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Die Erfindung betrifft allgemein ein Nachweisverfahren für vermehrungsfähige Zellen.
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Die Frage, ob ein gegebener Wirkstoff tatsächlich die behauptete Wirkung zeigt, tritt mit der von staatlichen Stellen beobachteten Manipulation von Arzneimittelzulassungen ins Bewußtsein der Öffentlichkeit. Verfälschungen der Inhaltsstoffe von Arzneimitteln unter Zusetzung von unwirksamen, billigeren Ersatzstoffen in Nachahmer-Produkten sind bei Produkt-Piraterie gängig. Dies ist in der vorliegenden Anmeldung nun gerade nicht Gegenstand der Betrachtung, sondern die Formulierung von Arzneimitteln mit ggf. patentierten Original-Wirkstoffen, denen jedoch eine biochemische Wirkung von Anfang an stofflich fehlt.
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Ein gängiger Arzneimittel-Patentanspruch verbindet beispielsweise laut BGH-Beschluss „Dipeptidyl-Peptidase-Inhibitoren" X ZB 8/12 vom 11.09.2013 eine Auswahlgruppe an Wirkstoffen, z. B. alle auch stofflich-strukturell nicht miteinander verwandten Inhibitoren eines Enzyms, mit einer bestimmten medizinischen Indikation. Diese Indikation sollte nach landläufigen Vorstellungen angeben, gegen welchen Erkrankungszustand der Wirkstoff eine Wirkung im Patientenfall zeigen soll.
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Der Patentanspruch betreffend die augenfällige Zurichtung eines Arzneimittels lautet gemäß obigem BGH-Beschluss umformuliert gemäß dem neugefaßten § 3 Abs. 4 PatG: „(Verwendung eines) Inhibitor(s) der Dipeptidyl-Peptidase (DP IV)-Enzymaktivität zur Senkung des Blutzuckerspiegels unter die für Hyperglykämie charakteristische Glukosekonzentration im Serum eines Sauger-Organismus bei Diabetes mellitus."
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Diese technische Lehre gilt schon dann als ausführbar, wenn nur der Pharmazeut das Arzneimittel herzurichten vermag, denn die Wirksamkeit selbst wird nicht betrachtet zu biochemischen Wirkungen in der Zelle, sondern sie ist durch die bloße Indikationsangabe, zu der das Arzneimittel zugerichtet wurde, patentrechtlich erfüllt.
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Der Patentanspruch laut BGH-Beschluss „Dipeptidyl-Peptidase-Inhibitoren” gibt darüber hinaus auch den derzeitigen Entwicklungsprozess von arzneilichen Wirkstoffen [vgl. Terstappen, G. C. u. a., Nature Reviews Drug Discovery (2007) 6, 891–903] genau wieder, mit den Schritten:
- a) eine Erkrankung wird als Indikation ausgewählt (hier Diabetes),
- b) ein Protein wird als Zielmolekül (Target) erkannt, da dessen biologische Funktion im Krankheitsprozess eine Rolle spielt (hier das Enzym DP IV),
- c) ein Small Organic Molecule (SOM, ein kleines organisches Molekül) wird als Interaktor des Zielmoleküls identifiziert (hier Aminoacyl-Thiazolidide, vgl. die Schrift DE 196 16 486 A1 , Spalte 4, Zeile 31),
- d) das SOM wird augenfällig pharmazeutisch zugerichtet und mit der Indikationsangabe versehen.
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Die Erkenntnis laut Schritt b), dass ein bestimmtes Molekül in einer bestimmten Erkrankung eine Rolle spielt, kommt beispielsweise aus der Korrelation der Erkrankung mit der Veränderung der Expression des für das Target-Protein kodierenden Gens, also z. B. auf der Ebene der messenger-RNA des Target-Proteins. Daher nennt man die Vorgehensweise des BGH-Patentanspruchs fachlich ggf. „target based drug screening”.
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Der Interaktor in Schritt c) kann allgemein statt ein SOM auch ein Biological, z. B. ein Antikörper sein.
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Im Rahmen von ausgedehnten Wirkstoffstudien an Patienten werden weltweit durch die Gabe von Wirkstoff-Formulierungen verschiedener Stoffgruppen, die Interaktor-Aktivität aufweisen sollen, medizinische Beobachtungen an Patienten durchgeführt, die im Hinblick auf die Indikationsangabe des Patentanspruchs, also eben nicht im Hinblick auf die eigentliche biochemische Wirkung des Wirkstoffs, wie bekannt geworden ist, leicht zu verfälschen sind, um mit diesen falschen Angaben dann eine Arzneimittelzulassung in bestimmten Ländern zu erlangen.
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Vorliegend wird daher vorgeschlagen, die anhand von Patientenbeobachtungen behaupteten medizinischen Indikationen mindestens eines gegebenen Wirkstoffs nun auch einmal ohne die Indikations-gemäße Beobachtung von Patienten laut patentierter Wirkungsangabe zu verifizieren, nämlich anhand von Zell-Nachweisen mit mindestens diesem einen Wirkstoff und zwar im Hinblick auf seine biochemische Wirkung. Es kann so beschleunigt verifiziert werden, ob der Wirkstoff überhaupt eine Wirkung in der Biochemie der Zelle zeigt.
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Es wird in einem ersten Schritt eine Bibliothek von Einzel-Erzeugnisgemischen bereitgestellt, die dadurch gekennzeichnet sind, dass jedes Einzel-Erzeugnisgemisch eine bestimmte Menge des mindestens einen zu untersuchenden Wirkstoffs enthält; zu obigem BGH-Beschluss-Patentanspruch wäre dies als Beispiel gemäß der Schrift
DE 196 16 486 A1 , Spalte 4, Zeilen 46 bis 47:
- 1) L-threo-Isoleucyl-Thiazolidid.
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Es erfolgt die Bereitstellung der Bibliothek, indem mindestens 1.000 verschiedene, pharmakologisch sinnvolle Zurichtungen des mindestens einen Wirkstoffs in Form von Einzel-Erzeugnisgemischen als Bibliotheksmitglieder bereitgestellt werden.
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In einem zweiten Schritt wird mindestens eine vermehrungsfähige Zelle mit einem Test-Einzel-Erzeugnisgemisch als Bibliotheksmitglied, enthaltend den zu untersuchenden, mindestens einen Wirkstoff, in Kontakt gebracht. Die Zellen können vorliegen in de novo programmierten Zell- oder Gewebe-Modellen, in in vitro-Gewebemodellen, in isolierten Organen oder in in vitro-gezüchteten Organen, sowie in Teilsystemen von Organismen oder Organismen-Modellen.
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Es kann sich bei den Zellen auch um mit künstlichen, in vitro synthetisierten menschlichen Minimal-Chromosomen ausgestattete Minimal-Zellen handeln, die im natürlichen Menschen nicht vorkommen, und die einen für das vorliegende Verifizierungsverfahren optimierten, in der Natur nicht vorkommenden menschlichen Gen-Satz umfassen, denn die vollständige, willkürliche Neu-Programmierung einer Zelle und damit auch eines Organismus unter Löschung der jeweils überflüssigen Anteile des alten, natürlichen Programms ist ja bekanntlich das Wesen der Synthetischen Biologie [vgl.
Callaway, Ewen: First synthetic yeast chromosome revealed. Nature News (27. März 2014) doi:10.1038/nature.2014.14941;
Annaluru, Narayana et al.: Total synthesis of a functional designer eukaryotic chromosome. Science (4. April 2014) 344 (6179) Seiten 55–58]. Genausogut kann es sich bei den maßgeschneiderten synthetischen Zellen auch um solche handeln, deren Gesamtheits-Phänotyp, ermittelbar am Expressionszustand von entsprechenden Marker-Genprodukten, dem von menschlichen, embryonalen Stammzellen entspricht (vgl. zu deren Patentierbarkeit
EuGH Urteil C-34/10 vom 18.10.2011, siehe auch
DE 197 56 864 C5 ).
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Der Gen-Satz der Zelle wird bereitgestellt, indem für den betrachteten, mindestens einen Wirkstoff responsive Gene ermittelt werden. Deren Basensequenzen müssen stofflich-strukturell ganz offensichtlich aus Sicht des Fachmanns, hier ein Bio-Synthetiker, nicht den natürlichen Basensequenzen entsprechen, so lange sie nur die jeweiligen Funktionen (Input-Output-Transformationen) auch nach Neu-Programmierung zu leisten vermögen.
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Anmeldungsgemäß wird vorgeschlagen, als responsive Gene bevorzugt diejenigen Gene zu verwenden, die für das Protein-Target oder das Enzym-Target gemäß Entwicklungsschritt b) des zu untersuchenden, mindestens einen Wirkstoffs, der z. B. ein SOM oder ein Biological sein kann, kodieren, deren Expression auf messenger-RNA-Ebene sich also gemäß obigem Entwicklungs-Schritt b) ohnehin bei Eintreten der Erkrankung verändert.
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Responsive Gene können anmeldungsgemäß aber auch solche Gene sein, die für Proteine kodieren, die mit dem Target-Protein in der Zelle einen Komplex bilden oder z. B. in Signaltransduktionsketten mit dem Target-Protein Informationen austauschen.
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Zu dieser anmeldungsgemäßen Überlegung hat auf patentrechtlicher Seite geführt, dass die oben in den Schritten a) bis d) beschriebene, gegenwärtige Target-Molekül-basierte Entwicklung von Wirkstoffen durch Target-Interaktor-Screening flankiert wird von der Anmeldung von Patenten, die die jeweiligen Target-Protein kodierenden Gene ohnehin zum Schutz des Screeningverfahrens als Stoffe beanspruchen müssen (vgl. z. B. die Schrift
EP 0 939 804 B2 , Anspruch 1 und das zugehörige Schutzzertifikatsverfahren mit
EuGH-Urteil C-493/12 vom 12.12.2013 zum Antikörper Tabalumab). Die Beeinflussung der Expression der messenger-RNAs der Target-Proteine selbst durch deren Interaktoren wird offensichtlich wissenschaftlich nicht systematisch untersucht. Für einen erfolgversprechenden Interaktor genügt es ja, mit dem Target-Molekül auf Protein-Ebene zu wechselwirken, und diese Wechselwirkung zu patentieren. Finanzierbar ist eine Vorgehensweise zunehmend nur noch dann, wenn sie durch Patentierung zu schützen ist, und daher wird der patentierbare Weg auch zur einzig noch finanzierbaren Produkt-Entwicklungsstrategie, wie der der obigen Schritte a) bis d): Diese wird vom obigen BGH-Patentanspruch abgebildet.
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So wird anmeldungsgemäß bereitgestellt: Ein Nachweis von natürlichen oder synthetischen vermehrungsfähigen Zellen, genetisch vorprogrammiert oder de novo programmiert zur Funktion einer eine Wirkstoff-Aktivität anzeigende Input-Output-Transformation, bestehend darin, dass bei Kontakt mit einem Bibliotheksmitglied einer Bibliothek eines Erzeugnisses, enthaltend den zu untersuchenden, mindestens einen Wirkstoff eine zelluläre Reaktion im Hinblick auf die Wirkstoff-Aktivität erfolgt.
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Hierbei ist die genetische Programmierung der Zellen zur Funktion einer Wirkstoff-Aktivität die genetische Information der Wirkstoff-responsiven Gene
in den Zellen,
die einen Input des zellulären Kontakts mit einem Bibliotheksmitglied in einen Output der zellulären Reaktion in Form einer Veränderung der Expression des mindestens einen responsiven Gens transformiert.
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Die zelluläre Reaktion der mindestens einen Zelle ist anhand einer Änderung der Genexpression erkennbar, die man z. B. mit das Transkriptom abdeckenden Mikroarrays aufnehmen kann, oder anhand einer Änderung der zellulären Architektur. Responsive Gene, die mit der Wirkstoff-Aktivität zu tun haben, und deren Expressionsänderung nach Kontakt der Zelle mit einem im ersten Schritt hergestellten Bibliotheksmitglied detektiert werden kann, sind im obigen Beispiel des BGH-Beschlusses das Gen für das Enzym DP IV: Gen DPP4 [vgl. Arndt, Marco u. a., Biochem. Biophys. Res. Commun. (2000) 274(2): 410–4].
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Im Rahmen der Bereitstellung eines universellen Leer-Cytoplasmas (I: Hardware) zur Aufnahme komplett neu-programmierter genetischer Information, wie z. B. eines vollständig neu-synthetisierten Genoms (II: Software), kann ein vorliegend nutzbares Gewebemodell auch einen Zellverband mit komplett neu-programmierten Zellen, deren genetische de novo Software eine Wirkstoff-Aktivität anzeigende Input-Output-Transformation (III: Genom-Funktion) erzielt, umfassen. Die de novo zu entwerfende, genetische Software kann bei gleichbleibendem Leer-Cytoplasma individuell den jeweiligen Kunden-Zielbedürfnissen im Hinblick auf das für den Reaktionstest zu verwendende genetische Organismus-Krisensituation-Subsystem exakt angepaßt werden, ohne daß immer wieder ein neues Organ- oder Gewebesystem über Zellkulturen aus isolierten Zellen geschaffen werden muß. So wird weiterhin bereitgestellt: Ein Nachweis, wobei die Zellen individualisiert oder personalisiert betrachtet werden.
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Die genetische Information, mit der ein Leer-Cytoplasma versehen wird, kann zur Prognose der Reaktion eines Gesamtorganismus auf ein Bibliotheksmitglied aus dem Genom dieses Gesamtorganismus selbst entnommen sein, ohne dass man dessen Zellen bereitstellen muss. Hierbei wird eine individualtypische, personalisierte genetische Reaktion einer vermehrungsfähigen Test-Zelle auf ein Erzeugnisgemisch nachgewiesen.
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Die Zellen können zur Prognose der Reaktion eines Gesamtorganismen-Modells auf ein Bibliotheksmitglied aus diesem Gesamtorganismen-Modell selbst entnommen sein. So wird bereitgestellt: Ein Nachweis, wobei die Zellen genetisch individualtypisch de novo programmiert sind, also ausgenommen ist, dass die Nukleinsäuren stofflich aus den Individuen isoliert und kloniert sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 19616486 A1 [0006, 0011]
- DE 19756864 C5 [0014]
- EP 0939804 B2 [0018]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- BGH-Beschluss „Dipeptidyl-Peptidase-Inhibitoren” X ZB 8/12 vom 11.09.2013 [0003]
- § 3 Abs. 4 PatG: „(Verwendung eines) Inhibitor(s) der Dipeptidyl-Peptidase (DP IV)-Enzymaktivität zur Senkung des Blutzuckerspiegels unter die für Hyperglykämie charakteristische Glukosekonzentration im Serum eines Sauger-Organismus bei Diabetes mellitus.” [0004]
- Terstappen, G. C. u. a., Nature Reviews Drug Discovery (2007) 6, 891–903 [0006]
- Callaway, Ewen: First synthetic yeast chromosome revealed. Nature News (27. März 2014) doi:10.1038/nature.2014.14941 [0014]
- Annaluru, Narayana et al.: Total synthesis of a functional designer eukaryotic chromosome. Science (4. April 2014) 344 (6179) Seiten 55–58 [0014]
- EuGH Urteil C-34/10 vom 18.10.2011 [0014]
- EuGH-Urteil C-493/12 vom 12.12.2013 [0018]
- Arndt, Marco u. a., Biochem. Biophys. Res. Commun. (2000) 274(2): 410–4 [0021]