid-Fluoreszenzimmunassay (Dissociation-Enhanced Lanthanide Fluoro Immuno Assay (DELFIA)) oder Festphasen-Immuntests. Außerdem lässt sich der Biomarker auch anhand seiner Fähigkeit, mit anderen Verbindungen Reaktionen einzugehen, bestimmen, d. h. durch eine spezifische chemische Reaktion. Weiterhin lässst sich der Biomarker in einer Probe aufgrund seiner Fähigkeit, in einem biologischen Ablesesystem eine Reaktion zu bewirken, bestimmen. Die biologische Reaktion wird als Ablesewert nachgewiesen, der das Vorhandensein und/oder die Menge des Biomarkers in der Probe anzeigt. Bei der biologischen Reaktion kann es sich z. B. um die Induktion einer Genexpression oder eine phänotypische Reaktion auf eine Zelle oder einen Organismus handeln. Bei einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei der Bestimmung des mindestens einen Biomarkers um ein quantitatives Verfahren, welches z. B. auch die Bestimmung der Menge des mindestens einen Biomarkers in der Probe erlaubt.
  • Wie oben beschrieben kann die Bestimmung des mindestens einen Biomarkers vorzugsweise die Massenspektrometrie (MS) beinhalten. Massenspektrometrie umfasst, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, alle Methoden, die die Bestimmung des Molekulargewichts (d. h. der Masse) oder einer Massenvariablen, die einer Verbindung entspricht, d. h. eines Biomarkers, der gemäß der vorliegenden Erfindung zu bestimmen ist, erlauben. Vorzugsweise bezieht sich Massenspektrometrie, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, auf GC-MS, LC-MS, Direktinfusions-Massenspektrometrie, FT-ICR-MS, CE-MS, HPLC-MS, Quadrupol-Massenspektrometrie, alle sequentiell gekoppelten Massenspektrometrieverfahren wie MS-MS oder MS-MS-MS, ICP-MS, Py-MS, TOF oder beliebige kombinierte Ansätze der oben erwähnten Methoden. Wie diese Methoden anzuwenden sind, ist dem Fachmann gut bekannt. Außerdem sind geeignete Geräte im Handel erhältlich. Besonders bevorzugt bezieht sich Massenspektrometrie, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, auf LC-MS und/oder GC-MS, d. h. auf Massenspektrometrie, die operativ mit einem vorhergehenden chromatographischen Trennungsschritt verbunden ist. Besonders bevorzugt umfasst Massenspektrometrie, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, Quadrupol-MS. Ganz besonders bevorzugt wird die Quadrupol-MS wie folgt durchgeführt: a) Auswahl eines Masse-Ladungs-Quotienten (m/z) eines durch Ionisation in einem ersten analytischen Quadrupol des Massenspektrometers erzeugten Ions, b) Fragmentierung des in Schritt a) ausgewählten Ions durch Anlegen einer Beschleunigungsspannung in einem weiteren anschließenden Quadrupol, welches mit einem Kollisionsgas gefüllt ist und als Kollisionskammer dient, c) Auswahl eines Masse-Ladungs-Quotienten eines durch den Fragmentierungsvorgang in Schritt b) erzeugten Ions in einem weiteren anschließenden Quadrupol, wobei die Schritte a) bis c) des Verfahren mindestens einmal durchgeführt werden, und Analyse des Masse-Ladungs-Quotienten aller als Ergebnis des Ionisierungsprozesses in der Substanzmischung vorhandenen Ionen, wobei das Quadrupol mit einem Kollisionsgas gefüllt, jedoch während der Analyse keine Beschleunigungsspannung angelegt wird. Details zu dieser am meisten bevorzugten, gemäß der vorliegenden Erfindung anzuwendenden Massenspektrometrie finden sich in WO 03/073464 .
  • Besonders bevorzugt handelt es sich bei der Massenspektrometrie um Flüssigchromatographie-(LC)-MS und/oder Gaschromatographie-(GC)-MS. Flüssigchromatographie bezieht sich, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, auf alle Methoden, die eine Trennung von Verbindungen (d. h. Metaboliten) in flüssiger oder superkritischer Phase ermöglichen. Die Flüssigchromatographie ist dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungen in einer mobilen Phase durch eine stationäry Phase geführt werden. Passieren die Verbindungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durch die stationäre Phase, so werden sie im Verlauf der Zeit voneinander getrennt, da jede einzelne Verbindung eine spezifische Retentionszeit hat (d. h. die Zeit, die die Verbindung benötigt, um das System zu durchlaufen). Flüssigchromatographie schließt, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, auch die HPLC ein. Geräte für die Flüssigchromatographie sind im Handel erhältlich, z. B. von Agilent Technologies, USA. Gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführte Gaschromatographie funktioniert im Prinzip ähnlich wie die Flüssigchromatographie. Die Verbindungen (d. h. Metaboliten) befinden sich jedoch nicht in einer flüssigen mobilen Phase, die durch die stationäre Phase geleitet wird, sondern in einem gasförmigen Volumen. Die Verbindungen passieren die Säule, die feste Trägermaterialien als stationäre Phase enthalten kann, oder deren Wände als stationäre Phase dienen können oder mit der stationären Phase beschichtet sind. Wiederum benötigt jede Verbindung zum Durchlaufen der Säule eine spezifische Zeit. Außerdem ist es bei der Gaschromatographie vorzugsweise vorgesehen, die Verbindungen vor der Gaschromatographie zu derivatisieren. Geeignete Methoden zur Derivatisierung sind im Stand der Technik gut bekannt. Vorzugsweise bezieht sich Derivatisierung gemäß der vorliegenden Erfindung auf die Methoxymierung und Trimethylsilylierung von vorzugsweise polaren Verbindungen und die Transmethylierung, die Methoxymierung und die Trimethylsilylierung von vorzugsweise unpolaren (d. h. lipophilen) Verbindungen.
  • Der Ausdruck „Referenz” bezieht sich auf Werte charakteristischer Merkmale der einzelnen Biomarker, die sich mit einem medizinischen Zustand, d. h. dem Vorliegen oder der Abwesenheit von Krankheit, dem Krankheitsstadium oder einem Effekt, der hier angesprochen wurde, in Korrelation bringen lassen. Eine Referenz ist vorzugsweise eine Schwellenmenge für einen Biomarker, wobei in einer zu untersuchenden Probe gefundene Mengen, die höher als der Schwellenwert oder im Wesentlichen gleich dem Schwellenwert sind, für das Vorliegen eines medizinischen Zustands indikativ sind, während die, die darunter liegen, für die Abwesenheit des medizinischen Zustands indikativ sind. Es versteht sich, dass es sich ebenfalls vorzugsweise bei einer Referenz um eine Schwellenmenge handeln kann, wobei in einer zu untersuchenden Probe gefundene Mengen, die niedriger als der Schwellenwert oder im Wesentlichen gleich dem Schwellenwert sind, für das Vorliegen eines medizinischen Zustands indikativ sind, während die, die darüber liegen, für die Abwesenheit des medizinischen Zustands indikativ sind.
  • Gemäß des oben erwähnten Verfahrens der vorliegenden Erfindung handelt es sich bei einer Referenz vorzugsweise um eine Vergleichsmenge, die aus einer Probe von einem Patienten erhalten wurde, von dem bekannt ist, dass er an MS leidet. In einem solchen Fall ist eine in der Testprobe gefundene, im Wesentlichen identische Menge des mindestens einen Biomarkers indikativ für das Vorliegen der Krankheit. Außerdem könnte die Referenz ebenfalls vorzugsweise von einem Patienten stammen, von dem bekannt ist, dass er nicht an MS leidet, vorzugsweise einem augenscheinlich gesunden Probanden. In einem solchen Fall wäre eine in der Testprobe gefundene, in Bezug auf die Referenz geänderte Menge des mindestens einen Biomarkers indikativ für das Vorliegen der Krankheit. Das Gleiche gilt mit den entsprechenden Abänderungen für eine berechnete Referenz, ganz besonders bevorzugt den Durchschnittswert oder Medianwert, für die relative oder absolute Menge des mindestens einen Biomarkers von einer Population von Individuen, die den zu untersuchenden Patienten umfasst. Die absoluten oder relativen Mengen des mindestens einen Biomarkers dieser Individuen der Population lassen sich wie hier an anderer Stelle angegeben bestimmen. Wie ein geeigneter Vergleichswert (Referenzwert), vorzugsweise der Durchschnittswert oder Medianwert, zu berechnen ist, ist im Stand der Technik gut bekannt. Die Population an Patienten, auf die oben Bezug genommen wurde, sollte eine Mehrzahl an Patienten umfassen, vorzugsweise mindestens 5, 10, 50, 100, 1000 oder 10.000 Patienten. Es versteht sich, dass der mittels des Verfahrens der vorliegenden Erfindung zu untersuchende Patient und die Patienten der erwähnten Mehrzahl an Patienten von der gleichen Art sind.
  • Die Mengen der zu testenden Probe und die Vergleichsmengen sind im Wesentlichen identisch, wenn die Werte für die charakteristischen Merkmale und bei einer quantitativen Bestimmung die Intensitätswerte im Wesentlichen identisch sind. Im Wesentlichen identisch bedeutet, dass der Unterschied zwischen zwei Mengen vorzugsweise nicht signifikant ist, und soll dadurch gekennzeichnet sein, dass die Werte für die Intensität sich mindestens im Intervall zwischen dem 1. und dem 99. Perzentil, dem 5. und dem 95. Perzentil, dem 10. und dem 90. Perzentil, dem 20. und dem 80. Perzentil, dem 30. und dem 70. Perzentil, dem 40. und dem 60. Perzentil des Referenzwertes, vorzugsweise dem 50., 60., 70., 80., 90. oder 95. Perzentil des Referenzwertes befinden. Statistische Tests, mit denen sich bestimmen lässt, ob zwei Mengen im Wesentlichen identisch sind, sind im Stand der Technik gut bekannt und hier auch an anderer Stelle beschrieben.
  • Ein beobachteter Unterschied für zwei Mengen muss andererseits statistisch signifikant sein. Ein Unterschied bei der relativen oder absoluten Menge ist vorzugsweise signifikant außerhalb des Intervalls zwischen dem 45. und dem 55. Perzentil, dem 40. und dem 60. Perzentil, dem 30. und dem 70. Perzentil, dem 20. und dem 80. Perzentil, dem 10. und dem 90. Perzentil, dem 5. und dem 95. Perzentil, dem 1. und dem 99. Perzentil des Referenzwertes. Bevorzugte Änderungen und fach-Regulierungen sind in den angefügten Tabellen sowie in den Beispielen beschrieben.
  • Vorzugsweise wird die Referenz, d. h. Werte für mindestens ein charakteristisches Merkmal des mindestens einen Biomarkers, in einem geeigneten Datenspeichermedium wie einer Datenbank gespeichert, wo sie dann auch für zukünftige Untersuchungen zur Verfügung stehen.
  • Der Ausdruck „vergleichen” bezieht sich auf die Feststellung, ob die bestimmte Menge eines Biomarkers im Wesentlichen identisch zu einer Referenz ist oder sich davon unterscheidet. Vorzugsweise wird ein Biomarker als von einer Referenz verschieden angesehen, wenn der beobachtete Unterschied statististisch signifikant ist, was sich durch statistische Methoden bestimmen lässt, auf die an anderer Stelle in dieser Beschreibung Bezug genommen wird. Ist der Unterschied nicht statistisch signifikant, so sind die Menge an Biomarker und die Vergleichsmenge im Wesentlichen identisch. Auf der Grundlage des Vergleichs, auf den oben verwiesen wurde, lässt sich feststellen, ob ein Patient an der Krankheit leidet oder nicht.
  • Für die speziellen Biomarker, auf die in der vorliegenden Beschreibung Bezug genommen wird, sind bevorzugte Werte bei den relativen Mengen (d. h. „fach”-Regulierungen) oder die Art der Regulierung (d. h. „up”- oder „down”-Regulierung, die zu einer höheren bzw. niedrigeren relativen und/oder absoluten Menge führt) in den folgenden Tabellen und in den Beispielen unten angeführt. Wenn in der Tabelle angegeben ist, dass ein gegebener Biomarker bei einem Patienten „up-reguliert” ist, so ist die relative und/oder absolute Menge erhöht, wenn er „down-reguliert” ist, so ist die relative und/oder absolute Menge des Biomarkers reduziert. Außerdem zeigt die „fache” Veränderung den Grad der Zunahme bzw. Abnahme an, eine 2fache Zunahme z. B. bedeutet, dass der Medianwert der einen Gruppe, z. B. der MS-Gruppe, das zweifache des Medianwerts des Biomarkers in der anderen Gruppe, z. B. der Kontrollgruppe, ist.
  • Der Vergleich erfolgt vorzugsweise automatisiert. So kann man zum Beispiel ein geeignetes Computerprogramm einsetzen, das Algorithmen für den Vergleich von zwei verschiedenen Datensätzen umfasst (z. B. Datensätze, die die Werte des/der charakteristischen Merkmals/Merkmale umfassen). Solche Computerprogramme und Algorithmen sind im Stand der Technik gut bekannt. Ungeachtet des oben gesagten kann ein Vergleich auch manuell vorgenommen werden.
  • Vorteilhafterweise wurde in der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Untersuchung gefunden, dass die Menge an speziellen Biomarkern, auf die oben Bezug genommen wurde, Indikatoren für MS sind. Dementsprechend lässt sich der oben angeführte mindestens eine Biomarker in einer Probe im Prinzip dazu verwenden, festzustellen, ob ein Patient an MS leidet. Dies ist von besonderem Nutzen bei einer effizienten Diagnose der Krankheit sowie zur Verbesserung der präklinischen und klinischen Behandlung von MS sowie für eine effiziente Beobachtung von Patienten. Außerdem erleichtern die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Befunde die Entwicklung effizienter, auf Arzneimitteln basierender MS-Therapien, wie unten in Einzelheiten ausgeführt.
  • Die oben gegebenen Definitionen und Erläuterungen der Ausdrücke gelten mit den entsprechenden Abänderungen für die folgenden Ausführungsformen der vorliegdnen Erfindung, wenn nicht unten anders angegeben.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Verfahren, mit dem sich feststellen lässt, ob ein Patient einer Therapie gegen multiple Sklerose bedarf, und welches den Schritt des oben erwähnten Verfahrens zur Diagnose von MS und den weiteren Schritt des Feststellens eines bedürftigen Patienten, wenn multiple Sklerose diagnostiziert ist, umfasst.
  • Der Ausdruck „einer Therapie gegen multiple Sklerose bedürfen” bedeutet, so wie er hier verwendet wird, dass sich die Krankheit bei dem Patienten in einem Stadium befindet, in dem eine therapeutische Intervention erforderlich oder von Nutzen ist, um MS oder die damit assoziierten Symptome zu lindern oder zu behandeln. Dementsprechend erlauben die Befunde der der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Studien nicht nur die Diagnose von MS bei einem Patienten, sondern auch das Identifizieren von Patienten, die mit einer MS-Therapie behandelt werden sollten. Ist ein Patient einmal identifiziert worden, so kann das Verfahren weiterhin einen Schritt umfassen, bei dem Empfehlungen für eine MS-Therapie gegeben werden.
  • Eine Therapie von multipler Sklerose bezieht sich, so wie der Ausdruck gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet wird, vorzugsweise auf eine Therapie, die die Verabreichung mindestens eines Arzneimittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Interferon Beta 1a, Interferon Beta 1b, Azathioprin, Cyclophosphamid, Glatirameracetat, Immunglobulin, Methotrexat, Mitoxantron, Leustatin, IVIg, Natalizumab, Teriflunomid, Statinen, Daclizumab, Alemtuzumab, Ritximab, dem Sphingosin-1-phosphat-Antagonisten Fingolimod (FTY720), Cladribin, Fumarat, Laquinimod, B-Zellen beeinflussenden Arzneimitteln und Antisense-Mitteln gegen CD49d umfasst bzw. daraus besteht. Außerdem wird bei der vorliegenden Erfindung ein Verfahren in Betracht gezogen, bei dem man feststellt, ob eine Therapie der multiplen Sklerose erfolgreich ist, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • a) man bestimmt in einer ersten und einer zweiten Probe des Patienten mindestens einen Biomarker ausgewählt aus den in Tabelle 1, 2, 3 und/oder 4 aufgeführten Biomarkern, wobei die erste Probe vor oder zu Beginn der Therapie der multiplen Sklerose entnommen wurde und die zweite Probe nach dem Beginn der Therapie entnommen wurde; und
    • b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers in der ersten Probe mit der Menge in der zweiten Probe, wobei eine Veränderung bei der in der zweiten Probe bestimmten Menge im Vergleich zur ersten Probe indikativ dafür ist, dass die Therapie der multiplen Sklerose erfolgreich ist.
  • Es versteht sich, dass eine MS-Therapie erfolgreich ist, wenn im Vergleich zu einem unbehandelten Patienten die MS oder mindestens einige Symptome davon behandelt bzw. gelindert werden können. Dies lässt sich vorzugsweise mit den in Tabelle 1 und/oder 2 aufgeführten Biomarkern untersuchen. Außerdem ist eine Therapie auch dann erfolgreich, so wie dies hier gemeint ist, wenn sich im Vergleich zu einem unbehandelten Patienten ein Fortschreiten der Krankheit verhindern lässt oder zumindestens verlangsamen lässt. Dies lässt sich vorzugsweise mit den in Tabelle 1 und/oder 2 aufgeführten Biomarkern untersuchen. Außerdem lässt sich, da das Fortschreiten der Krankheit auch mit einem häufigeren Auftreten der aktiven Schübe in Zusammenhang steht, dies auch mit den in Tabelle 3 und/oder 4 aufgeführten Biomarkern beurteilen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Verfahrens handelt es sich bei der Veränderung um eine Abnahme, wobei der mindestens eine Biomarker aus den in Tabelle 1a und/oder 2a aufgeführten Biomarkern ausgewählt ist.
  • Bei noch einer anderen bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Verfahrens handelt es sich bei der Veränderung um eine Zunahme, wobei der mindestens eine Biomarker aus den in Tabelle 1b und/oder 2b aufgeführten Biomarkern ausgewählt ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Diagnose eines aktiven Schubs von multipler Sklerose bei einem Patienten, welches die folgenden Schritte umfasst:
    • a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 3 und/oder Tabelle 4 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker.
    • b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch multiple Sklerose diagnostiziert wird.
  • Es versteht sich, dass die Vergleichsmenge bei dem vorliegenden Verfahren vorzugsweise von einem Patienten stammt, der einen stabilen MS-Status zeigt. Diese Vergleichsmenge lässt sich von einem beliebigen Patienten erhalten, von dem bekannt ist, dass er einen stabilen Status der Krankheit zeigt. Hierzu zählt auch der Fall, bei dem die Vergleichsmenge von einer früheren Probe des zu diagnostizierenden Patienten stammt, wobei die frühere Probe in einer Phase gewonnen wurde, während der der Patient einen stabilen Status zeigte.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Verfahrens ist der mindestens eine Biomarker aus der in Tabelle 3a aufgeführten Gruppe von Biomarkern ausgewählt, wobei eine Zunahme des mindestens einen Biomarkers für einen aktiven Schub von MS indikativ ist.
  • Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Verfahrens ist der mindestens eine Biomarker aus der in Tabelle 3b und/oder Tabelle 4 aufgeführten Gruppe von Biomarkern ausgewählt, wobei eine Abnahme des mindestens einen Biomarkers für einen aktiven Schub von MS indikativ ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens von multipler Sklerose besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:
    • a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 1 und/oder Tabelle 2 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker; und
    • b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch vorhergesagt wird, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens von multipler Sklerose besteht.
  • Der Ausdruck „vorhersagen” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, im Allgemeinen auf die Bestimmung der Wahrscheinlichkeit, mit der bei einem Patienten innerhalb eines gewissen Zeitrahmens (d. h. des Vorhersagefensters) nach der Entnahme der Probe ein medizinisches Leiden oder die dieses Leiden begleitenden Symptome auftreten werden. Es versteht sich, dass eine solche Vorhersage nicht notwendigerweise bei allen untersuchten Patienten (100%) richtig sein wird. Die Vorhersage sollte jedoch für einen statistisch signifikanten Teil der Patienten aus einer Patientenpopulation (z. B. den Patienten einer Kohortenstudie) korrekt sein. Ob ein Teil statistisch signifikant ist, lässt sich durch hier an anderer Stelle angeführte statistische Verfahren bestimmen.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des oben erwähnten Verfahrens zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens von multipler Sklerose besteht, wird das Verfahren mit einer oder mehreren Proben des Patienten wiederholt, die nach der Entnahme der oben erwähnten (ersten) Probe entnommen wurden. Dementsprechend lässt sich durch mehrmaliges Wiederholen der Vorhersage nach Erstellen der ursprünglichen Vorhersage die Vorhersagekraft des Verfahrens weiter erhöhen.
  • Die vorliegende Erfindung sieht außerdem ein Verfahren zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht, vor. Dieses Verfahren soll die folgenden Schritte umfassen:
    • a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 3 und/oder Tabelle 4 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker; und
    • b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch vorhergesagt wird, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren, mit dem festgestellt wird, ob ein Patient einer Therapie des aktiven Schubs der multiplen Sklerose bedarf, wobei das Verfahren die Schritte des oben erwähnten Verfahrens zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht, und die weiteren Schritte des Identifizierens eines bedürftigen Patienten, wenn vorhergesagt wird, dass bei dem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht, umfasst.
  • Die oben erwähnten Verfahren zur Bestimmung des mindestens einen Biomarkers lassen sich in einem Gerät implementieren. Ein Gerät soll, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, mindestens eines der oben erwähnten Mittel umfassen. Außerdem umfasst das Gerät vorzugsweise weiterhin Mittel zum Vergleich und zur Auswertung der gefundenen charakteristischen Merkmale des mindestens einen Biomarkers und, ebenfalls vorzugsweise, der festgestellten Signalintensität. Die Mittel des Geräts sind vorzugsweise operativ miteinander verbunden. Wie die Mittel in operativer Weise verbunden werden, hängt von der Art des im Gerät befindlichen Mittels ab. Werden zum Beispiel Mittel zur automatischen qualitativen oder quantitativen Bestimmung des Biomarkers angewendet, so kann man die durch diese automatisch arbeitenden Mittel erhaltenen Daten zur Erleichterung der Auswertung z. B. mit einem Computerprogramm verarbeiten. Vorzugsweise sind die Mittel in einem solchen Fall in einem einzelnen Gerät enthalten. Dieses Gerät kann dementsprechend eine Analyseeinheit für den Biomarker und eine Computereinheit zum Verarbeiten der erhaltenen Daten für die Auswertung umfassen. Bevorzugte Geräte sind die, die sich ohne das Fachwissen eines spezialisierten Arztes anwenden lassen, z. B. elektronische Geräte, bei denen nur das Einbringen einer Probe erforderlich ist.
  • Alternativ dazu können die Verfahren zur Bestimmung des mindestens einen Biomarkers in einem System implementiert werden, welches mehrere Geräte umfasst, die vorzugsweise operativ miteinander verbunden sind. Speziell bedeutet dies, dass die Mittel in einer Weise miteinander verbunden sein müssen, die es erlaubt, das Verfahren der vorliegenden Erfindung wie oben im Detail beschrieben durchzuführen. Daher bedeutet operativ verbunden so, wie der Begriff hier verwendet wird, vorzugsweise funktionell verbunden. Je nach den für das System der vorliegenden Erfindung verwendeten Mitteln können die Mittel funktionell verbunden werden, indem man die einzelnen Mittel mit den anderen durch Mittel verbindet, die einen Datentransport zwischen diesen Mitteln erlauben, z. B. Glasfaserkabel und andere Kabel für den Transport von großen Datenvolumen. Nichtsdestotrotz sieht die vorliegende Erfindung auch einen drahtlosen Datentransfer zwischen den Mitteln vor, z. B. über LAN (Wireless LAN, W-LAN). Ein bevorzugtes System umfasst Mittel zur Bestimmung von Biomarkern. Mittel zur Bestimmung von Biomarkern umfasst, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, Mittel zur Auftrennung von Biomarkern wie chromatographische Geräte und Mittel zur Metabolitenbestimmung wie Massenspektrometriegeräte. Geeignete Geräte wurden oben im Detail beschrieben. Bevorzugte im System der vorliegenden Erfindung für die Auftrennung von Verbindungen zu verwendende Mittel schließen chromatographische Geräte, besonders bevorzugt Geräte für die Flüssigchromatographie, HPLC und/oder Gaschromatographie, ein. Bevorzugte Geräte für die Bestimmung von Verbindungen schließen Massenspektrometriegeräte, besonders bevorzugt GC-MS, LC-MS, Direktinfusions-Massenspektrometrie, FT-ICR-MS, CE-MS, HPLC-MS, Quadrupol-Massenspektrometrie, sequentiell gekoppelte Massenspektrometrie (einschließlich MS-MS oder MS-MS-MS), ICP-MS, Py-MS und TOF ein. Die Mittel zur Auftrennung und Bestimmung werden vorzugsweise miteinander gekoppelt eingesetzt.
  • Ganz besonders bevorzugt verwendet man bei dem System der vorliegenden Erfindung LC-MS und/oder GC-MS, wie an anderer Stelle in der Beschreibung im Detail beschrieben. Weiterhin umfasst sind Mittel zum Vergleich und/oder zur Analyse der von den Mitteln zur Bestimmung von Biomarkern erhaltenen Ergebnisse. Die Mittel zum Vergleich und/oder zur Analyse der Ergebnisse können mindestens eine Datenbank und ein implementiertes Computerprogramm zum Vergleich der Ergebnisse umfassen. Bevorzugte Ausführungsformen der oben erwähnten Systeme und Geräte sind unten ebenfalls im Detail beschrieben.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein diagnostisches Gerät, umfassend:
    • a) eine Analyseeinheit umfassend einen Detektor für mindestens einen wie in einer der Tabellen 1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b oder 4 aufgeführten Biomarker, wobei die Analyseeinheit für die Bestimmung der durch den Detektor festgestellten Menge des Biomarkers ausgelegt ist und operativ mit dem Detektor verbunden ist;
    • b) eine Auswertungseinheit umfassend einen Computer, umfassend greifbar eingebettet einen Computerprogrammcode zur Durchführung eines Vergleichs der bestimmten Menge des mindestens einen Biomarkers und einer Vergleichsmenge und eine Datenbank umfassend diese Vergleichsmenge wie für den Biomarker, wobei eine multiple Sklerose in einem Patienten, ein Patient, der einer Therapie gegen multiple Sklerose bedarf, oder der Erfolg einer multiplen Sklerose identifiziert wird, wenn das Ergebnis des Vergleichs für den mindestens einen Metaboliten im Wesentlichen identisch zur Art der Regulierung und/oder Vervielfachung („Fold”) der Regulierung für den betreffenden mindestens einen Biomarker in einer der Tabellen 1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b oder 4 ist.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Gerät eine weitere Datenbank umfassend die Art der Regulierung und/oder die Vervielfachung der Regulierungswerte, die für den betreffenden mindestens einen Biomarker in einer der Tabellen 1, 1a, 1b, 2, 2a, 2b, 3, 3a, 3b oder 4 angegeben sind, und einen weiteren greifbar eingebetteten Computerprogrammcode zum Durchführen eines Vergleichs zwischen der bestimmten Art der Regulierung und/oder Vervielfachung der Regulierungswerte und den in der Datenbank enthaltenen.
  • Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine Datensammlung umfassend charakteristische Werte mindestens eines Biomarkers, die indikativ für ein wie oben abgeführtes medizinisches Leiden oder einen wie oben angeführten medizinischen Effekt sind (d. h. die Diagnose von multipler Sklerose bei einem Patienten, die Feststellung, ob ein Patient einer Therapie gegen multiple Sklerose bedarf oder die Feststellung, ob eine Therapie gegen multiple Sklerose erfolgreich ist).
  • Der Ausdruck „Datensammlung” bezieht sich auf eine Sammlung von Daten, die physisch und/oder logisch zusammengefasst sein können. Dementsprechend kann die Datensammlung in einem einzelnen Datenspeichermedium oder in physisch getrennten Datenspeichermedien, die operativ miteinander verbunden sind, implementiert sein. Vorzugsweise ist die Datensammlung mittels einer Datenbank implementiert. Datenbank umfasst also, sowie der Begriff hier verwendet wird, die Datensammlung auf einem geeigneten Speichermedium. Die Datenbank umfasst außerdem vorzugsweise weiterhin ein Datenbankverwaltungssystem. Bei dem Datenbankverwaltungssystem handelt es sich vorzugsweise um ein vernetztes, hierarchisches oder objektorientiertes Datenbankverwaltungssystem. Weiterhin kann die Datenbank eine förderale oder integrierte Datenbank sein. Besonders bevorzugt wird die Datenbank als verteiltes (förderales) System, z. B. als ein Client-Server-System, implementiert. Besonders bevorzugt ist die Datenbank so strukturiert, dass ein Suchalgorithmus durchgeführt werden kann, um Testdaten mit den in der Datensammlung enthaltenen Datensätzen vergleichen zu können. Insbesondere kann die Datenbank durch die Anwendung eines solchen Algorithmus nach ähnlichen oder identischen Datensätzen durchsucht werden, die indikativ für ein wie oben erwähntes medizinisches Leiden oder einen wie oben erwähnten Effekt sind (z. B. eine Abfragesuche). Können also identische oder ähnliche Datensätze in der Datensammlung identifiziert werden, so wird der Testdatensatz mit dem medizinischen Leiden bzw. Effekt assoziiert. Man kann die aus der Datensammlung erhaltenen Informationen also z. B. als Referenz für die oben beschriebenen Verfahren der vorliegenden Erfindung verwenden. Besonders bevorzugt umfasst die Datensammlung charakteristische Werte aller in einer der oben aufgeführten Gruppen enthaltenen Metaboliten.
  • Angesichts des Vorhergehenden umfasst die vorliegende Erfindung ein Datenspeichermedium, welches die oben erwähnte Datensammlung enthält.
  • Der Ausdruck „Datenspeichermedium” umfasst, so wie er hier verwendet wird, Datenspeichermedien, die auf einzelnen physischen Einheiten basieren, wie eine CD, eine CD-ROM, eine Festspeicherplatte, optische Speichermedien oder eine Diskette. Der Ausdruck schließt weiterhin Datenspeichermedien ein, die auf physisch getrennten Einheiten basieren, die so operativ miteinander verbunden sind, dass die oben erwähnte Datensammlung bereitgestellt wird, vorzugsweise in einer für eine Abfragesuche geeigneten Weise.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein System umfassend:
    • (a) Mittel zum Vergleich charakteristischer Werte des mindestens einen Biomarkers einer Probe, operativ verbunden mit
    • (b) einem wie oben beschriebenen Datenspeichermedium.
  • Der Ausdruck „System” bezieht sich, so wie er hier verwendet wird, auf unterschiedliche Mittel, die operativ miteinander verbunden sind. Diese Mittel können in einem einzelnen Gerät implementiert sein, oder es kann sich um physisch getrennte Geräte handeln, die operativ miteinander verbunden sind. Die Mittel zum Vergleich von charakteristischen Werten von Biomarkern basieren vorzugsweise auf einem Algorithmus für Vergleiche, wie oben erwähnt. Das Datenspeichermedium umfasst vorzugsweise die oben erwähnte Datensammlung oder Datenbank, wobei die gespeicherten Datensätze jeweils indikativ für ein oben angesprochenes medizinisches Leiden oder einen oben angesprochenen medizinischen Effekt sind. Das System der vorliegenden Erfindung erlaubt somit die Feststellung, ob ein Testdatensatz in der in dem Datenspeichermedium gespeicherten Datensammlung enthalten ist. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung lässt sich also mit dem System der vorliegenden Erfindung implementieren.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Systems sind Mittel zur Bestimmung charakteristischer Werte von Biomarkern einer Probe enthalten. Der Ausdruck „Mittel zur Bestimmung charakteristischer Werte von Biomarkern” bezieht sich vorzugsweise auf die oben erwähnten Geräte zur Bestimmung von Metaboliten wie Massenspektrometriegeräte, NMR-Geräte oder Geräte zur Durchführung chemischer oder biologischer Assays für die Biomarker.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem ein diagnostisches Mittel zur Bestimmung von mindestens einem Biomarker ausgewählt aus einer der oben angesprochenen Gruppen.
  • Der Ausdruck „diagnostisches Mittel” bezieht sich vorzugsweise auf ein diagnostisches Gerät, System oder biologischen oder chemischen Assay, wie an anderer Stelle in der Beschreibung im Detail angeführt.
  • Der Ausdruck „Mittel zur Bestimmung von mindestens einem Biomarker” bezieht sich auf Geräte oder Mittel, die dazu in der Lage sind, den Biomarker spezifisch zu erkennen. Geeignete Geräte sind zum Beispiel spektrometrische Geräte wie Massenspektrometrie, NMR-Geräte oder Geräte zur Durchführung chemischer oder biologischer Assays für die Biomarker. Geeignete Agentien sind zum Beispiel Verbindungen, die die Biomarker spezifisch detektieren. Bei der Detektion kann es sich, so wie der Ausdruck hier verwendet wird, um einen zweistufigen Prozess handeln, d. h. die Verbindung kann zunächst spezifisch an den nachzuweisenden Biomarker binden und anschließend ein detektierbares Signal erzeugen, z. B. Fluoreszenzsignale, chemilumineszente Signale, radioaktive Signale und dergleichen. Zur Erzeugung des detektierbaren Signals können weitere Verbindungen erforderlich sein, die alle unter den Ausdruck „Mittel zur Bestimmung des mindestens einen Biomarkers” fallen. Verbindungen, die spezifisch an den Biomarker binden, sind an anderer Stelle in der Beschreibung ausführlich beschrieben und schließen vorzugsweise Enzyme, Antikörper, Liganden, Rezeptoren oder andere biologische Moleküle oder Chemikalien, die sich spezifisch an die Biomarker binden, ein.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine diagnostische Zusammensetzung, die mindestens einen aus einer der oben angesprochenen Gruppen ausgewählten Biomarker enthalten.
  • Der mindestens eine aus einer der oben angesprochenen Gruppen ausgewählte Biomarker dient als Biomarker, d. h. als Indikatormolekül für ein medizinisches Leiden oder einen medizinischen Effekt bei einem Patienten, wie hier an anderer Stelle beschrieben. Die Metabolitenmoleküle selbst können daher als diagnostische Zusammensetzungen dienen, vorzugsweise bei der Visualisierung oder der Detektion mit den hier angesprochenen Mitteln. Eine diagnostische Zusammensetzung, die das Vorhandensein eines Biomarkers gemäß der vorliegenden Erfindung anzeigt, kann somit den Biomarker auch physisch enthalten, z. B. kann ein Komplex eines Antikörpers mit dem nachzuweisenden Metaboliten als diagnostische Zusammensetzung dienen. Dementsprechend kann die diagnostische Zusammensetzung weiter Mittel zum Nachweis der Metaboliten enthalten, wie an anderer Stelle in dieser Beschreibung angeführt. Alternativ dazu handelt es sich, wenn Detektionsmittel wie auf MS oder NMR basierende Methoden zur Anwendung kommen, bei der molekularen Spezies, die als Indikator für den Risikozustand dient, um den mindestens einen Biomarker, der in der zu untersuchenden Testprobe enthalten ist. Der mindestens eine Biomarker, auf den gemäß der vorliegenden Erfindung Bezug genommen wurde, soll also selbst aufgrund seiner Identifizierung als Biomarker als diagnostische Zusammensetzung dienen.
  • Im Allgemeinen wird bei der vorliegenden Erfindung die Verwendung mindestens eines Biomarkers ausgewählt aus den Biomarkern ausgewählt in einer der Tabellen 1, 2, 1a, 2a oder 1b, 2b in einer Probe eines Patienten zur Diagnose von multipler Sklerose, die Verwendung mindestens eines Biomarkers ausgewählt aus den Biomarkern ausgewählt in einer der Tabellen 3, 4, 3a; 4a oder 3b; 4b in einer Probe eines Patienten zur Diagnose eines aktiven Schubs von multipler Sklerose oder die Verwendung mindestens eines Biomarkers ausgewählt aus den Biomarkern von Tabelle 1 und/oder 2 in einer Probe eines Patienten zur Vorhersage von multipler Sklerose sowie die Verwendung mindestens eines Biomarkers ausgewählt aus den Biomarkern von Tabelle 3 und/4 in einer Probe eines Patienten zur Vorhersage eines aktiven Stadiums von multipler Sklerose in Betracht gezogen.
  • Alle hier zitierten Literaturstellen sind hiermit durch Verweis Bestandteil der vorliegenden Anmeldung bezüglich ihres Offenbarungsgehalts im Allgemeinen oder hinsichtlich des oben angeführten speziellen Offenbarungsgehaltes.
  • Die Erfindung wird nun anhand der folgenden Beispiele, die den Umfang der Erfindung nicht einschränken bzw. begrenzen sollen, erläutert.
  • Beispiel 1: Bestimmung von Metaboliten
  • Proben von humanem Serum wurden zubereitet und einer LC-MS/MS und GC-MS unterzogen.
  • Die Proben wurden auf die folgende Weise zubereitet: die Proteine wurden durch Ausfällung vom Blutserum abgetrennt. Nach der Zugabe von Wasser und einer Mischung aus Ethanol und Dichlormethan wurde die verbliebene Probe in eine wässrige, polare Phase (polare Fraktion) und eine organische, lipophile Phase (Lipidfraktion) fraktioniert.
  • Zur Transmethanolyse der Lipidextrakte wurde der eingedampfte Extrakt mit einer Mischung aus 140 μl Chloroform, 37 μl Salzsäure (37 Gew.-% HCl in Wasser), 320 μl Methanol und 20 μq Toluol versetzt. Das Gefäß wurde dicht verschlossen und unter Schütteln 2 Stunden lang auf 100°C erhitzt. Die Lösung wurde anschließend zur Trockne eingedampft. Der Rückstand wurde vollständig getrocknet.
  • Die Methoximierung der Carbonylgruppen erfolgte durch Umsetzung mit Methoxyaminhydrochlorid (20 mg/ml in Pyridin, 100 μl, 1,5 Stunden bei 60°C) in einem dicht verschlossenen Gefäß. 20 μl einer Lösung von geradkettigen Fettsäuren mit ungeraden Nummern (Lösung von jeweils 0,3 mg/ml Fettsäuren mit 7 bis 25 Kohlenstoffatomen und jeweils 0,6 mg/ml Fettsäuren mit 27, 29 und 31 Kohlenstoffatomen in 3/7 (v/v) Pyridin/Toluol) wurden als Zeitstandards zugesetzt. Schließlich erfolgte die 30minütige Derivatisierung mit 100 μl N-Methyl-N-(trimethylsilyl)-2,2,2-trifluoracetamid (MSTFA) bei 60°C, wiederum in dem dicht verschlossenen Gefäß. Das Endvolumen vor der Injektion in die GC betrug 220 μl.
  • Bei der polaren Phase wurde die Derivatisierung auf die folgende Weise durchgeführt: Die Methoximierung der Carbonylgruppen erfolgte durch Umsetzung mit Methoxyaminhydrochlorid (20 mg/ml in Pyridin, 50 μl über 1,5 Stunden bei 60°C) in einem dicht verschlossenen Gefäß. 10 μl einer Lösung von geradkettigen Fettsäuren mit ungeraden Nummern (Lösung von jeweils 0,3 mg/ml Fettsäuren mit 7 bis 25 Kohlenstoffatomen und jeweils 0,6 mg/ml Fettsäuren mit 27, 29 und 31 Kohlenstoffatomen in 3/7 (v/v) Pyridin/Toluol) wurden als Zeitstandards zugesetzt. Schließlich erfolgte die 30minütige Derivatisierung mit 50 μl N-Methyl-N-(trimethylsilyl)-2,2,2-trifluoracetamid (MSTFA) bei 60°C, wiederum in dem dicht verschlossenen Gefäß. Das Endvolumen vor der Injektion in die GC betrug 110 μl.
  • Die GC-MS-Systeme bestehen aus einer Agilent 6890 GC gekoppelt mit einer Agilent 5973 MSD. Bei den Autosamplern handelt es sich um CompiPal oder GCPal von CTC.
  • Für die Analyse wurden handelsübliche Kapillartrennsäulen (30 m × 0,25 mm × 0,25 μm) mit verschiedenen stationären Poly-methyl-siloxanphasen mit je nach analysiertem Probenmaterial und Fraktionen aus dem Phasentrennschritt 0% bis zu 35% aromatischen Einheiten (zum Beispiel: DB-1 ms, HP-5ms, DB-XLB, DB-35ms, Agilent, Technologies) verwendet. Bis zu 1 μl des Endvolumens wurde ungesplittet injiziert, und das Ofentemperaturprogramm wurde bei 70°C gestartet und bei 340°C beendet, mit unterschiedlichen Heizraten je nach Probenmaterial und Fraktion aus dem Phasentrennschritt, so dass man eine ausreichende chromatographische Trennung und Anzahl an Scans innerhalb der einzelnen Analytenpeaks erhielt. Weiterhin wurde RTL (Retention Time Locking, Agilent Technologies) für die Analyse verwendet, und herkömmliche GC-MS-Standardbedingungen, zum Beispiel konstanter Fluss mit nominell 1 bis 1,7 ml/min und Helium als Gas für die mobile Phase, die Ionisation erfolgte durch Elektronenstoss mit 70 eV, Scanning innerhalb eines m/z-Bereichs von 15 bis 600 mit Scanraten von 2,5 bis 3 Scans/sec und Standard-Abstimmungsbedingungen.
  • Die HPLC-MS-Systeme bestanden aus einem Agilent 1100 LC-System (Agilent Technologies, Waldbronn, Deutschland) gekoppelt mit einem API 4000 Massenspektrometer (Applied Biosystem/MDS SCIEX, Toronto, Kanada). Die HPLC-Analyse erfolgte an im Handel erhältlichen Umkehrphasen-Trennsäulen mit stationären C18-Phasen (zum Beispiel: GROM ODS 7 pH, Thermo Betasil C18). Bis zu 10 μl des Endprobenvolumens wurden eingedampft und rekonstituierte polare und lipophile Phase wurde injiziert und die Trennung erfolgte aus Gradientenelution mit Methanol/Wasser/Ameisensäure oder Acetonitril/Wasser/Ameisensäure-Gradienten bei einer Fliessgeschwindigkeit von 200 μl/min.
  • Die Massenspektrometrie erfolgte bei der nicht polaren Fraktion (Lipidfraktion) durch Elektrosprayionisierung in positivem Modus und bei der polaren Fraktion im negativen Modus unter Einsatz des Multiple-Reaction-Monitoring-(MRM)-Modus und einem vollständigen Scan von 100–1000 amu.
  • Steroide und ihre Metaboliten wurden durch online-SPE-LC-MS (Solid Phase extraction-LC-MS) gemessen. Catecholamine und ihre Metaboliten wurden durch online-SPE-LC-MS wie von Yamada et al. (Yamada 2002, Journal of Analytical Toxicology, 26(1): 17–22)) beschrieben gemessen.
  • Analyse komplexer Lipide in Serumproben:
  • Gesamtlipide wurden durch Flüssig-Flüssig-Extraktion mit Chloroform/Methanol aus dem Serum extrahiert.
  • Die Lipidextrakte wurden anschließend durch Normalphasen-Flüssigchromatographie (NPLC) in elf verschiedene Lipidgruppen gemäß Christie 1985, (Journal of Lipid Research (26), 507–512)) fraktioniert.
  • Die Lipidklassen der freien Fettsäuren (FFA), Diacylglyceride (DAG), Triacylglyceride (TAG), Phosphatidylinosite (PI), Phosphatidylethanolamine (PE), Phosphatidylcholine (PC), Lysophosphatidylcholine (LPC), freie Sterole (FS), Phosphatidylserine (PS) wurden mittels GC gemessen.
  • Die Fraktionen wurden nach der Derivatisierung mit TMSH (Trimethylsulfoniumhydroxid) mittels GC-MS analysiert, wodurch man die Fettsäuremethylester (FAME) erhielt, die den Acyleinheiten der in die Klassen aufgetrennten Lipide entsprachen. Für jede Fraktion wurden die FAME-Konzentrationen von C14 bis C24 bestimmt.
  • Die Lipidklassen der Cholesteryester (CE) und Sphingomyeline (SM) wurden durch LC-MS/MS unter Einsatz von Elektrosprayionisierung (ESI) und chemische Ionisation bei Atmosphärendruck (Atmospheric Pressure Chemical Ionization, APCI) mit Detektion spezifischer Multiple Reaction Monitoring-(MRM)-Übergänge bei Cholesterylestern beziehungsweise Sphingoymelinen analysiert.
  • Beispiel 2: Datenanalyse
  • Serumproben wurden in einem randomisierten Analysesequenzdesign mit aus Aliquots der einzelnen Proben hergestellten gepoolten Proben (dem sogenannten „Pool”) analysiert. Die rohen Peakdaten wurden auf den Medianwert pro Pool pro analytischer Sequenz normalisiert, um Schwankungen bei dem Verfahren Rechnung zu tragen (sogenannte „Verhältnisse”).
  • Nach umfangreichen analytischen Validierungsschritten wurden die Daten für die einzelnen Analyten gegen Daten von den gepoolten Proben normalisiert. Diese Proben wurden während des gesamten Verfahrens parallel laufen gelassen, um Schwankungen bei dem Verfahren Rechnung zu tragen.
  • Es wurden Serumproben von 70 an multipler Sklerose leidenden Patienten und 59 gesunden Kontrollen analysiert. Von den 70 Patienten befanden sich 43 in einer stabilen Phase der multiplen Sklerose, während 27 Patienten an aktiven Läsionen litten. Zum Teil wurden in die Analyse zu allen Patienten zusätzliche klinische Informationen (z. B.
  • Geschlecht, Alter, BMI, Datum der Probenentnahme, Krankheitsstatus, Medikation, EDSS (Expanded Disability Status Score) und Therapie) aufgenommen.
  • Die Gruppen wurden mittels Welch-Test (zweiseitiger t-Test unter Annahme ungleicher Varianz) und p-Werten des Welch-Tests, die die statistische Signifikanz zeigen, verglichen. Die Verhältnisse der medianen Metabolitenkonzentrationen pro Gruppe, die die Höhe des Effekts zeigen, wurden abgeleitet. Für alle Metaboliten wurde der Regulierungstyp als „up” bei einer Zunahme (Verhältnisse > 1, auch als „fache”-Referenz bezeichnet) innerhalb der betreffenden Gruppe im Vergleich zur Referenz und „down” bei einer Abnahme (Verhältnisse < 1, auch als „fache”-Referenz bezeichnet) im Vergleich zur Referenz bestimmt.
  • Die Ergebnisse der Analysen sind in den folgenden Tabellen unten zusammengefasst. 1. Tabelle 1: Biomarker, bei denen es zwischen MS-Patienten und gesunden Probanden signifikante Unterschiede gibt
    Metabolit Art der Regulierung („up” oder „down”) Medianwert der MS-Patienten relativ zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    Glycerat up 2,359 7,30E-37
    Erythronsäure up 1,459 2,50E-13
    erythro-C16-Sphingosin (*1) down 0,897 4,50E-02
    1,5-Anhydrosorbit down 0,82 1,80E-02
    myo-Inosit-2-phosphat down 0,877 2,10E-04
    Indol-3-milchsäure down 0,849 1,80E-06
    Ketoleucin down 0,871 1,50E-05
    Tricosansäure (C23:0) down 0,827 3,60E-04
    Prostaglandin F2 alpha up 1,572 1,10E-02
    trans-4-Hydroxyprolin up 1,199 3,10E-04
    Pseudouridin up 1,07 5,70E-03
    3-Hydroxyisobutyrat down 0,835 5,60E-03
    Ceramid (d18:1, C24:1) up 1,287 1,30E-06
    Ceramid (d18:1, C24:0) up 1,205 5,40E-05
    Phosphatidylcholin (C18:0, C18:1) down 0,983 3,50E-02
    Phosphatidylcholin (C16:1, C18:2) down 0,868 1,80E-02
    TAG (C18:1, C18:2) (*2) up 1,11 2,70E-02
    DAG (C18:1, C18:2) up 1,195 1,70E-03
    Lysophosphatidylcholin (C16:0) down 0,993 1,80E-02
    Lysophosphatidylcholin (C17:0) up 1,095 1,40E-02
    Freies Cholesterin up 1,116 1,10E-02
    5-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:trans[6]cis[8,11,14]4) (5-HETE) up 3,489 7,30E-16
    8,9-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,11,14]3) up 1,859 6,60E-12
    8-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:trans[5]cis[9,11,14]4) (8-HETE) up 5,152 4,70E-11
    15-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:cis[5,8,11,13]4) up 3,214 1,10E-07
    11,12-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,8,14]3) up 1,256 1,00E-03
    11-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:cis[5,8,12,14]4) up 2,439 1,30E-03
    14,15-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,8,11]3) up 1,325 2,60E-03
    Cystin down 0,687 2,80E-08
    Lactat up 1,581 6,20E-08
    Ornithin up 1,407 1,90E-06
    Cystein down 0,866 6,70E-06
    Eicosatriensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,91 1,60E-02
    Malst up 1,241 6,00E-04
    Mannose up 1,23 7,30E-04
    beta-Alanin up 1,014 1,00E-02
    Glucose down 0,921 1,00E-02
    Mannosamin down 0,841 1,10E-02
    Glycerin, polare Fraktion up 1,095 4,80E-02
    Dodecanol up 2,107 2,00E-24
    Glutamat up 2,868 6,40E-20
    Xanthin up 1,485 3,90E-12
    Aspartat up 1,633 1,10E-09
    Phosphat (anorganisch und aus organischen Phosphaten) down 0,808 5,00E-09
    Taurin up 1,533 2,10E-08
    Glycin up 1,287 9,20E-07
    Tryptophan down 0,867 2,50E-06
    3,4-Dihydroxyphenylessigsäure (DOPAC) down 0,725 3,50E-06
    Serotonin (5-HT) down 0,734 8,20E-06
    Serin up 1,228 2,80E-05
    3,4-Dihydroxyphenylglykol (DOPEG) down 0,858 5,00E-05
    alpha-Tocopherol up 1,114 7,90E-05
    Maltose up 1,624 9,50E-05
    Corticosteron up 1,496 2,50E-04
    Hypoxanthin up 1,174 7,40E-04
    Methionin down 0,908 1,10E-03
    Epinephrin down 0,605 2,40E-03
    11-Deoxycortisol up 1,44 4,10E-03
    Glucosamin down 0,818 4,40E-03
    Glycerolphosphat, Lipidfraktion down 0,863 6,40E-03
    Phosphat, Lipidfraktion down 0,922 1,30E-02
    Leucin down 0,934 2,20E-02
    Histidin down 0,937 2,50E-02
    Valin down 0,969 2,50E-02
    Dopamin up 1,384 3,00E-02
    Threonin down 0,962 4,90E-02
    Glutamin – (MetID 38300144) down 0,873 5,90E-04
    Docosapentaensäure (C22:cis[4,7,10,13,16]5) – (MetID 28300490) down 0,861 3,30E-03
    Sphingomyelin (d18:1,C23:0) – (MetID 68300022) down 0,898 3,60E-03
    TAG (C16:0,C18:1,C18:3) – (MetID 68300057) up 1,146 1,90E-02
    TAG (C16:0,C18:1,C18:2) – (MetID 68300031) up 1,147 2,40E-02
    Lysophosphatidylethanolamin (C22:5) – (MetID 68300002) up 1,089 3,30E-02
    Sphingomyelin (d18:2,C18:0) – (MetID 68300009) up 1,064 4,50E-02
    (*1: frei und aus Sphingolipiden; *2: siehe Tabelle 5) Tabelle 1a: Biomarker, die bei MS-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden signifikant erhöht sind
    Metabolit Art der Regulierung – up Medianwert der MS-Patienten relativ zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    Glycerat up 2,359 7,30E-37
    Erythronsäure up 1,459 2,50E-13
    Prostaglandin F2 alpha up 1,572 1,10E-02
    trans-4-Hydroxyprolin up 1,199 3,10E-04
    Pseudouridin up 1,07 5,70E-03
    Ceramid (d18:1,C24:1) up 1,287 1,30E-06
    Ceramid (d18:1,C24:0) up 1,205 5,40E-05
    TAG (C18:1,C18:2) (*2) up 1,11 2,70E-02
    DAG (C18:1,C18:2) up 1,195 1,70E-03
    Freies Cholesterin up 1,116 1,10E-02
    5-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:trans[6]cis[8,11,14]4) (5-HETE) up 3,489 7,30E-16
    8,9-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,11,14]3) up 1,859 6,60E-12
    8-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:trans[5]cis[9,11,14]4) (8-HETE) up 5,152 4,70E-11
    15-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:cis[5,8,11,13]4) up 3,214 1,10E-07
    11,12-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,8,14]3) up 1,256 1,00E-03
    11-Hydroxyeicosatetraensäure (C20:cis[5,8,12,14]4) up 2,439 1,30E-03
    14,15-Dihydroxyeicosatriensäure (C20:cis[5,8,11]3) up 1,325 2,60E-03
    Lactat up 1,581 6,20E-08
    Ornithin up 1,407 1,90E-06
    Malat up 1,241 6,00E-04
    Mannose up 1,23 7,30E-04
    beta-Alanin up 1,014 1,00E-02
    Glycerin, polare Fraktion up 1,095 4,80E-02
    Dodecanol up 2,107 2,00E-24
    Glutamat up 2,868 6,40E-20
    Xanthin up 1,485 3,90E-12
    Aspartat up 1,633 1,10E-09
    Taurin up 1,533 2,10E-08
    Glycin up 1,287 9,20E-07
    Serin up 1,228 2,80E-05
    alpha-Tocopherol up 1,114 7,90E-05
    Maltose up 1,624 9,50E-05
    Corticosteron up 1,496 2,50E-04
    Hypoxanthin up 1,174 7,40E-04
    11-Deoxycortisol up 1,44 4,10E-03
    Dopamin up 1,384 3,00E-02
    TAG (C16:0,C18:1,C18:3) – MetID 68300057 up 1,146 1,90E-02
    TAG (C16:0,C18:1,C18:2) – MetID 68300031 up 1,147 2,40E-02
    Lysophosphatidylethanolamin (C22:5) – MetID 68300002 up 1,089 3,30E-02
    Sphingomyelin (d18:2,C18:0) – MetID 68300009 up 1,064 4,50E-02
    (*2, siehe Tabelle 5) Tabelle 1b: Biomarker, die bei MS-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden signifikant reduziert sind
    Metabolit Art der Regulierung – down Medianwert der MS-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    erythro-C16-Sphingosin (*1) down 0,897 4,50E-02
    1,5-Anhydrosorbit down 0,82 1,80E-02
    myo-Inosit-2-phosphat down 0,877 2,10E-04
    Indol-3-milchsäure down 0,849 1,80E-06
    Ketoleucin down 0,871 1,50E-05
    Tricosansäure (C23:0) down 0,827 3,60E-04
    Phosphatidylcholin (C18:0,C18:1) down 0,983 3,50E-02
    Phosphatidylcholin (C16:1,C18:2) down 0,868 1,80E-02
    Lysophosphatidylcholin (C16:0) down 0,993 1,80E-02
    Cystin down 0,687 2,80E-08
    3-Hydroxyisobutyrat down 0,835 5,60E-03
    Cystein down 0,866 6,70E-06
    Eicosatriensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,91 1,60E-02
    Isoleucin down 0,885 3,10E-03
    Glucose down 0,921 1,00E-02
    Mannosamin down 0,841 1,10E-02
    Phosphat (anorganisch und aus organischen Phosphaten) down 0,808 5,00E-09
    Tryptophan down 0,867 2,50E-06
    3,4-Dihydroxyphenylessigsäure (DOPAC) down 0,725 3,50E-06
    Serotonin (5-HT) down 0,734 8,20E-06
    3,4-Dihydroxyphenylglykol (DOPEG) down 0,858 5,00E-05
    Methionin down 0,908 1,10E-03
    Epinephrin down 0,605 2,40E-03
    Glucosamin down 0,818 4,40E-03
    Glycerinphosphat, Lipidfraktion down 0,863 6,40E-03
    Phosphat, Lipidfraktion down 0,922 1,30E-02
    Leucin down 0,934 2,20E-02
    Histidin down 0,937 2,50E-02
    Valin down 0,969 2,50E-02
    Threonin down 0,962 4,90E-02
    Glutamin – (MetID 38300144) down 0,873 5,90E-04
    Docosapentaensäure (C22:cis[4,7,10,13,16]5) – (MetID 28300490) down 0,861 3,30E-03
    Sphingomyelin (d18:1,C23:0) – (MetID 68300022) down 0,898 3,60E-03
    (*1: frei und aus Sphingolipiden) Tabelle 2: Biomarker aus der Lipidanalyse, die sich bei MS-Patienten und gesunden Probanden unterscheiden
    Metabolit Art der Regulierung (z. B. „up” oder „down”) Medianwert der MS-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    CE_Cholesterylester C18:0 up 1,210 4,0E-03
    CE_Cholesterylester C22:0 up 1,050 5,7E-03
    CE_Cholesterylester C24:6 down 0,825 3,1E-03
    FFA_Palmitinsäure (C16:0) up 1,385 8,5E-04
    FFA_Stearinsäure (C18:0) up 1,248 5,2E-03
    FFA_Ölsäure (C18:cis[9]1) up 1,742 2,0E-04
    FFA_Linolsäure (C18:cis[9,12]2) up 1,219 4,4E-04
    LPC_Palmitinsäure (C16:0) up 1,065 2,7E-03
    LPC_Stearinsäure (C18:0) up 1,221 5,8E-04
    PC_Myristinsäure (C14:0) down 0,914 1,3E-02
    PC_Palmitinsäure (C16:0) down 0,902 6,0E-03
    PC_Ölsäure (C18:cis[9]1) down 0,837 4,4E-03
    PC_dihomo-gamma-Linolensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,846 3,8E-02
    PC_Docosapentaensäure (C22:cis[4,7,10,13,16]5) down 0,879 1,6E-02
    PE_Palmitinsäure (C16:0) down 0,900 4,9E-02
    PI_dihomo-gamma-Linolensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,867 2,5E-02
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C23:0) down 0,804 1,4E-04
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C24:0) down 0,827 1,3E-03
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C24:1) down 0,875 3,4E-02
    SM_Sphingomyelin (d17:1,C23:0) down 0,899 1,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C23:0) down 0,879 2,0E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C18:0) up 1,050 4,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C23:0) down 0,889 3,4E-03
    TAG_Palmitinsäure (C16:0) up 1,202 3,4E-02
    TAG_Hexadecensäure (C16:trans[9]1) up 1,443 3,4E-02
    TAG_Stearinsäure (C18:0) up 1,791 1,7E-03
    TAG_Ölsäure (C18:cis[9]1) up 1,229 1,4E-02
    TAG_Linolsäure (C18:cis[9,12]2) up 1,172 6,3E-03
    TAG_Eicosadiensäure (C20:cis[11,14]2) up 1,328 2,3E-02
    TAG_Docosatetraensäure (C22:cis[7,10,13,16]4) up 1,792 1,1E-02
    Tabelle 2a: Biomarker aus der Lipidanalyse, die bei MS-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden erhöht sind
    Metabolit Art der Regulierung – up Medianwert der MS-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    CE_Cholesterylester C18:0 up 1,210 4,0E-03
    CE_Cholesterylester C22:0 up 1,050 5,7E-03
    FFA_Palmitinsäure (C16:0) up 1,385 8,5E-04
    FFA_Stearinsäure (C18:0) up 1,248 5,2E-03
    FFA_Ölsäure (C18:cis[9]1) up 1,742 2,0E-04
    FFA_Linolsäure (C18:cis[9,12]2) up 1,219 4,4E-04
    LPC_Palmitinsäure (C16:0) up 1,065 2,7E-03
    LPC_Stearinsäure (C18:0) up 1,221 5,8E-04
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C18:0) up 1,050 4,3E-02
    TAG_Palmitinsäure (C16:0) up 1,202 3,4E-02
    TAG_Hexadecensäure (C16:trans[9]1) up 1,443 3,4E-02
    TAG_Stearinsäure (C18:0) up 1,791 1,7E-03
    TAG_Ölsäure (C18:cis[9]1) up 1,229 1,4E-02
    TAG_Linolsäure (C18:cis[9,12]2) up 1,172 6,3E-03
    TAG_Eicosadiensäure (C20:cis[11,14]2) up 1,328 2,3E-02
    TAG_Docosatetraensäure (C22:cis[7,10,13,16]4) up 1,792 1,1E-02
    Tabelle 2b: Biomarker aus der Lipidanalyse, die bei MS-Patienten im Vergleich zu gesunden Probanden reduziert sind
    Metabolit Art der Regulierung – down Medianwert der MS-Patienten im Vergleich zu den Kontrollen p-Wert des t-Tests
    CE_Cholesterylester C24:6 down 0,825 3,1E-03
    PC_Myristinsäure (C14:0) down 0,914 1,3E-02
    PC_Palmitinsäure (C16:0) down 0,902 6,0E-03
    PC_Ölsäure (C18:cis[9]1) down 0,837 4,4E-03
    PC_dihomo-gamma-Linolensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,846 3,8E-02
    PC_Docosapentaensäure (C22:cis[4,7,10,13,16]5) down 0,879 1,6E-02
    PE_Palmitinsäure (C16:0) down 0,900 4,9E-02
    PI_dihomo-gamma-Linolensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,867 2,5E-02
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C23:0) down 0,804 1,4E-04
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C24:0) down 0,827 1,3E-03
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C24:1) down 0,875 3,4E-02
    SM_Sphingomyelin (d17:1,C23:0) down 0,899 1,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C23:0) down 0,879 2,0E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C23:0) down 0,889 3,4E-03
    Tabelle 3: Biomarker, die bei aktiven Schüben von MS-Patienten im Vergleich zu MS-Patienten mit stabilem Status verändert sind
    Metabolit Art der Regulierung („up” oder „down”) Medianwert von MS-Patienten mit aktiver Läsion im Vergleich zu stabilen MS-Patienten p-Wert des t-Tests
    Erythronsäure down 0,754 3,70E-02
    Indol-3-milchsäure up 1,177 3,50E-03
    5-O-Methylsphingosin (*1)(*2) down 0,798 4,20E-03
    erythro-Sphingosin (*1) down 0,816 2,60E-03
    Eicosensäure (C20:cis[11]1) down 0,921 3,50E-02
    Hentriacontan down 0,821 2,20E-03
    Behensäure (C22:0) down 0,856 1,40E-02
    erythro-Dihydrosphingosin (*1) down 0,8 2,50E-02
    Eicosansäure (C20:0) down 0,869 5,70E-03
    Cholestenol No 02 (*2) down 0,833 1,60E-03
    threo-Sphingosin (*1) down 0,859 1,30E-03
    3-O-Methylsphingosin (*1)(*2) down 0,794 2,80E-03
    Tricosansäure (C23:0) down 0,813 1,20E-02
    Heneicosansäure (C21:0) down 0,834 7,70E-03
    Dehydroepiandrosteronsulfat up 1,467 1,40E-02
    Heptadecansäure (C17:0) down 0,757 7,10E-03
    Phosphatidylcholin (C18:0,C18:1) down 0,939 1,90E-02
    Phosphatidylcholin (C18:0,C18:2) up 1,012 3,80E-02
    Ceramid (d18:1,C24:1) down 0,783 2,20E-02
    Sphingomyelin (d18:1,C24:0) down 0,899 3,50E-03
    Eicosatriensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,861 7,80E-03
    Tryptophan up 1,265 1,10E-02
    alpha-Tocopherol down 0,891 3,50E-02
    Glycerinphosphat, Lipidfraktion down 0,755 1,20E-02
    Lignocerinsäure (C24:0) down 0,861 2,40E-02
    Stearinsäure (C18:0) down 0,763 9,30E-03
    Phytosphingosin (*1) down 0,846 3,90E-02
    Androstendion up 1,598 1,80E-03
    Linolsäure (C18:cis[9,12]2) down 0,831 8,40E-03
    Nervonsäure (C24:cis[15]1) down 0,748 2,70E-03
    gamma-Linolensäure (C18:cis[6,9,12]3) down 0,7 1,50E-02
    Gesamt-Cholesterin** down 0,843 6,30E-03
    Eicosapentaensäure (C20:cis[5,8,11,14,17]5) down 0,623 8,00E-03
    1-Hydroxy-2-amino-(Z,E)-3,5-octadecadien down 0,805 2,70E-02
    Sphingomyelin (d18:1,C23:0) – (MetID 68300022) down 0,942 1,30E-02
    Sphingomyelin (d18:2,C18:0) – (MetID 68300009) down 0,901 1,40E-02
    Phosphatidylcholin (C16:0,C20:5) – (MetID 68300048) down 0,854 4,80E-02
    Docosapentaensäure (C22:cis[7,10,13,16,19]5) – (MetID 28300493) down 0,77 1,20E-02
    Phosphatidylcholin (C18:0,C20:3) – (MetID 68300053) down 0,905 2,20E-04
    Cholesta-2,4,6-trien – MetID 28300521 down 0,781 4,60E-03
    Sphingomyelin (d18:2,C16:0) – MetID 68300007 down 0,914 2,10E-02
    (*1: frei und aus Sphingolipiden; *2, siehe Tabelle 5)
    (** Gesamt-Cholesterin, welches freies und gebundenes Cholesterin umfasst) Tabelle 3a: Biomarker, die bei aktiven Schüben von MS-Patienten im Vergleich zu MS-Patienten mit stabilem Status erhöht sind
    Metabolit Art der Regulierung – up Medianwert von MS-Patienten mit aktiver Läsion im Vergleich zu stabilen MS-Patienten p-Wert des t-Tests
    Indol-3-milchsäure up 1,177 3,50E-03
    Dehydroepiandrosteronsulfat up 1,467 1,40E-02
    Phosphatidylcholin (C18:0,C18:2) up 1,012 3,80E-02
    Tryptophan up 1,265 1,10E-02
    Androstendion up 1,598 1,80E-03
    Tabelle 3b: Biomarker, die bei aktiven Schüben von MS-Patienten im Vergleich zu MS-Patienten mit stabilem Status reduziert sind
    Metabolit Art der Regulierung – down Medianwert von MS-Patienten mit aktiver Läsion im Vergleich zu stabilen MS-Patienten p-Wert des t-Tests
    Erythronsäure down 0,754 3,70E-02
    5-O-Methylsphingosin (*1)(*2) down 0,798 4,20E-03
    erythro-Sphingosin (*1) down 0,816 2,60E-03
    Eicosensäure (C20:cis[11]1) down 0,921 3,50E-02
    Hentriacontan down 0,821 2,20E-03
    Behensäure (C22:0) down 0,856 1,40E-02
    erythro-Dihydrosphingosin (*1) down 0,8 2,50E-02
    Eicosansäure (C20:0) down 0,869 5,70E-03
    Cholestenol No 02 (*2) down 0,833 1,60E-03
    threo-Sphingosin (*1) down 0,859 1,30E-03
    3-O-Methylsphingosin (*1) (*2) down 0,794 2,80E-03
    Tricosansäure (C23:0) down 0,813 1,20E-02
    Heneicosansäure (C21:0) down 0,834 7,70E-03
    Heptadecansäure (C17:0) down 0,757 7,10E-03
    Phosphatidylcholin (C18:0,C18:1) down 0,939 1,90E-02
    Ceramid (d18:1,C24:1) down 0,783 2,20E-02
    Sphingomyelin (d18:1,C24:0) down 0,899 3,50E-03
    Eicosatriensäure (C20:cis[8,11,14]3)) down 0,861 7,80E-03
    alpha-Tocopherol down 0,891 3,50E-02
    Glycerinphosphat, Lipidfraktion down 0,755 1,20E-02
    Lignocerinsäure (C24:0) down 0,861 2,40E-02
    Stearinsäure (C18:0) down 0,763 9,30E-03
    Phytosphingosin (*1) down 0,846 3,90E-02
    Linolsäure (C18:cis[9,12]2) down 0,831 8,40E-03
    Nervonsäure (C24:cis[15]1) down 0,748 2,70E-03
    gamma-Linolensäure (C18:cis[6,9,12]3) down 0,7 1,50E-02
    Gesamt-Cholesterin ** down 0,843 6,30E-03
    Eicosapentaensäure (C20:cis[5,8,11,14,17]5) down 0,623 8,00E-03
    1-Hydroxy-2-amino-(Z,E)-3,5-octadecadien down 0,805 2,70E-02
    Sphingomyelin (d18:1,C23:0) – (MetID 68300022) down 0,942 1,30E-02
    Sphingomyelin (d18:2,C18:0) – (MetID 68300009) down 0,901 1,40E-02
    Phosphatidylcholin (C16:0,C20:5) – (MetID 68300048) down 0,854 4,80E-02
    Phosphatidylcholin (C16:0,C20:5) – (MetID 28300493) down 0,77 1,20E-02
    Phosphatidylcholin (C18:0,C20:3) ( – (MetID 68300053) down 0,905 2,20E-04
    Cholesta-2,4,6-trien – (MetID 28300521) down 0,781 4,60E-03
    Sphingomyelin (d18:2,C16:0) – (MetID 68300007) down 0,914 2,10E-02
    (*1: frei und aus Sphingolipiden; *2, siehe Tabelle 5)
    (** Gesamt-Cholesterin, welches freies und gebundenes Cholesterin umfasst) Tabelle 4: Lipid-Biomarker, die bei aktiven Schüben von MS-Patienten im Vergleich zu MS-Patienten mit stabilem Status verändert sind
    Metabolit Art der Regulierung („up” oder „down”) Medianwert von MS-Patienten mit aktiver Läsion im Vergleich zu stabilen MS-Patienten p-Wert des t-Tests
    CE_Cholesterylester C16:0 down 0,941 2,4E-02
    CE_Cholesterylester C16:2 down 0,758 3,0E-02
    CE_Cholesterylester C18:2 down 0,939 2,8E-02
    CE_Cholesterylester C18:3 down 0,717 5,3E-03
    CE_Cholesterylester C18:4 down 0,613 3,0E-02
    CE_Cholesterylester C20:3 down 0,777 8,7E-03
    CE_Cholesterylester C20:4 down 0,856 3,9E-02
    CE_Cholesterylester C20:5 down 0,613 1,2E-02
    CE_Cholesterylester C20:6 down 0,569 1,5E-02
    CE_Cholesterylester C22:5 down 0,800 1,2E-02
    FS_Cholesterin down 0,783 2,4E-03
    FFA_Myristinsäure (C14:0) down 0,568 4,2E-02
    FFA_Palmitinsäure (C16:0) down 0,613 1,7E-02
    FFA_Stearinsäure (C18:0) down 0,803 3,2E-02
    FFA_Ölsäure (C18:cis[9]1) down 0,542 2,0E-02
    FFA_Linolsäure (C18:cis[9,12]2) down 0,563 1,0E-02
    FFA_Linolensäure (C18:cis[9,12,15]3) down 0,500 7,7E-03
    PC_Stearinsäure (C18:0) down 0,857 4,4E-03
    PC_dihomo-gamma-Linolensäure (C20:cis[8,11,14]3) down 0,849 2,3E-02
    PC_Eicosapentaensäure (C20:cis[5,8,11,14,17]5) down 0,778 3,9E-02
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C18:0) down 0,786 1,8E-02
    SM_Sphingomyelin (d16:1,C20:0) down 0,847 4,9E-02
    SM_Sphingomyelin (d17:1,C18:0) down 0,850 2,8E-02
    SM_Sphingomyelin (d17:1,C20:0) down 0,819 1,9E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:0,C16:0) down 0,786 9,3E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C16:0) down 0,776 1,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C18:0) down 0,837 2,4E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C20:0) down 0,813 2,1E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C21:0) down 0,841 1,5E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C22:0) down 0,855 8,9E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C23:0) down 0,809 1,2E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C24:0) down 0,822 1,2E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:1,C24:1) down 0,775 7,7E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C14:0) down 0,818 3,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C16:0) down 0,825 6,3E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C18:0) down 0,838 5,1E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C19:0) down 0,875 3,2E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C20:0) down 0,814 1,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C21:0) down 0,872 2,3E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C22:0) down 0,902 2,5E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C23:0) down 0,930 4,9E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C24:0) down 0,898 4,8E-02
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C24:1) down 0,878 7,0E-03
    SM_Sphingomyelin (d18:2,C24:2) down 0,870 4,5E-02
  • Abkürzungen in den Tabellen, die sich auf die verschiedenen Lipidklassen gemäß Beispiel 1 beziehen (Metabolitenbestimmung):
    • CE
    Cholesterinester
    SM
    Sphingomyeline
    FFA
    Freie Fettsäuren
    DAG
    Diacylglyceride
    TAG
    Triacylglyceride
    PI
    Phosphatidylinosite
    PE
    Phosphatidylethanolamin
    PC
    Phosphatidylcholine
    LPC
    Lysophosphatidylcholine
    FS
    Freie Sterole
  • Abkürzungsschema für Fettsäuren:
    • C24:1:
      Fettsäure mit 24 Kohlenstoffatomen und 1 Doppelbindung im Kohlenstoffskelett.
  • Tabelle 5: Zusätzliche chemische/physikalische Eingenschaften von in den Tabellen oben mit (*2) markierten Biomarkern.
    Name des Metaboliten Beschreibung
    3-O-Methylsphingosin 3-O-Methylsphingosin zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 204 (100), 73 (18), 205 (16), 206 (7), 354 (4), 442 (1).
    5-O-Methylsphingosin 5-O-Methylsphingosin zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 250 (100), 73 (34), 251 (19), 354 (14), 355 (4), 442 (1).
    Cholestenol Nr 02 Cholestenol No 02 steht für ein Cholestenolisomer. Es zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 143 (100), 458 (91), 73 (68), 81 (62), 95 (36), 185 (23), 327 (23), 368 (20), 255 (15), 429 (15).
    TAG (C18:1,C18:2) TAG (C18:1,C18:2) steht für den Summenparameter an Triacylglyceriden mit einer Kombination einer C18:1-Fettsäureeinheit und einer C18:2-Fettsäureeinheit. Beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektronensprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie beträgt das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies 601,6 Da (+/–0,5 Da).
    Docosapentaensäure (C22:cis[4,7,10,13,16]5) – (MetID 28300490 ( Metabolit 28300490 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 91 (100), 79 (96), 67 (94), 93 (57), 132 (54), 133 (52), 119 (46), 117 (44), 92 (43), 105 (35), 131 (33), 106 (31), 150 (30),
    Docosapentaensäure (C22:cis[7,10,13,16,19]5) – (MetID 28300493) Metabolit 28300493 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 79 (100), 91 (67), 67 (66), 93 (55), 55 (46), 105 (46), 80 (45), 94 (32), 119 (30), 77 (30), 108 (29), 69 (23), 117 (22), 131 (19)
    Cholesta-2,4,6-trien – (MetID 28300521) Metabolit 28300521 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 366 (100), 135 (96), 143 (74), 247 (45), 95 (41), 117 (39), 81 (38), 91 (37), 141 (36), 145 (34), 142 (30)
    Glutamin – (MetID 38300144) Metabolit 38300144 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Fragmente beim Nachweis mit GC/MS unter Anwendung von Elektronenimpakt-(EI)-ionisierungs-Massenspektrometrie, nach saurer Methanolyse und Derivatisierung mit 2% O-Methylhydroxylamin-hydrochlorid in Pyridin und anschließend mit N-Methyl-N-trimethylsilyltrifluoracetamid: MS (EI, 70 eV): m/z (%): 73 (100), 155 (77), 147 (27), 75 (22), 229 (20), 100 (13), 156 (10), 84 (10), 139 (9)
    Lysophosphatidylethanolamin (C22:5) – (MetID 68300002) Metabolit 68300002 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 528,2 (+/–0,5).
    Sphingomyelin (d18:2,C16:0) – (MetID 68300007) Metabolit 68300007 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 723,6 (+/–0,5).
    Sphingomyelin (d18:2,C18:0) – (MetID 68300009) Metabolit 68300009 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 729,8 (+/–0,5).
    Sphingomyelin (d18:1,C23:0) – (MetID 68300022) Metabolit 68300022 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 801,8 (+/–0,5).
    TAG (C16:0,C18:1,C18:2) – (MetID 68300031) Metabolit 68300031 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 857,8 (+/–0,5
    Phosphatidylcholin (C16:0,C20:5) – (MetID 68300048) Metabolit 68300048 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 780,8 (+/–0,5).
    Phosphatidylcholin (018:0,020:3) – (MetID 68300053) Metabolit 68300053 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 812,6 (+/–0,5).
    TAG (C16:0,C18:1,C18:3) – (MetID 68300057) Metabolit 68300057 zeigt die folgenden charakteristischen ionischen Spezies beim Nachweis mit LC/MS unter Anwendung von Elektrosprayionisierungs-(ESI)-Massenspektrometrie: das Masse-Ladungs-Verhältnis (m/z) der positiv geladenen ionischen Spezies beträgt 855,6 (+/–0,5).
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4540884 [0024]
    • US 5397894 [0024]
    • WO 03/073464 [0026]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • Aktas 2005, Neuron 46, 421–432 [0002]
    • Zamvil 2003, Neuron 38: 685–688 [0002]
    • Zipp 2006, Trends Neurosci. 29, 518–527 [0002]
    • Link 2006, J Neuroimmunol. 180 (1–2): 17–28 [0003]
    • Dowdy und Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983 [0008]
    • Nissen 1995, Journal of Chromatography A, 703: 37–57 [0024]
    • Yamada 2002, Journal of Analytical Toxicology, 26(1): 17–22 [0082]
    • Christie 1985, (Journal of Lipid Research (26), 507–512) [0084]

Claims (15)

  1. Verfahren zur Diagnose von multipler Sklerose in einem Patienten, welches die folgenden Schritte umfasst: a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 1 und/oder Tabelle 2 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker. b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch multiple Sklerose diagnostiziert wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Biomarker aus der Gruppe der in Tabelle 1a und/oder Tabelle 2a aufgelisteten Biomarker ausgewählt wird und wobei eine Zunahme bei einem solchen Biomarker indikativ für multiple Sklerose ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Biomarker aus der Gruppe der in Tabelle 1b und/oder Tabelle 2b aufgelisteten Biomarker ausgewählt wird und wobei eine Abnahme bei einem solchen Biomarker indikativ für multiple Sklerose ist.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vergleichsmenge von einem augenscheinlich gesunden Probanden stammt.
  5. Verfahren, bei dem man feststellt, ob ein Patient einer Therapie der multiplen Sklerose bedarf, welches die Schritte des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4 und den weiteren Schritt des Feststellens eines bedürftigen Patienten, wenn multiple Sklerose diagnostiziert ist, umfasst.
  6. Verfahren, bei dem man feststellt, ob eine Therapie der multiplen Sklerose erfolgreich ist, welches die folgenden Schritte umfasst: a) man bestimmt in einer ersten und einer zweiten Probe des Patienten mindestens einen Biomarker ausgewählt aus den in Tabelle 1, 2, 3 und/oder 4 aufgeführten Biomarkern, wobei die erste Probe vor oder zu Beginn der Therapie der multiplen Sklerose entnommen wurde und die zweite Probe nach dem Beginn der Therapie entnommen wurde; und b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers in der ersten Probe mit der Menge in der zweiten Probe, wobei eine Veränderung bei der in der zweiten Probe bestimmten Menge im Vergleich zur ersten Probe indikativ dafür ist, dass die Therapie der multiplen Sklerose erfolgreich ist.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei der Veränderung um eine Abnahme handelt und wobei der mindestens eine Biomarker aus den in Tabelle 1a und/oder 2a aufgeführten Biomarkern ausgewählt ist.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, wobei es sich bei der Veränderung um eine Zunahme handelt und wobei der mindestens eine Biomarker aus den in Tabelle 1b und/oder 2b aufgeführten Biomarkern ausgewählt ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Therapie die Verabreichung mindestens eines Arzneimittels ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus: Interferon Beta 1a, Interferon Beta 1b, Azathioprin, Cyclophosphamid, Glatirameracetat, Immunglobulin, Methotrexat, Mitoxantron, Leustatin, IVIg, Natalizumab, Teriflunomid, Statinen, Daclizumab, Alemtuzumab, Ritximab, dem Sphingosin-1-phosphat-Antagonisten Fingolimod (FTY720), Cladribin, Fumarat, Laquinimod, B-Zellen beeinflussenden Arzneimitteln und Antisense-Mitteln gegen CD49d umfasst.
  10. Verfahren zur Diagnose eines aktiven Schubs von multipler Sklerose bei einem Patienten, welches die folgenden Schritte umfasst: a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 3 und/oder Tabelle 4 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker; und b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch multiple Sklerose diagnostiziert wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Biomarker aus der der in Tabelle 3a aufgeführten Gruppe von Biomarker ausgewählt ist und wobei eine Zunahme des mindestens einen Biomarkers für einen aktiven Schub von multipler Sklerose indikativ ist.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der mindestens eine Biomarker aus der der in Tabelle 3b und Tabelle 4 aufgeführten Gruppe von Biomarker ausgewählt ist und wobei eine Abnahme des mindestens einen Biomarkers für einen aktiven Schub von multipler Sklerose indikativ ist.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Vergleichsmenge von einem Patienten stammt, der einen stabilen Status von multipler Sklerose zeigt.
  14. Verfahren zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens von multipler Sklerose besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 1 und/oder 2 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker; und b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch vorhergesagt wird, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens von multipler Sklerose besteht.
  15. Verfahren zur Vorhersage, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst: a) man bestimmt in einer Probe des Patienten die Menge von mindestens einem aus den in Tabelle 3 und/oder Tabelle 4 aufgeführten Biomarkern ausgewählten Biomarker; und b) man vergleicht die Menge des mindestens einen Biomarkers mit einer Vergleichsmenge, wodurch vorhergesagt wird, ob bei einem Patienten das Risiko des Auftretens eines aktiven Schubs von multipler Sklerose besteht.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010832A1 (de) 2014-07-24 2016-01-28 Peter Krause Verwendung von medikamentösen Ingredienzien zur Behandlung von Multiple Sklerose

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2011209431B2 (en) 2010-01-29 2016-09-08 Metanomics Gmbh Means and methods for diagnosing heart failure in a subject
EP3273247A1 (de) 2010-06-10 2018-01-24 Metanomics Health GmbH Methoden zur diagnose von krankheiten der leber
GB2493142A (en) * 2011-07-20 2013-01-30 Johann Wolfgang Goethe Uni T Frankfurt Ceramide and ceramide synthase in the diagnosis and treatment of multiple sclerosis
GB201202092D0 (en) * 2012-02-07 2012-03-21 Isis Innovation Diagnosing multiple sclerosis
US9744155B2 (en) * 2012-03-28 2017-08-29 Ixcela, Inc. IPA as a therapeutic agent, as a protective agent, and as a biomarker of disease risk
EP2667197B1 (de) * 2012-05-25 2015-09-16 Zora Biosciences OY Sensitive Wirksamkeit und Spezifitätsbiomarker zur Hemmung von Proprotein-Konvertase-Subtilisin/-Kexin des Typs 9 (PCSK9)
DE102012209059B4 (de) 2012-05-30 2024-05-02 Siemens Healthineers Ag Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer zeitlichen Änderung eines Biomarkers in einem Untersuchungsgebiet
EA201690217A1 (ru) * 2013-07-18 2016-07-29 Дайэнти Мс Лимитэд Способ и диагностический набор для контроля рассеянного склероза (pc)
MA41139A (fr) 2014-12-11 2017-10-17 Actelion Pharmaceuticals Ltd Combinaison pharmaceutique comportant un agoniste sélectif du récepteur sip1
US11041847B1 (en) 2019-01-25 2021-06-22 Ixcela, Inc. Detection and modification of gut microbial population

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4540884A (en) 1982-12-29 1985-09-10 Finnigan Corporation Method of mass analyzing a sample by use of a quadrupole ion trap
US5397894A (en) 1993-05-28 1995-03-14 Varian Associates, Inc. Method of high mass resolution scanning of an ion trap mass spectrometer
WO2003073464A1 (de) 2002-02-28 2003-09-04 Metanomics Gmbh & Co. Kgaa Massenspektrometrisches verfahren zur analyse von substanzgemischen

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050064516A1 (en) * 2003-09-18 2005-03-24 Kantor Aaron B. Biological markers for diagnosing multiple sclerosis
WO2005113831A2 (en) * 2004-05-19 2005-12-01 Ppd Biomarker Discovery Sciences, Llc Biomarkers for multiple sclerosis and methods of use thereof
US8637321B2 (en) * 2005-10-24 2014-01-28 Duke University Lipidomics approaches for central nervous system disorders
WO2007100782A2 (en) * 2006-02-28 2007-09-07 Metabolon, Inc. Biomarkers for amyotrophic lateral sclerosis and methods using the same
KR20090013207A (ko) * 2006-05-26 2009-02-04 페노미넘 디스커버리스 인코포레이티드 다발성 경화증 진단용 생물 표지자 및 그의 제조 방법
BRPI0912110A2 (pt) * 2008-05-28 2015-10-06 Basf Se métodos para diagnosticar a toxicidade do fígado, para determinar se um composto é capaz de induzir a toxicidade no fígado em um indivíduo, e para identificar uma substância para tratar toxicidade do fígado
WO2011127587A1 (en) * 2010-04-14 2011-10-20 The Royal Institution For The Advancement Of Learning / Mcgill University Biomarkers for multiple sclerosis
CA2834455A1 (en) * 2011-05-31 2012-12-06 Metanomics Health Gmbh Methods for diagnosing multiple sclerosis

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4540884A (en) 1982-12-29 1985-09-10 Finnigan Corporation Method of mass analyzing a sample by use of a quadrupole ion trap
US5397894A (en) 1993-05-28 1995-03-14 Varian Associates, Inc. Method of high mass resolution scanning of an ion trap mass spectrometer
WO2003073464A1 (de) 2002-02-28 2003-09-04 Metanomics Gmbh & Co. Kgaa Massenspektrometrisches verfahren zur analyse von substanzgemischen

Non-Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Aktas 2005, Neuron 46, 421-432
Christie 1985, (Journal of Lipid Research (26), 507-512)
Dowdy und Wearden, Statistics for Research, John Wiley & Sons, New York 1983
Link 2006, J Neuroimmunol. 180 (1-2): 17-28
Nissen 1995, Journal of Chromatography A, 703: 37-57
Yamada 2002, Journal of Analytical Toxicology, 26(1): 17-22
Zamvil 2003, Neuron 38: 685-688
Zipp 2006, Trends Neurosci. 29, 518-527

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014010832A1 (de) 2014-07-24 2016-01-28 Peter Krause Verwendung von medikamentösen Ingredienzien zur Behandlung von Multiple Sklerose

Also Published As

Publication number Publication date
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AU2010326737A1 (en) 2012-06-07
US20120238028A1 (en) 2012-09-20
CA2782415A1 (en) 2011-06-09
BR112012013092A2 (pt) 2016-10-25
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