SK2472001A3 - The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives - Google Patents

The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives Download PDF

Info

Publication number
SK2472001A3
SK2472001A3 SK247-2001A SK2472001A SK2472001A3 SK 2472001 A3 SK2472001 A3 SK 2472001A3 SK 2472001 A SK2472001 A SK 2472001A SK 2472001 A3 SK2472001 A3 SK 2472001A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
gdnf
male
family
compounds
receptors
Prior art date
Application number
SK247-2001A
Other languages
Slovak (sk)
Inventor
Hannu Sariola
Meng Xiaojuan
Mervi Salo
Maria Lindahl
Mert Saarma
Original Assignee
Hannu Sariola
Meng Xiaojuan
Mervi Salo
Maria Lindahl
Mert Saarma
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from FI981793A external-priority patent/FI981793A0/en
Priority claimed from FI990415A external-priority patent/FI990415A0/en
Application filed by Hannu Sariola, Meng Xiaojuan, Mervi Salo, Maria Lindahl, Mert Saarma filed Critical Hannu Sariola
Publication of SK2472001A3 publication Critical patent/SK2472001A3/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides
    • A61K38/16Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • A61K38/17Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • A61K38/18Growth factors; Growth regulators
    • A61K38/185Nerve growth factor [NGF]; Brain derived neurotrophic factor [BDNF]; Ciliary neurotrophic factor [CNTF]; Glial derived neurotrophic factor [GDNF]; Neurotrophins, e.g. NT-3
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P15/00Drugs for genital or sexual disorders; Contraceptives
    • A61P15/16Masculine contraceptives
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61PSPECIFIC THERAPEUTIC ACTIVITY OF CHEMICAL COMPOUNDS OR MEDICINAL PREPARATIONS
    • A61P43/00Drugs for specific purposes, not provided for in groups A61P1/00-A61P41/00

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pharmacology & Pharmacy (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • Reproductive Health (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Neurosurgery (AREA)
  • Neurology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Endocrinology (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
  • Orthopedics, Nursing, And Contraception (AREA)

Abstract

The present invention is related to glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family-related compounds, such as glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), GDNF-like factors, such as persephin, artemin and neurturin or other compounds which act like GDNF on its signal transmitting receptor, i.e. cRet receptor tyrosine kinase and/or co-receptors, e.g. GDNF-family-receptor alpha :s (GFR alpha 1-4) and their use for regulating and studying spermatogenesis, for inhibting the differentiation of sperm cells, for developing male contraceptives or as a male contraceptive as well as their use for manufacturing male contraceptives.

Description

Použitie zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie na reguláciu spermatogenézy a na prípravu mužskej antikoncepcieUse of compounds related to the glial cell line-derived neurotrophic factor family for the regulation of spermatogenesis and for the preparation of male contraceptives

Oblasť technikyTechnical field

Predkladaný vynález sa týka použitia zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF), ako je neurotrofný faktor odvodený z gliálnej bunkovej línie (GDNF), faktory podobné GDNF a/alebo iné zlúčeniny, ktoré pôsobia ako GDNF na jeho receptor a/alebo súvisiace receptory, na reguláciu a štúdium spermatogenézy, na inhibíciu diferenciácie spermatocytov, pre vývoj mužskej antikoncepcie alebo ako mužskej antikoncepcie, rovnako ako ich použitia na výrobu mužských antikoncepčných prostriedkov.The present invention relates to the use of compounds related to the glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family, such as glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), GDNF-like factors and / or other compounds that act as GDNF at its receptor and / or related receptors, for the regulation and study of spermatogenesis, for inhibiting spermatocyte differentiation, for the development of male contraception or as male contraception, as well as their use in the manufacture of male contraceptives.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Spermatogenéza je komplexná sekvencia dejov, pri ktorých majú význam ako hormonálne regulátory, tak lokálne interakcie medzi Sertoliho a germinálnymi bunkami (Bellvé, A. R. & Zhang, W. J., Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, M. K., Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, O. H., et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126-131 (1994);.Parvinen, M., et al., J. Celí Biol. 117, 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994); Cancilla, B. & Risbridger, G. P., Biol. Reprod. 58, 1138-4.5 (1998); Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996); Zhao, G. Q., et al., Genes Dev. 10, 16571669 (1996); Zhao, G. Q., et al., Development 125, 1103-1112 (1998). Diferenciácie spermatických buniek alebo spermatogenéza môžu byť rozdelené do troch fáz. V prvej fáze spermatogenézy sa nediferencované kmeňové bunky z germinálnej línie, spermatogónie, delia mitoticky a diferencujú sa na spermatocyty. Spermatogónie sú veľmi rezistentné proti rôznym typom poškodenia a po narušení sa spermatogenéza obnovuje z týchto buniek. V súčasnosti nie je známy mechanizmus, ktorým sú uchovávané spermatogónie a mechanizmus, ktorým je určená ich diferenciácia na spermatocyty. Spermatogónie sú lokalizované na periférii semenných kanálikov a sú v kontakte so Sertoliho bunkami, ktoré predstavujú regulačné bunky v semenných kanálikoch a ktoré sa klasifikujú ako somatické bunky organizmu.Spermatogenesis is a complex sequence of events in which both hormonal regulators and local interactions between Sertoli and germinal cells are important (Bellve, AR & Zhang, WJ, Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, MK, Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, OH, et al., Trends Endocrinol. Metab., 5, 126-131 (1994); Parvinen, M., et al., J. Cell Biol. 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994); Cancilla, B. & Risbridger, GP, Biol. Reprod. 58, 1138-4.5 (1998) Bitgood, MJ, et al., Curr Biol., 6, 298-304 (1996); Zhao, GQ, et al., Genes Dev. 10, 16571669 (1996); Zhao, GQ, et al., Development 125 , 1103-1112 (1998) Sperm cell differentiation or spermatogenesis can be divided into three phases.In the first phase of spermatogenesis, undifferentiated stem cells from the germ line, spermatogonia, divide mitotically and differentiate into spermatocytes. In the type of injury and upon disruption, spermatogenesis is recovered from these cells. At present, the mechanism by which spermatogonies are stored and the mechanism by which their differentiation into spermatocytes is conserved is unknown. The spermatogonies are located on the periphery of the seminal canals and are in contact with Sertoli cells, which are regulatory cells in the seminal canals and which are classified as somatic cells of the organism.

V ďalšej fáze sa spermatogónie najprv diferencujú na primárne a potom na sekundárne spermatocyty, kedy sa ich chromozómy stávajú hapioidnými po dvoch meiotických deleniach, po ktorých sa označujú ako spermatidy. V tretej fáze sa spermatidy menia na spermatozoa alebo na zrelé spermatické bunky.In the next phase, spermatogonies first differentiate into primary and then secondary spermatocytes, where their chromosomes become hapioid after two meiotic divisions, after which they are referred to as spermatides. In the third phase, the spermatides are converted into spermatozoa or mature sperm cells.

Luteinizačný hormón, folikuly stimulujúci hormón a testosterón sú najdôležitejšími regulátormi spermatogenézy. Bunky zárodočnej línie v semenných kanálikoch nie sú priamymi cieľmi hormonálnej regulácie, ale táto je sprostredkovaná cez Sertoliho bunky. Tieto bunky prevádzajú hormonálne signály na parakrinné signály, ktorými sú signálne molekuly a rastové faktory, ako je faktor kmeňových buniek (c-kit ligand), inzulínu podobný rastový faktor-1 a tri členy rodiny transformujúceho rastového faktora β (transformujúci rastový faktor β, aktivin a inhibin) (Bellvé, A. R. & Zhang, W. J., Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, M. K., Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, O. H., et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126-131 (1994)). Všetky uvedené ligandy sú exprimované Sertoliho bunkami a ich receptory sú umiestnené na bunkách zárodočnej línie. Znalosti o funkcii uvedeného regulačného systému sú slabé. Pravdepodobne najlepší experimentálny dôkaz parakrinnej regulácie spermatogenézy bol získaný s použitím transgénnych myší s deficitom hlavného hedgehog proteínu (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). Hlavný hedgehog proteín je signálna molekula, ktorá je exprimovaná na Sertoliho bunkách. Iný receptor pre túto molekulu je prítomný na Leydigových bunkách, t.j. intersticiálnych bunkách semenníkov produkujúcich testosterón. Pokiaľ hlavná hedgehog molekula chýba, tak prestáva diferenciácia spermií, spermatické bunky sa nevytvárajú a myšie samce sú všetky sterilné.Luteinizing hormone, follicle-stimulating hormone and testosterone are the most important regulators of spermatogenesis. The germline cells in the seminal canals are not direct targets of hormonal regulation, but these are mediated through Sertoli cells. These cells convert hormonal signals to paracrine signals which are signaling molecules and growth factors such as stem cell factor (c-kit ligand), insulin-like growth factor-1 and three members of the transforming growth factor β family (transforming growth factor β, activin and inhibin) (Bellve, AR & Zhang, WJ, Reprod. Fertil. 85: 771-793 (1989); Skinner, MK, Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, OH, et al., Trends Endocrinol Metab., 5, 126-131 (1994)). All of said ligands are expressed by Sertoli cells and their receptors are located on germline cells. Knowledge of the functioning of the regulatory system is poor. Probably the best experimental evidence for paracrine regulation of spermatogenesis was obtained using transgenic mice deficient in the major hedgehog protein (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). The major hedgehog protein is a signaling molecule that is expressed on Sertoli cells. Another receptor for this molecule is present on Leydig cells, i. testosterone producing interstitial testicular cells. When the main hedgehog molecule is absent, sperm differentiation ceases, sperm cells do not form, and male mice are all sterile.

Spermatogénne bunky môžu tiež vysielať signály späť Sertoliho bunkám (Bellvé, A. R. & Zhang, W. J., Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, M.Spermatogenic cells can also send signals back to Sertoli cells (Bellve, A.R. & Zhang, W.J., Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, M.

K., Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, 0. H., et al., Trends Endocrinol • · · · • ··· ·K., Endocr. Rev. 12: 45-72 (1991); Pescovitz, 0H, et al., Trends Endocrinol

·· · • · · • · ·· · • · · ·I ····· · ·· • · ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Metab. 5, 126-131 (1994)). Toto dokazuje napríklad skutočnosť, že nervový rastový faktor a fibroblastový rastový faktor-1 sú exprimované na bunkách zárodočnej línie a p75 receptor pre nervový rastový faktor a receptor pre fibroblastový rastový faktor sú prítomné na Sertoliho bunkách. Tiež existujú náznaky autokrinnej regulácie spermatogenézy. Kostný morfogenetický protein 8a a 8b a ich receptory sú exprimované na rovnakých spermatogénnych bunkách (Zhao, G. Q., et al., Genes Dev. J.O, 1657-1669 (1996); Zhao, G. Q., et al., Development 125, 1103-1 112 (1998)). Funkčné dôkazy autokrinnej regulácie stále chýbajú.Metab. 5, 126-131 (1994)). This is demonstrated, for example, by the fact that nerve growth factor and fibroblast growth factor-1 are expressed on germline cells and the p75 nerve growth factor receptor and fibroblast growth factor receptor are present on Sertoli cells. There are also indications of autocrine regulation of spermatogenesis. Bone morphogenetic protein 8a and 8b and their receptors are expressed on the same spermatogenic cells (Zhao, GQ, et al., Genes Dev. JO, 1657-1669 (1996); Zhao, GQ, et al., Development 125, 1103-1). 112 (1998)). Functional evidence of autocrine regulation is still lacking.

Neurotrofný faktor odvodený od gliálnej bunkovej línie (GDNF) je členom superrodiny transformačného rastového faktora-β (Lin, L.F. et al., Science 260, 1130-1132)). GDNF udržuje dopaminergné, noradrenergné, cholinergné a motorické neuróny v nervovom systéme a tiež chráni periférne parasympatomimetické ciliárne a senzorické nervové bunky (Lin, L.F., Neural Notes 2: 3-7 (1996). Počas vývoja cicavcov je GDNF exprimovaný tiež v iných tkanivách, ako sú embryonálne obličky a semenníky (Suvanto, P. et al., European Journal of Neuroscience 8: 816-822 (1996); Trupp, M. et al., Journal of Celí Biology 130: 137-148 (1996)). Úloha GDNF ako regulátora diferenciácie obličky bola preukázaná technikami delécií alebo vyradenia génu u myší (Pichel. J.G. et al., Náture 382: 73-75 (1996). Pretože uvedené myši umierajú v novorodeneckom veku, nebolo možné študovať na uvedenom delečnom modeli - alebo na iných pokusných modeloch - funkciu GDNF pri spermatogenéze, ktorá je zahájená oveľa neskoršie po narodení.The glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) is a member of the transforming growth factor-β superfamily (Lin, L.F. et al., Science 260, 1130-1132). GDNF maintains dopaminergic, noradrenergic, cholinergic and motor neurons in the nervous system and also protects peripheral parasympathomimetic ciliary and sensory nerve cells (Lin, LF, Neural Notes 2: 3-7 (1996). During mammalian development, GDNF is also expressed in other tissues, such as embryonic kidneys and testes (Suvanto, P. et al., European Journal of Neuroscience 8: 816-822 (1996); Trupp, M. et al., Journal of Cell Biology 130: 137-148 (1996)). The role of GDNF as a regulator of kidney differentiation has been demonstrated by deletion or gene deletion techniques in mice (Pichel. JG et al., Nature 382: 73-75 (1996). Because these mice die at neonatal age, it was not possible to study in the deletion model. in other experimental models, the GDNF function in spermatogenesis, which is initiated much later after birth.

vin

Štúdie uskutočnené na iných systémoch ukázali, že je veľa spôsobov pre interferenciu so spermatogenézou a pre vývoj mužských antikoncepčných činidiel. Doposiaľ vyvinuté metódy boli veľmi hrubé so závažnými nežiaducimi účinkami pre mužov. Preto je aktuálnym problémom výber takého hormonálneho regulátora z mnohých regulátorov, ktorý môže dostatočne špecificky pôsobiť na semenníky a zároveň regulovať spermatogenézu bez nežiaducich účinkov a ktorý neinterferuje negatívne so sexuálnou aktivitou muža.Studies on other systems have shown that there are many ways to interfere with spermatogenesis and to develop male contraceptives. The methods developed so far have been very coarse with serious adverse effects for men. Therefore, the current problem is to select such a hormonal regulator from many regulators that can sufficiently specifically affect the testes while regulating spermatogenesis without adverse effects and which does not interfere negatively with the male sexual activity.

Tento problém bol vyriešený predkladateľmi vynálezu pri štúdiu transgénnych myší s inkorporovaným GDNF do ich semenníkov. Bolo preukázané, ·· ··· ·· · ·· • · · · · e · · · ·· • · ···· · ·· • · · ·· ·· · ·· že myši so zvýšenou hladinou ľudského GDNF sú sexuálne aktívne, ale nie sú schopné oplodniť samice. Riešením problému preto je použitie zlúčenín príbuzných s neurotrofným faktorom odvodeným od gliálnej bunkovej línie, ako sú definované v patentových nárokoch, na reguláciu spermatogenézy a inhibíciu alebo prevenciu spermatogenézy, čo má za následok neplodnosť, a použitie týchto zlúčenín ako aktívnych zložiek na výrobu prostriedkov použiteľných ako mužské antikoncepčné prostriedky, ktoré sú účinné bez závažných nežiaducich účinkov.This problem was solved by the present inventors in the study of transgenic mice incorporating GDNF into their testes. It has been shown that mice with elevated levels of human GDNF have been shown to be they are sexually active but are not able to fertilize females. The solution to the problem is therefore the use of compounds related to the glial cell line-derived neurotrophic factor as defined in the claims for the regulation of spermatogenesis and the inhibition or prevention of spermatogenesis, resulting in infertility, and the use of these compounds as active ingredients for producing compositions useful as male contraceptives that are effective without serious side effects.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Prvým predmetom predkladaného vynálezu je poskytnutie účinného mužského antikoncepčného prostriedku bez závažných nežiaducich účinkov, v ktorom sú ako mužské antikoncepčné zlúčeniny použité zlúčeniny príbuzné s rodinou GDNF.It is a first object of the present invention to provide an effective male contraceptive without serious adverse effects, in which compounds related to the GDNF family are used as male contraceptive compounds.

Iným predmetom predkladaného vynálezu je použitie zlúčenín príbuzných s GDNF rodinou ako aktívnych zložiek na výrobu prostriedkov použiteľných ako mužské antikoncepčné prostriedky.It is another object of the present invention to use compounds related to the GDNF family as active ingredients for the manufacture of compositions useful as male contraceptives.

Iným predmetom predkladaného vynálezu je poskytnutie nástroja na regulovanie a štúdium spermatogenézy. Toto je uľahčené inhibíciou diferenciácie spermatických buniek.Another object of the present invention is to provide a tool for regulating and studying spermatogenesis. This is facilitated by inhibiting the differentiation of sperm cells.

Tretím predmetom predkladaného vynálezu je poskytnutie nástrojov, ktoré ovplyvňujú neplodnosť spôsobenú poruchou diferenciácie spermatických buniek.A third object of the present invention is to provide tools that affect infertility caused by a sperm cell differentiation disorder.

Predmetom predkladaného vynálezu je tiež poskytnutie nástroja na regulovanie a štúdium spermatogenézy, rovnako ako na inhibíciu diferenciácie spermatických buniek.It is also an object of the present invention to provide a tool for regulating and studying spermatogenesis as well as inhibiting sperm cell differentiation.

Ďalším predmetom predkladaného vynálezu je poskytnutie transgénnych zvierat, najmä myší, ktoré sú vďaka zlúčeninám príbuzným s GDNF rodinou cieleným na semenníky užitočným nástrojom pre štúdium spermatogenézy.It is a further object of the present invention to provide transgenic animals, particularly mice, which are useful tools for studying spermatogenesis due to compounds related to the testis-targeted GDNF family.

·· ·· ·· · ·· • · · «·· · · · • ··· · · · · · · • · · · · · ···· · · ····························

Charakteristické znaky predkladaného vynálezu sú definované v pripojených patentových nárokoch. Predkladaný vynález opisuje spôsob, ktorý umožňuje štúdium sterility spôsobenej poruchou diferenciácie spermatických buniek a ďalej poskytuje systém na inhibíciu diferenciácie spermatických buniek v antikoncepčnom zmysle, pri použití ktorého je muž sterilný (neplodný). Transgénny myší kmeň nesúci GDNF transgén, GDNF t-myší kmeň, je modelom neplodnosti spôsobenej poruchou diferenciácie spermatických buniek. Vynález je charakterizovaný tým, že GDNF, zlúčeniny pôsobiace ako uvedený GDNF, iný cRet receptor, iná zlúčenina aktivujúca GDNF receptor alebo zlúčenina aktivujúca prenos signálu z cRet receptora v spermatogóniách, sú vhodné ako mužské antikoncepčné činidlá, ale je tiež charakterizovaný tým, že GDNF t-myší model je vhodný ako zvierací model na štúdium regulácie spermatogenézy a spermatogenézy.The features of the present invention are defined in the appended claims. The present invention discloses a method that allows the study of sterility due to impaired sperm cell differentiation and further provides a system for inhibiting sperm cell differentiation in a contraceptive sense, wherein the male is sterile (infertile). The transgenic mouse strain carrying the GDNF transgene, the GDNF t-mouse strain, is a model of infertility caused by a sperm cell differentiation disorder. The invention is characterized in that GDNF, a compound acting as said GDNF, another cRet receptor, another compound activating the GDNF receptor, or a compound activating signal transduction from the cRet receptor in spermatogons, are useful as male contraceptives, but is also characterized in that GDNF t The mouse model is suitable as an animal model for studying the regulation of spermatogenesis and spermatogenesis.

Prehľad obrázkov na výkresochBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Obr. la. Morfológia semenníka u prirodzenej myši vo veku 3 týždňov. Mierka 100 μπι.Fig. Ia. Testicular morphology in a natural mouse at 3 weeks of age. Scale 100 μπι.

Obr. lb. Morfológia semenníka u transgénnej myši vo veku 3 týždňov. Mierka 100 μπι. Povšimnite si nediferencované spermatogónie vytvárajúce zoskupenie buniek.Fig. lb. Testicular morphology in transgenic mice at 3 weeks of age. Scale 100 μπι. Note the undifferentiated spermatogonia forming a cluster of cells.

Obr. lc. Morfológia semenníka u prirodzenej myši vo veku 8 týždňov. Mierka 100 μπι.Fig. c. Testicular morphology in natural mice 8 weeks of age. Scale 100 μπι.

Obr. Id. Morfológia semenníka u transgénnej myši vo veku 8 týždňov. Povšimnite si zvyšok zoskupenia spermatogónií typu A, ktoré sú hojné u mladých myší. Mierka - 100 μπι.Fig. Id. Testicular morphology in transgenic mice 8 weeks of age. Note the remainder of the group of spermatogonies type A that are abundant in young mice. Scale - 100 μπι.

Obr. le Morfológia semenníka u prirodzenej myši vo veku 6 mesiacov. Mierka - 100 pm.Fig. le Testicular morphology in natural mice at 6 months of age. Scale - 100 pm.

··· ·

Obr. If. Morfológia semenníka u transgénnej myši vo veku 6 mesiacov. Povšimnite si pokročilú atrofiu zárodočných buniek a hyperpláziu Leydigových buniek (hviezdička). Mierka - 100 pm.Fig. If. Testicular morphology in transgenic mice at 6 months of age. Note the advanced germ cell atrophy and Leydig cell hyperplasia (asterisk). Scale - 100 pm.

Obr. Ig. Morfológia semenníka v epididymálnych kanálikoch u prirodzenej myši vo veku 8 týždňov. Mierka - 100 pm.Fig. Ig. Testicular morphology in the epididymal channels in a natural mouse at 8 weeks of age. Scale - 100 pm.

Obr. lh. Morfológia semenníka v epididymálnych kanálikoch u transgénnej myši vo veku 8 týždňov. Povšimnite si chýbanie spermií. Mierka - 100 pm.Fig. lh. Testicular morphology in epididymal canals in transgenic mice at 8 weeks of age. Note the lack of sperm. Scale - 100 pm.

Obr. 2a. Northernova hybridizácia pre GDNF mRNA u normálnych myší rôzneho veku. Hladiny GDNF sú silne znižované po prvom a druhom týždni po narodení.Fig. 2a. Northern hybridization for GDNF mRNA in normal mice of different ages. GDNF levels are strongly reduced after the first and second weeks after birth.

Obr. 2b. Northernova hybridizácia pre Ret mRNA v semenníkoch normálnych myší rôzneho veku. Hladiny GDNF sú silne znižované po prvom a druhom týždni po narodení.Fig. 2b. Northern hybridization for Ret mRNA in testes of normal mice of different ages. GDNF levels are strongly reduced after the first and second weeks after birth.

Obr. 2c. Northernova hybridizácia pre GFRal mRNA u normálnych myší rôzneho veku. Hladiny GFRal sú silne znižované po prvom a druhom týždni po narodení.Fig. 2c. Northern hybridization for GFRal mRNA in normal mice of different ages. GFRal levels are strongly reduced after the first and second weeks after birth.

Obr. 2d. Northernova hybridizácia pre GDNF mRNA v transgénnych semenníkoch myší rôzneho veku. Hladiny hGDNF zostávajú vysoké po prvom a druhom týždni po narodení.Fig. 2d. Northern hybridization for GDNF mRNA in transgenic testes of mice of different ages. The levels of hGDNF remain high after the first and second weeks after birth.

Obr. 2e. Northernova hybridizácia pre Ret mRNA v semenníkoch transgénnych myší rôzneho veku.Fig. 2e. Northern hybridization for Ret mRNA in testes of transgenic mice of different ages.

Obr. 2f. Northernova hybridizácia pre GFRal mRNA v semenníkoch transgénnych myší rôzneho veku. Hladiny GFRal mRNA zostávajú vysoké u transgénnych myší vo všetkých analyzovaných štádiách.Fig. 2f. Northern hybridization for GFRa1 mRNA in testes of transgenic mice of different ages. GFRα1 mRNA levels remain high in transgenic mice at all stages analyzed.

Obr. 2g ukazuje imunozrážanie GDNF z normálnych (WT) a transgénnych (TG) semenníkov myší veku 3 a 6 týždňov. V normálnych semenníkoch nie je GDNF proteín detegovateľný. Kontrola, 25 ng rekombinantného ľudského GDNF proteínu, je uvedená na pravej strane.Fig. 2g shows immunoprecipitation of GDNF from normal (WT) and transgenic (TG) testes of mice 3 and 6 weeks of age. GDNF protein is not detectable in normal testes. The control, 25 ng of recombinant human GDNF protein, is shown on the right.

·· ·· ·· ·· * • · · · · · · • ··· · · · · · • · ·«· ······· ····· · ···· ·· ·· ·························································· · ·

Obr. 3a. Distribúcia GDNF transkriptov v semenníkoch normálnych (WT) myší podľa cRNA hybridizácie in situ. Kontroly v smere sekvencie nevykazujú vyššiu denzitu než pozadie. Sú testované normálne semenníky od myší vo veku 1 týždeň. Mierka je 100 pm.Fig. 3a. Distribution of GDNF transcripts in testes of normal (WT) mice by in situ cRNA hybridization. Sequence controls show no higher density than background. Normal testes from 1 week old mice are tested. The scale is 100 pm.

Obr. 3b. Distribúcia GDNF transkriptov v semenníkoch normálnych (WT) myší vo veku 8 týždňov podľa cRNA hybridizácie in situ. Kontroly v smere sekvencie nevykazujú vyššiu denzitu než pozadie. Mierka je 100 pm.Fig. 3b. Distribution of GDNF transcripts in testes of normal (WT) mice at 8 weeks of age by cRNA hybridization in situ. Sequence controls show no higher density than background. The scale is 100 pm.

Obr. 3c. Distribúcia GDNF transkriptov v semenníkoch transgénnych (TG) myší podľa cRNA hybridizácie in situ. Kontroly v smere sekvencie nevykazujú vyššiu denzitu než pozadie. Sú testované transgénne semenníky od myší vo veku 8 týždňov. Všimnite si, že spermatogónie u transgénnych myší kontinuálne exprimujú ľudský GDNF vo vysokých hladinách, ale počet týchto buniek je vo veku 8 týždňov jasne nižší. Mierka je 100 pm.Fig. 3c. Distribution of GDNF transcripts in the testes of transgenic (TG) mice by in situ hybridization cRNA. Sequence controls show no higher density than background. Transgenic testes from 8 weeks old mice are tested. Note that spermatogonia in transgenic mice continuously express human GDNF at high levels, but the number of these cells is clearly lower at 8 weeks of age. The scale is 100 pm.

Obr. 3d Distribúcia Ret transkriptov v semenníkoch normálnych (WT) myší podľa cRNA hybridizácie in silu. Sú testované normálne semenníky od myší vo veku 2 týždne. Vo dvoch týždňov veku je expresia Ret lokalizovaná do niektorých spermatogónií v bazálnej vrstve semenných kanálikov (šípky).Fig. 3d Distribution of Ret transcripts in testes of normal (WT) mice by cRNA hybridization in strength. Normal testes from mice 2 weeks of age are tested. At two weeks of age, Ret expression is localized to some spermatogonia in the basal layer of the seminal canals (arrows).

Obr. 3e. Distribúcia Ret transkriptov v semenníkoch normálnych (WT) myší podľa cRNA hybridizácie in situ. Sú testované normálne semenníky od myší vo veku 8 týždňov. V ôsmich týždňov veku je Ret exprimovaný ako niektorými spermatogóniami, tak spermatidami.Fig. 3e. Distribution of Ret transcripts in testes of normal (WT) mice by in situ cRNA hybridization. Normal testes from mice 8 weeks of age are tested. At eight weeks of age, Ret is expressed by some spermatogonia and spermatides.

Obr. 3f. Distribúcia Ret transkriptov v semenníkoch transgénnych (TG) myší podľa cRNA hybridizácie in situ. Sú testované transgénne semenníky od myší vo veku 8 týždňov. Všimnite si, že spermatogónie u transgénnych myší kontinuálne exprimujú Ret vo vysokých hladinách, ale počet týchto buniek je vo veku 8 týždňov jasne nižší. U transgénnych myší je Ret exprimovaný v zhlukoch spermatogónií. Mierka je 100 pm.Fig. 3f. Distribution of Ret transcripts in testes of transgenic (TG) mice by in situ cRNA hybridization. Transgenic testes from 8 weeks old mice are tested. Note that spermatogonia in transgenic mice continuously express Ret at high levels, but the number of these cells is clearly lower at 8 weeks of age. In transgenic mice, Ret is expressed in clusters of spermatogonia. The scale is 100 pm.

Obr. 3g. Distribúcia GFRal transkriptov v semenníkoch normálnych (WT) myší. Sú testované normálne semenníky od myší vo veku 1-2 týždne. GFRal je • · · exprimovaný niektorými spermatogóniami, morfologicky podobnými spermatogóniám exprimujúcim Ret (šípky).Fig. 3 g. Distribution of GFRal transcripts in testes of normal (WT) mice. Normal testes from mice aged 1-2 weeks are tested. GFRal is expressed by some spermatogonies, morphologically similar to spermatogonies expressing Ret (arrows).

Obr. 3h. Distribúcia GFRal transkriptov v semenníkoch normálnych myší, ako je detegovaná cRNA hybridizáciou in situ. Sú testované normálne semenníky od myší vo veku 8 týždňov. Distribúcia GFRal mRNA je rovnaká ako distribúcia Ret, ale je tiež detegovaná významná expresia na spermatocytoch. Mierka je 100 pm.Fig. 3h. Distribution of GFRa1 transcripts in testes of normal mice as detected by cRNA by in situ hybridization. Normal testes from mice 8 weeks of age are tested. The distribution of GFRal mRNA is the same as the Ret distribution, but significant expression on spermatocytes is also detected. The scale is 100 pm.

Obr. 3i. Distribúcia GFRal transkriptov v semenníkoch transgénnych (TG) myší, ako je detegovaná cRNA hybridizáciou in situ. Sú testované semenníky od transgénnych myší vo veku 8 týždňov. Všimnite si, že spermatogónie u transgénnych myší kontinuálne exprimujú GDNF vo vysokých hladinách, ale počet týchto buniek je vo veku 8 týždňov jasne nižší. U transgénnych myší je GFRal exprimovaný v zhlukoch spermatogónií. Mierka je 100 pm.Fig. 3i. Distribution of GFRa1 transcripts in the testes of transgenic (TG) mice as detected by cRNA by in situ hybridization. Testes from transgenic mice at 8 weeks of age are tested. Note that spermatogonia in transgenic mice continuously express GDNF at high levels, but the number of these cells is clearly lower at 8 weeks of age. In transgenic mice, GFRa1 is expressed in clusters of spermatogonia. The scale is 100 pm.

Obr. 4a. Bunková proliferácia v semenníkoch normálnych myší. V semenníkoch myší vo veku 3 týždne je BrdU značenie buniek v S-fáze detegovateľné iba na periférii normálnych semenných kanálikov. Povšimnite si absenciu značenia v niektorých priečnych rezoch kanálikmi, čo ukazuje segmentálnu distribúciu buniek v S-fáze počas spermatogenézy (hviezdičky). Mierka je 100 pm.Fig. 4a. Cell proliferation in testes of normal mice. In the testes of 3 week old mice, BrdU S-phase cell labeling is detectable only on the periphery of normal seminal canals. Note the absence of labeling in some channel cross-sections, indicating the segmental distribution of S-phase cells during spermatogenesis (asterisks). The scale is 100 pm.

Obr. 4b. Bunková proliferácia v semenníkoch transgénnych myší. V semenníkoch transgénnych myší vo veku 3 týždne je veľa buniek značených BrdU prítomných v lúmen semenných kanálikov, čo odráža abnormálnu distribúciu spermatogónií (šípka). Segmentálna distribúcia buniek v S-fáze nie je v transgénnych kanálikoch zrejmá. Mierka je 100 pm.Fig. 4b. Cell proliferation in the testes of transgenic mice. In the testes of transgenic mice at 3 weeks of age, many BrdU-labeled cells are present in the lumen of the seminal canals, reflecting the abnormal distribution of spermatogonia (arrow). The segmental distribution of cells in the S-phase is not evident in the transgenic channels. The scale is 100 pm.

Obr. 4c. Distribúcia indexov bunkovej proliferácie v normálnych a transgénnych semenníkoch. Počet buniek značených BrdU/100 spermatogónií sa počítal v 100 rezoch normálnymi a transgénnymi semennými kanálikmi.Fig. 4c. Distribution of cell proliferation indices in normal and transgenic testes. The number of cells labeled with BrdU / 100 spermatogonia was counted in 100 sections by normal and transgenic seminal canals.

Obr. 4d. Apoptóza v semenníkoch normálnych myší. TUNEL značenie na apoptózu bolo uskutočnené na semenníkoch od myší vo veku 4 týždne. Je vidno iba niekoľko apoptotických buniek. Mierka (c) 100 pm.Fig. 4d. Apoptosis in testes of normal mice. TUNEL labeling for apoptosis was performed on testes from mice 4 weeks of age. Only a few apoptotic cells are seen. Scale (c) 100 pm.

·» ·· ·· · ·· • · · · · · · • ··· · · · · · · ♦ · · · · · ···· · « ·· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

Obr. 4e. Apoptóza v semenníkoch transgénnych myší. TUNEL značenie na apoptózu bolo uskutočnené na semenníkoch od myší vo veku 4 týždne. Všimnite si zvýšenie značenia v zhlukoch spermatogónií na obr. 4e v porovnaní s normálnymi (obr. 4d) semennými kanálikmi. Mierka (c) 100 μιη.Fig. 4e. Apoptosis in testes of transgenic mice. TUNEL labeling for apoptosis was performed on testes from mice 4 weeks of age. Note the increase in labeling in the clusters of spermatogonia in FIG. 4e compared to normal (FIG. 4d) seed channels. Scale (c) 100 μιη.

Obr. 4f. Morfologický obraz nefixovaných normálnych a transgénnych semenných kanálikov. Prípravky semenných kanálikov od normálnych (WT) a transgénnych (TG) myší vo veku 15 týždňov. Povšimnite si znížený priemer transgénneho kanálika a zvýšenie množstva Leydigových buniek (šípky) okolo kanálika. Mierka 200 μπι.Fig. 4f. Morphological picture of unfixed normal and transgenic seminal canals. Seed channel preparations from normal (WT) and transgenic (TG) mice at 15 weeks of age. Note the decreased diameter of the transgenic duct and the increase in the number of Leydig cells (arrows) around the duct. Scale 200 μπι.

Obr. 4g. Morfologický obraz nefixovaných transgénnych semenníkov. Zobrazenie živých buniek z transgénneho semenného kanálika v nefixovanom rozdrvenom preparáte ukázalo veľké množstvo mŕtvych buniek (šípky), z ktorých niektoré vyzerali ako spermatogónie typu A, v Sertoliho bunke (horná šípka). Mierka 10 μπι.Fig. 4G. Morphological picture of unfixed transgenic testes. Imaging of living cells from the transgenic seminal canal in an unfixed crushed preparation showed a large number of dead cells (arrows), some of which looked like type A spermatogonia, in the Sertoli cell (upper arrow). Scale 10 μπι.

Podrobný opis vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Definíciedefinitions

V predkladanom vynáleze majú použité termíny svoje obvyklé významy, ktoré majú v oblasti biochémie, farmakológie, technológie rekombinantnej DNA, vrátane prípravy transgénnych zvierat, ale niektoré použité termíny majú trochu odlišný alebo širší význam, ako je ich obvyklý význam. Preto sú ďalej tieto termíny presne definované.In the present invention, the terms used have their usual meanings in the field of biochemistry, pharmacology, recombinant DNA technology, including the preparation of transgenic animals, but some terms have a slightly different or broader meaning than their usual meaning. Therefore, the following terms are precisely defined.

Termín zlúčeniny príbuzné rodine neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie, t. j. zlúčeniny príbuzné GDNF rodine, zahrnuje neurotrofný faktor odvodený od gliálnej bunkovej línie (GDNF), neurturin, persephin, artemin a iné podobné rastové faktory, ale tiež zlúčeniny, ktoré majú rovnaký účinok na zlúčeniny podobné GDNF na GDNF receptore alebo ko10 ·· ·· ·· · ·· • · · · · · · • ··· · · · · · · • · · · 9 · ···· · · · ······ ·· 999 99 99 9 99 receptore. Uvedeným receptorom a ko-receptorom je Ret-tyrozín kináza a receptor a:s pre GDNF-rodinu, v príslušnom poradí.The term compounds related to the neurotrophic factor family derived from the glial cell line, i. j. GDNF family-related compounds, including glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), neurturin, persephine, artemin and other similar growth factors, but also compounds that have the same effect on GDNF-like compounds at the GDNF receptor or co10 ·· ·· · 9 99 99 99 99 99 receptors. Said receptor and co-receptor are Ret-tyrosine kinase and the α: s receptor for the GDNF family, respectively.

Termín neurotrofný faktor odvodený od giiálnej bunkovej línie (GDNF) označuje neurotrofný faktor odvodený od giiálnej bunkovej línie (GDNF), ktorý je členom rodiny transformačného rastového faktora β (Lin, L.F. et al., Science, 260: 1130-1132 (1993)). GDNF udržuje dopaminergné, noradrenergné, cholinergné a motorické neuróny v nervovom systéme a tiež chráni periférne parasympatomimetické ciliárne a senzorické nervové bunky (Lin, L.F., Neural Notes 2: 3-7 (1996). Počas vývoja cicavcov je GDNF exprimovaný tiež v iných tkanivách, ako sú embryonálne obličky a semenníky (Suvanto, P. et al., European Journal of Neuroscience 8: 816-822 (1996); Trupp, M. et al., Journal of Celí Biology 130: 137-148 (1996)). Vlastnosti, štruktúra a aminokyselinová sekvencia sú opísané v (Lin, L.F. et al., Science, 260: 1130-1132 (1993)). Uvedený proteín je kódovaný génom charakterizovaným GDNF cDNA sekvenciou uloženou v GenBank pod prírastkovým číslom L15306.The term glial cell line neurotrophic factor (GDNF) refers to a glial cell line (GDNF) neurotrophic factor that is a member of the transforming growth factor β family (Lin, LF et al., Science, 260: 1130-1132 (1993)) . GDNF maintains dopaminergic, noradrenergic, cholinergic and motor neurons in the nervous system and also protects peripheral parasympathomimetic ciliary and sensory nerve cells (Lin, LF, Neural Notes 2: 3-7 (1996). During mammalian development, GDNF is also expressed in other tissues, such as embryonic kidneys and testes (Suvanto, P. et al., European Journal of Neuroscience 8: 816-822 (1996); Trupp, M. et al., Journal of Cell Biology 130: 137-148 (1996)). The properties, structure and amino acid sequence are described in (Lin, LF et al., Science, 260: 1130-1132 (1993)) The protein is encoded by a gene characterized by the GDNF cDNA sequence deposited with GenBank under accession number L15306.

Termíny GDNF-podobné faktory alebo GDNF podobné zlúčeniny označujú rastové faktory, ktoré majú podobnú štruktúru alebo účinkujú rovnako ako GDNF na jeho receptoroch alebo ko-receptoroch. Termíny GDNF-podobné faktory alebo GDNF podobné zlúčeniny zahrnujú všetky tri GDNF-podobné rastové faktory, neurturin, persephin, artemin, ktoré sú opísané v Milbrandt, J. et al., Neurón 20: 1-20 (1998); Kotzbauer, P.T. et al., Náture 384; 467-470 (1996).The terms GDNF-like factors or GDNF-like compounds refer to growth factors having a similar structure or acting as GDNF at its receptors or co-receptors. The terms GDNF-like factors or GDNF-like compounds include all three GDNF-like growth factors, neurturin, persephine, artemin, as described in Milbrandt, J. et al., Neuron 20: 1-20 (1998); Kotzbauer, P.T. et al., Nature 384; 467-470 (1996).

Všetky štyri rastové faktory GDNF-rodiny sú štrukturálne podobné a cRet receptorová tyrozín-kináza (Durbec, P. et al., Náture 381: 789-793 (1996); Buj-Bello, A. et al., Náture 387: 721-724 (1997)), pôsobí ako spoločný receptor pre prenos signálu z GDNF, arteminu, persephinu a neurturinu.All four growth factors of the GDNF family are structurally similar and the cRet receptor tyrosine kinase (Durbec, P. et al., Nature 381: 789-793 (1996); Buj-Bello, A. et al., Nature 387: 721- 724 (1997)), acts as a common receptor for signal transduction from GDNF, artemin, persephine and neurturin.

Termín zlúčeniny pôsobiace ako uvedený GDNF označuje zlúčeniny, ktoré pôsobia ako GDNF na receptor prenášajúci signály z GDNF alebo jeho ko-receptorov.The term compounds acting as said GDNF refers to compounds that act as GDNF at a receptor transmitting signals from GDNF or its co-receptors.

• 0 ·· ·· · ·· • · · ······ • ··· · · 0 · ·· • · ♦ · · · ···· · ·· • 90 · 0 · ·· ···· ·· ·· · ·» ·0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ·· ·· ·· · ·

Termín receptor označuje substanciu viažucu prvky GDNF-rodiny, t. j. substancie alebo zlúčeniny patriace k zlúčeninám príbuzným s GDNF rodinou, ktoré môžu prenášať signály zo zlúčenín príbuzných GDNF rodine. Termín receptor označuje receptor sprostredkujúci signál od GDNF rodiny a je ním cRet receptorová tyrozín kináza.The term receptor refers to a substance binding elements of the GDNF family, i. j. substances or compounds belonging to compounds related to the GDNF family, which can transmit signals from compounds related to the GDNF family. The term receptor refers to a receptor mediating signal from the GDNF family and is a cRet receptor tyrosine kinase.

Termín ko-receptory” označuje receptory, ktoré neprenášajú signály zo zlúčenín príbuzných GDNF rodine, ale ktoré aktivujú receptor prenášajúci signál zo zlúčenín príbuzných GDNF rodine. Takými receptormi sú predovšetkým receptor a:s pre GDNF rodinu (GFRa), ktorý patrí do novej triedy receptorov, ktorej členy sú tiež označované ako receptory a:s pre GDNF rodinu (GFRa). Sem tiež patrí GDNF, persephinový, arteminový a neurturinový signalizačný receptorový komplex. V súčasnosti sú známe štyri členy uvedenej rodiny, (GFRal-4) (Jing, S. et al., Celí 85: 9-10 (1996); Jing, S.Q. et al., J. Biol. Chem. 272: 3311 1-33117 (1997); Treanor, J.J. et al., Náture, 382: 80-83 (1996); Suvanto, P. et al., Human Molecular Genetics, 6: 1267-1273 (1997)). Tieto receptory môžu prenášať signál nezávisle, ale sú zásadné pre väzbu ligandu a aktiváciu cRet.The term "co-receptors" refers to receptors that do not transmit signals from GDNF family-related compounds, but which activate the signal transduction receptor from GDNF family-related compounds. Such receptors are, in particular, the α: s receptor for the GDNF family (GFRα), which belongs to a new class of receptors whose members are also referred to as α-s receptors for the GDNF family (GFRα). Also included are GDNF, persephine, artemin, and neurturin signaling receptor complexes. Currently, four members of the family are known, (GFRal-4) (Jing, S. et al., Cell 85: 9-10 (1996); Jing, SQ et al., J. Biol. Chem. 272: 3311 1). -33117 (1997); Treanor, JJ et al., Nature, 382: 80-83 (1996); Suvanto, P. et al., Human Molecular Genetics, 6: 1267-1273 (1997)). These receptors can transmit the signal independently, but are essential for ligand binding and activation of cRet.

Termín koncentrácia zlúčenín príbuzných GDNF rodine v takých množstvách, že je zabránené spermatogenéze, že môže byť spermatogenéza regulovaná a že môže byť spôsobená neplodnosť z dôvodu narušenia diferenciácie spermatických buniek alebo že muž je učinený neschopným oplodniť ženu označuje koncentráciu zlúčeniny podobnej GDNF, ktorá je približne 50-5000, lepšie 50-500, najlepšie 50-100-krát vyššia než je koncentrácia endogénneho GDNF v semenníkoch uvedeného muža. Uvedené množstvo môže byť určené z výsledkov získaných pri meraní množstva GDNF mRNA u transgénnych myší pomocou Northernovej hybridizácie (obr. 2), z ktorých môže byť pri vyššom množstve mRNA vypočítané množstvo exprimovaného proteínu. Z týchto výsledkov môže byť odvodené, že množstvo GDNF u transgénnych myší je 50500-krát vyššie než sú endogénne množstvá u myší vo veku 3-6 týždňov, ale iba o niečo málo vyššie než u novorodených myší, kedy dosahujú koncentrácie GDNF vrcholu a nie je prítomná žiadna spermatogenéza. Z týchto výsledkov · · ··· 9 9· • ··· · · · · ·· • · · · · · ···· 9 99The term concentration of GDNF family-related compounds in amounts such that spermatogenesis is prevented, that spermatogenesis can be regulated and that infertility due to impaired sperm cell differentiation can be caused, or that a man is rendered unable to fertilize a woman indicates a GDNF-like compound concentration of approximately 50 -5000, preferably 50-500, preferably 50-100 times the concentration of endogenous GDNF in the testes of the male. Said amount can be determined from the results obtained by measuring the amount of GDNF mRNA in transgenic mice by Northern hybridization (Fig. 2), from which the amount of expressed protein can be calculated at higher mRNA. From these results, it can be deduced that the amount of GDNF in transgenic mice is 50500 times higher than the endogenous amounts in mice 3-6 weeks of age, but only slightly higher than in newborn mice when they reach GDNF concentrations and are not no spermatogenesis present. From these results 9 9 9 9 99 99

9 9 9 9 9 999

9999 99 99 9 999 môžu odborníci v odbore vypočítať množstvá potrebné na dosiahnutie požadovaných účinkov u človeka.9999 99 99 9 999, those skilled in the art can calculate the amounts necessary to achieve the desired effects in humans.

Termín derivát označuje izoméry zlúčenín príbuzných GDNF rodine. Tiež zahrnuje hybridné molekuly konštruované podľa štruktúry zlúčenín GDNF, persephinu, neurturinu a arteminu, rovnako ako skrátené formy, komplexy a fragmenty uvedených zlúčenín. Jedinou podmienkou pre uvedené zlúčeniny je to, že majú v podstate rovnaké vlastnosti a účinky ako zlúčeniny uvedené vyššie, stanovené rovnakými spôsobmi podľa predkladaného vynálezu. Prirodzene, že termín derivát zahrnuje deriváty zlúčenín uvedených vyššie v bežnejšom zmysle, napríklad voľné skupiny v uvedených zlúčeninách, ako sú karboxylové, amino- a/alebo hydroxylové skupiny, môžu byť substituované alkyláciou, esterifikáciou, éterifikáciou a amidáciou, napríklad s alkylovými skupinami, ako je metyl, etyl, propyl atď. Jedinou podmienkou v tomto prípade je to, že substitúcie nemenia významne vlastnosti alebo účinnosť uvedených molekúl alebo zlúčenín, ako sú uvedené vyššie v tomto odseku.The term derivative refers to isomers of compounds related to the GDNF family. It also includes hybrid molecules constructed according to the structure of GDNF, persephine, neurturin, and artemin compounds, as well as truncated forms, complexes, and fragments thereof. The only condition for said compounds is that they have substantially the same properties and effects as the above compounds, determined by the same methods of the present invention. Naturally, the term derivative includes derivatives of the compounds mentioned above in a more common sense, for example free groups in said compounds, such as carboxyl, amino and / or hydroxyl groups, may be substituted by alkylation, esterification, etherification and amidation, for example with alkyl groups such as is methyl, ethyl, propyl, etc. The only condition in this case is that the substitutions do not significantly alter the properties or potency of the molecules or compounds mentioned above in this paragraph.

Neurotrofný faktor odvodený od gliálnej bunkovej línie (GDNF) je účinný faktor podporujúci prežívanie rôznych neuronálnych buniek, reguluje diferenciáciu obličiek (Lin, L. F., et al., Science 260, 1130-1132 (1993); Tomac, A., et al., Náture 373, 335-339 (1995); Winkler, C., et al., J. Neurosci. 16, 7206-7215 (1996); Oppenheim, R. W., et al., Náture 373, 344-346 (1995); Nguyen, Q. T., et al., Science 279, 1725-1729 (1998); Trupp, M., et al., J. Celí Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, H. L., et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996); Schuchardt, A., et al., Náture 367, 380-383 (1994); Pichel, J. G., et al., Náture 382, 73-75 (1996)), a je exprimovaný v semenníkoch (Trupp,M., et al., J. Celí Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, H.L. et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996); Suvanto, P., et al., European Journal of Neuroscience 8, 816-822 (1996), kde je však jeho funkcia doposiaľ neznáma.Glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) is a potent factor supporting the survival of various neuronal cells, regulating renal differentiation (Lin, LF, et al., Science 260, 1130-1132 (1993); Tomac, A., et al., Nature 373, 335-339 (1995), Winkler, C., et al., J. Neurosci., 16, 7206-7215 (1996), Oppenheim, RW, et al., Nature 373, 344-346 (1995); Nguyen, QT, et al., Science 279, 1725-1729 (1998); Trupp, M., et al., J. Cell Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, HL, et al., Mech Dev. 54, 95-105 (1996); Schuchardt, A., et al., Nature 367, 380-383 (1994); Pichel, JG, et al., Nature 382, 73-75 (1996), and is expressed in the testes (Trupp, M., et al., J. Cell Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, HL et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996); Suvanto , P., et al., European Journal of Neuroscience 8, 816-822 (1996), but its function is still unknown.

GDNF, odlišný člen superrodiny transformačneho rastového faktora β (TGF-β) (Lin, L. F., et al., Science 260, 1130-1132 (1993)) je účinným faktorom podporujúcim prežívanie pre dopaminergné neuróny v substantia nigra, a pre niektoré iné skupiny neurónov v centrálnom a periférnom nervovom systé13 ·· ·· ·· · ·· • · · · · ·· • ··· · · · · ·· • · · · · · ···· ·· · ··· ····· • · · · · · ·· ·· me (Lin, L. F., et al., Science 260, 1130-1132 (1993); Tomac, A., et al., Náture 373, 335-339 (1993); Winkler, C., et al., J. Neurosci. 16, 7206-7215 (1996), Oppenheim, R. W., et al., Náture 373, 344-346 (1995), Nguyen, Q. T., et al., Science 279, 1725-1729 (1998); Trupp, M., et al., J. Celí Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, H. L., et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996); Schuchardt, A., et al., Náture 367, 380-383 (1994); PicheI, J. G., et al., Náture 382, 73-75 (1996)). GNDF tiež účinkuje ako signálna molekula pri uretrálnom vetvení počas morfogenézy obličky (Schuchardt, A., et al., Náture 367, 380-383 (1994); PicheI, J. G. , et al., Náture 382, 73-75 (1996)). Je syntetizovaný niekoľkými neuronálnymi a neneuronálnymi embryonálnymi orgánmi, vrátane embryonálnych a postnatálnych semenníkov (Trupp, M., et al., J. Celí Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, H. L., et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996); Suvanto, P., et al., European Journal of Neuroscience 8, 816-822 (1996)). Medzi signalizačné receptorové komplexy pre GDNF patrí Ret receptorová tyrozín kináza (Durbec, P., et al., Náture 381, 789-793 (1996); Trupp, M., et al., Náture 38J., 785-789 (1996)) a ko-receptor viazaný na glykozylfosfatidylinozitol, receptor a:s GDNF rodiny (GFRal-4) (Jing, S., et al. , Celí 85, 9-10 (1996); Jing, S. Q., et al., J. Biol. Chem. 272, 33111-33117 (1997); Enokido, Y., et al., Curr. Biol. 18, 1019-1022 (1998)).GDNF, a distinct member of the transforming growth factor β (TGF-β) superfamily (Lin, LF, et al., Science 260, 1130-1132 (1993)), is an effective survival promoting factor for dopaminergic neurons in the substantia nigra, and for some other groups of neurons in the central and peripheral nervous systems13 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Lin, LF, et al., Science 260: 1130-1132 (1993); Tomac, A., et al., Nature 373, 335-339 (1993); Winkler, C., et al., J. Neurosci., 16, 7206-7215 (1996), Oppenheim, RW, et al., Nature 373, 344-346 (1995), Nguyen, QT, et al. Science 279, 1725-1729 (1998), Trupp, M., et al., J. Cell Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, HL, et al., Mech. Dev. 105 (1996); Schuchardt, A., et al., Nature 367, 380-383 (1994); PicheI, JG, et al., Nature 382, 73-75 (1996)). GNDF also acts as a signaling molecule in urethral branching during kidney morphogenesis (Schuchardt, A., et al., Nature 367, 380-383 (1994); PicheI, JG, et al., Nature 382, 73-75 (1996)) . It is synthesized by several neuronal and non-neuronal embryonic organs, including embryonic and postnatal testes (Trupp, M., et al., J. Cell Biol. 130, 137-148 (1995); Hellmich, HL, et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996), Suvanto, P., et al., European Journal of Neuroscience 8, 816-822 (1996)). Signaling receptor complexes for GDNF include Ret receptor tyrosine kinase (Durbec, P., et al., Nature 381, 789-793 (1996); Trupp, M., et al., Nature 38J., 785-789 (1996) ) and a glycosylphosphatidylinositol-linked co-receptor, the?: GDNF family receptor (GFRal-4) (Jing, S., et al., Cell 85, 9-10 (1996); Jing, SQ, et al., J. Biol Chem 272: 33111-33117 (1997), Enokido Y, et al., Curr Biol 18, 1019-1022 (1998)).

GDNF-, GFRal a Ret-nulové myši vykazujú značne podobné fenotypy s absenciou alebo hypopláziou obličiek a závažnými defektmi enterálnej inervácie (Schuchardt, A., et al., Náture 367, 380-383 (1994); PicheI, J. G., et al., Náture 382, 73-75 (1996)). Pretože tieto myši umierajú počas niekoľkých dní po narodení, nemôže byť u týchto mutantných myší analyzovaná spermatogenéza.GDNF-, GFRal, and Ret-null mice show markedly similar phenotypes with the absence or hypoplasia of the kidneys and severe enteric innervation defects (Schuchardt, A., et al., Nature 367, 380-383 (1994); PicheI, JG, et al. Nature 382, 73-75 (1996)). Since these mice die within a few days of birth, spermatogenesis cannot be analyzed in these mutant mice.

Na zistenie úlohy GDNF v spermatogenéze vynálezcovia študovali transgénne myši s cielenou nadmernou expresiou GDNF v testikulárnych zárodočných bunkách. Transgénne samce boli neplodné a bolo u nich zistené včasné zastavenie diferenciácie spermatogénnych buniek, spermatogónií typu A. Tieto bunky vytvárali zhluky v semenných kanálikoch, čo vo svojom dôsledku viedlo k atrofii semenníkov. Získané dáta ukazujú novú funkciu GDNF ako parakrinného inhibičného signálu počas včasnej fázy spermatogenézy.To investigate the role of GDNF in spermatogenesis, the inventors studied transgenic mice targeting GDNF overexpression in testicular germ cells. The transgenic males were infertile and were found to stop early differentiation of spermatogenic cells, spermatogonies of type A. These cells formed clumps in the seminal canals, resulting in testicular atrophy. The data obtained show a new function of GDNF as a paracrine inhibitory signal during the early phase of spermatogenesis.

·· ·· ·· · ·· • · · ··· · · · • ··· · · · · · · • · · · · · ···· · · · • · · ··· ·· ···· ·· ·· · ·· ················································· ··· ·· ·· · ·· ·

U normálnych myší sa predpokladá, že GDNF reguluje zásobu spermatogónií tak, že sú postupne diferencované na spermie. Tieto neplodné transgénne myši slúžia ako model pre samčiu neplodnosť so spermatogénnym deficitom. Aktivácia GDNF signálnej kaskády nám poskytuje prostriedky pre vývoj antikoncepcie pre mužov. Efekty GDNF na spermatogenézu by mali byť vzaté do úvahy vtedy, keď sú molekuly podobné GDNF používané v klinických štúdiách na liečbu neurodegeneratívnych ochorení, ako je Parkinsonova choroba.In normal mice, GDNF is thought to regulate the spermatogonia stock so that they are progressively differentiated into spermatozoa. These infertile transgenic mice serve as a model for male infertility with spermatogenic deficiency. Activating the GDNF signaling cascade provides us with the means to develop contraception for men. The effects of GDNF on spermatogenesis should be considered when GDNF-like molecules are used in clinical studies to treat neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease.

Pri štúdiu transgénnych myší nadmerne exprimujúcich ľudský GDNF pod kontrolou ľudského promótora pre translačný elongačný faktor 1 (EF-1) (Mizushima, S, and Nagata, S., Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)), ktorý lokalizuje expresiu transgénu špecificky do testikulárnych zárodočných buniek (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)), bola zistená nová funkcia pre GDNF. Porucha spermatogenézy v transgénnych semenníkoch, spôsobená nadmernou expresiou GDNF, naznačuje, že GDNF pôsobí ako lokálny inhibičný signál pri diferenciácii spermatogónií. Postupná degenerácia zárodočných buniek a hyperplázia Leydigových buniek u transgénnych myší sú jasne sekundárne vzhľadom k deficitu spermatogenézy, pretože Sertoliho bunky eliminujú slabo diferencované a abnormálne zárodočné bunky a spolupráca medzi rôznymi typmi buniek je narušená. Preto poskytuje cielená expresia GDNF v semenníkoch nový zvierací model pre samčiu neplodnosť. Aktivácia GDNF signálnej kaskády GDNF, agonistami Ret alebo ďalšími substrátmi môže byť prostriedkom na zabránenie produkcie spermií u mužov a môže byť základom pre vývoj mužskej antikoncepcie. Efekty GDNF na spermatogenézu by mali byť vzaté do úvahy vtedy, keď sú molekuly podobné GDNF navrhované a používané v klinických štúdiách na liečbu neurodegeneratívnych ochorení, ako je Parkinsonova choroba.In the study of transgenic mice overexpressing human GDNF under the control of the human translational elongation factor 1 (EF-1) promoter (Mizushima, S and Nagata, S., Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)), which localizes transgene expression specifically into testicular germ cells (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)), a new function for GDNF was found. Impaired spermatogenesis in transgenic testes, caused by overexpression of GDNF, suggests that GDNF acts as a local inhibitory signal in spermatogonia differentiation. Progressive germ cell degeneration and Leydig cell hyperplasia in transgenic mice are clearly secondary to spermatogenesis deficiency, since Sertoli cells eliminate poorly differentiated and abnormal germ cells, and cooperation between different cell types is disrupted. Therefore, targeted expression of GDNF in testes provides a new animal model for male infertility. Activation of the GDNF signaling cascade by GDNF, Ret agonists or other substrates may be a means of preventing sperm production in men and may be the basis for the development of male contraception. The effects of GDNF on spermatogenesis should be considered when GDNF-like molecules are designed and used in clinical trials to treat neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease.

Pre štúdium funkcie GDNF v semenníkoch pripravili vynálezcovia transgénne myši nadmerne exprimujúce ľudský GDNF pod kontrolou ľudského promótora pre translačný elongačný faktor 1 (EF-1) (Mizushima, S, and Nagata, S., Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)), ktorý lokalizuje expresiu transgénu špecificky do testikulárnych zárodočných buniek (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)). Tiež môžu byť použité iné promótory lokalizujú15To study the function of GDNF in the testes, the inventors prepared transgenic mice overexpressing human GDNF under the control of the human translational elongation factor 1 (EF-1) promoter (Mizushima, S and Nagata, S., Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)) , which localizes the expression of the transgene specifically to testicular germ cells (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)). Other localized promoters may also be used15

·· · · ·· · · • · • · ·· · · • · • · • · • · • · • · • · • · ··· · · · • · • · • · • · • · • · ···· · ···· · • · • · • · • · • · • · ···· ···· ·· · · ·· · · ·· · · ··· · · ·

ce expresiu transgénu špecificky do testikulárnych zárodočných buniek. Boli analyzované štyri nezávislé zvieratá, dva samce (C10, C12) a dve samice (S6, E19), s počtom kópií transgénu 10, 3, 20 a 4, v príslušnom poradí. Samce C10 a C12 boli neplodné a ďalšia analýza samčieho fenotypu bola uskutočnená na potomstve dvoch samíc S6 a E19. Transgénne myši sa vyvíjali normálne do dospelosti a mali podobný fenotyp. Telesná hmotnosť bola normálna a nemali žiadne defekty v hmotnosti a morfológii parenchýmových orgánov (dáta nie sú uvedené), s výnimkou semenníkov. Po dosiahnutí veku 4 týždňov bola u transgénnych myší pozorovaná redukcia hmotnosti semenníkov v porovnaní s normálnymi kontrolami (tabuľka 1). Všetky transgénne samce v potomstve samíc S6 a E19 boli neplodné. Počas šesťmesačného kontinuálneho kríženia boli transgénne samce umiestňované do boxu s normálnymi FVB a NMRI samicami v 3 až 4 denných intervaloch. Normálne samice kopulovali s transgénnymi samcami s normálnou frekvenciou, ako bolo preukázané prítomnosťou vaginálnych zátok, ale žiadna neotehotnela. Ďalších 20 transgénnych myších samcov v plodnom veku bolo testovaných v krátkom teste kríženia s normálnymi FVB a NMRI samicami. Počas 2 týždňov kontinuálneho kríženia prebehla u približne 200 samíc z oboch kmeňov kopulácia, ale žiadna neotehotnela. Kmeňová závislosť infertilného fenotypu bola vylúčená spätným krížením transgénnych FVB myší s NMRI pozadím. Podobne ako transgénne samce kmene FVB boli samce F1 generácie tiež neplodné.for expression of the transgene specifically into testicular germ cells. Four independent animals, two males (C10, C12) and two females (S6, E19), with a copy number of transgene of 10, 3, 20 and 4, were analyzed, respectively. Male C10 and C12 were infertile and further male phenotype analysis was performed on the progeny of two female S6 and E19. Transgenic mice developed normally into adulthood and had a similar phenotype. Body weight was normal and had no defects in parenchymal organ weight and morphology (data not shown) except for the testes. After reaching 4 weeks of age, a decrease in testicular weight was observed in transgenic mice compared to normal controls (Table 1). All transgenic males in the offspring of S6 and E19 females were infertile. During a six-month continuous crossover, transgenic males were placed in a box with normal FVB and NMRI females at 3-4 daily intervals. Normal females copulated with transgenic males at normal frequency, as evidenced by the presence of vaginal bays, but none became pregnant. A further 20 transgenic male mice of fertile age were tested in a short crossover test with normal FVB and NMRI females. During 2 weeks of continuous cross-linking, approximately 200 females from both strains were coupled, but none became pregnant. Strain dependence of the infertile phenotype was eliminated by backcrossing transgenic FVB mice with NMRI background. Like transgenic male FVB strains, male F1 generations were also infertile.

Bolo preukázané, že histologický nález v semenníkoch od transgénnych myší vo veku 1 týždeň bol normálny. Od veku 2-3 týždne (obr. la, lb) boli pozorované zhluky buniek podobných spermatogóniám typu A, ktoré boli čiastočne odlúčené od bazálnej membrány semenných kanálikov. Tieto bunky podliehali postupnej degenerácii počas nasledujúcich týždňov, takže v desiatom týždni bola prítomná už pokročilá atrofia s prítomnosťou Sertoliho buniek a iba spermatogónií (Obr. Ic-lf). Leydigove bunky, intersticiálne bunky semenníkov, vykazovali progresívnu hyperpláziu od 4 postnatálneho týždňa (obr. ld, If). Občas sa zárodočné bunky mimo zhlukov spermatogónií vyvíjali ďalej na spermatocyty a vzácne na spermatidy, ale ich vývoj sa zastavil po meióze a bunky degenerovali. Zrelé spermie neboli pozorované v semenných kanálikoch ani epididymálnych kanálikoch, hoci žiadna obštrukcia nebola pozorovaná v duc16 ·· ·· ·· • · · • ··· • · · • · · ···· ·· ·· · • ·· • · ·· • · ····· • ·· ·· · ·· · • ··· • ·· • · ·· • ·· ····· túli efferens, ktoré vedú spermie zo semenníkov do nadsemenníkov (obr. Ig, lh).Histological findings in testes from transgenic mice at 1 week of age were shown to be normal. From 2-3 weeks of age (Figs. 1a, 1b), clusters of spermatogonies of type A were observed, which were partially separated from the basement membrane of the seminal canals. These cells were undergoing gradual degeneration over the following weeks, so that by the tenth week already advanced atrophy was present with the presence of Sertoli cells and only spermatogonia (Fig. Ic-1f). Leydig cells, testicular interstitial cells, showed progressive hyperplasia from 4 postnatal week (Fig. 1d, If). Occasionally, germ cells outside spermatogonia clusters developed further into spermatocytes and rarely spermatides, but their development stopped after meiosis and the cells degenerated. Mature semen was not observed in the seminal canal or epididymal canal, although no obstruction was observed in the duc16, but no obstruction was observed in the duc16. · ··· · ····· · · ··· · ··· · · ··· · · · ··· · · · · · ··· · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · Ig, 1h).

Bolo tiež preukázané, že koncentrácie myšieho a ľudského GDNF a mRNA jeho receptora boli zvýšené u transgénnych myší, ako bolo stanovené Northernovou hybridizáciou v normálnych a transgénnych semenníkoch od myší rôzneho veku (obr. 2). V normálnych semenníkoch sú GDNF, Ret a GFRal transkripty exprimované v značnom množstve v dobe narodenia a počas prvého týždňa po narodení (obr. 2a-c). Expresia GDNF mRNA bola značne znížená pred začiatkom puberty (vo veku 2 týždňov) (obr. 2a). Súčasne sa znížili hladiny Ret (obr. 2b) a GFRal (obr. 2c) mRNA, ale boli v semenníkoch dospelých myší stále ešte detegovateľné. Artemin (ART) sa viaže na GFRa3 a tiež signalizuje prostredníctvom Ret.Concentrations of mouse and human GDNF and its receptor mRNA were also shown to be increased in transgenic mice as determined by Northern hybridization in normal and transgenic testes from mice of different ages (Fig. 2). In normal testes, GDNF, Ret and GFRa1 transcripts are expressed in significant amounts at the time of birth and during the first week after birth (Fig. 2a-c). Expression of GDNF mRNA was significantly reduced before the onset of puberty (at 2 weeks of age) (Fig. 2a). At the same time, the levels of Ret (Fig. 2b) and GFRa1 (Fig. 2c) mRNA decreased, but were still detectable in the testes of adult mice. Artemin (ART) binds to GFRα3 and also signals through Ret.

Neurturin (NTN) je molekula príbuzná GDNF, ktorá využíva rovnaký viaczložkový receptorový komplex ako GDNF, ale preferuje GFRa2 (Klein, R.D. et al., Náture 387: 717-721 (1997) ako ko-receptor, čo je homoióg ku GFRal. Ako NTN, tak GFRa2 transkripty sú exprimované v semenníkoch po narodení (Widenfalk, J et al., J. Neurosci. 17: 8506-8519 (1997)), avšak prednostne po puberte. Tretí člen GDNF rodiny, persephin (Milbrandt, J. et al., Neurón 20: 1-20 (1998)), sa viaže na kurací GFRa4 (Enokido, Y. et al., Curr. Biol. 18: 1019-1022 (1998)), ktorého homoióg nebol doposiaľ u cicavcov objavený.Neurturin (NTN) is a GDNF-related molecule that uses the same multi-component receptor complex as GDNF, but prefers GFRα2 (Klein, RD et al., Nature 387: 717-721 (1997) as the co-receptor, which is a homolog to GFRα. Both NTN and GFRα2 transcripts are expressed in the testes after birth (Widenfalk, J et al., J. Neurosci. 17: 8506-8519 (1997)), but preferably after puberty.Third member of the GDNF family, persephin (Milbrandt, J. et. al., Neuron 20: 1-20 (1998)), binds to chicken GFRα4 (Enokido, Y. et al., Curr. Biol. 18: 1019-1022 (1998)), whose homologue has not yet been discovered in mammals.

Northernova hybridizácia so sondou špecifickou pre ľudský GDNF ukázala, že transgén je exprimovaný iba v semenníkoch a nie v iných orgánoch u oboch pohlaví, ako sú vaječníky, penis, mozog, pečeň, obličky, pľúca a koža (dáta nie sú uvedené). Oproti zníženiu hladín GDNF mRNA u normálnych myší zostáva u transgénnych myší expresia GDNF mRNA v semenníkoch vysoká od novorodeneckého veku do dospelosti (obr. 2d). Tiež hladiny Ret a GFRal mRNA zostávajú vysoké v každom analyzovanom veku (obr. 2e, 2f). Imunozrážanie GDNF zo semenníkov od normálnych a transgénnych myší vo veku 3 a 6 týždňov potvrdilo, že hladiny GDNF proteínu sú významne vyššie v transgénnych semenníkoch v porovnaní s normálnymi semenníkmi (obr. 2g).Northern hybridization with a probe specific for human GDNF showed that the transgene is expressed only in the testes and not in other organs in both sexes, such as the ovary, penis, brain, liver, kidney, lung and skin (data not shown). In contrast to the decrease in GDNF mRNA levels in normal mice, transgenic mice remain GDNF mRNA expression in testes high from neonatal to adulthood (Fig. 2d). Also, Ret and GFRα1 mRNA levels remain high at each age analyzed (Fig. 2e, 2f). Immunoprecipitation of GDNF from the testes from normal and transgenic mice at 3 and 6 weeks of age confirmed that GDNF protein levels are significantly higher in the transgenic testes compared to normal testes (Fig. 2g).

·· ·· ·· · «· • · · ··· ··· • ··· · · · · · · • · · · · · ···· β · · ······ ·· ···· ·· ·· · ·· ···································· ··· ·· ·· · ·· ·

Predtým bolo preukázané, že embryonálne Sertoliho bunky a bunkové línie Sertoliho buniek exprimujú GDNF (Trupp.M., et al., J. Celí Biol. 130, 137148 (1995); Hellmich, H.L. et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996)). Pri použití hybridizácie in situ bola GDNF mRNA detegovateľná v normálnych semenných kanálikoch počas prvého týždňa po narodení, ale neskoršie už nie (obr. 3a, 3b) a sonda pre GDNF mRNA bola preukázateľná na Sertoliho bunkách. Transgénne semenníky vykazovali kontinuálnu a vysokú expresiu ľudskej GDNF mRNA na zhlukoch spermatogónií typu A od dvoch týždňov veku do dospelosti (obr. 3c). Ret mRNA bola exprimovaná ako spermatogóniami, tak spermatidami v normálnych semenníkoch (obr. 3d, 3e) a v zhlukoch spermatogónií v transgénnych semenníkoch (obr. 3f). GFRal mRNA bola exprimovaná spermatogóniami, spermatocytmi a guľatými spermatidami v normálnych semenníkoch (obr. 3g, 3h), a tiež intenzívne v zhlukoch spermatogónií v transgénnych semenníkoch (obr. 31). Signalizačný receptorový komplex pre GDNF je teda prítomný v spermatogóniách normálnych i transgénnych myší. U normálnych myší pôsobí GDNF ako parakrinný regulátor spermatogenézy zo Sertoliho buniek, ale u transgénnych myší je táto regulácia narušená kontinuálnou autokrinnou expresiou GDNF zárodočnými bunkami.It has previously been shown that embryonic Sertoli cells and Sertoli cell lines express GDNF (Trupp.M., Et al., J. Cell Biol. 130, 137148 (1995); Hellmich, HL et al., Mech. Dev. 54, 95-105 (1996)). Using in situ hybridization, GDNF mRNA was detectable in normal seminal canals during the first week after birth, but not later (Fig. 3a, 3b), and the probe for GDNF mRNA was detectable on Sertoli cells. Transgenic testes showed continuous and high expression of human GDNF mRNA on spermatogonies of type A from two weeks of age to adulthood (Fig. 3c). Ret mRNA was expressed by both spermatogonia and spermatides in normal testes (Figs. 3d, 3e) and in spermatogonia clusters in transgenic testes (Fig. 3f). GFRα1 mRNA was expressed by spermatogonies, spermatocytes and spermatides in normal testes (Figs. 3g, 3h), and also intensively in spermatogonia clusters in transgenic testes (Fig. 31). Thus, the GDNF signaling receptor complex is present in the spermatogony of both normal and transgenic mice. In normal mice, GDNF acts as a paracrine regulator of spermatogenesis from Sertoli cells, but in transgenic mice this regulation is disrupted by the continuous autocrine expression of GDNF by germ cells.

Spermatogónie sú jedinými proliferujúcimi zárodočnými bunkami v semenníkoch a mitotická aktivita je značne segmentovaná v normálnych semenných kanálikoch (obr. 4a). U transgénnych myší vykazujú spermatogónie značené BrdU abnormálnu distribúciu v semenných kanálikoch, v dôsledku zhlukovania spermatogónií v lúmen semenných kanálikov (obr. 4b). Vzhľadom k vysoko segmentálnemu charakteru proliferácie buniek v normálnych semenníkoch je obťažné porovnávať stupne proliferácie v normálnych a transgénnych semenníkoch. Avšak, vrcholový proliferačný index spermatogónií (jadrá značené BrdU/100 spermatogónií) bol jasne nižší u transgénnych myší v porovnaní s normálnymi: 0,26 ± 0,11 (n = 714) a 0,72 ± 0,14 (n=436 buniek, počítané v proliferačných segmentoch semenných kanálikov), v príslušnom poradí (obr. 4c).Spermatogonies are the only proliferating germ cells in the testes and mitotic activity is extensively segmented in normal seminal canals (Fig. 4a). In transgenic mice, BrdU-labeled spermatogonies exhibit an abnormal distribution in the seminal canals due to the aggregation of spermatogonia in the lumen of the seminal canals (Fig. 4b). Due to the highly segmental nature of cell proliferation in normal testes, it is difficult to compare degrees of proliferation in normal and transgenic testes. However, the peak proliferation index of spermatogonia (nuclei labeled BrdU / 100 spermatogonia) was clearly lower in transgenic mice compared to normal: 0.26 ± 0.11 (n = 714) and 0.72 ± 0.14 (n = 436 cells). , calculated in the proliferative segments of the seminal canals), respectively (Fig. 4c).

Apoptóza bola výrazná v zhlukoch spermatogónií a iných slabo diferencovaných zárodočných buniek z 2.týždňa po narodení, ako bolo preukázané ·· ·· ·· · ·· · ··· ··· ···· • ··· · · · · · · e • · · · · · ···· · · · · ······ ··· ···· ·· ·· · ·· ···Apoptosis was pronounced in clusters of spermatogonies and other poorly differentiated germ cells from the 2nd week after birth, as shown. · · • · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·

TUNEL-značením (obr. 4d, 4e). Veľký počet mŕtvych buniek, z ktorých niektoré boli podobné spermatogóniám typu A, bol zachytený a fagocytárne odstránený Sertoliho bunkami (obr. 4f, 4g). Takto, zvýšená apoptóza vyššia než proliferácia buniek, môže vysvetľovať postupnú testikulárnu atrofiu u myší s nadmernou expresiou GDNF. Na druhej strane, akumulácia spermatogónií u mladých myší je zrejme spôsobená blokom ich diferenciácie a nie vyššou proliferáciou týchto buniek.TUNEL marking (Fig. 4d, 4e). A large number of dead cells, some of which were similar to spermatogonies of type A, were captured and phagocytically removed by Sertoli cells (Figs. 4f, 4g). Thus, increased apoptosis higher than cell proliferation may explain gradual testicular atrophy in mice overexpressing GDNF. On the other hand, the accumulation of spermatogonia in young mice appears to be due to a block of their differentiation and not a higher proliferation of these cells.

Tri samce s nadmernou expresiou GDNF boli sledované počas 5 mesiacov a počas tejto doby neboli pozorované ani makroskopické testikulárne nádory, ani mikroinvazívne nádory. Ďalej sme nepozorovali testikulárne malignity v žiadnej biopsii od mladých myších samcov (n=103), čo ukazuje, že defekt diferenciácie spermatogónií u myší s nadmernou expresiou GDNF nevedie k malignitám zo zárodočných buniek, ale k atrofii semenníkov. Predsa však, myši by mali byť sledované počas dlhšej doby kvôli vylúčeniu akéhokoľvek zvýšenia rizika testikulárnych karcinómov.Three GDNF-overexpressed males were observed for 5 months and neither macroscopic testicular tumors nor microinvasive tumors were observed during this time. Furthermore, we did not observe testicular malignancies in any biopsy from young male mice (n = 103), suggesting that a defect in spermatogonia differentiation in GDNF overexpressed mice does not lead to germ cell malignancies but to testicular atrophy. However, mice should be observed for an extended period of time to avoid any increase in the risk of testicular carcinomas.

Myšie alebo krysie samce sú sterilné za neprítomnosti metabolitu vitamínu A, kyseliny retinovej (RA), ako bolo preukázané pri podávaní potravy neobsahujúcej vitamín A (VAD). Diferenciácia spermatogónií typu A je celkom blokovaná VAD diétou a je obnovená podaním vitamínu A alebo jeho aktívnych metabolitov (Kim, K.H. et al., Molec. Endocrinology 4: 1679-1688, 1990). Hladiny mRNA receptora pre kyselinu retinovú (RARa) a proteínu sa znižujú pri VAD diéte (Akmal, K. et al., Endocrinology 139: 1239-1248, 1998). V súlade s tým sú RARa-deficientné transgénne myši neplodné a vyvíja sa u nich testikulárna atrofía (Lufkin, T. et al., Devel. Biol. 90: 7225-7229, 1993). Preto bola expresia RAR proteínov analyzovaná u normálnych myší a u transgénnych myší s nadmernou expresiou GDNF. Expresia RAR prakticky vymizne v zhlukoch spermatogónií transgénnych myší, ako bolo preukázané nepriamym imunoperoxidázovým farbením s protilátkami k RAR proteínu. Dáta ukazujú, že jedným mechanizmom, ktorým GDNF pôsobí ako negatívny regulátor spermatogónií, je zníženie expresie RAR v spermatogóniách exprimujúcich Ret.Male or rat male animals are sterile in the absence of vitamin A metabolite, retinoic acid (RA), as demonstrated by administration of a vitamin A-free diet (VAD). The differentiation of type A spermatogonias is completely blocked by the VAD diet and is restored by the administration of vitamin A or its active metabolites (Kim, K. H. et al., Molec. Endocrinology 4: 1679-1688, 1990). Retinoic acid receptor (RARα) and protein mRNA levels decrease in the VAD diet (Akmal, K. et al., Endocrinology 139: 1239-1248, 1998). Accordingly, RARα-deficient transgenic mice are infertile and develop testicular atrophy (Lufkin, T. et al., Devel. Biol. 90: 7225-7229, 1993). Therefore, RAR protein expression was analyzed in normal mice and in GDNF overexpressed transgenic mice. Expression of RAR virtually disappears in clusters of spermatogonies of transgenic mice as demonstrated by indirect immunoperoxidase staining with antibodies to the RAR protein. Data show that one mechanism by which GDNF acts as a negative regulator of spermatogonia is to reduce RAR expression in spermatogonies expressing Ret.

Na analyzovanie toho, či môžu iní členovia GDNF rodiny pôsobiť ako negatívne regulátory spermatogenézy, pripravili vynálezcovia transgénne myšiTo analyze whether other GDNF family members can act as negative regulators of spermatogenesis, the inventors prepared transgenic mice

Φ· · • · · • · · · • ···· · · ·· ·· • ··· · • · · · · • · · · ···· ·· • · · ·· · ·· • ·· •· •· ·· · s nadmernou expresiou neurturinu v semenníkoch. Skutočne boli transgénne myši exprimujúce neurturin pod kontrolou promótora pre translačný elongačný faktor la, ktorý lokalizuje expresiu transgénu špecificky do semenníkov, tiež neplodné počas prvých 4 týždňov po puberte, ako bolo zistené v testoch na plodnosť identických s testami uskutočnenými na myšiach s nadmernou expresiou GDNF.Φ · · · · · · Φ With overexpression of neurturin in the testes. Indeed, the transgenic mice expressing neurturin under the control of the translational elongation factor Ia promoter, which locates expression of the transgene specifically in the testes, were also infertile during the first 4 weeks after puberty, as found in fertility tests identical to those performed in mice overexpressing GDNF.

Diferenciácia spermií u cicavcov môže byť rozdelená do troch odlišných fáz, ktoré sú regulované ako lokálnymi bunkovými interakciami, tak hormonálne (Russell, L.D: et al., Histological and Histopathological evaluation of the testes. Clearwater, F.L., Cache River, str. 1-40 (1990)). Prvou fázou spermatogenézy je mitóza, pri ktorej zo spermatogónií vznikajú spermatocyty. Po spermatogoniálnom štádiu pokračuje spermatogenéza bez mitotického delenia. Spermatogónie sa ďalej delia na podtypy, kde medzi spermatogónie typu A patria spermatogénne kmeňové bunky. Druhou fázou je meióza spermatocytov, ktorá vedie ku vzniku haploidných spermatid. Tretia fáza je spermiogénna fáza, v ktorej sa spermatidy menia na spermatozoa, spermie, ktoré sú štrukturálne vybavené tak, aby dosiahli vajíčko a boli schopné oplodnenia. Počas meiózy spermatogónie typu A proliferujú a začínajú sa diferencovať. Predsa však, niektoré z nich zostávajú nediferencované a sú považované za rezervoár kmeňových buniek (Russell, L.D: et al., Histological and Histopathological evaluation of the testes. Clearwater, F.L., Cache River, str. 1-40 (1990)). Presný mechanizmus, ktorým sú kmeňové bunky uchovávané alebo transformované na diferencované spermatogónie nie je známy. Naše Northernove hybridizácie ukázali, že zníženie expresie GDNF prebieha súčasne s iniciáciou diferenciácie spermií u normálnych myší a nadmerná expresia GDNF blokuje diferenciáciu spermatogónií. Preto môže byť lokálna GDNF signalizácia zásadná pre udržovanie spermatogónií v nediferencovanom stave.Sperm differentiation in mammals can be divided into three distinct phases that are regulated both by local cellular interactions and hormonal (Russell, LD: et al., Clearwater, FL, Cache River, pp. 1- 40 (1990)). The first phase of spermatogenesis is mitosis, in which the spermatogonies result in spermatocytes. After the spermatogonial stage, spermatogenesis continues without mitotic division. Spermatogonies are further subdivided into subtypes where spermatogonies of type A include spermatogenic stem cells. The second phase is spermatocyte meiosis, which leads to the formation of haploid spermatids. The third phase is a spermiogenic phase in which spermatides turn into spermatozoa, sperms that are structurally equipped to reach the egg and are capable of fertilization. During meiosis, spermatogonies of type A proliferate and begin to differentiate. However, some of them remain undifferentiated and are considered to be a stem cell reservoir (Russell, L. D. et al., Clearwater, F.L., Cache River, pp. 1-40 (1990)). The exact mechanism by which stem cells are maintained or transformed into differentiated spermatogonia is unknown. Our Northern hybridizations have shown that the reduction of GDNF expression coincides with the initiation of sperm differentiation in normal mice and overexpression of GDNF blocks spermatogonia differentiation. Therefore, local GDNF signaling may be essential to maintain spermatogonies in an undifferentiated state.

Existuje dôkaz, že každý stupeň spermatogenézy vyžaduje parakrinné interakcie medzi somatickými Sertoliho bunkami a zárodočnými bunkami a že tieto interakcie môžu byť sprostredkované rastovými faktormi a ich mediátormi (Bellvé, A. R & Zhang, W. J., Reprod. Fertil. 85, 771-793 (1989); Skinner, M.There is evidence that each stage of spermatogenesis requires paracrine interactions between somatic Sertoli cells and germ cells and that these interactions may be mediated by growth factors and their mediators (Bellvé, A. R & Zhang, WJ, Reprod. Fertil. 85, 771-793 ( Skinner, M. (1989);

K., Endocr. Rev. 12, 45-72 (1991); Pescovitz, 0. H., et al., Trends Endocrinol.K., Endocr. Rev. 12: 45-72 (1991); Pescovitz, A. H., et al., Trends Endocrinol.

·· ·· ·· * ·« · • · · ··· ···· • ··· · · · · · · « • · · · · · ···· · · · · ······ ··· ···· ·· ·· · ·· ······································································ · ··· ···· ·· ·· · ·· ···

Metab. 5, 126-131 (1994); Parvinen, M., et al., J. Celí Biol. 117, 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994); Cancilla, B. & Risbridger, G. P., Biol. Reprod. 58, 1138-4.5 (1998); Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996); Zhao, G. Q., et al., Genes Dev. J.O, 1657-1669 (1996); Zhao, G. Q., et al., Development 125, 1103-1112 (1998). Predsa však, priame dáta týkajú* ce sa medzibunkovej komunikácie medzi testikulárnymi somatickými bunkami a zárodočnými bunkami sú stále slabé. Komunikácia medzi Sertoliho bunkami a zárodočnými bunkami môže zahrnovať veľa molekúl, ako je faktor kmeňových buniek (c-kit ligand), inzulínu podobný rastový faktor-1, tri členy rodiny transformujúceho rastového faktora β (transformujúci rastový faktor β, aktivin a inhibin) a transferin (Pescovitz, 0. H., et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126131 (1994)). Sertoliho bunky secernujú všetky tieto molekuly a zárodočné bunky nesú receptory pre tieto molekuly. Naopak, Sertoliho bunky exprimujú receptory pre ligandy secernované zárodočnými bunkami. Sertoliho bunky napríklad exprimujú p75 receptor pre nervový rastový faktor a receptory pre fibroblastový rastový faktor, ktorých príslušné ligandy sú secernované testikulárnymi zárodočnými bunkami (Pescovitz, O. H., et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126-131 (1994); Parvinen, M., et al., J. Celí Biol. 117, 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994)). Ďalej, Sertoliho bunky tiež interagujú s Leydigovými bunkami. Hlavný hedgehog (Dhh) gén je exprimovaný Sertoliho bunkami a jeho domnelý receptor hlavne Leydigovými bunkami (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). Dhh nulové myši skutočne vykazujú závažné diferenciačné defekty spermatogenézy (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). Nedávno boli kostné morfogenetické proteíny 8a a 8b spolu s ich domnelými receptormi objavené na zárodočných bunkách a inaktivácia týchto ligandov viedla k abnormálnej spermatogenéze a samčej neplodnosti (Zhao, G. Q., et al., Genes Dev. J.O, 1657-1669 (1996); Zhao, G. Q., et al., Development 125, 1103-1112 (1998)). Súčasná prítomnosť týchto rastových faktorov a ich receptorov na zárodočných bunkách ukazuje na autokrinnú reguláciu zárodočných buniek.Metab. 5, 126-131 (1994); Parvinen, M., et al., J. Cell Biol. 117: 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994); Cancilla, B. & Risbridger, G. P., Biol. Reprod. 58, 1138-4.5 (1998); Bitgood, M.J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996); Zhao, G. Q., et al., Genes Dev. J. O., 1657-1669 (1996); Zhao, G. Q., et al., Development 125: 1103-1112 (1998). However, direct data on intercellular communication between testicular somatic cells and germ cells is still weak. Communication between Sertoli cells and germ cells can include many molecules such as stem cell factor (c-kit ligand), insulin-like growth factor-1, three members of the transforming growth factor β family (transforming growth factor β, activin and inhibin) and transferrin (Pescovitz, A. H., et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126131 (1994)). Sertoli cells secrete all of these molecules and the germ cells carry receptors for these molecules. In contrast, Sertoli cells express germ cell secreted receptors. For example, Sertoli cells express the p75 nerve growth factor receptor and fibroblast growth factor receptors whose respective ligands are secreted by testicular germ cells (Pescovitz, OH, et al., Trends Endocrinol. Metab. 5, 126-131 (1994); Parvinen, M., et al., J. Cell Biol., 117, 629-41 (1992); Djakiew, D., et al., Biol. Reprod. 51, 214-21 (1994)). Further, Sertoli cells also interact with Leydig cells. The major hedgehog (Dhh) gene is expressed by Sertoli cells and its putative receptor mainly by Leydig cells (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). Indeed, Dhh null mice show severe differentiation defects in spermatogenesis (Bitgood, M. J., et al., Curr. Biol. 6, 298-304 (1996)). Recently, bone morphogenetic proteins 8a and 8b, together with their putative receptors, have been discovered on germ cells and inactivation of these ligands has led to abnormal spermatogenesis and male infertility (Zhao, GQ, et al., Genes Dev. JO, 1657-1669 (1996); Zhao) , GQ, et al., Development 125: 1103-1112 (1998)). The simultaneous presence of these growth factors and their germ cell receptors indicates autocrine regulation of germ cells.

Naše pokusy ukazujú novú funkciu GDNF. Porucha spermatogenézy v transgénnych semenníkoch, spôsobená nadmernou expresiou GDNF, naznačuje, že GDNF pôsobí ako lokálny inhibičný signál pri diferenciácii spermatogónií.Our experiments show a new GDNF function. Impaired spermatogenesis in transgenic testes, caused by overexpression of GDNF, suggests that GDNF acts as a local inhibitory signal in spermatogonia differentiation.

·· ·· ·· · ·· • · · · · ·« • ··· · · · · ·· • · · · · · ···· · ·· ······ ·· ··· ·· ·· · ································································· ·· ·· · ··

Postupná testikulárna atrofia a hyperplázia Leydigových buniek u transgénnych myší sú jasne sekundárne vzhľadom k deficitu spermatogenézy. Preto poskytuje cielené vloženie GDNF do semenníkov nový zvierací model pre samčiu neplodnosť. Aktivácia GDNF signalizačnej kaskády GDNF, agonistami Ret alebo ďalšími substrátmi môže byť prostriedkom na zabránenie produkcie spermií u mužov a môže byť základom pre vývoj mužskej antikoncepcie. Efekty GDNF na spermatogenézu by mali byť vzaté do úvahy vtedy, keď sú molekuly podobné GDNF navrhované a používané v klinických štúdiách na liečbu neurodegeneratívnych ochorení, ako je Parkinsonova choroba.Progressive testicular atrophy and hyperplasia of Leydig cells in transgenic mice are clearly secondary to spermatogenesis deficiency. Therefore, targeted insertion of GDNF into the testes provides a new animal model for male infertility. Activation of the GDNF signaling cascade by GDNF, Ret agonists or other substrates may be a means of preventing sperm production in men and may be the basis for the development of male contraception. The effects of GDNF on spermatogenesis should be considered when GDNF-like molecules are designed and used in clinical trials to treat neurodegenerative diseases such as Parkinson's disease.

Vynález je podrobnejšie opísaný v nasledujúcich príkladoch, ktoré opisujú materiály a metódy použité na prípravu transgénnych myší a pokusy použité na demonštráciu efektu GDNF na zvieracom modeli. Uvedené príklady nijako neobmedzujú rozsah predkladaného vynálezu. Odborníkom v odbore budú z výsledkov nasledujúcich príkladov zrejmé rôzne ďalšie uskutočnenia.The invention is described in more detail in the following examples which describe the materials and methods used to prepare transgenic mice and the experiments used to demonstrate the effect of GDNF in an animal model. The examples are not intended to limit the scope of the present invention. Various other embodiments will be apparent to those skilled in the art from the results of the following examples.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Metódytechniques

Konštrukcia GDNF transgénu a príprava transgénnych myšíConstruction of GDNF Transgene and Preparation of Transgenic Mice

Ľudská GDNF cDNA bola klonovaná do pEF-BOS vektora s EFlapromótorom (Migushima, S. and Nagata, S. Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)) pomocou náhrady Xbal-Xbal pôvodného fragmentu celou kódujúcou sekvenciou ľudskej GDNF cDNA (GenBank prírastkové číslo L15306). Správnosť expresného konštruktu bola potvrdená sekvenovaním. Správna expresia GDNF proteínu pomocou konštruktu bola potvrdená transfekciou Cos buniek, po ktorej nasledovalo imunozrážanie GDNF z lyzátu a supernatantu kultúry. Transgénne myši boli pripravené mikroinjekciou 2,7 kb Pvul-HindlII fragmentu GDNF cDNA konštruktu do projadra novo fertilizovaných FVB inbredných myších vajíčok, s použitím spôsobu opísaného skoršie (Hogan, B. et al., Manipulating the Mouse Embryo, Cold Spring Harbor, NY, Cold Spring Harbor Laboratory Press (1994)). Transgénne myši boli identifikované Southernovou hybri22 • t ·· ·· ··· • · · · · ·· • ··· · · · · ·· • · · · · ······· · • 9 · · · · «· ··· 99 99 999 dizáciou s ľudskou GDNF cDNA a potomstvo transgénnych myší PCR z koncovej DNA. Priméry pre ľudský GDNF boli z exónu 1 (5'-TGT CGT GGC TGT CTG CCT GGT GC-31) a exónu 2 (5'-AAG GCG ATG GGT CTG CAA CAT GCC-31).Human GDNF cDNA was cloned into pEF-BOS vector with EFlapromotor (Migushima, S. and Nagata, S. Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)) by replacing the XbaI-XbaI original fragment with the entire coding sequence of human GDNF cDNA (GenBank accession number L15306). The correctness of the expression construct was confirmed by sequencing. Correct expression of the GDNF protein by the construct was confirmed by transfection of Cos cells followed by immunoprecipitation of GDNF from the lysate and culture supernatant. Transgenic mice were prepared by microinjection of a 2.7 kb Pvul-HindIII fragment of the GDNF cDNA construct into a projector of newly fertilized FVB inbred mouse eggs, using the method described earlier (Hogan, B. et al., Manipulating the Mouse Embryo, Cold Spring Harbor, NY). Cold Spring Harbor Laboratory Press (1994). Transgenic mice have been identified by Southern Hybris22. 9 9 9 9 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 99 99 999 by design with human GDNF cDNA and progeny transgenic mouse PCR from terminal DNA. Primers for human GDNF were from exon 1 (5'-TGT CGT GGC TGT CTG CCT GGT GC-3 1 ) and exon 2 (5'-AAG GCG ATG GGT CTG CAA CAT GCC-3 1 ).

Histológia, proliferácia buniek a apoptóza. Na histologické vyšetrenie boli čerstvo odstránené semenníky a nadsemenníky fixované v Bouinovom fixačnom prostriedku alebo v 4% PFA počas 2-24 hodín, podľa veľkosti, ďalej boli spracované parafínom, boli pripravené 7 pm rezy a tieto rezy boli farbené hematoxylínom/eozínom. Na test proliferácie buniek bola myšiam injekčné intraperitoneálne podaná zmes BrdU a 5-fluór-2-deoxyuridínu (FrdU) (Amersham) v koncentrácii 10 mg/kg v PBS. Po 2 hodinách boli myši usmrtené zlomením väzu, bola uskutočnená pitva, boli odstránené semenníky a tie boli fixované v Bouinovom fixačnom prostriedku. Semenníky boli spracované parafínom, boli pripravené 7 pm rezy, ktoré boli deparafinizované. Inkorporácia BrdU bola detegovaná nepriamou imunofluorescenciou s monoklonálnymi protilátkami k brómdeoxyuridíriu (Amersham) a kozej anti-myšej IgG protilátky konjugovanej na rodamín (Jackson). Apoptotické bunky boli detegované v deparafinizovaných rezoch pomocou Apoptag kitu na detekciu bunkovej smrti in situ (Oncor) podľa návodu výrobcu.Histology, cell proliferation and apoptosis. For histological examination, freshly removed testes and epididymis were fixed in Bouin's fixative or 4% PFA for 2-24 hours, depending on size, paraffin treated, 7 µm sections prepared and stained with hematoxylin / eosin. For the cell proliferation assay, mice were injected intraperitoneally with a mixture of BrdU and 5-fluoro-2-deoxyuridine (FrdU) (Amersham) at a concentration of 10 mg / kg in PBS. After 2 hours, the mice were sacrificed by breaking the ligament, necropsied, the testes were removed and fixed in Bouin's fixative. The testes were paraffin treated, 7 µm sections were prepared and deparaffinized. BrdU incorporation was detected by indirect immunofluorescence with monoclonal antibodies to bromodeoxyuridinium (Amersham) and goat anti-mouse IgG antibody conjugated to rhodamine (Jackson). Apoptotic cells were detected in deparaffinized sections using the Apoptag in situ cell death detection kit (Oncor) according to the manufacturer's instructions.

Živé bunky. Semenné kanáliky boli rozrezané a rozdrvené na podložných sklíčkach s PBS pufrom. Počítačová analýza buniek v semenných kanálikoch bola uskutočnená spôsobom podľa Parvinen, M. et al., Histochem. and Biol. 108: 77-81 (1997)).Living cells. Seed channels were sectioned and crushed on slides with PBS buffer. Computer analysis of the cells in the seminal canals was performed according to the method of Parvinen, M. et al., Histochem. and Biol. 108: 77-81 (1997)).

Northernova hybridizácia. Celková RNA z rôznych tkanív bola izolovaná s použitím TRIZOL Reagent kitu (Life Technology) podľa návodu výrobcu a v každej dráhe sa použilo 30 g celkovej RNA. Northernov prenos bol uskutočnený postupom podľa Maniatisa (Sambrook, J. et al., T. Molecular Cloning: ANorthern hybridization. Total RNA from various tissues was isolated using the TRIZOL Reagent Kit (Life Technology) according to the manufacturer's instructions, and 30 g of total RNA was used in each lane. Northern transfer was performed according to the Maniatis procedure (Sambrook, J. et al., T. Molecular Cloning: A).

Laboratory Manual, 2. vydanie, Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989, str.Laboratory Manual, 2nd Edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989, p.

7.43-7.50). cDNA sondy (rovnaké ako v hybridizácii in situ, viď ďalej) boli značené [32P]dCTP. Filtre boli exponované na FujiBAS fosfoimager.7:43 to 7:50). cDNA probes (same as in situ hybridization, see below) were labeled with [ 32 P] dCTP. The filters were exposed to a FujiBAS phosphoimager.

·· · ·· ·· • · · • ··· • · · · • · · ···· ·· • · · • · · · • · ···· · • · · ·· e·····························

Imunozrážanie a Westernov prenos s anti-GDNF protilátkou. Čerstvo odobrané semenníky sa homogenizovali a uskutočnila sa lýza buniek v lyzačnom pufri s vysokým obsahom solí (300 mg proteínu/ml; lyzačný pufer s vysokým obsahom solí: IM NaCl, 100 mM Tris Hcl, pH 8, 2% BSA, 4 mM EDTA, 0,2% Triton X-100, 2 mM PMSF, 1 mM ortovanadatan sodný a 1 tabl./ΙΟ ml zmesi proteázových inhibítorov (Complete, Mini EDTA, Boehringer Mannheim). Lyzáty boli imunozrážané polyklonálnou protilátkou k ľudskému rekombinantnému GDNF peptidu, ktorý skrížené reaguje s myším GDNF (R and D Systems) a proteín A sefarózou. Imunozrazeniny sa spracovali na 20% SDSPAGE a preniesli sa na Hybond ECL nitrocelulózovej membrány (Amersham Life Scieces). Membrány sa blokovali 5% hovädzím sérovým albumínom a imunovyzrážaný GDNF bol detegovaný polyklonálnou anti-GDNF protilátkou (Šanta Cruz Biotechnology) pri teplote okolia počas 2 hodín. Detekcia bola uskutočnená s použitím anti-králičej sekundárnej protilátky konjugovanej na chrenovú peroxidázu (Sigma) a ECL chemiluminiscenciou (Amersham), podľa návodu výrobcu.Immunoprecipitation and Western blotting with anti-GDNF antibody. Freshly collected testes were homogenized and the cells were lysed in high salt lysis buffer (300 mg protein / ml; high salt lysis buffer: IM NaCl, 100 mM Tris Hcl, pH 8, 2% BSA, 4 mM EDTA, 0.2% Triton X-100, 2 mM PMSF, 1 mM sodium orthovanadate and 1 tablet / ml protease inhibitor mixture (Complete, Mini EDTA, Boehringer Mannheim) The lysates were immunoprecipitated with a polyclonal antibody to human recombinant GDNF peptide that crosses reacts with mouse GDNF (R and D Systems) and protein A sepharose .. Immunoprecipitates were processed on 20% SDSPAGE and transferred to Hybond ECL nitrocellulose membrane (Amersham Life Scieces) .Membranes blocked with 5% bovine serum albumin and immunoprecipitated GDNF with anti-GDNF antibody (Santana Cruz Biotechnology) at ambient temperature for 2 hours Detection was performed using an anti-rabbit secondary antibody conjugated to horseradish peroxidase (Sigma) and ECL chemiluminescence (Amersham), according to the manufacturer's instructions.

Hybridizácia in situ. Hybridizácia in situ bola uskutočnená opísaným spôsobom (Wilkinson, D. and Green, P. In situ hybridization and the threedimensional reconstruction of seriál sections. V: Postimplantation Mammalian Embryos. A Practical Approach (ed. A. Copp and D. Cocroft), str. 155-171, Oxford University Press, London (1990)). cRNA sondy v smere a proti smeru sekvencie (myší GDNF 328 bp z exónu 3, ľudský GDNF 513 bp z exónu 1 a exónu 2, myší Ret 714 bp z 3 konca, myší GFRal 777 bp) boli syntetizované s použitím vhodných RNA polymeráz a 35S-značeného UTP. Hybridizačná teplota bola 52 °C a autorádiografické membrány boli exponované pri 4 °C počas 2-4 týždňov. Membrány boli fotografované CCR kamerou napojenou na počítač. Vo PhotoShop grafickom programe boli tmavé plochy obrazov invertované, artificiálne nafarbené na červeno a kombinované so svetlými plochami na zobrazeniach.In situ hybridization. In situ hybridization was performed as described (Wilkinson, D. and Green, P. In situ hybridization and threedimensional reconstruction of serial sections. In: Postimplantation Mammalian Embryos. A Practical Approach (ed. A. Copp and D. Cocroft), p. 155-171, Oxford University Press, London (1990)). Upstream and upstream cRNA probes (mouse GDNF 328 bp from exon 3, human GDNF 513 bp from exon 1 and exon 2, mouse Ret 714 bp from 3 end, mouse GFRal 777 bp) were synthesized using the appropriate RNA polymerases and 35 S-labeled UTP. The hybridization temperature was 52 ° C and the autoradiographic membranes were exposed at 4 ° C for 2-4 weeks. The membranes were photographed with a CCR camera connected to a computer. In the PhotoShop graphics program, dark areas of images were inverted, artificially colored red, and combined with light areas of images.

·· · • ··· · · · · · · · • · · · · · ···· · · · · • · · ··· ··· ···· ·· ·· · ·· ·························································· ·

Príklad 1Example 1

Príprava transgénnych myšíPreparation of transgenic mice

V príklade je študovaná lokalizovaná expresia GDNF pod kontrolou promótora translačného elongačného faktora 1 v semenníkoch a úloha GDNF v semenníkoch. Celý kódujúci región ľudskej GDNF (hGDNF) cDNA bol klonovaný do pEF-BOS vektora pomocou nahradenia Xbal-Xbal fragmentu hGDNF cDNA (Migushima, S. and Nagata, S. Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)).In the example, localized expression of GDNF under the control of the translational elongation factor 1 promoter in the testes and the role of GDNF in the testes are studied. The entire coding region of the human GDNF (hGDNF) cDNA was cloned into the pEF-BOS vector by replacing the XbaI-XbaI fragment of the hGDNF cDNA (Migushima, S. and Nagata, S. Nucleic Acids Res. 18: 5322 (1990)).

2,7 kb HindlII-EcoRI fragment bol izolovaný z pEF-BOS vektora obsahujúceho promótor EFla (translačného elongačného faktora la) a 0,7 kb Xba-EcoRI fragment obsahujúci poly(A) adenylačný signál. Veľkosť celého kódujúceho regiónu ľudskej GDNF cDNA bola 636 bp. Transgénne myši boli pripravené mikroinjekciou 2,7 kb Pvul-HindlII fragmentu do projadra fertilizovaného myšieho vajíčka. Injekcia bola najprv podaná v kmeni FVB/NIH a potom boli myši pozitívne na transgén krížené s FVB/NIH- a NMRI- kmeňmi myší. Transgénne myši boli identifikované Southernovou hybridizáciou s ľudskou GDNF cDNA a potomstvo transgénnych myší PCR z koncovej DNA (transgén prenášajúci myší kmeň je ďalej nazývaný ako GDNF t-myši). Priméry pre ľudský GDNF boli z exónu 1 (5'-TGT CGT GGC TGT CTG CCT GGT GC-3') a exónu 2 (5'-AAG GCG ATG GGT CTG CAA CAT GCC-3'). Výsledky ukazujú, že GDNF t-myši nesú kódujúci región ľudskej GDNF cDNA a odovzdávajú ho svojmu potomstvu.The 2.7 kb HindIII-EcoRI fragment was isolated from a pEF-BOS vector containing the EF1a (translational elongation factor 1a) promoter and a 0.7 kb Xba-EcoRI fragment containing the poly (A) adenylation signal. The size of the entire coding region of human GDNF cDNA was 636 bp. Transgenic mice were prepared by microinjection of a 2.7 kb Pvul-HindIII fragment into a fertilized mouse egg projector. The injection was first administered in the FVB / NIH strain and then the transgene positive mice were crossed with the FVB / NIH- and NMRI-strains of mice. Transgenic mice were identified by Southern hybridization with human GDNF cDNA and progeny of transgenic mice PCR from terminal DNA (the transgene carrying the mouse strain is hereinafter referred to as GDNF t-mice). The primers for human GDNF were from exon 1 (5'-TGT CGT GGC TGT CTG CCT GGT GC-3 ') and exon 2 (5'-AAG GCG ATG GGT CTG CAA CAT GCC-3'). The results show that GDNF t-mice carry the coding region of human GDNF cDNA and transmit it to their progeny.

Príklad 2Example 2

Expresia transgénu študovaná Northernovou hybridizáciou a RT-PCRTransgene expression studied by Northern hybridization and RT-PCR

Expresia transgénu u myší rôzneho veku (0-13 týždňov) bola študovaná ako Northernovou hybridizáciou, ktorou boli detegované koncentrácie endogénnej a transgénnej GDNF mRNA myší v rôznom veku, tak reverznou transkripciou - polymerázovou reťazovou reakciou (RT-PCR) z RNA zo semenníkov myší, ktorou boli porovnávané úrovne expresie endogénnej GDNF mRNA a ľudskej transgénnej GDNF mRNA u myší. Pre PCR s reverznou transkripciou ·· · bol 1 pg celej RNA kopírovaný reverznou transkripciou v náhodne zahájenej reakcii (20 μΐ) s použitím AMV enzýmu pre reverzné kopírovanie (Finnzymes, Helsinki) podľa návodu výrobcu. 2 μΐ reakčného produktu sa použili ako templát na kopírovanie endogénnej myšej GDNF cDNA alebo transgénnej ľudskej GDNF cDNA.Transgene expression in mice of different ages (0-13 weeks) was studied by Northern hybridization, which detected concentrations of endogenous and transgenic GDNF mRNA mice of different ages, and reverse transcription - polymerase chain reaction (RT-PCR) from RNA from mouse testes, comparing the expression levels of endogenous GDNF mRNA and human transgenic GDNF mRNA in mice. For reverse transcription PCR ·· · 1 µg of total RNA was replicated by reverse transcription in a randomly initiated reaction (20 μΐ) using AMV reverse copying enzyme (Finnzymes, Helsinki) according to the manufacturer's instructions. 2 μΐ of the reaction product was used as a template to copy endogenous mouse GDNF cDNA or transgenic human GDNF cDNA.

Prvý primér (5'GCTGAG/CCAGTGACTCA/CAATATGCC-3*) rozpoznáva ako myšie, tak ľudské GDNF alely a pokrýva intrónový región, aby sa vylúčila genómová kontaminácia. Priméry druhého konca boli selektívne pre endogénny a transgénny GDNF (špecifický myší región GDNF: 5'-TGTTAGCCTTCTACTCCGAGACAG-3') a transgénny primér (región špecifický pre transgénnu GDNF 5'-CACCAGCCTTCTATTTCTGGATAA-3‘). Tieto priméry boli použité za identických podmienok (1 μΜ priméru, 1 mM dNTP a Dynazyme polymeráza (Finnzymes, Helsinki) v ich vlastnom pufri) na kopírovanie fragmentov dĺžky 373 bp z endogénnej a transgénnej GDNF cDNA, ktoré boli reverzne kopírované z RNA zo semenníkov normálnych alebo transgénnych myší. Cyklus bol 30 sekúnd pri 90 °C, 30 sekúnd pri 62 °C a 45 sekúnd pri 72 °C a opakoval sa 20-36-krát po horúcom štarte pri 95 °C počas 2 minút. Kopírovanie sa ukončilo po poslednom cykle 5 minútami pri 72 °C. PCR produkt sa zaviedol do agarózového gélu obsahujúceho etídiumbromid, analyzoval sa pod UV svetlom a fotografoval sa Polaroid kamerou. Northernov prenos na identifikáciu expresie transgénnej hGDNF a endogénnej myšej GDNF mRNA sa uskutočnil s použitím druhovo špecifických GDNF cDNA sond značených [a-32P] a celkovej RNA izolovanej zo semenníkov pomocou TRIzol Reagent kitu (Life Technologies), podľa návodu výrobcu. Sondy boli: myší GDNF (328 bp z exónu 3 (NCB1 GenBank prírastkové č. U37459) a ľudský GDNF (536 bp z exónu 1 a 2 (Lin et al., Science 260: 1130-1132 (1993)). Northernova hybridizácia sa uskutočnila podľa Sambrook, J. et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2. vydanie, Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989, str. 7.43-7.50). V každej vzorke sa použilo 30 μg celkovej RNA. Hybridizačný filter sa umiestnil na doštičku Fuji phosphoimager prístroja a exponoval sa na svetle cez noc a obraz sa snímal pomocou FujiBAS phosphoimager. Aktínová sonda sa použila ako sonda na kontrolu obsahu RNA a hybridizovala na každý filter po hybridizácii GDNF sondy. Výsledky ukázali silnú expresiu GDNF ·· ·· ·· · ·· • · · ··· ·· · • ··· · · · · 99 • · · · · · ···· · 99The first primer (5'GCTGAG / CCAGTGACTCA / CAATATGCC-3 *) recognizes both mouse and human GDNF alleles and covers the intron region to exclude genomic contamination. Second end primers were selective for endogenous and transgenic GDNF (specific mouse GDNF region: 5'-TGTTAGCCTTCTACTCCGAGACAG-3 ') and transgenic primer (transgenic GDNF specific region 5'-CACCAGCCTTCTATTTCTGGATAA-3'). These primers were used under identical conditions (1 μΜ primer, 1 mM dNTP and Dynazyme polymerase (Finnzymes, Helsinki) in their own buffer) to copy 373 bp fragments from endogenous and transgenic GDNF cDNAs that were reverse-copyed from RNA from normal testes or transgenic mice. The cycle was 30 seconds at 90 ° C, 30 seconds at 62 ° C and 45 seconds at 72 ° C, and was repeated 20-36 times after a hot start at 95 ° C for 2 minutes. Copying was completed after the last cycle at 72 ° C for 5 minutes. The PCR product was introduced into an agarose gel containing ethidium bromide, analyzed under UV light and photographed with a Polaroid camera. Northern blotting to identify expression of transgenic hGDNF and endogenous mouse GDNF mRNA was performed using [α- 32 P] -labeled species-specific GDNF cDNA probes and total RNA isolated from the testes using the TRIzol Reagent Kit (Life Technologies) according to the manufacturer's instructions. The probes were: mouse GDNF (328 bp from exon 3 (NCB1 GenBank accession no. U37459)) and human GDNF (536 bp from exon 1 and 2 (Lin et al., Science 260: 1130-1132 (1993)). performed according to Sambrook, J. et al (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2nd edition, Cold Spring Harbor Laboratory Press 1989, pp. 7.43-7.50), 30 µg of total RNA was used in each sample. The Fuji phosphoimager plate was exposed and exposed to light overnight and the image was captured with a FujiBAS phosphoimager.The actin probe was used as an RNA control probe and hybridized to each filter after hybridization of the GDNF probe The results showed strong expression of GDNF ·· ·· ·· 99 99 99 99 99 99 99

9 9 9 9 9 999

9999 99 99 999 9 mRNA v semenníkoch myší v dobe narodenia (obr. 2a), kde táto expresia slabne (znižuje sa) počas prvých týždňov po narodení, najmä vtedy, keď myši dosiahnu pubertu, a je ťažko detegovateľná u dospelých myší. Podľa Northernovej hybridizácie môže byť určené, že v semenníkoch GDNF t-myší vo veku 3 týždne (obr. 2d) je transgénna ľudská GDNF mRNA 5O-5OO-krát hojnejšia než endogénna GDNF mRNA (obr. 2a).9999 99 99 999 9 mRNA in the testes of mice at the time of birth (Fig. 2a), where this expression weakens (decreases) during the first weeks after birth, especially when the mice reach puberty, and is difficult to detect in adult mice. According to Northern hybridization, it can be determined that in the testes of GDNF t-mice at 3 weeks of age (Fig. 2d), the transgenic human GDNF mRNA is 50-500 fold more abundant than the endogenous GDNF mRNA (Fig. 2a).

Príklad 3Example 3

Lokalizácia GDNF do semenníkov pomocou Northernovej hybridizácie a hybridizácie in situLocalization of GDNF into the testes by Northern hybridization and in situ hybridization

V dôsledku prítomnosti promótora elongačneho faktora la nie je GDNF transgén exprimovaný u samcov inde než v semenníkoch (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)), čo bolo analyzované Northernovou hybridizáciou rôznych samčích a samičích tkanív. Na semenníkoch, vaječníkoch a obličkách bola tiež uskutočnená hybridizácia cDNA in situ, spôsobom podľa Wilkinson, D. and Green, P. In situ hybridization and the three-dimensional reconstruction of seriál sections. V: Postimplantation Mammalian Embryos. A Practical Approach (ed. A. Copp and D. Cocroft), str. 155-171, Oxford University Press, London (1990). Sondy boli: myší GDNF-sonda (328 bp), ľudský GDNF-sonda (536 bp), GFRal-sonda (777 bp) a GFRa2-sonda (približne 500 bp). Pri hybridizácii in situ bola teplota pre všetky sondy 52 °C a expozičný čas pri 4 °C bol 1,5-4 týždne. Pre každú sondu boli uskutočnené aspoň 3 rôzne expozície.Due to the presence of the elongation factor 1a promoter, the GDNF transgene is not expressed in males other than the testes (Furuchi, T. et al., Development 122: 1703-1709 (1996)) as analyzed by Northern hybridization of various male and female tissues. In situ hybridization of the cDNA was also performed on the testes, ovaries and kidneys, according to the method of Wilkinson, D. and Green, P. In situ hybridization and the three-dimensional reconstruction of the serial sections. In: Postimplantation Mammalian Embryos. A Practical Approach (edited by A. Copp and D. Cocroft), p. 155-171, Oxford University Press, London (1990). The probes were: mouse GDNF probe (328 bp), human GDNF probe (536 bp), GFRa1 probe (777 bp) and GFRa2 probe (approximately 500 bp). For in situ hybridization, the temperature for all probes was 52 ° C and the exposure time at 4 ° C was 1.5-4 weeks. At least 3 different exposures were performed for each probe.

Výsledky získané pri Northernovej hybridizácii a cRNA hybridizácii in situ ukazujú, že ľudská GDNF sonda hybridizuje len na RNA zo semenníkov, kde je signál pri hybridizácii in situ lokalizovaný na spermatogónie a niektoré včasné spermatocyty (obr. 3).The results obtained with Northern hybridization and in situ hybridization cRNA show that the human GDNF probe hybridizes only to testicular RNA, where the in situ hybridization signal is localized to spermatogonia and some early spermatocytes (Fig. 3).

Tiež bolo preukázané, že ako u transgénnych GDNF t-myší, tak u normálnych myší je GDNF receptor Ret exprimovaný u prebubertálnych myší spermatogóniami a u dospelých myší tiež spermatidami, ale nie diferencovaný• · · mi spermatozoami, a že ko-receptory GFRal a GFRa2 sú exprimované počas spermatpgenézy tiež zárodočnými bunkami (obr. 3).It has also been shown that, in both transgenic GDNF t-mice and normal mice, the GDNF Ret receptor is expressed in prebubertal mice by spermatogonia and in adult mice also by spermatides but not differentiated by spermatozoa and that the GFRα and GFRα2 co-receptors are also expressed by germ cells during spermatogenesis (Fig. 3).

Príklad 4Example 4

Morfológia expresie detegovaná histologickýExpression morphology detected histologically

Morfologické výsledky expresie transgénneho GDNF boli zistené histologickým vyšetrením semenníkov. Tkanivá normálnych a transgénnych myší boli fixované v 4% formaldehyde cez noc, boli spracované parafínom, boli pripravené 7 μιη rezy a tieto rezy boli deparafinizované a farbené hematoxylínom/eozínom.Morphological results of transgenic GDNF expression were determined by histological examination of the testes. Tissues of normal and transgenic mice were fixed in 4% formaldehyde overnight, paraffin treated, 7 µm sections were prepared and these sections were deparaffinized and stained with hematoxylin / eosin.

V histologických vyšetreniach semenníkov od myší vo veku 1-4 týždne bola zistená významná elevácia množstva spermatogónií u samcov GDNF tmyší, ktorá súvisí so skutočnosťou, že nedochádza k diferenciácii na spermatidy a spermatozoa. Podľa histologickej štruktúry mohli byť zhluky buniek v semenných kanálikoch identifikované ako spermatogónie typu A (obr. lb). Po štyroch týždňoch sa počet uvedených zhlukov spermatogónií v semenných kanálikoch znížil a po 11 týždňoch bolo prítomných iba niekoľko spermatogónií. Zrelé a voľné spermatozoa neboli tvorené v žiadnom štádiu a spermie neboli detegované v kanálikoch nadsemenníka.Histological examinations of testes from mice aged 1-4 weeks revealed a significant elevation in the amount of spermatogonia in male GDNF mice, related to the fact that there was no differentiation into spermatides and spermatozoa. According to the histological structure, cell clusters in the seminal canals could be identified as type A spermatogonia (Fig. 1b). After four weeks, the number of said spermatogonia clusters in the seminal canals decreased and only a few spermatogonia were present after 11 weeks. Mature and free spermatozoa were not formed at any stage and sperms were not detected in the epididymal canals.

Príklad 5Example 5

Preukaz schopnosti GDNF spôsobovať neplodnosťDemonstration of GDNF's ability to cause infertility

Pretože môže GDNF brániť vytváraniu spermií, bola študovaná fertilizačná schopnosť myší kmeňa GDNF-t tak, že sa nechali páriť s fertilnými samicami staršími ako 8 týždňov. 20 samcov (starších ako 6 týždňov) sa chovalo spoločne so samicami počas 2 týždňov. Dohromady došlo k 200 páreniam. Ďalej sa tri samce (vo veku od 8 týždňov) chovali počas 1/2 roku so samicami tak, že sa samice menili v 2-3 denných intervaloch. Párenie prebiehalo rovnako ·· ·· ·· · ·· ·· · · · ··· « ··· t · · · · · • · · · · · ···· · · · často ako u normálnych myší. Po párení sa vyšetrovala maternica a vajcovody niektorých samíc s cieľom zistenia prítomnosti spermií.Because GDNF may inhibit sperm production, the fertility of GDNF-t mice was studied by mating with fertile females over 8 weeks of age. 20 males (over 6 weeks of age) were kept with females for 2 weeks. Altogether there were 200 matings. In addition, three males (8 weeks of age) and females were treated for 1/2 year with the females changing at 2-3 daily intervals. The mating was the same as in normal mice. After mating, the uterus and oviducts of some females were examined for sperm.

Výsledky ukázali, že ani jedna samica, ktorá sa párila s transgénnym samcom z GDNF t-myšieho kmeňa, neotehotnela a v ich maternici ani vo vajcovodoch neboli zistené žiadne spermie. Samce nesúce transgén z kmeňa GDNF t-myší sú úplne neplodné a nemôžu splodiť potomstvo.The results showed that neither female mating with the transgenic male of the GDNF t-mouse strain became pregnant and no sperm was detected in their uterus or oviducts. Males carrying the transgene from the GDNF strain of t-mice are completely infertile and cannot produce progeny.

Výsledky sú tiež uvedené na pripojených výkresoch, kde:The results are also shown in the accompanying drawings, where:

Obr. 1 ukazuje testikulárnu morfológiu normálnych (ľavý panel, a, c, e) a transgénnych (pravý panel, b, d, f) myší v troch rôznych štádiách, a normálny (g) a transgénny (h) kanálik nadsemenníka u myší vo veku 8 týždňov, (a a b) vek 3 týždne, (c a d) vek 8 týždňov, (e a f) vek 6 mesiacov. Na obr. d si povšimnite zvyšky zhlukov spermatogónií typu A, ktoré sú hojné u mladých myší (d), a pokročilú atrofiu zárodočných buniek a hyperpláziu Leydigových buniek (hviezdička) v (f). Kanáliky nadsemenníkov od normálnych (g) a transgénnych (h) myší ukazujú chýbanie spermií u transgénnych myší. Mierka je 100 μιη.Fig. 1 shows the testicular morphology of normal (left panel, a, c, e) and transgenic (right panel, b, d, f) mice at three different stages, and the normal (g) and transgenic (h) channel of the epididymis in mice aged 8 weeks, (a and b) age 3 weeks, (c and d) age 8 weeks, (eaf) age 6 months. In FIG. d note the remnants of type A spermatogonia clusters that are abundant in young mice (d) and advanced germ cell atrophy and Leydig cell hyperplasia (asterisk) in (f). Adrenal channels from normal (g) and transgenic (h) mice show sperm deficiency in transgenic mice. The scale is 100 μιη.

Obr. 2. Northernova hybridizácia pre GDNF (a,d), Ret (b,e) a GFRal (c,f) mRNA u normálnych (ľavý panel) a transgénnych myší (pravý panel) rôzneho veku. Sondy pre myšiu GDNF cDNA a ľudskú GDNF cDNA boli použité v a a d, v príslušnom poradí. Hladiny GDNF (a), Ret (b) a GFRal (c) mRNA sú silne znížené po prvom a druhom týždni po narodení. Oproti znižujúcim sa hladinám endogénnej GDNF mRNA u normálnych myší zostávajú hladiny transgénnej GDNF mRNA (d) vysoké do dospelosti. Tiež hladiny Ret (e) a GFRal (f) mRNA sú vysoké u transgénnych myší vo všetkých analyzovaných štádiách, (g). Imunozrážanie GDNF z normálnych (WT) a transgénnych (TG) semenníkov od myší vo veku 3 a 6,5 týždňa. V normálnych semenníkoch nie je GDNF proteín detegovateľný. Napravo je 25 ng rekombinantneho ľudského GDNF proteínu ako kontrola.Fig. 2. Northern hybridization for GDNF (a, d), Ret (b, e) and GFRa1 (c, f) mRNA in normal (left panel) and transgenic mice (right panel) of different ages. Probes for murine GDNF cDNA and human GDNF cDNA were used in a and d, respectively. GDNF (a), Ret (b) and GFRa1 (c) mRNA levels are strongly reduced after the first and second weeks after birth. In contrast to decreasing levels of endogenous GDNF mRNA in normal mice, levels of transgenic GDNF mRNA (d) remain high until maturity. Also, the levels of Ret (e) and GFRal (f) mRNA are high in transgenic mice at all stages analyzed, (g). Immunoprecipitation of GDNF from normal (WT) and transgenic (TG) testes from mice 3 and 6.5 weeks of age. GDNF protein is not detectable in normal testes. On the right is 25 ng of recombinant human GDNF protein as a control.

Obr. 3. Distribúcia GDNF(a,b,c), Ret (d,e,f) a GFRal (g,h,i) transkriptov v semenníkoch normálnych (WT, ľavý a stredný panel) a transgénnych myší (TG, pravý panel) podľa hybridizácie cRNA in situ. V (a,b) sa použil myší GDNF • · cDNA templát a v (c) sa použil ľudský GDNF cDNA templát. Všetky ostatné sondy boli myšie transkripty. Kontroly v smere sekvencie nevykazovali žiadnu vyššiu denzitu oproti pozadiu, (a,d,g) semenníky normálnych 1- až 2týždenných myší, (b,e,h) semenníky normálnych 8-týždenných myší, (c,f,i) semenníky 8-týždenných transgénnych myší. Povšimnite si, že spermatogónie u transgénnych myší kontinuálne exprimujú ľudský GDNF vo vysokých hladinách, ale počet týchto buniek je jasne nižší vo veku 8 týždňov, (d) - vo veku 2 týždňov je expresia Ret lokalizovaná do niektorých spermatogónií v bazálnej vrstve semenných kanálikov (šípky), (g) - tiež GFRal je exprimovaný niektorými spermatogóniami, morfologicky podobnými spermatogóniám exprimujúcim Ret (šípky), (e) - vo veku 8 týždňov je Ret exprimovaný ako niektorými spermatogóniami, tak spermatidami. (h) - distribúcia GFRal mRNA je podobná distribúcii Ret, ale je tiež exprimovaný v značnom množstve na spermatocytoch. U transgénnych myší sú ako Ret ((f), tak GFRal (i) exprimované na zhlukoch spermatogónií. Mierka je 100 pm.Fig. 3. Distribution of GDNF (a, b, c), Ret (d, e, f) and GFRa1 (g, h, i) transcripts in the testes of normal (WT, left and middle panel) and transgenic mice (TG, right panel) by in situ hybridization of cRNA. In (a, b) the mouse GDNF • cDNA template was used and in (c) the human GDNF cDNA template was used. All other probes were mouse transcripts. Sequence controls showed no higher background density, (a, d, g) testes of normal 1- to 2-week-old mice, (b, e, h) testes of normal 8-week-old mice, (c, f, i) testes 8- weekly transgenic mice. Note that spermatogonia in transgenic mice continuously express human GDNF at high levels, but the number of these cells is clearly lower at 8 weeks of age, (d) - at 2 weeks of age, Ret expression is localized to some spermatogonia in the basal layer of seminal canals (g) - also GFRα1 is expressed by some spermatogonia, morphologically similar to spermatogonia expressing Ret (arrows), (e) - at 8 weeks of age, Ret is expressed by some spermatogonia and spermatides. (h) - The distribution of GFRa1 mRNA is similar to that of Ret but is also expressed in large quantities on spermatocytes. In transgenic mice, both Ret ((f) and GFRa1 (i) are expressed on clusters of spermatogonia at 100 µm.

Obr. 4. Bunková proliferácia (a,b,c), apoptóza (d,e) a morfológia živých buniek (f,g) v semenníkoch normálnych (a,d) a transgénnych (b,e,g) myší, (f) ukazuje ako normálne, tak transgénne semenné kanáliky, (a) - v semenníkoch myší vo veku 3 týždne je BrdU značenie buniek v S-fáze detegovateľné iba na periférii normálnych semenných kanálikov. Povšimnite si absenciu značenia v niektorých priečnych rezoch kanálikmi, čo ukazuje segmentálnu distribúciu buniek v S-fáze počas spermatogenézy. (b) - v semenníkoch transgénnych myší vo veku 3 týždne je veľa buniek značených BrdU prítomných v lúmen semenných kanálikov, čo odráža abnormálnu distribúciu spermatogónií (šípka). Segmentálna distribúcia buniek v S-fáze nie je v transgénnych kanálikoch zrejmá, (c) Distribúcia indexov bunkovej proliferácie v normálnych a transgénnych semenníkoch. Počet buniek značených BrdU/100 spermatogónií sa počítal v 100 rezoch normálnymi a transgénnymi semennými kanálikmi. Normálna segmentálna distribúcia buniek značených BrdU je v transgénnych semenníkoch narušená. (d a e) - TUNEL značenie na apoptózu u myší vo veku 4 týždne. Všimnite si zvýšenie značenia v zhlukoch spermatogónií (šípka) (e) v porovnaní s normálnymi (d) semennými kanálikmi. (f) - Preparát nefixovaných semenných kanálikov od normálnych (WT) a transgénnych (TG) myší. Povšimnite si zmeň ·· · šený priemer transgénneho kanálika a zvýšenie množstva Leydigových buniek (šípky) okolo kanálika. (g) - mikroskopické vyšetrenie živých buniek z transgénneho semenného kanálika v nefixovanom rozdrvenom preparáte pri veľkom zväčšení ukázalo veľké množstvo mŕtvych buniek (šípky), z ktorých niektoré vyzerali ako spermatogónie typu A, v Sertoliho bunke (horná šípka). Mierka (a-d) 100 μιη, (e) 200 μιη, (f) 10 μιη.Fig. 4. Cell proliferation (a, b, c), apoptosis (d, e) and living cell morphology (f, g) in testes of normal (a, d) and transgenic (b, e, g) mice, (f) shows both normal and transgenic seminal canals, (a) - in the testes of mice of 3 weeks of age, BrdU S-phase cell labeling is detectable only on the periphery of normal seminal canals. Note the absence of labeling in some cross-sections through the channels, indicating the segmental distribution of S-phase cells during spermatogenesis. (b) - In the testes of transgenic mice at 3 weeks of age, many BrdU-labeled cells are present in the lumen of the seminal canals, reflecting the abnormal distribution of spermatogonia (arrow). The segmental distribution of S-phase cells is not apparent in the transgenic channels. (C) Distribution of cell proliferation indices in normal and transgenic testes. The number of cells labeled with BrdU / 100 spermatogonia was counted in 100 sections by normal and transgenic seminal canals. The normal segmental distribution of BrdU-labeled cells is disrupted in transgenic testes. (d and e) - TUNEL labeling for apoptosis in 4-week-old mice. Note the increase in labeling in clusters of spermatogonia (arrow) (e) compared to normal (d) seminal canals. (f) - Preparation of non-fixed seminal canals from normal (WT) and transgenic (TG) mice. Note the altered diameter of the transgenic duct and the increase in the number of Leydig cells (arrows) around the duct. (g) - microscopic examination of living cells from the transgenic seminal canal in an unfixed crushed preparation at high magnification showed a large number of dead cells (arrows), some of which looked like spermatogonia of type A, in the Sertoli cell (upper arrow). Scale (a-d) 100 μιη, (e) 200 μιη, (f) 10 μιη.

Tabuľka 1: Hmotnosti semenníkov (priemer ± SD) od normálnych a transgénnych myší rôzneho vekuTable 1: Testicular weights (mean ± SD) from normal and transgenic mice of different ages

Vek (týždne) Age (weeks) Normálne (mg) Normal (mg) n n Transgénne (mg) Transgenic (mg) n n 1 1 5,5 ±2,6 5.5 ± 2.6 20 20 4,8 ±2,5 4.8 ± 2.5 20 20 2 2 27,8 ± 6,0 27.8 ± 6.0 20 20 22,7 ± 12 22.7 ± 12 20 20 3 3 50,2 ± 6,5 50.2 ± 6.5 20 20 58,7 ± 8,6 58.7 ± 8.6 20 20 4 4 68,8 ± 8,0 68.8 ± 8.0 10 10 40,3 ± 10,0 40.3 ± 10.0 10 10 5 5 79,9 ± 7,3 79.9 ± 7.3 10 10 30,5 ± 9,3 30.5 ± 9.3 10 10 8 8 102,2 ± 4,6 102.2 ± 4.6 10 10 34,7 ± 8,0 34.7 ± 8.0 8 8 13 13 100,9 ± 6,0 100.9 ± 6.0 10 10 38,3 ± 8,3 38.3 ± 8.3 6 6 24 24 90,0 ± 4,6 90.0 ± 4.6 10 10 43,2 ± 8,9 43.2 ± 8.9 6 6

n = počet semenníkov v každej skupinen = number of testes in each group

Claims (16)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Použitie zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF), ktorými sú neurotrofný faktor odvodený z gliálnej bunkovej línie (GDNF), faktory podobné GDNF alebo iné zlúčeniny a deriváty, ktoré pôsobia ako uvedený GDNF na jeho receptor prenášajúci signál z GDNF, faktorov podobných GDNF alebo zlúčenín alebo ich ko-receptorov, na výrobu prostriedkov pre mužov, ktoré obsahujú GDNF, zlúčeniny príbuzné GDNF alebo zlúčeniny pôsobiace ako GDNF na receptory alebo ko-receptory pre GDNF, v množstve dostatočnom na zabránenie diferenciácie spermií, reguláciu spermatogenézy a na spôsobenie neplodnosti v dôsledku poruchy diferenciácie spermií.Use of compounds related to the glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family, which are glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF), GDNF-like factors or other compounds and derivatives which act as said GDNF on its signal transduction receptor from GDNF, GDNF-like factors or compounds or co-receptors thereof, for the manufacture of a composition for men comprising GDNF, GDNF-related compounds or compounds acting as GDNF on GDNF receptors or co-receptors in an amount sufficient to prevent sperm differentiation, regulation spermatogenesis and infertility due to impaired sperm differentiation. 2. Použitie podľa nároku 1 na výrobu prostriedkov účinných ako mužské antikoncepčné prostriedky, ktoré obsahujú GDNF, zlúčeniny príbuzné GDNF alebo zlúčeniny pôsobiace ako GDNF na receptory alebo koreceptory pre GDNF, v množstve dostatočnom na dosiahnutie toho, aby nebol muž schopný oplodniť ženu.Use according to claim 1 for the manufacture of compositions effective as male contraceptives comprising GDNF, GDNF-related compounds or compounds acting as GDNF at GDNF receptors or co-receptors in an amount sufficient to render the male unable to fertilize the female. 3. Použitie zlúčenín príbuzných s GDNF rodinou na výrobu prostriedkov účinných ako mužské antikoncepčné prostriedky podľa nároku 2, ktoré obsahujú také množstvo GDNF, zlúčeniny príbuznej GDNF alebo zlúčeniny pôsobiacej ako GDNF na receptory alebo ko-receptory pre GDNF, že koncentrácia uvedenej zlúčeniny u muža je 50-5000, lepšie 5O-5ÔO a najlepšie 50-100 násobne vyššia než koncentrácia endogénneho GDNF v semenníkoch muža.Use of GDNF-related compounds for the manufacture of a composition effective as a male contraceptive according to claim 2 comprising an amount of GDNF, a GDNF-related compound or a compound acting as GDNF at GDNF receptors or co-receptors such that the concentration of said compound in man is 50-5000, preferably 50-500, and preferably 50-100 times higher than the concentration of endogenous GDNF in the male testes. 4. Mužské kontraceptívum, vyznačujúce sa tým, že zahrnuje zlúčeniny príbuzné s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej4. A male contraceptive comprising glial cellular neurotrophic factor-related compounds ·· • · • • · · • · • • • · • ··· • · • · • ··· • · ·· · · • • • · ···· • • • · ···· * · • · • · • • • · • • • · • • • • • • • • • · • • • · • • • • • • ·· · · ·· · · • · • · ·· · ·
línie (GDNF), schopné zabraňovať diferenciácii spermií, regulovať spermatogenézu a vyvolať neplodnosť v dôsledku poruchy diferenciácie spermií.lines (GDNF), capable of preventing sperm differentiation, regulating spermatogenesis and inducing infertility due to impaired sperm differentiation.
5. Mužské kontraceptívum podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že zlúčeninou príbuznou s rodinou GDNF je GDNF, faktor podobný GDNF alebo jeho derivát s rovnakým účinkom na receptory alebo ko-receptory GDNF ako GDNF alebo zlúčeniny podobné GDNF.The male contraceptive of claim 4, wherein the GDNF family-related compound is GDNF, a GDNF-like factor or derivative thereof with the same effect on GDNF receptors or co-receptors as GDNF or GDNF-like compounds. 6. Mužské kontraceptívum podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že faktor podobný GDNF je vybraný zo skupiny zahrnujúcej persephin, neurturin a artemin alebo ich deriváty pôsobiace na receptory prenášajúce signály GDNF alebo faktory podobné GDNF alebo ich ko-receptory rovnako ako GDNF alebo faktory podobné GDNF.A male contraceptive according to claim 5, characterized in that the GDNF-like factor is selected from the group consisting of persephine, neurturin and artemin or derivatives thereof acting on GDNF signaling receptors or GDNF-like factors or co-receptors thereof as well as GDNF or similar factors GDNF. 7. Mužské kontraceptívum podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že zlúčeninami príbuznými s rodinou GDNF sú GDNF a jeho deriváty.The male contraceptive of claim 4, wherein the GDNF family-related compounds are GDNF and derivatives thereof. 8. Mužské kontraceptívum podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že zlúčeninami príbuznými s rodinou GDNF je persephin a jeho deriváty.The male contraceptive of claim 4, wherein the GDNF family-related compounds are persephine and derivatives thereof. 9. Mužské kontraceptívum podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že zlúčeninami príbuznými s rodinou GDNF je neurturin a jeho deriváty.The male contraceptive of claim 4, wherein the GDNF family-related compounds are neurturin and derivatives thereof. 10. Mužské kontraceptívum podľa nároku 4, vyznačujúce sa tým, že zlúčeninami príbuznými s rodinou GDNF je artemin a jeho deriváty.The male contraceptive of claim 4, wherein the GDNF family-related compounds are artemin and derivatives thereof. ··· ·· ·· ·· · ·· • · · ··· ·· • ··· · · · · · · • · · · · · ···· · · · ······ ·· ···· ·· ·· · ····· ·· ·· ········································· · ···· ·· ·· · ·· 11. Mužské kontraceptívum podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že receptorom prenášajúcim signály zlúčenín príbuzných s rodinou GDNF je cRet receptorová tyrozín kináza.The male contraceptive of claim 5, wherein the signal transducer receptor of compounds related to the GDNF family is a cRet receptor tyrosine kinase. 12. Mužské kontraceptívum podľa nároku 5, vyznačujúce sa tým, že koreceptory aktivujúce receptor prenášajúci signály zo zlúčenín príbuzných s GDNF rodinou sú receptory a:s pre GDNF rodinu (GFRa).The male contraceptive according to claim 5, wherein the receptor-activating co-receptors transmitting signals from compounds related to the GDNF family are receptors α: for the GDNF family (GFRα). 13. Prostriedok pre mužov, vyznačujúci sa tým, že zahrnuje zlúčeninu príbuznú s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF) v množstve dostatočnom na zabránenie diferenciácie spermií, reguláciu spermatogenézy a na spôsobenie neplodnosti v dôsledku poruchy diferenciácie spermií v kombinácii s farmaceutický prijateľnými nosičmi alebo prísadami použiteľnými pre daný spôsob aplikácie.13. A composition for men comprising a compound related to the glial cell line (GDNF) family of neurotrophic factor (GDNF) in an amount sufficient to prevent sperm differentiation, control of spermatogenesis, and cause infertility due to sperm differentiation disorder in combination with pharmaceutically acceptable carriers or excipients useful for the particular mode of administration. 14. Prostriedok podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že množstvo zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF) v prostriedku spôsobujúcom neschopnosť muža oplodniť ženu je také, že koncentrácia podávanej zlúčeniny u muža je 50-5000násobne vyššia než koncentrácia endogénneho GDNF v semenníkoch muža.The composition of claim 13, wherein the amount of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family related compounds in a composition causing male inability to fertilize a female is such that the concentration of the compound administered in the male is 50-5000 times the concentration endogenous GDNF in male testes. 15. Prostriedok podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že množstvo zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF) v prostriedku spôsobujúcom neschopnosť muža oplodniť ženu je také, že koncentrácia podávanej zlúčeniny u muža je 50-500násobne vyššia než koncentrácia endogénneho GDNF v semenníkoch muža.The composition of claim 13, wherein the amount of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family related compounds in a composition causing male inability to fertilize a female is such that the concentration of the compound administered in the male is 50-500 times the concentration endogenous GDNF in male testes. ·· • · • • ·· • · • • ·· • ··· • · · · • · · · • · ·· • · • · • · · · · • · • · • · · • • • · ···· • • • · ···· ·· · ·· · • · • · • · · • · • · • · · • · • • • · • • ···· ···· • · • · ·· · · ·· · · ··· · · ·
16. Prostriedok podľa nároku 13, vyznačujúci sa tým, že množstvo zlúčenín príbuzných s rodinou neurotrofného faktora odvodeného od gliálnej bunkovej línie (GDNF) v prostriedku spôsobujúcom neschopnosť muža oplodniť ženu je také, že koncentrácia podávanej zlúčeniny u muža je 50-100násobne vyššia než koncentrácia endogénneho GDNF v semenníkoch muža.The composition of claim 13, wherein the amount of glial cell line-derived neurotrophic factor (GDNF) family related compounds in a composition causing male inability to fertilize a female is such that the concentration of male compound administered is 50-100 times higher than the concentration endogenous GDNF in male testes.
SK247-2001A 1998-08-21 1999-08-20 The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives SK2472001A3 (en)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI981793A FI981793A0 (en) 1998-08-21 1998-08-21 Inhibition of sperm differentiation by GDNF
FI990415A FI990415A0 (en) 1999-02-26 1999-02-26 Use of Compounds Related to Glial Cell Line Neurotrophic Factor Family for the Control of Spermatogenesis and Preparation of Male Contraceptives
PCT/FI1999/000687 WO2000010594A1 (en) 1998-08-21 1999-08-20 The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SK2472001A3 true SK2472001A3 (en) 2001-09-11

Family

ID=26160633

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK247-2001A SK2472001A3 (en) 1998-08-21 1999-08-20 The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives

Country Status (14)

Country Link
EP (1) EP1105151A1 (en)
JP (1) JP2002523374A (en)
KR (1) KR20010088793A (en)
CN (1) CN1323218A (en)
AU (1) AU763678B2 (en)
CA (1) CA2338644A1 (en)
EE (1) EE200100103A (en)
HU (1) HUP0103419A3 (en)
IL (1) IL141037A0 (en)
NO (1) NO20010859L (en)
NZ (1) NZ509592A (en)
PL (1) PL346298A1 (en)
SK (1) SK2472001A3 (en)
WO (1) WO2000010594A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL198599B1 (en) * 1998-07-06 2008-07-31 Nsgene As Neublastin neurotrophic factor polypeptides, nucleic acids encoding neublastin polypeptides, and antibodies that bind specifically to neublastin polypeptides as well as methods of making and methods of using the same
FI20000403A0 (en) * 2000-02-22 2000-02-22 Hannu Sariola Use of GDNF family-related compounds for the preparation of testicular cancer treatment products
WO2006028278A1 (en) * 2004-09-09 2006-03-16 Kyoto University Method of in-vitro proliferation of androgenetic line stem cell

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6428977B1 (en) * 1995-12-20 2002-08-06 Curis, Inc. Signalin family of TGFβ signal transduction proteins, and uses related thereto
CA2225913A1 (en) * 1996-03-14 1997-09-18 Washington University Persephin and related growth factors

Also Published As

Publication number Publication date
NZ509592A (en) 2003-01-31
WO2000010594A1 (en) 2000-03-02
CN1323218A (en) 2001-11-21
HUP0103419A3 (en) 2004-06-28
KR20010088793A (en) 2001-09-28
NO20010859D0 (en) 2001-02-20
EE200100103A (en) 2002-06-17
HUP0103419A2 (en) 2002-01-28
PL346298A1 (en) 2002-01-28
AU5375299A (en) 2000-03-14
CA2338644A1 (en) 2000-03-02
AU763678B2 (en) 2003-07-31
IL141037A0 (en) 2002-02-10
EP1105151A1 (en) 2001-06-13
JP2002523374A (en) 2002-07-30
NO20010859L (en) 2001-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nandi et al. The CSF-1 receptor ligands IL-34 and CSF-1 exhibit distinct developmental brain expression patterns and regulate neural progenitor cell maintenance and maturation
Findlay et al. Ovarian physiology: follicle development, oocyte and hormone relationships
Krysko et al. Life and death of female gametes during oogenesis and folliculogenesis
Harris et al. Prolactin and the prolactin receptor: new targets of an old hormone
Prevot et al. Normal female sexual development requires neuregulin–erbB receptor signaling in hypothalamic astrocytes
Palmieri et al. Expression of mouse PDGF-A and PDGF α-receptor genes during pre-and post-implantation development: Evidence for a developmental shift from an autocrine to a paracrine mode of action
Sun et al. TMCO1 is essential for ovarian follicle development by regulating ER Ca2+ store of granulosa cells
US20030153072A1 (en) Compositions and methods of making embryonic stem cells
US6485972B1 (en) WNT signalling in reproductive organs
Taylor et al. Emx2 regulates mammalian reproduction by altering endometrial cell proliferation
Wu et al. Microphthalmia resulting from MSX2-induced apoptosis in the optic vesicle
Lustgarten Guahmich et al. Endothelial deletion of ADAM10, a key regulator of Notch signaling, causes impaired decidualization and reduced fertility in female mice
Narula et al. Smad4 overexpression causes germ cell ablation and leydig cell hyperplasia in transgenic mice
Kreidberg et al. Coordinate action of Wt1 and a modifier gene supports embryonic survival in the oviduct
SK2472001A3 (en) The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives
Fotovati et al. Impaired germ cell development due to compromised cell cycle progression in Skp2-deficient mice
He et al. HOXA10 expression is decreased by testosterone in luteinized granulosa cells in vitro
CZ2001623A3 (en) Use of compounds related to family of neurotrophic factor derived from glial cell line for regulating spermatogenesis and for preparing male contraception
Ghosh et al. Involvement of Pitx2, a homeodomain transcription factor, in hypothyroidism associated reproductive disorders
Wong et al. Growth-differentiation factor-8 (GDF-8) in the uterus: its identification and functional significance in the golden hamster
MXPA01001892A (en) The use of glial cell line-derived neurotrophic factor family-related compounds for regulating spermatogenesis and for preparing male contraceptives
Yokoi et al. High incidence of uterine inversion in mast cell-deficient osteopetrotic mutant mice of mi/mi genotype
Cunha et al. The embryology of the uterus
Mori et al. Loss of ASPM Disrupts Female Folliculogenesis in Mice
Yahi et al. Comparative effects of dexamethasone on gravid uteri histology and immunoreactivity in sheep and goats.