DE202022100121U1 - Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten - Google Patents
Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten Download PDFInfo
- Publication number
- DE202022100121U1 DE202022100121U1 DE202022100121.9U DE202022100121U DE202022100121U1 DE 202022100121 U1 DE202022100121 U1 DE 202022100121U1 DE 202022100121 U DE202022100121 U DE 202022100121U DE 202022100121 U1 DE202022100121 U1 DE 202022100121U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- neural tube
- tube defects
- stem cell
- development
- sox2
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 201000010193 neural tube defect Diseases 0.000 title claims abstract description 53
- 208000035581 susceptibility to neural tube defects Diseases 0.000 title claims abstract description 38
- 238000011161 development Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 210000000130 stem cell Anatomy 0.000 claims abstract description 33
- 239000008280 blood Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 claims abstract description 9
- 108020004414 DNA Proteins 0.000 claims abstract description 7
- 108091093088 Amplicon Proteins 0.000 claims abstract description 6
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000011543 agarose gel Substances 0.000 claims abstract description 4
- ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N ethidium bromide Chemical compound [Br-].C12=CC(N)=CC=C2C2=CC=C(N)C=C2[N+](CC)=C1C1=CC=CC=C1 ZMMJGEGLRURXTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 229960005542 ethidium bromide Drugs 0.000 claims abstract description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000010186 staining Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000002955 isolation Methods 0.000 claims abstract 2
- 101100247004 Rattus norvegicus Qsox1 gene Proteins 0.000 claims description 17
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 7
- TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L Magnesium chloride Chemical compound [Mg+2].[Cl-].[Cl-] TWRXJAOTZQYOKJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 4
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 2-amino-2-(hydroxymethyl)propane-1,3-diol;hydron;chloride Chemical compound Cl.OCC(N)(CO)CO QKNYBSVHEMOAJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 108091026890 Coding region Proteins 0.000 claims description 3
- 108010006785 Taq Polymerase Proteins 0.000 claims description 3
- 230000001351 cycling effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000036425 denaturation Effects 0.000 claims description 3
- 238000004925 denaturation Methods 0.000 claims description 3
- 229910001629 magnesium chloride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000035772 mutation Effects 0.000 claims description 2
- 102100035423 POU domain, class 5, transcription factor 1 Human genes 0.000 description 13
- 101710126211 POU domain, class 5, transcription factor 1 Proteins 0.000 description 13
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 12
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 7
- 208000005377 Meningomyelocele Diseases 0.000 description 6
- 201000003503 Myelomeningocele Diseases 0.000 description 6
- 230000002068 genetic effect Effects 0.000 description 6
- 210000000276 neural tube Anatomy 0.000 description 4
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 3
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 3
- 230000003902 lesion Effects 0.000 description 3
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 3
- 206010064571 Gene mutation Diseases 0.000 description 2
- -1 Nanog3 Proteins 0.000 description 2
- 201000010829 Spina bifida Diseases 0.000 description 2
- 208000006097 Spinal Dysraphism Diseases 0.000 description 2
- 108091023040 Transcription factor Proteins 0.000 description 2
- 102000040945 Transcription factor Human genes 0.000 description 2
- 206010002320 anencephaly Diseases 0.000 description 2
- 239000002771 cell marker Substances 0.000 description 2
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000003828 downregulation Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 210000003981 ectoderm Anatomy 0.000 description 2
- 210000001671 embryonic stem cell Anatomy 0.000 description 2
- OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N folic acid Chemical compound C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)N[C@@H](CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-LBPRGKRZSA-N 0.000 description 2
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 2
- 210000003716 mesoderm Anatomy 0.000 description 2
- 230000000869 mutational effect Effects 0.000 description 2
- 210000000933 neural crest Anatomy 0.000 description 2
- 230000002018 overexpression Effects 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 210000000278 spinal cord Anatomy 0.000 description 2
- 238000009168 stem cell therapy Methods 0.000 description 2
- 238000009580 stem-cell therapy Methods 0.000 description 2
- 208000005623 Carcinogenesis Diseases 0.000 description 1
- 208000023442 Cephalocele Diseases 0.000 description 1
- 208000032170 Congenital Abnormalities Diseases 0.000 description 1
- 206010010356 Congenital anomaly Diseases 0.000 description 1
- 208000002403 Encephalocele Diseases 0.000 description 1
- 208000034826 Genetic Predisposition to Disease Diseases 0.000 description 1
- OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N N-Pteroyl-L-glutaminsaeure Natural products C=1N=C2NC(N)=NC(=O)C2=NC=1CNC1=CC=C(C(=O)NC(CCC(O)=O)C(O)=O)C=C1 OVBPIULPVIDEAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000251539 Vertebrata <Metazoa> Species 0.000 description 1
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 1
- 210000001789 adipocyte Anatomy 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000007698 birth defect Effects 0.000 description 1
- 210000002459 blastocyst Anatomy 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000001185 bone marrow Anatomy 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 230000036952 cancer formation Effects 0.000 description 1
- 231100000504 carcinogenesis Toxicity 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 210000000845 cartilage Anatomy 0.000 description 1
- 230000004663 cell proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000009134 cell regulation Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 210000004207 dermis Anatomy 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000008034 disappearance Effects 0.000 description 1
- 210000002257 embryonic structure Anatomy 0.000 description 1
- 210000003890 endocrine cell Anatomy 0.000 description 1
- 210000001900 endoderm Anatomy 0.000 description 1
- 230000001973 epigenetic effect Effects 0.000 description 1
- 229960000304 folic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000019152 folic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011724 folic acid Substances 0.000 description 1
- 210000001654 germ layer Anatomy 0.000 description 1
- 210000003780 hair follicle Anatomy 0.000 description 1
- 208000003906 hydrocephalus Diseases 0.000 description 1
- 210000001161 mammalian embryo Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 210000002418 meninge Anatomy 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 210000001020 neural plate Anatomy 0.000 description 1
- 210000004498 neuroglial cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000007971 neurological deficit Effects 0.000 description 1
- 210000002569 neuron Anatomy 0.000 description 1
- 230000003955 neuronal function Effects 0.000 description 1
- 230000007511 neuronal proliferation Effects 0.000 description 1
- 230000005305 organ development Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 210000001428 peripheral nervous system Anatomy 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 210000004694 pigment cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 210000003491 skin Anatomy 0.000 description 1
- 208000023531 spina bifida aperta Diseases 0.000 description 1
- 210000003594 spinal ganglia Anatomy 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 238000001356 surgical procedure Methods 0.000 description 1
- 230000004083 survival effect Effects 0.000 description 1
- 210000002435 tendon Anatomy 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 230000003827 upregulation Effects 0.000 description 1
- 210000004509 vascular smooth muscle cell Anatomy 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
- C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
- C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
- C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
- C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
- C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
- C12Q2600/158—Expression markers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Zoology (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Pathology (AREA)
- Immunology (AREA)
- Microbiology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biotechnology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
Abstract
System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten, wobei das System Folgendes umfasst:
eine Eingabeeinheit zur Entnahme von Blutproben verschiedener Altersgruppen;
ein Bioner-Kit für die Isolierung genomischer DNA aus Vollblut, wobei die Proben bei -20°C aufbewahrt werden;
eine Klassifizierungseinheit, die für die zufällige Auswahl von Proben zur Charakterisierung von Stammzellmarkern unter Verwendung spezifischer stromaufwärts/stromabwärts gelegener Amplikons konfiguriert ist;
ein Gel-Doc-Modul zur Visualisierung von Banden nach Auftrennung der PCR-Produkte auf einem 1,5%igen Agarosegel und Färbung mit Ethidiumbromid; und
eine Vorhersageeinheit zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten durch den Vergleich von Kontrollen und Patienten mit Neuralrohrdefekten zur Bestimmung des Signifikanzniveaus.
eine Eingabeeinheit zur Entnahme von Blutproben verschiedener Altersgruppen;
ein Bioner-Kit für die Isolierung genomischer DNA aus Vollblut, wobei die Proben bei -20°C aufbewahrt werden;
eine Klassifizierungseinheit, die für die zufällige Auswahl von Proben zur Charakterisierung von Stammzellmarkern unter Verwendung spezifischer stromaufwärts/stromabwärts gelegener Amplikons konfiguriert ist;
ein Gel-Doc-Modul zur Visualisierung von Banden nach Auftrennung der PCR-Produkte auf einem 1,5%igen Agarosegel und Färbung mit Ethidiumbromid; und
eine Vorhersageeinheit zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten durch den Vergleich von Kontrollen und Patienten mit Neuralrohrdefekten zur Bestimmung des Signifikanzniveaus.
Description
- BEREICH DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten.
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Dem Stammzellmarker wird besondere Aufmerksamkeit gewidmet, um die Pluripotenz für die Entwicklung der Keimblätter einschließlich der neuronalen Proliferation zu erhalten. Embryonale Stammzellen stammen aus der inneren Zellmasse der sich entwickelnden Blastozyste und sind in der Lage, sich in eine Vielzahl spezifischer Zelllinien zu differenzieren, d. h. in Ektoderm, Mesoderm und Endoderm, um ein hohles, dorsal gelegenes Neuralrohr zu bilden - ein Derivat des Neuroektoderms. Bei Wirbeltierembryonen lösen sich die Zellen der Neuralleiste (NCC) nach dem Verschluss des Neuralrohrs in der Peripherieregion vom Ektoderm ab, um sich zu vermehren und in das Mesoderm zu infiltrieren, um das zentrale Nervensystem zu bilden. Während der Differenzierung des Zentralnervensystems sind die NCC die Folge einer Kombination von extrinsischen und intrinsischen Faktoren, die aus der embryonalen Nische stammen. Diese Faktoren werden später als „Stammzellmarker“ oder frühe Transkriptionsfaktoren charakterisiert, die die Pluripotenz während der Präimplantation des Embryos aufrechterhalten. Die ursprünglichen Vorläuferzellen verschwinden zusammen mit ihrem Geburtsort, wenn sich das Neuralrohr schließt und reift. Die NCC bilden im Allgemeinen Neuronen, Gliazellen des peripheren Nervensystems, Pigment- und endokrine Zellen.
- Im Schädelbereich bilden sie Sehnen, Knorpel, Knochen, Dermis, glatte Gefäßmuskulatur und Fettzellen.
- Die Spinalganglien, der Haarfollikel, der Zahn und sogar das Knochenmark sind jedoch Abkömmlinge von Stammzellen aus der Neuralleiste. Geburtsfehler sind das Ergebnis einer Kombination aus genetischen und epigenetischen Faktoren. Anenzephalie und Myelomeningozele (MMC) sind die häufigsten Formen von NTDs, und eine große Anzahl von genetischen Varianten in einem einzigen Gen variiert in der Bevölkerung zwischen verschiedenen rassischen/ethnischen Gruppen. Frühere Studien haben eindeutig gezeigt, dass eine perikonzeptionelle Folsäuresupplementierung den Risikofaktor um bis zu 75 % reduzieren kann. Die Inzidenz von NTDs ist sehr unterschiedlich (0,2-3,5 pro 1000 Geburten) und hängt von rassischen, ethnischen und geografischen Aspekten ab. MMC ist die schwerste Form der Spina bifida, und die Träger haben aufgrund des dysplastischen Rückenmarks mit fehlender neuronaler Funktion kaum Überlebenschancen. Bei MMC ragen sowohl die Hirnhaut als auch das Rückenmark durch eine Lücke in der Wirbelsäule, und die Läsion ist nicht von der Haut bedeckt. Diese Anomalien können an jeder Stelle des sich entwickelnden Neuralrohrs auftreten, wobei lumbosakrale Läsionen die häufigste Form von NTDs sind. Die meisten Kinder mit MMC überleben nach einem chirurgischen Eingriff mit lebenslangen Behinderungen. Zu den NTDs gehört die MMC (Spina bifida Aperta), bei der das Gehirn offen bleibt und sich das Schädelgewölbe nicht entwickelt. Säuglinge mit Spina bifida haben kaum eine Chance, postnatal zu überleben, leiden aber häufig unter neurologischen Defiziten unterhalb der Läsion und zeigen damit verbundene Probleme wie Hydrocephalus. Die Ätiologie von NTDs ist äußerst komplex, da extrinsische oder intrinsische Faktoren wie Stammzellen während der Organogenese zusammenwirken. Es besteht ein großes Interesse daran, herauszufinden, wie genetische Komponenten der Stammzellenvielfalt als „Marker“ für regenerative medizinische Quellen verwendet werden können. Beim Menschen sind Oct4 und Sox2 die wichtigsten Stammzellmarker, die für die Zellproliferation zur Erhaltung der Pluripotenz erforderlich sind. In ähnlicher Weise wirkt Nanog3, ein neu identifiziertes Protein, als Transkriptionsfaktor zur Aufrechterhaltung der Pluripotenz in embryonalen Stammzellen. Die Überexpression von Sox2 in Kombination mit Oct4 spielt eine entscheidende Rolle bei der Karzinogenese, aber ihre funktionelle Rolle bei NTDs ist in der Literatur noch nicht definiert worden.
- In Anbetracht der vorstehenden Ausführungen wird deutlich, dass ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten erforderlich ist.
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Offenlegung zielt darauf ab, ein System zur frühzeitigen Erkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten bereitzustellen und genetische Komponenten der Stammzellenidentifizierung aufzudecken, sie zu charakterisieren und sie in verschiedenen Arten von klinisch diagnostizierten NTDs zu korrelieren, mit dem letztendlichen Ziel, eine regenerative Quelle für die Stammzelltherapie in der modernen Medizin zu schaffen.
- In einer Ausführungsform wird ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten offenbart. Das System umfasst eine Eingabeeinheit zur Entnahme von Blutproben verschiedener Altersgruppen. Das System umfasst ferner ein Bioner-Kit zur Isolierung genomischer DNA aus Vollblut, wobei die Proben bei -20°C aufbewahrt werden. Das System umfasst ferner eine Klassifizierungseinheit, die für die zufällige Auswahl von Proben zur Charakterisierung von Stammzellmarkern unter Verwendung spezifischer Upstream/Downstream-Amplicons konfiguriert ist. Das System umfasst ferner ein Gel-Doc-Modul zur Visualisierung von Banden nach der Trennung von PCR-Produkten auf einem 1,5%igen Agarosegel und Färbung mit Ethidiumbromid. Das System umfasst ferner eine Vorhersageeinheit zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten durch Vergleich von Kontrollen und Patienten mit Neuralrohrdefekten zur Bestimmung des Signifikanzniveaus.
- In einer anderen Ausführungsform basieren die Kriterien für die Aufnahme einer Person auf klinisch diagnostizierten Neuralrohrdefekten (NTDs).
- In einer anderen Ausführungsform werden mindestens drei verschiedene PCR-spezifische Strategien zur Identifizierung und Charakterisierung von Stammzellen eingesetzt, wobei Vorwärts- und Rückwärtsprimer in einem Gesamtvolumen von 25 µl verwendet werden, das 50-100 ng DNA, 20 pmol jedes Primers, 200 µM jedes dNTP mit Taq-Puffer (10 mM Tris-HCI, pH 8,3, 50 mM KCI), 3,0 mM MgCl2 und 3 U Taq-Polymerase enthält.
- In einer anderen Ausführungsform sind die Stammzellmarker ausgewählt aus der Gruppe Oct4, Nanog3 und Sox2.
- In einer anderen Ausführungsform bestehen die Zyklusbedingungen aus 1 Minute für Oct4 (577 bp), 4 Minuten für Nanog3 und 2 Minuten für Sox2 bei 94°C für die anfängliche Denaturierung, 60°C/1 Minute, 56°C/30 s und 60°C/30 s Annealing für Oct4, Nanog3 bzw. Sox2, gefolgt von einer abschließenden Verlängerung von 35 Zyklen bei 72°C für 5 Minuten für alle drei verwendeten Stammzellmarker.
- In einer anderen Ausführungsform werden Odds Ratio (OD) und 95% Konfidenzintervall (95%CI) berechnet, um den Risikofaktor zwischen NTD-Fällen, NTD-Müttern und ihren jeweiligen Kontrollen zu bestimmen.
- In einer anderen Ausführungsform werden Stammzellmarker verwendet, um Mutationsspektren in NTDs und ihre optimalen Bedingungen für die Amplifikation der DNA-kodierenden Region des Exons mit unterschiedlicher Länge der Primer mit Annealing-Temperatur für die Erforschung von Oct4, Nanog3 und Sox2 zu untersuchen.
- Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, die Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten zu erleichtern.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Offenlegung ist es, genetische Komponenten der Stammzellenidentifizierung aufzudecken, sie zu charakterisieren und sie bei verschiedenen Arten von klinisch diagnostizierten NTDs zu korrelieren.
- Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine schnelle und kostengünstige Erzeugung einer regenerativen Quelle für die Stammzelltherapie in der modernen Medizin zu ermöglichen.
- Zur weiteren Verdeutlichung der Vorteile und Merkmale der vorliegenden Offenbarung wird eine genauere Beschreibung der Erfindung durch Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gegeben, die in den beigefügten Figuren dargestellt sind. Es wird davon ausgegangen, dass diese Figuren nur typische Ausführungsformen der Erfindung darstellen und daher nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu betrachten sind. Die Erfindung wird mit zusätzlicher Spezifität und Detail mit den beigefügten Figuren beschrieben und erläutert werden.
- Figurenliste
- Diese und andere Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden besser verstanden, wenn die folgende detaillierte Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren gelesen wird, in denen gleiche Zeichen gleiche Teile in den Figuren darstellen, wobei:
-
1 ein Blockdiagramm eines Systems zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt; und -
2 veranschaulicht Tabelle 1 die ausgewählte Stammzellmarker und ihre spezifischen Primersequenzen zeigt, die für die PCR-Strategie in Fällen von Neuralrohrdefekten und Kontrollen gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung verwendet werden. - Der Fachmann wird verstehen, dass die Elemente in den Figuren der Einfachheit halber dargestellt sind und nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet wurden. Die Flussdiagramme veranschaulichen beispielsweise das Verfahren anhand der wichtigsten Schritte, um das Verständnis der Aspekte der vorliegenden Offenbarung zu verbessern. Darüber hinaus kann es sein, dass eine oder mehrere Komponenten der Vorrichtung in den Figuren durch herkömmliche Symbole dargestellt sind, und dass die Figuren nur die spezifischen Details zeigen, die für das Verständnis der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung relevant sind, um die Figuren nicht mit Details zu überfrachten, die für Fachleute, die mit der vorliegenden Beschreibung vertraut sind, leicht erkennbar sind.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
- Um das Verständnis der Erfindung zu fördern, wird nun auf die in den Figuren dargestellte Ausführungsform Bezug genommen und diese mit bestimmten Worten beschrieben. Es versteht sich jedoch von selbst, dass damit keine Einschränkung des Umfangs der Erfindung beabsichtigt ist, wobei solche Änderungen und weitere Modifikationen des dargestellten Systems und solche weiteren Anwendungen der darin dargestellten Grundsätze der Erfindung in Betracht gezogen werden, wie sie einem Fachmann auf dem Gebiet der Erfindung normalerweise einfallen würden.
- Der Fachmann wird verstehen, dass die vorstehende allgemeine Beschreibung und die folgende detaillierte Beschreibung beispielhaft und erläuternd für die Erfindung sind und diese nicht einschränken sollen.
- Wenn in dieser Beschreibung von „einem Aspekt“, „einem anderen Aspekt“ oder ähnlichem die Rede ist, bedeutet dies, dass ein bestimmtes Merkmal, eine bestimmte Struktur oder eine bestimmte Eigenschaft, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform beschrieben wird, in mindestens einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung enthalten ist. Daher können sich die Ausdrücke „in einer Ausführungsform“, „in einer anderen Ausführungsform“ und ähnliche Ausdrücke in dieser Beschreibung alle auf dieselbe Ausführungsform beziehen, müssen es aber nicht.
- Die Ausdrücke „umfasst“, „enthaltend“ oder andere Variationen davon sollen eine nicht ausschließliche Einbeziehung abdecken, so dass ein Verfahren oder eine Methode, die eine Liste von Schritten umfasst, nicht nur diese Schritte umfasst, sondern auch andere Schritte enthalten kann, die nicht ausdrücklich aufgeführt sind oder zu einem solchen Verfahren oder einer solchen Methode gehören. Ebenso schließen eine oder mehrere Vorrichtungen oder Teilsysteme oder Elemente oder Strukturen oder Komponenten, die mit „umfasst...a“ eingeleitet werden, nicht ohne weitere Einschränkungen die Existenz anderer Vorrichtungen oder anderer Teilsysteme oder anderer Elemente oder anderer Strukturen oder anderer Komponenten oder zusätzlicher Vorrichtungen oder zusätzlicher Teilsysteme oder zusätzlicher Elemente oder zusätzlicher Strukturen oder zusätzlicher Komponenten aus.
- Sofern nicht anders definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe die gleiche Bedeutung, wie sie von einem Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, allgemein verstanden wird. Das System, die Methoden und die Beispiele, die hier angegeben werden, dienen nur der Veranschaulichung und sind nicht als Einschränkung gedacht.
- Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren im Detail beschrieben.
- In
1 ist ein Blockdiagramm eines Systems zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung dargestellt. Das System 100 umfasst eine Eingabeeinheit 102 zur Entnahme von Blutproben verschiedener Altersgruppen. Blutproben (1,0 ml) werden von klinisch diagnostizierten NTD (N = 75) ambulanten Patienten im Krankenhaus in verschiedenen Altersgruppen (weniger als 1 Woche bis 3 Monate) nach schriftlicher Zustimmung der Patienten/Vormünder und einer gleichen Anzahl von alters- und geschlechtsgleichen (N = 75) Kontrollen entnommen. - In einer Ausführungsform ist ein Bioner-Kit 104 an die Eingabeeinheit 102 angeschlossen, um genomische DNA aus Vollblut zu isolieren und die Proben bei -20°C zu halten.
- In einer Ausführungsform ist eine Klassifizierungseinheit 106 mit dem Bioner-Kit 104 für die zufällige Auswahl von Proben zur Charakterisierung von Stammzellmarkern unter Verwendung spezifischer Upstream/Downstream-Amplikons konfiguriert.
- In einer Ausführungsform ist ein Gel-Doc-Modul 108 an die Klassifizierungseinheit 106 angeschlossen, um die Banden nach der Trennung der PCR-Produkte auf einem 1,5%igen Agarosegel und der Färbung mit Ethidiumbromid sichtbar zu machen.
- In einer Ausführungsform ist eine Vorhersageeinheit 110 mit dem Gel-Doc-Modul verbunden, um die Entwicklung von Neuralrohrdefekten frühzeitig zu erkennen, indem Kontrollen und Patienten mit Neuralrohrdefekten verglichen werden, um das Signifikanzniveau zu bestimmen.
- In einer anderen Ausführungsform basieren die Kriterien für die Aufnahme einer Person auf klinisch diagnostizierten Neuralrohrdefekten (NTDs).
- In einer anderen Ausführungsform werden mindestens drei verschiedene PCR-spezifische Strategien zur Identifizierung und Charakterisierung von Stammzellen eingesetzt, wobei Vorwärts- und Rückwärtsprimer in einem Gesamtvolumen von 25 µl verwendet werden, das 50-100 ng DNA, 20 pmol jedes Primers, 200 µM jedes dNTP mit Taq-Puffer (10 mM Tris-HCl, pH 8,3, 50 mM KCI), 3,0 mM MgCl2 und 3 U Taq-Polymerase enthält.
- In einer anderen Ausführungsform sind die Stammzellmarker ausgewählt aus der Gruppe Oct4, Nanog3 und Sox2.
- In einer anderen Ausführungsform bestehen die Zyklusbedingungen aus 1 Minute für Oct4 (577 bp), 4 Minuten für Nanog3 und 2 Minuten für Sox2 bei 94°C für die anfängliche Denaturierung, 60°C/1 Minute, 56°C/30 s und 60°C/30 s Annealing für Oct4, Nanog3 bzw. Sox2, gefolgt von einer abschließenden Verlängerung von 35 Zyklen bei 72°C für 5 Minuten für alle drei verwendeten Stammzellmarker.
- In einer anderen Ausführungsform werden Odds Ratio (OD) und 95% Konfidenzintervall (95%CI) berechnet, um den Risikofaktor zwischen NTD-Fällen, NTD-Müttern und ihren jeweiligen Kontrollen zu bestimmen.
- In einer anderen Ausführungsform werden Stammzellmarker verwendet, um Mutationsspektren in NTDs und ihre optimalen Bedingungen für die Amplifikation der DNA-kodierenden Region des Exons mit unterschiedlicher Länge der Primer mit Annealing-Temperatur für die Erforschung von Oct4, Nanog3 und Sox2 zu untersuchen.
- In einer anderen Ausführungsform wird die statistische Analyse mit dem X2-Test für den Vergleich von Kontrollen und NTD-Patienten durchgeführt, um das Signifikanzniveau zu bestimmen. Das Odds Ratio (OD) mit einem 95 %-Konfidenzintervall (95 °/oCI) wird berechnet, um den Risikofaktor zwischen NTD-Fällen, NTD-Müttern und ihren jeweiligen Kontrollen zu bestimmen.
- In der vorliegenden Studie über NTDs werden die Fälle zufällig für die Charakterisierung der Stammzellmarker Oct4, Nanog3 und Sox2 ausgewählt, wobei spezifische Upstream/Downstream-Amplikons (Primer) verwendet werden, wie in Tabelle 1 aufgeführt.
- Beim Menschen werden Stammzellmarker zum Screening von Mutationsspektren in NTDs verwendet, und ihre optimalen Bedingungen für die Amplifikation der DNA-kodierenden Region des Exons mit unterschiedlicher Länge der Primer und Annealing-Temperatur wurden für die Untersuchung von Oct4, Nanog3 und Sox2 verwendet, wie in Tabelle 1 dokumentiert. Unsere Ergebnisse sind ziemlich überzeugend in Bezug auf die Stammzellregulation bei NTDs. Die Beobachtungen basieren auf dem Auftreten von Banden und ihrer Signalintensität, die helfen, spezifische Amplikons für Überexpression (Aufwärtsregulation), Rückbildung (Abwärtsregulation) und vollständiges Verschwinden der Bande (Null) in NTD-Fällen zu charakterisieren, wenn sie mit denselben in Kontrollen verglichen werden.
- Die Variation der Stammzellgenmutation ist auf folgende Gründe zurückzuführen: a) heterogene Bevölkerungsgruppe mit NTDs, die sich in Alter, Geschlecht und ethnischer Zugehörigkeit unterscheiden, b) Variation der Stammzellgenmutation aufgrund der Schwere der Erkrankung, die eine bestimmte Region mit genetischer Anfälligkeit erkennen lässt, c) die Halsregion scheint aufgrund der Beteiligung aller ausgewählten Stammzellmarker anfälliger zu sein, d) Anenzephalie und Enzephalozele deuten darauf hin, dass die Auto-Pluripotenz aufgrund der sequenziellen Herunterregulierung von Oct4, Nanog3 und Sox2, die für die Schwere der Krankheiten verantwortlich ist, nicht erhalten werden kann. Daraus ergibt sich die Hypothese, dass die genetische Vielfalt der Stammzellmarker mit der Entwicklung von NTDs verbunden ist.
- Die Figuren und die vorangehende Beschreibung geben Beispiele für Ausführungsformen. Der Fachmann wird verstehen, dass eines oder mehrere der beschriebenen Elemente durchaus zu einem einzigen Funktionselement kombiniert werden können. Alternativ dazu können bestimmte Elemente in mehrere Funktionselemente aufgeteilt werden. Elemente aus einer Ausführungsform können einer anderen Ausführungsform hinzugefügt werden. So kann beispielsweise die Reihenfolge der hier beschriebenen Prozesse geändert werden und ist nicht auf die hier beschriebene Weise beschränkt. Darüber hinaus müssen die Aktionen eines Flussdiagramms nicht in der gezeigten Reihenfolge ausgeführt werden; auch müssen nicht unbedingt alle Aktionen durchgeführt werden. Auch können die Handlungen, die nicht von anderen Handlungen abhängig sind, parallel zu den anderen Handlungen ausgeführt werden. Der Umfang der Ausführungsformen ist durch diese spezifischen Beispiele keineswegs begrenzt. Zahlreiche Variationen sind möglich, unabhängig davon, ob sie in der Beschreibung explizit aufgeführt sind oder nicht, wie z. B. Unterschiede in der Struktur, den Abmessungen und der Verwendung von Materialien. Der Umfang der Ausführungsformen ist mindestens so groß wie in den folgenden Ansprüchen angegeben.
- Vorteile, andere Vorzüge und Problemlösungen wurden oben im Hinblick auf bestimmte Ausführungsformen beschrieben. Die Vorteile, Vorzüge, Problemlösungen und Komponenten, die dazu führen können, dass ein Vorteil, ein Nutzen oder eine Lösung auftritt oder ausgeprägter wird, sind jedoch nicht als kritisches, erforderliches oder wesentliches Merkmal oder Komponente eines oder aller Ansprüche zu verstehen.
- Bezugszeichenliste
-
- 100
- System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten
- 102
- Eingabeeinheit
- 104
- Bioner-Kit
- 106
- Klassifizierungseinheit
- 108
- Gel-Doc-Modul
- 110
- Vorhersage-Einheit
Claims (7)
- System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten, wobei das System Folgendes umfasst: eine Eingabeeinheit zur Entnahme von Blutproben verschiedener Altersgruppen; ein Bioner-Kit für die Isolierung genomischer DNA aus Vollblut, wobei die Proben bei -20°C aufbewahrt werden; eine Klassifizierungseinheit, die für die zufällige Auswahl von Proben zur Charakterisierung von Stammzellmarkern unter Verwendung spezifischer stromaufwärts/stromabwärts gelegener Amplikons konfiguriert ist; ein Gel-Doc-Modul zur Visualisierung von Banden nach Auftrennung der PCR-Produkte auf einem 1,5%igen Agarosegel und Färbung mit Ethidiumbromid; und eine Vorhersageeinheit zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten durch den Vergleich von Kontrollen und Patienten mit Neuralrohrdefekten zur Bestimmung des Signifikanzniveaus.
- System nach
Anspruch 1 , wobei die Kriterien für die Aufnahme einer Person auf klinisch diagnostizierten Neuralrohrdefekten (NTDs) beruhen. - System nach
Anspruch 1 , wobei mindestens drei verschiedene PCR-spezifische Strategien zur Identifizierung und Charakterisierung von Stammzellen unter Verwendung von Vorwärts- und Rückwärtsprimern in einem Gesamtvolumen von 25 µl eingesetzt werden, das 50-100 ng DNA, 20 pmol jedes Primers, 200 µM jedes dNTP mit Taq-Puffer (10 mM Tris-HCl, pH 8,3, 50 mM KCI), 3,0 mM MgCl2 und 3 U Taq-Polymerase enthält. - System nach
Anspruch 1 und3 , wobei die Stammzellmarker aus der Gruppe Oct4, Nanog3 und Sox2 ausgewählt sind. - System nach
Anspruch 3 und4 , wobei die Zyklusbedingungen 1 min für Oct4 (577 bp), 4 min für Nanog3 und 2 min für Sox2 bei 94°C für die anfängliche Denaturierung, 60°C/1 min, 56°C/30 s und 60°C/30 s Annealing für Oct4, Nanog3 bzw. Sox2, gefolgt von einer abschließenden Verlängerung von 35 Zyklen bei 72°C für 5 min für alle drei verwendeten Stammzellmarker betragen. - System nach
Anspruch 1 , wobei Odds Ratio (OD) mit 95% Konfidenzintervall (95%CI) berechnet werden, um den Risikofaktor zwischen NTD-Fällen, NTD-Müttern und ihren jeweiligen Kontrollen zu bestimmen. - System nach
Anspruch 1 , wobei Stammzellmarker verwendet werden, um Mutationsspektren in NTDs und ihre optimale Bedingung für die Amplifikation der DNA-kodierenden Region des Exons mit unterschiedlicher Länge der Primer mit Annealing-Temperatur zu screenen, die für die Erforschung von Oct4, Nanog3 und Sox2 verwendet werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202022100121.9U DE202022100121U1 (de) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE202022100121.9U DE202022100121U1 (de) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE202022100121U1 true DE202022100121U1 (de) | 2022-02-14 |
Family
ID=80474123
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE202022100121.9U Active DE202022100121U1 (de) | 2022-01-11 | 2022-01-11 | Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE202022100121U1 (de) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115711956A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-02-24 | 首都儿科研究所 | 一种孕期肠道菌群代谢紊乱检测物在制备检测NTDs胎儿试剂中的应用 |
-
2022
- 2022-01-11 DE DE202022100121.9U patent/DE202022100121U1/de active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115711956A (zh) * | 2022-11-23 | 2023-02-24 | 首都儿科研究所 | 一种孕期肠道菌群代谢紊乱检测物在制备检测NTDs胎儿试剂中的应用 |
| CN115711956B (zh) * | 2022-11-23 | 2023-08-04 | 首都儿科研究所 | 一种孕期肠道菌群代谢紊乱检测物在制备检测NTDs胎儿试剂中的应用 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Peter et al. | DNA methylation signatures of early childhood malnutrition associated with impairments in attention and cognition | |
| DE69814639T2 (de) | Nicht-invasive pränatale diagnose | |
| DE3834636C2 (de) | ||
| DE102005008583B4 (de) | Verfahren zur Typisierung eines Individuums mittels short tandem repeat (STR)-Loci der genomischen DNA | |
| Thames et al. | Basal ganglia structures differentially contribute to verbal fluency: evidence from Human Immunodeficiency Virus (HIV)-infected adults | |
| Kagan et al. | Combined first trimester screening and cell-free fetal DNA–“next generation screening” | |
| Anokhin | Genetic psychophysiology: advances, problems, and future directions | |
| DE202022100121U1 (de) | Ein System zur Früherkennung der Entwicklung von Neuralrohrdefekten | |
| DE69934096T2 (de) | Zusammensetzungen und methoden zur wundheilung | |
| EP1960537A1 (de) | Verfahren zur bestimmung des genotyps aus einer biologischen probe enthaltend nukleinsäuren unterschiedlicher individuen | |
| DE60126991T2 (de) | Verfahren ZUR DIAGNOSE VON SCHIZOPHRENIE | |
| Merckelbach et al. | Handedness, symptom reporting, and accident susceptibility | |
| DE112009001722B4 (de) | Verfahren zur Diagnose von Legasthenie | |
| EP0879300B1 (de) | Verwendung von primern für universelle fingerprint-analysen | |
| EP1702078B1 (de) | Tierartspezifischer und quantitativer nachweis von zns-gewebe in fleisch und fleischerzeugnissen | |
| Schmutzler et al. | Global state of preimplantation genetic diagnosis: Frequency of application and indications | |
| EP3103882B1 (de) | Verfahren zur genbasierten diagnose eines legasthenierisikos | |
| EP2539460B1 (de) | Einzelnukleotid-polymorphismen des humanen chromosoms 4 im inositol-polyphosphat-4-phosphatase-typ ii-gen (inpp4b-gen) zur diagnose oder prädiagnose von multipler sklerose | |
| Tew et al. | The results of a selective surgical policy on the cognitive abilities of children with spina bifida | |
| Değirmenci | Sugar perception and sugar receptor function in the honeybee (Apis mellifera) | |
| DE19955024A1 (de) | Diagnose-Kit | |
| DE19738908A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung individueller genetischer Einflüsse für Schadstoffeinwirkungen und/oder Planung eines Therapiekonzeptes für neurodermitis- und/oder asthmagefährdete oder -erkrankte Personen | |
| Saathoff | Mutation analysis of the DICER1 gene in Pleuropulmonary Blastoma | |
| Loeber et al. | Neurobiology and the development of violence: common assumptions and controversies | |
| DE202023104319U1 (de) | Ein System zur Durchführung der frühen Erkennung von Krebs bei Patienten |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification | ||
| R082 | Change of representative |
Representative=s name: LIPPERT STACHOW PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE , DE |