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Title:
HIGHLY AFFINE ANTIBODY AGAINST HUMAN BDNF, METHOD FOR THE PRODUCTION AND USE THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1998/021245
Kind Code:
A1
Abstract:
An antibody against human BDNF which inhibits the survival of afferent ganglions neurons at 90 % is especially suited for diagnostic and therapeutic purposes.

Inventors:
BARTKE ILSE (DE)
EBERLE WALTER (DE)
KOLBECK ROLAND (DE)
BARDE YVES-ALAIN (DE)
Application Number:
PCT/EP1997/005956
Publication Date:
May 22, 1998
Filing Date:
October 29, 1997
Export Citation:
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Assignee:
BOEHRINGER MANNHEIM GMBH (DE)
BARTKE ILSE (DE)
EBERLE WALTER (DE)
KOLBECK ROLAND (DE)
BARDE YVES ALAIN (DE)
International Classes:
C07K16/22; C12N15/38; (IPC1-7): C07K16/22; C12N5/20; C12P21/08; G01N33/577; G01N33/68
Domestic Patent References:
WO1993009798A11993-05-27
Other References:
K. MATSUMOTO ET AL.: "Expression of brain-derived neurotrophic factor and p145TrkB affects survival, differentiation, and invasiveness of human neuroblastoma cells.", CANCER RESEARCH, vol. 55, no. 8, 15 April 1995 (1995-04-15), BALTIMORE, MD, VSA, pages 1798 - 1806, XP002029405
A. GHOSH ET AL.: "Requirement for BDNF in activity-dependent survival of cortical neurons.", SCIENCE, vol. 263, no. 5153, 18 March 1994 (1994-03-18), WASHINGTON, DC, VSA, pages 1618 - 1623, XP002029406
S. COHEN-CORY ET AL.: "Effects of brain-derived neurotrophic factor on optic axon branching and remodelling in vivo.", NATURE, vol. 378, no. 6553, 9 November 1995 (1995-11-09), LONDON, GB, pages 192 - 196, XP002029407
S. RADKA ET AL.: "Presence of brain-derived neurotrophic factor in brain and human and rat but not mouse serum detected by a sensitive and specific immunoassay.", BRAIN RESEARCH, vol. 709, no. 1, 12 February 1996 (1996-02-12), AMSTERDAM, NL, pages 122 - 130, XP000670771
R. GÖTZ ET AL.: "Neurotrophin-6 is a new member of the nerve growth factor family.", NATURE, vol. 372, no. 6503, 17 November 1994 (1994-11-17), LONDON, GB, pages 266 - 269, XP002029408
R. GÖTZ ET AL.: "Brain-derived neurotrophic factor is more highly conserved in structure and function than nerve growth factor during vertebrate evolution.", JOURNAL OF NEUROCHEMISTRY, vol. 59, no. 2, August 1992 (1992-08-01), NEW YORK, NY, VSA, pages 432 - 442, XP000670104
Attorney, Agent or Firm:
ROCHE DIAGNOSTICS GMBH (Sandhofer Strasse 116, Mannheim, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Antikörper gegen HumanBDNF, welcher in einer Konzentration von 500 ng/ml das Überleben von Nodosumneuronen zu 90 % oder mehr inhibiert.
2. Antikörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da er bei einer Konzentration von 120 ng/ml das Überleben von Nodosumneuronen zu 90 % oder mehr inhibiert.
3. Antikörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, da der Antikörper monoklonal ist.
4. Monoklonale Antikörper gegen HumanBDNF, erhältlich aus den Zellinien DSM ACC2272, DSM ACC2275 und/oder DSM ACC2276.
5. Zellinien DSM ACC2272, DSM ACC2275 und DSM ACC2276.
6. Verfahren zur Herstellung eines monoklonalen und/oder polyklonalen Antikörpers gegen HumanBDNF, dadurch gekennzeichnet, da ein Säugetier in einem ersten Schritt mit FischBDNF immunisiert und im weiteren mindestens einmal mit HumanBDNF immunisiert wird, Antikörper gegen HumanBDNF aus dem Säugetier gewonnen wer den und gegebenenfalls einzelne Antikörper isoliert und kloniert werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6 zur Herstellung eines monoklonalen Antikörpers gegen HumanBDNF.
8. Verwendung eines Antikörpers gegen HumanBDNF nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Bestimmung von HumanBDNF in Körperflüssigkeiten oder Gewebsschnitten, wobei der Antikörper in markierter und/oder immobilisierter Form eingesetzt wird und ein Signal gemessen wird, welches der Bindung des genannten Antikörpers an Human BDNF zugeordnet werden kann.
9. Verwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, da zwei monoklonale Anti körper gegen HumanBDNF verwendet werden.
10. Verwendung nach Anspruch 8 zur Bestimmung von HumanBDNF an soliden Gewebs proben.
Description:
Hochaffine Antikörper gegen Human-BDNF, Verfahren zu ihrer Herstellung und Verwendung Die Erfindung betrifft hochaffine Antikörper gegen Human-BDNF (Brain-derived neurotro- phic factor), Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung sowohl in der Diagnostik als auch zur Therapie.

BDNF ist ein Protein aus der Gruppe der Neurotrophine, welches eine Schlüsselrolle in der neuronalen Entwicklung einnimmt. Die Neurotrophine umfassen eine Gruppe von stark homo- logen Proteinen. Bekannte Neurotrophine sind beispielsweise Nerve Growth Factor (NGF), BDNF, Neurotrophin 3 - 6 (R.M. Lindsay et al., Trends Neurosci. 17 (1994) 182 - 190). Die Bedeutung von BDNF liegt darin, da BDNF das Überleben und die Regulation der pheno- typischen Expression einer Vielzahl von Neuronen des zentralen und peripheren Nerven- systems unterstützt und reguliert. Damit hat BDNF einen Einflu auf verschiedene neurologi- sche Erkrankungen, wie auf die Alzheimer Krankheit und die Parkinson Krankheit (H.S.

Phillips, Neuron 7 (1991) 695 - 702 und R.M. Lindsay et al., Expl. Neurol. 124 (1993) 103- 118).

Damit ist die Bestimmung von BDNF in Körperflüssigkeiten von gro er Bedeutung für die Diagnose und die Verlaufskontrolle von neurologischen Erkrankungen. Die Bestimmung von BDNF in einem Immunoassay ist von S.F. Radka et al. in Brain Research 709 (1996) 122 - 130 beschrieben. In dieser Publikation wird ein Sandwich Immunoassay unter Verwen- dung eines monoklonalen Antikörpers (MAK) und eines polyklonalen Antikörpers (PAK) gegen Human-BDNF beschrieben (MAK-PAK ELISA). Mit diesem Testverfahren wurde rekombinanter BDNF in Konzentrationen von 10 pg/ml identifiziert, wobei keine Kreuzreak- tion mit NT-3, NT-4/5 oder NGF bei Konzentrationen bis zu 100 ng/ml gefunden wurde. Von den Autoren wurden zwei BDNF-spezifische monoklonale Antikörper des Isotyps IgG1 gefunden, die aber nicht gemeinsam fur einen Immunoassay (MAK-MAK ELISA) geeignet sind. Im übrigen sind die von Radka beschriebenen Antikörper nicht in der Lage, die biologi- sche Aktivität von BDNF zu blockieren. Die Antikörper wurden erhalten nach Immunisierung von Mäusen mit rekombinantem BDNF aus E.coli. Zur Immunisierung wurde gemä S.F.

Radka et al., J. Immunol. 128 (1982) 2804 - 2806 vorgegangen. Der von Radka genannte monoklonale Antikörper RP 43-01, der eine hohe Affinität besitzen soll, blockiert das BDNF Immunoassay-Signal in Plasma bei einer Konzentration von 10 ug/ml.

Von R & D Systems, Europe LTD., Abingdon (GB), wird unter der Katalog-Nr. MAB248 ein monoklonaler Antikörper gegen Human-BDNF vertrieben (Clone: 35928.11). Dieser Antikör- per wurde hergestellt nach Immunisierung von Mäusen mit rekombinant hergestelltem BDNF aus der Insektenzellinie SF21. Der Antikörper zeigt keine Kreuzreaktivität mit NGF, NT-3 und NT-4. Als Nachweisgrenze fur BDNF in einem ELISA wird 12,5 ng/well, entsprechend 125 ng/ml, angegeben.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, hochaffine Antikörper, vorzugsweise monoklonale Antikörper, gegen Human-BDNF bereitzustellen, die eine weitere Steigerung der Empfindlichkeit und Spezifität von immunologischen Bestimmungen von Human-BDNF (insbesondere in einem MAK-MAK ELISA) erlauben, die biologische Aktivität von BDNF blockieren (inhibierende Antikörper) und im Western Blot und auch therapeutisch verwendbar sind.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antikörper gegen Human-BDNF, welcher in einer Kon- zentration von 500 ng/ml das Überleben von Nodosumneuronen zu 90 % und/oder mehr inhibiert. Vorzugsweise inhibiert der erfindungsgemä e Antikörper bei einer Konzentration von 250 ng/ml, besonders bevorzugt bereits bei Konzentrationen von 120 ng/ml, zu 90 % und/oder mehr das Überleben von Nodosumneuronen. Die erfindungsgemä en Antikörper sind sogar in der Lage, auch noch in Konzentrationen von 80 ng/ml das Überleben von Nodo- sumneuronen quantitativ (zu mehr als 90 %) zu inhibieren.

Die Bestimmung der Wirkung von Antin-Human-BDNF-Antikörpern auf das Überleben (Differenzierung) primärer Nodosumneuronen (nodose ganglion (NG) und dorsal root gang- lion (DRG) neurons) ist das wissenschaftlich anerkannte Kriterium zur Bestimmung der Inhi- bierung von Human-BDNF, welches der in-vivo-Situation weitestgehend entspricht (R.M.

Lindsay et al., Development Biology 112 (1985) 319 - 328). Es wurde gezeigt, da das Über- leben (bzw. die Stimulation) von NG von der Gegenwart von BDNF oder NT-3 und das Überleben bzw. die Stimulation von DRG von der Gegenwart von NGF, BDNF oder NT-3 abhängig ist. Antikörper gegen BDNF sind in der Lage, das Überleben von NG- und DRG- Neuronen zu beeinflussen. Zusätzlich kann mit den erfindungsgemä en Antikörpern, vor- zugsweise den monoklonalen Antikörpern, in einem Sandwich Immunoassay ein BDNF-Signal mit rekombinantem Human-BDNF noch bei Konzentrationen unter 5 pg/well, (50 pg/ml) vorzugsweise zwischen 1 und 5 pg/well (10 - 50 pg/ml) beobachtet werden.

Die Bestimmung des Überlebens von Nodosumneuronen erfolgt im wesentlichen dadurch, da Nodosumganglien in Einzelzellen dissoziiert werden und diese Zellen mit humanem BDNF, mit und ohne erfindungsgemä en Antikörper, in verschiedenen Konzentrationen inkubiert werden. Die durch humanen BDNF erreichte Stimulierung wird als Standardwert (0 %-Inhi- bierung) verwendet. Ein Me wert ohne Zusatz von humanem BDNF wird als Standardwert fur eine 100 %ige Inhibierung verwendet.

Es hat sich gezeigt, da die Immunisierung von Mäusen mit rekombinantem Human-BDNF keine befriedigenden Ergebnisse bei der Bildung von Antikörpern gegen Human-BDNF ergibt.

Bei üblichen Immunisierungsverfahren gemä dem Stand der Technik werden nur wenige Antikörper mit geringer Affinität erhalten. Es hat sich überraschenderweise gezeigt, da erst dann in gro em Umfang hochaffine Antikörper gegen Human-BDNF erhalten werden, wenn vor der Immunisierung mit Human-BDNF mit Fisch-BDNF immunisiert wird. Fisch-BDNF ist in R. Götz et al., J. Neurochemistry 59 (1992) 432 - 442 beschrieben. Erst dadurch ist es möglich, hochaffine monoklonale Antikörper gegen Human-BDNF zu erhalten, die auch einen spezifischen und reproduzierbar herstellbaren MAK-MAK ELISA ermöglichen. Die erfin- dungsgemä en Antikörper sind insbesondere als monoklonale Antikörper für die Immunhisto- chemie (z.B. an Gewebsschnitten) vorzugsweise in einem Western Blot geeignet.

Vorzugsweise wird über einen Zeitraum von mehreren Monaten (6 - 12 Monate) immunisiert.

Dabei erfolgt die Erstimmunisierung eines Säugetiers, vorzugsweise Maus oder Ratte, mit Fisch-BDNF, die Folgeimmunisierungen (mindestens eine) mit Human-BDNF (natürlich oder rekombinant) oder vorzugsweise abwechselnd mit Human-BDNF und Fisch-BDNF. Ein besonders bevorzugtes Immunisierungsschema ist in den Beispielen dargestellt.

Unter einem Antikörper gemä der Erfindung ist ein Protein zu verstehen, welches aus einem oder mehreren Polypeptiden besteht, die im wesentlichen durch Antikörpergene codiert wer- den. Solche Antikörpergene beinhalten sowohl Gene fur konstante als auch variable Regionen.

Antikörper können in einer Vielzahl von verschiedenen Formen, beispielsweise FvFab und F(ab)2 sowie als Einzelketten vorkommen (Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (1988) 5879 - 5883, Bird et al., Science 242 (1988). Die erfindungsgemä en Antikörper kön- nen sowohl monoklonale als auch polyklonale Antikörper sein, wobei monoklonale Antikörper und deren Fragmente bevorzugt sind.

Die erfindungsgemä en Antikörper umfassen vorzugsweise wenigstens zwei leichte Polypep- tidketten und zwei schwere Polypeptidketten. Jede der schweren und leichten Ketten enthält eine variable Region (üblicherweise mit aminoterminalem Teil der Polypeptidkette bezeichnet (welche eine Bindedomäne enthält, die mit dem Antigen (Human-BDNF) interagiert)). Jede der leichten und schweren Polypeptidketten enthält ebenfalls eine konstante Region in der Polypeptidkette (üblicherweise als Carboxyterminus bezeichnet), welcher die Bindung des Antikörpers an Zellen oder Gewebe des Wirtsorganismus oder Faktoren des Immunsystems, wie phagozytische Zellen oder eine erste Komponente (C 1 q) des Komplementsystems, vermit- teln. Üblicherweise sind die leichten und schweren Ketten komplette Ketten, die im wesentli- chen aus einer variablen und kompletten konstanten Region bestehen. Die variablen Regionen des Antikörpers gemä der Erfindung können an konstante Regionen von verschiedenen Iso- typen gebunden sein. Beispielsweise kann ein Polypeptid, welches die variable Region einer Anti-Human-BDNF-Antikörper schweren Kette des y1 Isotyps besitzt, gebunden sein an ein Polynukleotid, welches die konstante Region einer schweren Kette einer anderen Klasse oder Subklasse codiert.

Es ist au erdem möglich, da eine oder mehrere Aminosäureaustausche, insbesondere konser- vative Aminosäureaustausche, in den Aminosäuresequenzen der leichten oder schweren Ket- ten der erfindungsgemä en Antikörper durchgeführt werden können, ohne da im wesentli- chen die Charakteristik der Antikörperbindung beeinflu t oder die Affinität verschlechtert wird. Bevorzugt werden solche Aminosäurensubstitutionen, -additionen oder -deletionen in den konstanten oder variablen Regionen, den framework-Sequenzen und den complementary determining sequences (CDR) durchgefuhrt. Konservative Aminosäureaustausche, welche die Struktur des Antikörpers nicht oder nur geringfügig beeinflussen, sind bevorzugt. Antikörper- strukturen sind beispielsweise beschrieben in: Creighton, T.E., Proteins: Structures and Molecular Properties, Publ. Freeman, New York (1984); Branden, C., Tooze, J., Introduction to Protein Structure, Garland Publishing, New York (1991); Fornton et al., Nature 354 (1991) 105. Die erfindungsgemä en Antikörper können sowohl monoklonale als auch polyklonale Antikörper, Fragmente davon, chimäre oder humanisierte Antikörper sein, solange die charak- teristischen Eigenschaften der hochaffinen Bindung an Human-BDNF erhalten bleibt. Eben- falls geeignet sind verkürzte Antikörperfragmente, welche beispielsweise lediglich die CDR- Regionen oder Teile davon enthalten, welche in der Lage sind, hochaffin an Human-BDNF zu binden. Zur Verwendung in immunologischen Tests sind die Antikörper vorzugsweise markiert (z. B. radioaktiv oder enzymatisch) sowie immobilisiert bzw. so derivatisiert, da sie im Rahmen der immunologischen Bestimmung immobilisiert werden können. Antikörper des IgG1-Isotyps sind bevorzugt.

Vorzugsweise werden die erfindungsgemä en Antikörper zur Diagnose und Bestimmung von BDNF in Körperflüssigkeiten wie Serum oder Plasma oder an soliden Gewebsproben wie Gewebsschnitten verwendet. Die immunologische Bestimmung erfolgt in der dem Fachmann geläufigen Weise, wobei die Antikörper in markierter und/oder immobilisierter Form einge- setzt werden können. Üblicherweise wird bei solchen immunologischen Bestimmungen eine Änderung eines Me signals verfolgt, die auf der Bindung von mindestens einem erfindungs- gemä en Antikörper an BDNF erfolgt und diese Bindung einer Signaländerung zugeordnet werden kann. Solche Signale sind beispielsweise Farbreaktionen auf Grund von enzymatischen Reaktionen oder Radioaktivität nach Trennung von an BDNF gebundenem und ungebunde- nem Antikörper.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Antikörper gemä der Erfindung auch zur the- rapeutischen Behandlung von Erkrankungen, bei denen zur Therapie eine Verminderung der BDNF-Konzentration in Körperzellen oder in Körperflüssigkeiten vorteilhaft ist. Besonders bevorzugt wird ein Anti-Human-BDNF-Antikörper zur Neutralisierung der BDNF-Aktivität und Verhinderung des axonalen Sproutings eingesetzt. Das Verhindern des Sproutings führt zur Reduktion bzw. Heilung der Epilepsien.

Bei Epilepsie konnte gezeigt werden, da der BDNF-Spiegel erhöht ist. Ein inhibierender Antikörper gegen BDNF kann deshalb zur Neutralisierung der BDNF-Aktivität eingesetzt werden und verhindert damit axonales Sprouting. Das Verhindern des Sproutings führt zur Reduktion bzw. zur Heilung der Epilepsie.

Folgende, Antikörper produzierende, Zellkulturen wurden gemä Budapester Vertrag bei der Deutschen Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (DSM), Mascheroder Weg lb, D-38124 Braunschweig, hinterlegt: Bezeichnung/AK Hinterlegungsnummer Hinterlegungsdatum 4.B3.9D3 DSMACC2272 29.05.1996 4.D3.3A3 DSM ACC2275 18.06.1996 4.F11.1A1 DSM ACC2276 18.06.1996 Die folgenden Beispiele, Publikationen und Abbildungen erläutern die Erfindung, deren Schutzumfang sich aus den Patentansprüchen ergibt, weiter. Die beschriebenen Verfahren sind als Beispiele zu verstehen, die auch noch nach Modifikationen den Gegenstand der Erfindung beschreiben.

Figurenbeschreibung Figur 1 zeigt die Kreuzreaktion von erfindungsgemä en Anti-Human-BDNF-Antikörpern mit BDNF und anderen Neurotrophinen (ELISA: 10 ng Neurotrophin/well).

Figur 2 zeigt die Inhibition des Überlebens von Nodosumneuronen, in Abhängigkeit von der Konzentration der erfindungsgemä en Antikörper 4.D3.3A3 und 4.B3.9D3 (m-BDNF: 1 ng).

Beispiel 1 BALB/c Mäuse wurden abwechselnd mit Fisch-BDNF und rekombinantem, humanem BDNF (hergestellt in E.coli) intraperitoneal immunisiert. Die Erstimmunisierung erfolgte in komplet- ten Freund'schen Adjuvants (CFA)-alle weiteren Immunisierungen wurden in inkompletten Freund'schen Adjuvants (IFA) durchgefuhrt. Die Dosis betrug zwischen 60 - 100 ptg. Die Immunisierung erfolgte im ca. 4 wöchigen Abstand (Tabelle 1) Die Immunisierungsdauer betrug insgesamt 9 Monate. Die letzten drei Immunisierungen wurden im Abstand von je einem Tag intravenös (i.v.) durchgefuhrt. Nach der letzten i.v. Immunisierung erfolgt die Immortalisierung der Milzzellen der immunisierten Tiere mit der Myelomzellinie P3X63 .Ag8.653.

Die Fusion der Milzzellen mit der Myelomzellinie wird nach dem Standardverfahren gemä Goding, J.W., J. of Imm. Meth., 39 (1980) 285-308 durchgefuhrt. Das Fusionsverhältnis Milzzellen : Myelomzellen ist dabei 1:1. Die Fusionsprodukte werden auf 24er Kulturschalen (Nunc) mit HFCS (Boehringer Mannheim GmbH, Kat.-Nr. 1363735) ausgesät. Positive Primärkulturen werden zwei Wochen nach Fusion mit Hilfe eines fluoreszenzaktivierten Zellsorters (Beckton Dickinson) kloniert. Die Zellen werden dabei einzeln in 96er Mikrotiter- platten abgelegt und mit Nutridoma CS-Medium (Boehringer Mannheim GmbH, Kat.-Nr.

1363743) gefüttert. Als Kulturmedium wird anschlie end handelsübliches RPMI 1640 mit 10%dem fötalem Kälberserum verwendet.

Zur Gewinnung der monoklonalen Antikörper werden die so erhaltenen Hybridom-Zellklone in vivo expandiert. Dazu werden 5 x 106 Hybridomzellen intraperitoneal in mit Pristan (Sigma Chemical Company, St. Louis, USA) vorbehandelte Mäuse inokkuliert. Nach 10 - 21 Tagen werden je Maus 2-3 ml Ascites entnommen und daraus der monoklonale Antikörper nach herkömmlichen Methoden gewonnen. Die Ausbeute beträgt etwa 3-10 mg IgG/ml Ascites.

Es konnten im Mäusestamm BALB/c nur Antikörper gegen Human-BDNF generiert werden, wenn mit Fisch-BDNF vorimmunisiert und anschlie end mit Human-BDNF nachimmunisiert wurde.

Überraschenderweise konnten im Serum keine inhibierenden Antikörper nach der letzten i.v.-Immunisierung nachgewiesen werden. Es wurden aber trotzdem inhibierende monoklonale Antikörper generiert.

Tabelle 1 Immunisierung der BALB/c Mäuse Datum Immunisierung Antigen 16.02.95 Erstimmunisierung 60 µg Fisch-BDNF 14.03.95 1. Folgeimmunisierung 80 g Fisch-BDNF 11.04.95 2. Folgeimmunisierung 60 g Fisch-BDNF 25.04. Serumentnahme 08.06.95 3. Folgeimmunisierung 60 ug Fisch-BDNF 04.07.95 4. Folgeimmunisierung 100 µg Human-BDNF 25.07.95 5. Folgeimmunisierung 100 g Human-BDNF 08.08.95 6. Folgeimmunisierung 100 µg Human-BDNF 18.08. Serumentnahme 29.08. 7. Folgeimmunisierung 65 g Fisch-BDNF 12.09.95 8. Folgeimmunisierung 65 g Fisch-BDNF 22.09. Serum 18.10.95 9. Folgeimmunisierung 65 µg Fisch-BDNF 14.11.95 10. Folgeimmunisierung 65 µg Fisch-BDNF 24.11. Serumentnahme 04.12.95 i.v. 100 µg Human-BDNF 05.12.95 i.v. 100 µg Human-BDNF 06.12.95 i.v. 100 µg Human-BDNF 07.12. Fusionsserum Beispiel 2 Bestimmung der Spezifität der produzierten Antikörper Um die Spezifität der Antikörper im Kulturüberstand der Hybridomzellen zu erfassen, wird ein Enzyme-Linked Immuno-Sorbent-Assay (ELISA) angewendet.

Dazu werden 96er Mikrotiterplatten (Nunc) mit 50 ul Human-BDNF, Fisch-BDNF und Huhn- BDNF (100 ng/ml) in Carbonatpuffer (Boehringer Mannheim GmbH, Kat.-Nr. 726559) beschichtet, mit 50 ul Kulturüberstand 2 h bei 37°C inkubiert und mit 3 x 250 ul PBS/0,05 % Tween 20 gewaschen. Danach wird mit -Gal markiertem Schaf-anti-Maus IgG (Amersham) 60 Minuten bei Raumtemperatur inkubiert, mit 3 x 250 µl/0,05 % Tween gewaschen und die Nachweisreaktion mit 50 u1 Methyl-Umbiliferyl-Galactosid. Nach 20 Minuten Inkubation bei Raumtemperatur werden die Extinktionen in einem Fluorometer bei 440 nm bestimmt. Die Kreuzreaktion zu den anderen Neurotrophinen wird mit NGF, NT-3, NT-4 und NT-5 bestimmt (Abb. 1) Beispiel 3 Bestimmung der Wirkung der Antikörper auf das Überleben primärer Nodosumneu- rone 20 Nodosumganglien werden aus Hühnerembryonen (Tag 8) präpariert und durch Trypsin- behandlung in Einzelzellen dissoziiert. Nach einem Präplattierungsschritt werden 2000 Zellen in das well einer 48er well Platte pipettiert. Die Zellen werden über Nacht mit Human-BDNF bzw. Fisch-BDNF stimuliert, d.h. es kommt zum Überleben und Differenzierung der Zellen.

Ohne Zugabe von BDNF sterben die Zellen nach 24 - 48 h ab. Durch Zugabe von Antikörpern + BDNF (1 ng) kommt es zu einer starken Inhibition des Überlebens der Zellen (Abb. 2).

Beispiel 4 ELISA Testsystem zur Bestimmung von BDNF in Gewebe, Serum oder Liquor Streptavidin-beschichtete Mikrotiterplatten werden mit biotinmarkiertem monoklonalen Anti- Human-BDNF-Antikörper 1 h bei 37"C inkubiert. Nach 3maligem Waschen mit PBS-Tween wird die zu messende Probe 2 h bei 37"C oder über Nacht inkubiert. Anschlie end wird der identische oder ein zweiter monoklonaler POD-markierter Anti-Human-BDNF-Antikörper dem Reaktionsgefä fur 1 h bei 37"C zugemischt. Die Nachweisreaktion wird mit ABS(2) (2,2'-Azino-di-[3 -ethylbenz-thiazolinsulfonat (6)] diamoniumsalz) ausgelöst. Die Empfindlich- keit des Testes beträgt <100 pg/ml.

Beispiel 5 Nachweis von BDNF mit <BDNF>4.F11.lA1 im Western Blot Die Auftrennung von BDNF (Peprotech / 5 - 100 ng) erfolgt mit Hilfe von 10 - 20% SDS - PAGE unter reduzierenden Bedingungen. Das elektrophoretisch getrennte BDNF wird durch Blotting auf eine PVDF-Membran (BM Ident.-Nr. 1722026) transferiert. Es erfolgt eine Blockierung der unspezifischen Bindungsstellen mit 1% RSA/PBS (30 min/Rt.), der ein Waschschritt folgt. Die Inkubation des Primärantikörpers ( < BDNF > 4.Fll.lAl 1 pg/ml) wird über Nacht, 4"C durchgefuhrt. Nach einem erneuten Waschschritt wird der Sekundäran- tikörper Anti-Maus-IgG-POD, Fab-Fragmente (BM Kat.-Nr. 1500686) 1:1000 1 h bei 37"C inkubiert.Durch Waschen wird der überschüssige Sekundärantikörper entfernt, der Nachweis erfolgt mit dem BM Chemiluminescence Blotting Substrate (POD) / (BM Kat. -Nr. 1500708).

Beispiel 6 Nachweis von BDNF mit Antikörper 4.Fll.lA1, 4D3.3A3 in der Immunhistochemie Adulte Ratten wird Pilocarpine hydrochlorid (340mg/kg) intraperitoneal verabreicht. Nach 8 h werden die Tiere mit 4% Paraformaldehyd in 0,1 M Phosphatpuffer pH 7,4 perfundiert und das Gehirn entnommen. Das Gehirn wird anschlie end in verschiedene Regionen geteilt, z.B.

basales Vorderhirn, Septum und Basalganglien. Das Gewebe wird dann in aufsteigende Kon- zentrationen von Sucrose (10-30% in Phosphatpuffer pH 7,4 )gelegt. Anschlie end wird das Gewebe tiefgefroren; der Gewebeblock wird dann in Schnitte von 50pm geschnitten. Die Schnitte werden dann in Cryoprotektionslösung (30% Sucrose und 30% Ethylenglycol in Phosphatpuffer pH 7,4 ) aufbewahrt. Die immunhistochemische Anfärbung erfolgt nach Sternberger et al, Immunocytochemistry, Willey - New York (1986). Die Schnitte werden in TPS (0,05M Tris 0,1 M Natriumphosphat, 0,1 M NaCI) mehrmals gewaschen anschlie end über Nacht mit monoklonalem anti-BDNF-Antikörper (20 pg/ml in TPS und 0,3% Triton X- 100 und 1% Schafserum ) inkubiert. Nach mehrmaligem Waschen werden die Schnitte eine Stunde mit Schaf-Anti-Maus-IgG, Fab-Fragmente (BM 1 500 686) und anschlie end mit Peroxidase-Anti-Peroxidase fur eine Stunde inkubiert (BM 1 092 626). Nach weiteren Wasch- schritten wird die Reaktion mit Diaminobenzidin (Sigma) ausgelöst.

Referenzliste Bird et al., Science 242 (1988) Branden, C., Tooze, J., Introduction to Protein Structure, Garland Publishing, New York (1991) Creighton, T.E., Proteins: Structures and Molecular Properties, Publ. Freeman, New York (1984) Fornton et al., Nature 354 (1991) 105 Goding, J.W., J. ofImm. Meth., 39 (1980) 285-308 Götz, R., et al., J. Neurochemistry 59 (1992) 432 - 442 Huston et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 85 (1988) 5879 - 5883 Lindsay, R.M., et al., Development Biology 112(1985)319 - 328 Lindsay, R.M., et al., Expl. Neurol. 124 (1993) 103 - 118) Lindsay, R.M., et al., Trends Neurosci. 17 (1994) 182 - 190 Phillips, H.S., Neuron 7 (1991) 695 - 702 Radka, S.F., et al., Brain Research 709 (1996) 122 - 130 Radka, S.F., et al., J. Immunol. 128 (1982) 2804 - 2806 Sternberger et al., Immunochemistry, Willey - New York (1986)