DE10043227A1

DE10043227A1 - Neuartiges entwicklungsbiologisches Gen

Info

Publication number: DE10043227A1
Application number: DE10043227A
Authority: DE
Inventors: Cord E Dohrmann
Original assignee: Develogen AG
Current assignee: Develogen AG
Priority date: 2000-09-01
Filing date: 2000-09-01
Publication date: 2002-03-14
Also published as: US20040072773A1; JP2004507261A; AU2002223520A1; WO2002017949A9; WO2002017949A3; WO2002017949A2; EP1313501A2

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft Nukleotidsequenzen, die Verwendung dieser Nukleotidsequenzen zu verschiedenen Zwecken, eine Polypeptidsequenz, welche durch eine erfindungsgemäße Nukleotidsequenz codiert ist sowie wiederum deren Verwendung zu verschiedenen Zwecken. Die erfindungsgemäßen Verwendungen schließen insbesondere die Diagnose, Überwachung oder Behandlung von Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse ein.

Description

Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse (z. B. der Diabetes mellitus) sind als bedeutende Volkskrankheiten anzusehen, d. h. sie treten sehr häufig auf (z. B. 100 Millionen Diabetiker weltweit, 5 Millionen allein in Deutschland) und verursachen hohe Therapiekosten. Die vorliegende Patentanmeldung offenbart die Entwicklung neuer innovativer Verfahren zur Behandlung von bislang unheilbaren Erkrankungen, etwa der Bauchspeicheldrüse. Die Verfahren lassen sich einem neuen zukunftsweisenden Therapiebereich der Medizin zuordnen, der sogenannten regenerativen Medizin. Grundprinzip ist hierbei die Regeneration fehlender oder defekter Zellen eines erkrankten Organs aus ihren Vorläuferzellen, den sogenannten Stammzellen, die in vielen Organen inklusive der Bauchspeicheldrüse vorhanden sind. Diese Stammzellen werden in den kleinen Gängen der adulten Bauchspeicheldrüse vermutet und treten auch während der frühen Embryonalentwicklung in der Bauchspeicheldrüsenknospe auf.

Dem Grundprinzip der regenerativen Medizin folgend beschäftigt sich die vorliegende Patentanmeldung mit dem Auftreten von Differenzierungsgenen und der daraus folgenden Regeneration von β-Zellen aus Stammzellen der Bauchspeicheldrüse. Zum Auffinden von Differenzierungsgenen bzw. enwicklungsbiologischer Kontrollgene wurde im vorliegenden Fall eine cDNA-Bank erstellt von pankreatischen Knospen aus Hühner-Embryonen. Eine Gen-Sequenz aus dieser Bank zeigte überraschenderweise starke Exprimierung im Mesenchym von Vorläuferzellen der Pankreas-Anlage, der Lunge, des Magens und bestimmten Bereichen des Ektoderms (apical ectodermal ridge, hair follicle).

Die Nukleotidsequenz dieses Gens wurde bestimmt und ist in der hier vorliegenden Patentanmeldung offenbart. Die Erfindung ist weiterhin dargelegt in den Patentansprüchen 1 bis 6. In der erfindungsgemäßen Nukleotidsequenz wurde eine C-type Lectin-Domäne identifiziert, der funktionelle Bedeutung zukommt. Die Nukleotidsequenz dieser Domäne wird in der vorliegenden Patentanmeldung offenbart. Diese Sequenzen wurden in keiner der zugänglichen Genbanken gefunden.

Über eine Antisense-RNA-Sonde wurde das quantitativ starke Vorhandensein der zugehörigen mRNA an zellulären Differenzierungsbereichen nachgewiesen. Hier ist ein Zusammenhang zur zellulären Differenzierung des pankreatischen Gewebes zu erkennen.

Die hier offenbarten Gensequenzen finden Anwendung in der Auffindung und Erkennung weiterer Gene aus der entwicklungsbiologischen Kontrollkaskade. Hierzu können bekannte Methoden, wie beispielsweise die "yeast-two-hybrid"-Technologie genutzt werden.

Die offenbarten Gensequenzen oder die entsprechenden Genprodukte können therapeutische Wirksamkeit zeigen bei der Regeneration von krankhaft geschädigten Organen, wie beispielsweise des Pankreas. Ebenso bietet sich eine Diagnose, Beobachtung und Therapie von Erkrankungen des Pankreas und auch des Diabetes mellitus an.

Die beigefügten Figuren zeigen:

Fig. 1 Nukleinsäuresequenz DP214,

Fig. 2 Nukleinsäuresequenz des offenen Leserahmens von DP214 sowie Aminosäuresequenz von DP214,

Fig. 3 Nukleinsäuresequenz der C-type-Lectin-Domäne von DP214 und entsprechende Aminosäuresequenz,

Fig. 4 In situ-Hybridisierungen durchgeführt mit einer DP214 antisense-RNA-Sonde:
A. Whole-mount in situ-Hybridisierungen, welche die Expression von DP214 mRNA im Pankreas, Magen, Lunge und Myotom eines 5 Tage alten Hühnerembryos detektieren (in blau).
B. Dorsale Ansicht der Myotome des gleichen Embryos.
C. und D. Whole-mount in situ-Hybridisierungen, welche die Expression von DP214-mRNA in der Flügelknospe eines 5 Tage alten Hühnerembryos detektieren.
E. In situ-Hybridisierungen auf sagittalen Schnitten eines 5 Tage alten Hühnerembryos, welche die Expression von DP214-mRNA im Mesenchym der dorsalen pankreatischen Knospe detektieren (DP214 in blau, Insulin in braun).

SEQUENZPROTOKOLL

Claims

1. Nukleotidsequenz, welche ein Differenzierungsgen bzw. entwicklungsbiologisches Kontrollgen aufweist und welche die DNA- Sequenz gemäß Fig. 1 umfasst, oder ein Derivat oder Fragment davon oder eine damit hybridisierende Sequenz, solange sie die gleiche entwicklungsbiologische Kontrollfunktion ausübt wie das Gen, welches in Fig. 1 enthalten ist.

2. Nukleotidsequenz nach Anspruch 1, enthaltend ein Gen, welches an der Entwicklung der Bauchspeicheldrüse beteiligt ist.

3. Nukleotidsequenz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem Huhn stammt.

4. C-type-Lectindomäne der Nukleotidsequenz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie die DNA-Sequenz enthält, welche in Fig. 3 als CTL1 bezeichnet ist.

5. Nukleotidsequenz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie dem menschlichen Homolog entspricht.

6. Verwendung einer Nukleotidsequenz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Isolierung eines Gens, welches kausal mit der Entwicklung der Bauchspeicheldrüse in Säugern verbunden ist.

7. Verwendung einer Nukleotidsequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Isolierung eines Gens, welches kausal mit der Entwicklung anderer Organe, wie z. B. Lunge, Magen und Haut, in einem Säuger verbunden ist.

8. Verwendung eines Primers, welcher aus einer DNA-Sequenz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 abgeleitet ist zur Auffindung von Mutationen in solchen Genen.

9. Verwendung einer Nukleotidsequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Diagnose von Bauchspeicheldrüsenerkrankungen einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche auf einer endokrinen Malfunktion beruhen, wie z. B. Diabetes.

10. Verwendung einer Nukleotidsequenz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Überwachung von Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche auf einer endokrinen Malfunktion beruhen, wie z. B. Diabetes.

11. Verwendung einer Nukleotidsequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 5 zur Behandlung von Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche auf einer endokrinen Malfunktion beruhen, wie z. B. Diabetes.

12. Polypeptidsequenz, welche durch eine DNA-Sequenz nach einem der Ansprüche 1 bis 5 codiert wird.

13. Verwendung einer Polypeptidsequenz nach Anspruch 12 zur Diagnose von Erkrankungszuständen der Bauchspeicheldrüse einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche durch endokrine Malfunktion entstehen, wie z. B. Diabetes.

14. Verwendung einer Polypeptidsequenz nach Anspruch 12 zur Überwachung von Erkrankungszuständen der Bauchspeicheldrüse einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche durch endokrine Malfunktion entstehen, wie z. B. Diabetes.

15. Verwendung der Polypeptidsequenz nach Anspruch 12 zur Behandlung der Erkrankungen der Bauchspeicheldrüse einschließlich metabolischer Erkrankungen, welche auf einer endokrinen Malfunktion beruhen, wie z. B. Diabetes.

16. Verwendung einer Polypeptidsequenz nach Anspruch 12 in einem Assay zur Detektion von kleinen Molekülen, welche agonistische oder antagonistische Aktivität aufweisen.