(11) Lajstromszám: E (13) T2 EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA

!HU000008532T2! (19)

HU

(11) Lajstromszám:

E 008 532

(13)

T2

MAGYAR KÖZTÁRSASÁG Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala

EURÓPAI SZABADALOM SZÖVEGÉNEK FORDÍTÁSA C12Q 1/68

(21) Magyar ügyszám: E 03 783231 (22) A bejelentés napja: 2003. 11. 07. (96) Az európai bejelentés bejelentési száma: EP 20030783231 (97) Az európai bejelentés közzétételi adatai: EP 1560929 A2 2004. 05. 27. (97) Az európai szabadalom megadásának meghirdetési adatai: EP 1560929 B1 2010. 04. 28.

(51) Int. Cl.:

(30) Elsõbbségi adatok: 292420 2002. 11. 12.

(73) Jogosult: ABBOTT LABORATORIES, Abbott Park, IL 60064-6008 (US)

US

(72) Feltalálók: PABICH, Edward, K., Northbrook, IL 60062-5222 (US); MARSHALL, Ronald, L., Pleasant Prairie, WI 53158 (US); YU, Hong, Long Grove, IL 60047-9747 (US) (54)

(2006.01) C07H 21/04 (2006.01) C12P 19/34 (2006.01) (87) A nemzetközi közzétételi adatok: WO 04043227 PCT/US 03/035525

(74) Képviselõ: dr. Pethõ Árpád, DANUBIA Szabadalmi és Jogi Iroda Kft., Budapest

Polinukleotidok Chlamydia trachomatis és Neisseria gonorrhoeae amplifikálására és detektálására

(57) Kivonat

HU 008 532 T2

A találmány tárgya a Chlamydia trachomatisszal kapcsolatos. A találmány tárgyát különösen polinukleotid-

készítmények és eljárások képezik Chlamydia trachomatis amplifikálására és detektálására.

A leírás terjedelme 18 oldal Az európai szabadalom ellen, megadásának az Európai Szabadalmi Közlönyben való meghirdetésétõl számított kilenc hónapon belül, felszólalást lehet benyújtani az Európai Szabadalmi Hivatalnál. (Európai Szabadalmi Egyezmény 99. cikk (1)) A fordítást a szabadalmas az 1995. évi XXXIII. törvény 84/H. §-a szerint nyújtotta be. A fordítás tartalmi helyességét a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala nem vizsgálta.

1

HU 008 532 T2

A találmány mûszaki területe A találmány tárgya a Chlamydia trachomatisszal kapcsolatos. A találmány tárgyát különösen polinukleotidkészítmények és eljárások képezik Chlamydia trachomatis amplifikálására és detektálására. A találmány mûszaki háttere Chlamydia trachomatis (C. trachomatis vagy CT) kórokozó ágense elterjedt, szexuálisan átvihetõ betegségeknek. CT limfogranuloma venereumot, különbözõ gyulladásos patológiákat férfi és nõi urogenitális rendszereken és trachomát okoz, amely egy krónikus betegség, ami 500 millió embert érint, és vaksághoz vezethet. Ha nem diagnosztizálják pontosan és nem kezelik megfelelõ terápiával, CT¹indukált húgycsõgyulladás (urethritis) és méhnyakgyulladás (cervitis) különféle krónikus gyulladásokhoz, például hüvelygyulladáshoz (vaginitis), salpingitishez és medencegyulladáshoz vezethet, ami terméketlenséget és méhen kívüli terhességet okozhat. Továbbá, fertõzött anyától születõ csecsemõ pulmonáris és/vagy okuláris fertõzéseket kaphat születés közben. Az organizmusok hatását tekintve, gyors és specifikus diagnosztikai teszteknek óriási jelentõsége van. A patogén baktériumok szelektív növesztésére alapuló diagnosztika standardizálva van, de a sejttenyésztés idõigényes, és sok klinikai izolátumot nehéz in vitro növeszteni. Baktériumok fertõzése különféle ellenanyagok képzõdését eredményezi, amelyek szerocsoport¹, faj¹, alfaj¹, szerovariáns- (szerotípus¹) és auxotípus-specifikusak. Genitális traktusban fertõzésektõl szenvedõ páciensektõl vett szérumokat alkalmaznak CT¹fertõzés diagnosztizálására, azonban a szerológiai markerekre alapuló vizsgálati eljárások természetüknél fogva nem kvantitatívek, és interpretációjuk nehézségeket vet fel. Például ellenanyagtiterek nem detektálhatók akut fertõzésekben (hamis negatív), nem fertõzött személyek kórtörténetében szerepelhet fertõzés (hamis pozitív), hamis pozitív indikációt eredményezhet keresztreagáló fajok jelenléte (például eltérõ Chlamydia-fajok légzõszervi fertõzése), vagy egyáltalán ki sem fejlõdik (hamis negatív) más faktoroktól függõen [Ngeow, Ann. Acad. Med. Singapore 25, 300 (1996); Black és mtsai., J. Clin. Microbiol. 29, 1312 (1991)]. Az említett okok miatt a szerológia önmagában nem kielégítõ CT¹fertõzések diagnosztizálására. Bakteriális fertõzéseket a fertõzõ organizmusra jellemzõ nukleinsavszekvenciák detektálásával is lehet diagnosztizálni. A detektálásra kiválasztott nukleinsavszekvenciáktól függõen, egy diagnosztikus vizsgálati eljárás specifikus lehet az egész nemzetségre, egynél több nemzetségre, fajra vagy alfajokra, auxotípusra, szerovariánsra (szerotípusra), törzsre vagy organizmusok más alcsoportjára. Ezt a szelektivitást bakteriális patogének közé tartozó C. trachomatisra specifikus, egyszerû diagnosztikai tesztek kifejlesztésére lehet felhasználni. Az EP 0 630 971 számú európai közzétételi iratban leírnak láncindító oligonukleotidokat és hibridizációs próbákat C. trachomatis detektálására, ahol GGGATTCCTG TAACAACAAG¹t alkalmazzák elõre-

2

menõ láncindító oligonukleotidként, CCTCTTCCCC AGAACAATAA GAACAC¹t alkalmazzák reverz láncindító oligonukleotidként, és CATAGCACTA TAGAACTCTG CAAGCC¹t alkalmazzák detekciós próba5 ként, leírnak eljárást C. trachomatis detektálására egy mintában PCR-amplifikációval, ilyen láncindító oligonukleotidok és hibridizációs próbák alkalmazásával, valamint ilyen oligonukleotidokat tartalmazó készítményeket és PCR-reagenskészleteket. Ezeket a háttér-információkat abból a célból írtuk 10 le, hogy ismertté váljanak azok az információk, amelyek véleményünk szerint a találmány szempontjából bizonyos relevanciával bírhatnak. Ez azonban nem jelenti szükségszerûen annak elismerését, hogy az elõ15 zõekben ismertetett bármilyen információ a találmány újdonságára vagy feltalálói jellegére vonatkozóan releváns lenne.

20

25

30

35

40

45

50

55

60 2

A találmány összefoglalása A találmány tárgyát polinukleotidreagensek képezik, amelyek Chlamydia trachomatis detektálására alkalmasak. A találmány tárgyát különösen láncindító oligonukleotidok és hibridizációs próbák képezik nukleinsavamplifikációra, valamint detektálási eljárások, amelyek specifikusan és érzékenyen (szenzitíven) képesek detektálni Chlamydia trachomatis különbözõ alfajait vagy szerotípusait és auxotípusait. A találmány tárgyát képezik készítmények, amelyek az 1., 2. vagy 3. azonosító számú nukleinsavszekvenciából álló, elsõ polinukleotidot, és 4. azonosító számú nukleinsavszekvenciából álló, második polinukleotidot tartalmaznak. A találmány tárgyát képezi láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet is, az alábbiakból álló, láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletekbõl kiválasztva: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és

1

HU 008 532 T2

9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll. A találmány tárgyát képezi továbbá eljárás Chlamydia trachomatis detektálására egy teszt-mintában, ahol az eljárás magában foglalja: (a) nukleinsavamplifikációs reagenseket, potenciálisan Chlamydia trachomatisból származó szekvenciákat tartalmazó tesztmintát és az alábbiakból álló csoportból kiválasztott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet tartalmazó reakciókeverék elõállítását: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll. (b) a keverékben amplifikációs körülmények kialakítását, legalább egy kópia, olyan nukleinsavszekvencia elõállítása céljából, amely komplementer a célszekvenciával; (c) a próba hibridizálását a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciával, ezáltal egy olyan hibrid elõállítását, amely magában foglalja a próbát és a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciát; és (d) a hibrid detektálását, ami Chlamydia trachomatis jelenlétére utal a tesztmintában. A találmány tárgyát képezi továbbá reagenskészlet, amely (a) láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet tartalmaz az alábbiakból álló csoportból kiválasztva: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll;

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 3

2

3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet, amely 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és (b) amplifikációs reagenseket tartalmaz. A találmány tárgyát képezi a 4. azonosító számú szekvenciából álló szekvenciával rendelkezõ láncindító oligonukleotid is. A találmány tárgyát képezõ láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek két láncindító oligonukleotidot tartalmaznak, és alkalmasak célszekvenciák amplifikálására, például PCR-ben. Az 1–3. és 4. azonosító számú szekvenciák specifikusan C. trachomatist amplifikálnak. A leírásban 5–7. azonosító számú szekvenciaként azonosított szekvenciák olyan hibridizációs próbaszekvenciák, amelyek amplifikált Chlamydia trachomatis detektálására alkalmasak, például ha Chlamydia trachomatist 1–3. és 4. azonosító számú szekvenciákkal rendelkezõ láncindító oligonukleotidokkal amplifikáljuk. A láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet elõnyösen két láncindító oligonukleotidszekvenciát és egy próbaszekvenciát tartalmaz. A láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet elõnyösebben PCR-ben alkalmazzuk. Specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek lehetnek a lentebb bemutatott, 1–9. számú láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek, amelyeket C. trachomatis amplifikálására és detektálására lehet alkalmazni. C. trachomatis detektálására szolgáló eljárás magában foglalja (a) nukleinsavamplifikációs reagenseket, potenciálisan Chlamydia trachomatisból származó szekvenciákat tartalmazó tesztmintát és fentebb említett, egy láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet tartalmazó reakciókeverék elõállítását; (b) a keverékben amplifikációs körülmények kialakítását, legalább egy kópia, olyan nukleinsavszekvencia elõállítása céljából, amely komplementer a célszekvenciával; (c) a próba hibridizálását a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciával, ezáltal egy olyan hibrid elõállítását, amely magában foglalja a próbát és a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekven-

1

HU 008 532 T2

ciát; és (d) a hibrid detektálását, ami Chlamydia trachomatis jelenlétére utal a teszt-mintában. Továbbá, ha az amplifikáció PCR, vagy hasonló termociklusos amplifikációs eljárás, a (b) lépést többször meg lehet ismételni, hogy a célszekvencia kópiaszáma növekedjen. A találmány más elõnyös megvalósítási módja szerint, C. trachomatist egyetlen reakciókeverékben lehet detektálni olyan láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készlet alkalmazásával, amely 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciákból áll. A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidokat egy olyan reagenskészlet részeként is elõ lehet állítani, amely C. trachomatis amplifikálására és detektálására alkalmas. A reagenskészletek egy vagy több, alkalmas tárolóedényt tartalmaznak, egy vagy több, találmány szerinti láncindító oligonukleotid/próbakombinációhoz, polimerázaktivitással rendelkezõ enzimhez és dezoxinukleotid-trifoszfátokhoz. Legalább egy szekvencia elõnyösen jelölést tartalmaz. A találmány tárgya egy másik szempont szerint, egy kontroll célpolinukleotid és egy kontrollpolinukleotid hibridizáció próba alkalmazása a találmány szerinti bármelyik eljárásban vagy reagenskészletben. A találmány említett szempontja szerint a láncindító oligonukleotid készlet elõnyösen komplementer a célszekvenciával, valamint a kontroll célpolinukleotiddal, míg a cél hibridizációs próba elõnyösen csak a cél polinukleotidszekvenciával lényegileg komplementer, és a kontroll próba elõnyösen csak a kontroll célpolinukleotiddal lényegileg komplementer. A találmány részletes leírása A találmány tárgyát képezik olyan polinukleotidot tartalmazó készítmények, amelyek specifikusan képesek hibridizálódni Chlamydia trachomatis (C. trachomatis vagy CT) nukleinsavszekvenciájához vagy komplementeréhez. Ezeket a polinukleotidokat Chlamydia trachomatis amplifikálására, és az egyes organizmusok jelenlétének specifikus detektálására lehet alkalmazni, mások kizárása céljából. Jelenleg tizenhat Chlamydia trachomatis törzs ismeretes, és a módszer megfelelõen és specifikusan detektálja valamennyi ismert törzset. A „specifikusan hibridizálódik” kifejezés jelentése a leírásban egy nukleinsav képessége arra, hogy detektálhatóan és specifikusan kötõdik egy második nukleinsavhoz. Polinukleotidok olyan hibridizációs és mosási körülmények között hibridizálódnak specifikusan célnukleinsavszálakkal, amely minimalizálja az észlelhetõ mennyiségû, detektálható kötõdést nemspecifikus nukleinsavakhoz. Sztringens körülmények, amelyeket specifikus hibridizációhoz lehet alkalmazni, szakember által jól ismertek. A „célszekvencia” vagy „cél-nukleinsavszekvencia” kifejezések a leírásban olyan CT¹nukleinsavszekvenciát vagy komplementerjét jelenti, amit amplifikálunk, detektálunk vagy egyaránt amplifikálunk és detektálunk a leírásban bemutatott egy vagy több polinukleotiddal. Továbbá, míg a célszekvencia kifejezés néha dupla szálú nukleinsavszekvenciára utal, szakember

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 4

2

számára nyilvánvaló, hogy a célszekvencia lehet egyszálú szekvencia is. Azokban az esetekben, ahol a cél dupla szálú, a találmány szerinti, láncindító polinukleotidszekvenciák a célszekvencia elõnyösen mindkét szálát amplifikálják. A célszekvenciát úgy lehet kiválasztani, hogy többé-kevésbé specifikus legyen egy adott organizmusra. Például a célszekvencia specifikus lehet az egész nemzetségre; egynél több nemzetségre, fajra vagy alfajra, szerocsoportra, auxotípusra, szerotípusra, törzsre, izolátumra vagy organizmusok más alcsoportjára. A találmány szerinti polinukleotidszekvenciákat úgy választjuk ki, hogy képesek legyenek specifikusan hibridizálódni CT tág tartományba tartozó alfajaihoz, vagy szerotípusaihoz vagy auxotípusaihoz. A „tesztminta” kifejezés a leírásban alkalmazva egy organizmusból vagy biológiai folyadékból vett mintát jelent, amelyrõl feltételezzük, hogy CT¹célszekvenciát tartalmaz, vagy potenciálisan tartalmaz. A tesztmintát bármilyen biológiai forrásból lehet venni, például szövetbõl, vérbõl, nyálból, köpetbõl, nyálkából, izzadságból, vizeletbõl, húgycsõkenetekbõl, cervikális kenetekbõl, urogenitális vagy anális kenetekbõl, kötõhártyakenetekbõl, szemlencsefolyadékból, gerincvelõ-folyadékból, tejbõl, aszciteszfolyadékból, ízületi folyadékból, peritoneális folyadékból, amniotikus folyadékból, fermentlevekbõl, sejttenyészetekbõl, kémiai reakciókeverékekbõl és hasonlókból. A tesztmintát (i) közvetlenül lehet alkalmazni, ahogyan a forrásból vettük, vagy (ii) olyan elõkezelést követõen lehet alkalmazni, amely módosítja a minta tulajdonságát. Tehát a tesztminta lehet elõkezelt az alkalmazás elõtt, ilyen például plazma készítése vérbõl, sejtek vagy vírusrészecskék szétroncsolása, folyadék készítése szilárd anyagokból, viszkózus folyadékok hígítása, folyadékok szûrése, folyadékok desztillálása, folyadékok töményítése, zavaró komponensek inaktiválása, reagensek hozzáadása, nukleinsavak tisztítása és hasonlók. A „jelölés” kifejezés a leírásban alkalmazva olyan tulajdonságokkal vagy jellemzõkkel rendelkezõ molekulát vagy csoportot jelent, amit detektálni, és adott esetben mérni lehet. Egy jelölés lehet közvetlenül detektálható, például (anélkül, hogy ezekre korlátoznánk) radioaktív izotópok, fluoroforok, kemiluminoforok, enzimek, kolloid részecskék, fluoreszcens mikrorészecskék és hasonlók esetében; vagy egy jelölés lehet közvetve detektálható, például specifikus kötõtagok esetén. Nyilvánvaló, hogy közvetlenül detektálható jelöléshez további komponensek hozzáadására van szükség, például szubsztrátokra, triggerreagensekre, kvencselõcsoportokra, fényre és hasonlókra, hogy lehetõvé váljon a jelölés detektálása és/vagy mérése. Ha közvetve detektálható jelöléseket alkalmazunk, tipikusan egy „konjugátummal” kombinációban alkalmazzuk. Egy konjugátum tipikusan egy specifikus kötõtag, amely közvetlenül detektálható jelöléshez van csatolva vagy kapcsolva. Konjugátum szintetizálására szolgáló kapcsolási módszerek a szakirodalomból jól ismertek, és lehetnek például olyan kémiai módszerek és/vagy fizikai módszerek, amelyek nem szüntetik meg a specifikus kötõtag specifikus kötési tulajdonságát, vagy a je-

1

HU 008 532 T2

lölés detektálhatóságát. A leírásban a „specifikus kötõtag” egy kötõpár egyik tagját jelenti, azaz a kötõpár két különbözõ molekula, ahol az egyik molekula például kémiai vagy fizikai úton specifikusan kötõdik a másik molekulához. Az antigén és ellenanyag specifikus kötõpárokon kívül, más specifikus kötõpárok lehetnek, amelyre nem kívánunk korlátozódni, avidin és biotin; haptének és hapténekre specifikus ellenanyagok; komplementer nukleotidszekvenciák; enzim kofaktorok vagy szubsztrátok és enzimek; és hasonlók. Egy polinukleotid, a találmány szerinti megoldással összefüggésben egy nukleinsavpolimer, amit ribonukleinsav (RNS), dezoxiriobnukleinsav (DNS), módosított RNS vagy DNS, vagy RNS- vagy DNS-mimetikumok (például PNS¹ek, anélkül, hogy erre korlátoznánk), és származékaik és homológjaik alkotnak. Tehát polinukleotidok közé olyan polimerek tartoznak, amelyeket természetesen elõforduló nukleobázisok, cukrok és kovalens internukleozidkötések (gerinc) építenek fel, valamint olyan polimerek, amelyek természetes körülmények között elõ nem forduló, olyan részletekkel rendelkeznek, amelyek hasonlóan mûködnek. Ilyen módosított vagy szubsztituált nukleinsavpolimerek jól ismertek a szakirodalomban, és a találmány szerinti megoldás céljaira alkalmazva ezeket „analógoknak” nevezzük. Könnyû elõállíthatóságuk, és szakember általi ismertségük miatt a polinukleotidok elõnyösen dezoxiribonukleinsav vagy ribonukleinsav módosított vagy nem módosított polimerjei. A találmány szerinti megoldásban alkalmazható polinukleotidanalógok olyan polimerek lehetnek, amelyek módosított vázzal vagy nem természetes internukleozidkötésekkel rendelkeznek. A találmány szerinti megoldással összefüggésben, módosított vázak közé tartoznak olyanok, amelyekben a foszforatom megmaradt a vázban, például foszforotioátként, királis foszforotioátként, foszforoditioátként, foszfotriészterként, amino-alkil-foszfotriészterként, metil- és más alkilfoszfonátként, valamint olyanok, amelyekben már nincsen foszforatom, például rövid láncú alkil- vagy cikloalkil internukleozidkötésekkel, kevert heteroatommal és alkil- vagy cikloalkil internukleozidkötésekkel, vagy egy vagy több, rövid láncú, heteroatomos vagy heterociklusos internukleozidkötésekkel kialakított vázként. Ilyen, foszforatomot nem tartalmazó váz például morfolinokötés (lásd például a következõ USA-beli szabadalmi leírásokat: 5,185,444, 5,034,506 és 5,142,047). Amint szakember által ismert, módosított nukleinsavpolimerek (analógok) egy vagy több, módosított cukorcsoportot tartalmazhatnak. A cukorcsoportok például módosítva lehetnek szubsztitúcióval a 2’¹helyzetben 2¹metoxi-etoxi-csoporttal (2¹MOE) [lásd például Martin és mtsai., Helv. Chim. Acta 78, 486–504 (1995)]. A találmány tárgykörébe értünk olyan analógokat is, amelyek olyan RNS- vagy DNS-mimetikumok, amelyekben a cukor és a nukleotidegységek közötti internukleozidkötések helyettesítve vannak új csoportokkal. Ezekben a mimetikumokban a bázisegységek megmaradnak a célszekvenciával való hibridizáláshoz. Egy

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 5

2

ilyen mimetikum például egy peptid nukleinsav (PNA), amelyrõl kimutatták, hogy kiváló hibridizációs tulajdonságokkal rendelkezik [Nielsen és mtsai., Science 254, 1497–1500 (1991); WO 92/20702. számú nemzetközi közzétételi irat]. PNA-vegyületekben oligonukleotidok cukorváza helyettesítve van amidtartalmú vázzal, például amino-etil-glicin-vázzal. A nukleobázisok megmaradtak, és közvetlenül vagy közvetve az amid aza-nitrogénatomjaihoz kötõdnek. A találmány tárgykörébe értünk továbbá olyan polinukleotidokat a találmány szerinti alkalmazásra, amelyek olyan származékok, amelyekben a nukleinsavmolekula kovalensen van módosítva szubsztitúcióval, kémiai, enzimes vagy más alkalmas módszer alkalmazásával egy olyan csoporttal, ami különbözik egy természetesen elõforduló nukleotidtól, például egy olyan csoporttal, amely jelölésként funkcionál, a leírásban ismertetettek szerint. A találmány tárgyát képezi továbbá az 1–7. azonosító számú nukleinsavszekvenciával rendelkezõ polinukleotidok homológjainak alkalmazása. A homológok olyan nukleinsavak, amelyekben legalább egy olyan változtatás van a primer szekvenciában, amely nem szünteti meg a polinukleotid specifikus hibridizációs képességét egy célszekvenciával, a fentebb leírtak szerint. Ennek megfelelõen, egy primer szekvenciát meg lehet változtatni például egy vagy több nukleotidinszerciójával, addíciójával, deléciójával vagy szubsztitúciójával, például az 17. azonosító számú szekvenciákban. Tehát a homológok, amelyek az 1–7. azonosító számú szekvenciák fragmensei, az 1–7. azonosító számú nukleinsavszekvenciákból legalább körülbelül 7, 10, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23 vagy több nukleotidból álló, egymást követõ szekvenciával rendelkezhetnek, és megtartották azt a képességüket, hogy specifikusan hibridizálódnak egy célszekvenciával, a fentebb leírtak szerint. A homológok szokásosan olyan nukleinsavszekvenciával rendelkeznek, amelyek legalább körülbelül 50%, 60%, 70%, 80%, 85%, 90% vagy 95% azonossággal rendelkeznek nukleinsavszekvencia szinten az 1–7. azonosító számú nukleinsavszekvenciák egyikével. Az azonosságot ilyen szekvenciák vonatkozásában a leírásban úgy definiáljuk, mint egy kijelölt szekvenciában olyan nukleotidok százalékos mennyiségét, amelyek azonosak egy az ismert polinukleotidokkal egymás alá rendezés, és ha szükséges, a maximális azonosság elérése céljából, rések („gap”) bevitele után. Terminális (5’- vagy 3’¹végi) vagy internális deléciókat, lánchosszabbításokat vagy inszerciókat nem tekintjük úgy, amely az azonosságot befolyásolja. A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidok tehát olyan láncindító oligonukleotidokat és próbákat foglalnak magukban, amelyek specifikusan képesek hibridizálódni egy találmány szerinti célszekvenciához, például olyan nukleinsavmolekulák, amelyek az 1–7. azonosító számú nukleinsavszekvenciák bármelyikével rendelkeznek, ideértve a nukleinsavszekvenciák analógjait és/vagy származékait, és olyan homológjait, amelyek specifikusan képesek hibridizá-

1

HU 008 532 T2

lódni egy találmány szerinti célszekvenciával. A lentebb leírtak szerint, a találmány szerinti polinukleotidokat láncindító oligonukleotidként és/vagy próbaként lehet alkalmazni Chlamydia trachomatis amplifikálására vagy detektálására. A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidokat szokásosan alkalmazott technikákkal lehet elõállítani, amelyek szakember által jól ismertek, A polinukleotidokat például szokásos szilárd fázisú szintézis alkalmazásával lehet elõállítani, kereskedelmi forgalomban rendelkezésre álló berendezés alkalmazásával, például amilyen beszerezhetõ az Applied Biosystems USA Inc. (Foster City, California), DuPont (Wilmington, Del.) vagy Milligen (Bedford, Mass.) cégektõl. Módosított polinukleotidokat, például foszforotioátokat és alkilált származékaikat könnyen elõ lehet állítani hasonló, szakember által ismert módszerekkel. Lásd például az 5,464,746; 5,424,414; és 4,948,882. számú USA-beli szabadalmi leírásokat. A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidokat közvetlenül lehet hibridizációs próbaként alkalmazni CT¹ és/vagy NG¹nukleinsavak detektálásra, vagy mennyiségi mérésre, vagy mindkettõre egy tesztmintában. A tesztmintát érintkeztetjük legalább egy, találmány szerinti polinukleotiddal alkalmas hibridizációs körülmények között, és azután detektáljuk a célszekvencia és legalább egy polinukleotid hibridizációját detektáljuk szakember által jól ismert módszerekkel. A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidok egy vagy több detektálható jelölést tartalmazhatnak beépítve. A detektálható jelölések olyan molekulák vagy csoportok, amelyek egy olyan tulajdonsággal vagy jellemzõvel rendelkeznek, amit közvetlenül vagy közvetve detektálni lehet, és úgy vannak kiválasztva, hogy ne befolyásolják hátrányosan a polinukleotid hibridizációs képességét célszekvenciájához. Eljárások nukleinsavszekvenciák jelölésére szakember által jól ismertek [lásd például Ausubel és mtsai., „Current Protocols in Molecular Biology”, Wiley & Sons, New York (1997 & frissített kiadások)]. Detekciós jelöléseket ugyanúgy definiáljuk, mint elõzõleg a „jelöléseket”, és „kifogó jelöléseket” („capture labels”) amelyeket tipikusan lánchosszabbított termékek, és bármilyen ilyen termékkel társult hibridizációs próbák más amplifikációs reaktánsoktól való elválasztására alkalmazunk. Specifikus kötõtagok (elõzõleg definiáltak szerint) jól alkalmazhatók erre a célra. Ebben az eljárásban alkalmazott hibridizációs próbák blokkolva lehetnek 3’¹végükön, ezáltal nem hosszabbodnak hibridizációs körülmények között. Egy próba hosszabbodásának megelõzésére szolgáló eljárások jól ismertek, szakember számára választás kérdése. Tipikusan, egy foszfátcsoport hozzáadása egy próba 3’¹végéhez elégséges a hibridizáció próba hosszabbodásának blokkolása céljából. Azokban az esetekben, ahol jelöléseket alkalmazunk láncindító oligonukleotiddal amplifikált termékek detektálására, a láncindító oligonukleotidszekvenciákat adott esetben meg lehet jelölni egy kifogó jelöléssel vagy egy detekciós jelöléssel. A hibridizációs próba-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 6

2

szekvenciát arra alkalmazzuk, hogy hibridizálódjon a láncindító oligonukleotidszekvenciával elõállított szekvenciával, és tipikusan egy olyan szekvenciával hibridizálódik, amelyet nem tartalmaz a láncindító oligonukleotidszekvencia. A láncindító oligonukleotidszekvenciához hasonlóan, a hibridizáció próba szekvenciáját is meg lehet jelölni egy kifogó jelöléssel vagy egy detekciós jelöléssel, azzal a kikötéssel, hogy ha a láncindító oligonukleotid egy kifogó jelöléssel van megjelölve, akkor a hibridizáció próba detekciós jelöléssel van megjelölve, és fordítva. A kópiaszekvencia/hibridizációs próba hibridek kialakulásakor, a kópiaszekvencián és a próbaszekvencián lévõ eltérõ jelöléseket (azaz kifogó és detekciós jelölések) lehet alkalmazni ilyen hibridek elválasztására és detektálására. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a detektálást olyan protokol szerint végeztük, amit a kereskedelmi forgalomban rendelkezésre álló Abbot LCx® berendezés alkalmaz (Abbott Laboratories, Abbott Park, IL). A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidok kifogó („capture”) próbaként történõ alkalmazásra is megfelelnek szendvics típusú vizsgálati eljárásokban. Kifogó próbák és szendvics hibridizációs vizsgálati eljárások jól ismertek a szakirodalomból. Röviden összefoglalva, a polinukleotid kifogópróbát szilárd hordozóhoz kapcsoljuk, és érintkeztetjük a tesztmintával alkalmas hibridizációs körülmények között, ezáltal egy próba:célhibrid képzõdik a kifogópróba és bármilyen, a tesztmintában jelen lévõ célnukleinsav között. Egy vagy több, alkalmasan megválasztott mosási lépés után a próba:célhibridet detektáljuk, rendszerint egy második „feltáró” („disclosure”) próbával, vagy egy specifikus ellenanyaggal, amely felismeri a hibridmolekulát. A találmány szerinti CT és/vagy NG polinukleotidok kifogó vagy feltáró próbaként, vagy mindkettõként történõ alkalmazását ilyen szendvics hibridizációs vizsgálati eljárásokban a találmány által igényelt oltalmi körbe tartozónak tekintjük. A találmány tárgykörébe tartozik a polinukleotidok alkalmazása módosított nukleinsavhibridizációs vizsgálati eljárásokban. A közölt vizsgálati eljárásban egy elsõ polinukleotid-próbaszekvencia hibridizálódik alkalmas körülmények között egy célszekvenciával, a próba:célhibrid ezt követõen immunológiailag kifogódik és immobilizálódik. Egy második polinukleotidpróba, amely sok ismétlõdõ szekvenciaegységet tartalmaz, azután a próba:célhibrid próbakomponensével hibridizálódik. A detektálás sok jelölt próbanukleinsavszekvencia hibridizálásával érhetõ el, a második próbában lévõ, egyes ismétlõdõ szekvenciaegységekhez. Sok jelölt próba kapcsolódása a második próbához tehát amplifikálja a detekciós jelet, és növeli a vizsgálati eljárás érzékenységét. A találmány szerinti polinukleotidok alkalmazását tehát ilyen típusú módosított hibridizációs vizsgálati eljárásokban, közvetlenül egy elsõ próbaként, vagy standard technikákkal történõ módosítás után egy olyan második próbaként, amely további ismétlõdõ szekvenciaegységeket tartalmaz, a találmány által igényelt oltalmi körbe tartozónak tekintjük.

1

HU 008 532 T2

i) CT nukleotidszekvenciák amplifikálása és detektálása A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidokat láncindító oligonukleotidként vagy próbaként alkalmazzuk CT amplifikálására és/vagy detektálására egy tesztmintában. A leírásban bemutatott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek legalább két láncindító oligonukleotidot és legalább egy próbát foglalnak magukban. Ezeket a láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készleteket nukleinsavamplifikációs technikák szerint lehet alkalmazni. Ezért bármelyik konkrét láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletben lévõ láncindító oligonukleotidot lehet alkalmazni egy célszekvencia amplifikálására. A legtöbb esetben a próba a célszekvencia olyan kópiáihoz hibridizálódik, ami az egyik láncindító oligonukleotidból kiindulva keletkezett, és általában elõsegíti bármennyi kópia célszekvencia detektálását, ami az amplifikációs reakció alatt képzõdött. Valamennyi láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet alkalmazni lehet nukleinsavamplifikációs eljárások szerint, CT¹specifikus és ¹érzékeny detektálására, ha megfelelõ láncindító oligonukleotidokat és próbákat kombinálunk. Eljárhatunk úgy is, hogy a leírásban bemutatott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletekbõl vett, egyedi láncindító oligonukleotidokat és próbákat alternatív módon alkalmazzuk kombinációban olyan más láncindító oligonukleotidokkal és próbákkal, amelyek különböznek a leírásban bemutatott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletekben leírtaktól. Amplifikációs eljárások jól ismertek a szakirodalomból, és idetartoznak, anélkül, hogy ezekre korlátoznánk, polimeráz-láncreakció (PCR), TMA, „guruló karika” („rolling circle”) amplifikáció, nukleinsavszekvenciára alapuló amplifikáció (NASBA) és „strand displacement” amplifikáció (SDA). Szakember számára nyilvánvaló, hogy bizonyos amplifikációs technikákban történõ alkalmazásra a láncindító oligonukleotidokat módosítani kell, például SDA-hoz a láncindító oligonukleotid további nukleotidokat tartalmaz az 5’¹vége közelében, amelyek hasítóhelyet alakítanak ki egy restrikciós endonukleáznak. Ehhez hasonlóan, NASBA-hoz a láncindító oligonukleotid további nukleotidokat tartalmaz az 5’¹vége közelében, amelyek RNS-polimeráz promotert alakítanak ki. Az így módosított polinukleotidokat a találmány által igényelt oltalmi körbe tartozónak tekintjük. A szakirodalomból jól ismert, hogy bizonyos kritériumokat kell figyelembe venni, amikor kiválasztunk egy láncindító oligonukleotidot egy amplifikációs reakcióhoz. Például, ha egy láncindító oligonukleotidpárra van szükségünk az amplifikációs reakcióhoz, a láncindító oligonukleotidokat úgy kell kiválasztani, hogy a 3’¹végi duplexek kialakulásának valószínûsége minimalizálva legyen, és így az olvadáspontok (TM) kielégítõ mértékben hasonlóak legyenek a célszekvenciához történõ hibridizálás céljából, és minimalizálva legyen a nemspecifikus hibridizálás mennyisége. Ebben az összefüggésben a találmány szerinti polinukleotidot olyan kombinációkban alkalmazzuk, amelyeket láncin-

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 7

2

dító oligonukleotidként lehet alkalmazni amplifikációs reakciókban, cél-nukleinsavszekvenciák specifikus amplifikálására. A találmány szerinti amplifikációs eljárás általában magában foglalja (a) egy reakciókeverék elõállítását, amely nukleinsavamplifikációs reagenseket, legalább egy, találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet, és egy olyan tesztmintát tartalmaz, amelyrõl feltételezzük, hogy legalább egy célszekvenciát tartalmaz, és (b) a keverékben amplifikációs körülményeket alakítunk ki, legalább egy kópia, a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvencia elõállítása céljából. A fentebb leírt eljárások (b) lépését alkalmasan megválasztva bármennyiszer meg lehet ismételni [a (c) lépés elõtt, amely a detekciós eljárás], például a reakciókeveréket hõmérsékleti ciklusoknak vetjük alá, amelyek száma 10 és 100 közötti, tipikusan körülbelül 20 és körülbelül 60 közötti, tipikusabban körülbelül 25 és körülbelül 45 közötti. A nukleinsavamplifikációs reagensek olyan reagenseket is tartalmaznak, amelyek jól ismertek, és anélkül, hogy ezekre korlátoznánk, tartalmazhatnak legalább polimerázaktivitással rendelkezõ enzimet; enzim-kofaktorokat, például magnézium- vagy mangánsókat; nikotinamid-adenin-dinukleotidot (NAD); és dezoxinukleotid-trifoszfátokat (dNTP-ket), például dezoxiadenintrifoszfátot, dezoxiguanin-trifoszfátot, dezoxicitozin-trifoszfátot és dezoxitimidin-trifoszfátot. Az amplifikációs körülmények olyan körülmények, amelyek általában elõsegítik egy vagy több nukleinsavszekvencia összehibridizálását és lánchosszabbítását. Jól ismert, hogy ilyen összehibridizálás meglehetõsen jól elõre jelezhetõ módon, számos paramétertõl függ, például hõmérséklettõl, ionerõsségtõl, szekvenciahosszúságtól, komplementeritástól és a szekvenciák G:C-tartalmától. Például a hõmérséklet csökkentése a környezetben elõsegíti komplementer nukleinsavszekvenciák összehibridizálódását. Bármilyen adott szekvenciakészletre meg lehet becsülni az olvadáspontot (vagy Tm¹et), a számos módszer bármelyikével. Diagnosztikai alkalmazásokban tipikusan olyan hibridizációs hõmérsékleteket alkalmaznak, amely körülbelül 10 °C¹kal (például 2 °C és 18 °C közötti különbséggel) van az olvadáspont alatt. Az ionerõsség vagy a „só” koncentrációja szintén befolyásolja az olvadáspontot, mivel kisméretû kationok hajlamosak duplexek kialakulását stabilizálni a foszfodiésztervázon lévõ negatív töltés semlegesítésével. Tipikusan alkalmazott sókoncentrációk a kation természetétõl és valenciájától függnek, azonban ezt szakember könnyen képes felismerni. Ehhez hasonlóan szintén ismert, hogy magas G:Ctartalom és növekvõ szekvenciahossz stabilizálja a duplexképzõdést, mert a G:C-párosodásban 3’¹végi hidrogénhídkötések játszanak szerepet, míg A:T-pároknak csak kettõ van, és mert hosszabb szekvenciákban több hidrogénhídkötés tartja össze a szekvenciákat. Tehát magas G:C-tartalom és hosszabb szekvenciák úgy befolyásolják a hibridizációs körülményeket, hogy megnövelik az olvadáspontot.

1

HU 008 532 T2

Ha kiválasztottunk szekvenciákat egy adott diagnosztikai alkalmazásra, akkor a G:C-tartalom és a hossz ismertté válik, és figyelembe lehet venni annak pontos meghatározásához, milyen hibridizációs körülményeket alkalmazunk. Mivel az ionerõsség tipikusan optimalizálva van enzimaktivitáshoz, egyetlen változtatható paraméter a hõmérséklet marad. A hibridizációs hõmérsékletet általában úgy választjuk meg, hogy a láncindító oligonukleotidok vagy hibridizációs próba Tm¹jének közelében legyen, vagy azzal megegyezõ legyen. Tehát alkalmas hibridizációs körülmények kidolgozása egy adott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlethez szakember tudásának részét képezi. Amint az elõzõekben említettük, bármilyen konkrét láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletben lévõ láncindító oligonukleotidszekvenciát (1–4. azonosító számú szekvenciákat) önmagukban vagy további polinukleotidokkal lehet alkalmazni amplifikációs láncindító oligonukleotidként, szakember által jól ismert nukleinsavamplifikációs eljárások szerint. Ilyen reakciók lehetnek, anélkül, hogy ezekre korlátoznánk, a 4,683,195. és 4,683,202. számú USA-beli szabadalmi leírásban ismertetett polimeráz-láncreakció (PCR), az EP–A–320 308. számú szabadalmi iratban ismertetett ligáz-láncreakció (LCR), és az 5,427,930. számú USAbeli szabadalmi leírásban ismertetett „gap”-LCR (GLCR). Ezekkel a példaként említett amplifikációs reakciókkal sok kópia DNS-célszekvenciát elõ lehet állítani. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a detekciós módszer általában magában foglalja (a) nukleinsavamplifikációs reagenseket, legalább egy, láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet, és egy olyan tesztmintát tartalmazó reakciókeverék elõállítását, amelyrõl feltételezzük, hogy legalább egy célszekvenciát tartalmaz; (b) a keverékben amplifikációs körülmények kialakítását, legalább egy kópia, olyan nukleinsavszekvencia elõállítása céljából, amely komplementer a célszekvenciával; (c) a próba hibridizálását a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciával, ezáltal egy olyan hibrid elõállítását, amely magában foglalja a próbát és a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciát; és (d) a hibrid detektálását, ami a célszekvencia (CT és/vagy NG és/vagy kontrollszekvencia) jelenlétére utal a mintában. A találmány szerinti polinukleotidokat alkalmazva, a fentebb leírtak szerint, cél-nukleinsavszekvenciák amplifikálásával keletkezett, specifikus amplikonokat szakember által ismert, különféle módszerekkel lehet detektálni. Például az amplifikációs reakciókban alkalmazott, egy vagy több láncindító oligonukleotidot meg lehet jelölni, ezáltal az amplikon közvetlenül detektálható szokásosan alkalmazott technikákkal az amplifikációs reakciót követõen. Ezzel alternatív módon, miután az amplifikációs reakció befejezõdött, egy próbát, ami az amplifikációs reakcióban alkalmazott egyik láncindító oligonukleotid jelölt változatából áll, vagy egy olyan harmadik polinukleotidot lehet hozzáadni, amelynek szekvenciája eltér a jelölt láncindító oligonukleotid

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 8

2

szekvenciájától, és komplementer az amplifikált szekvencia egy régiójával. A keveréket azután alkalmas hibridizációs és mosási körülményeknek vetjük alá, és a jelölést szokásosan alkalmazott módszerekkel detektáljuk. A fentebb leírtak szerint képzõdött amplifikációs terméket a célszekvencia amplifikációja közben vagy azt követõen lehet detektálni. Célszekvencia amplifikációjának detektálására szolgáló, amplifikáció alatt végezhetõ módszereket fentebb ismertettünk, és leírtak például az 5,210,015. számú USA-beli szabadalmi leírásban. Gélelektroforézist lehet alkalmazni az amplifikációs termékek detektálására, miután a reakció befejezõdött. Ezzel alternatív módon, amplifikációs termékeket próbákhoz hibridizálunk, azután el lehet választani más komponensektõl, és mikrorészecskék és jelölt próbák alkalmazásával lehet ezeket detektálni. Nyilvánvaló, hogy elõnyös lenne olyan eljárás, amely lehetõvé tenné cél-nukleinsavszekvenciák amplifikálását és detektálását, amely egyidejûleg történik egyetlen, zárt reakcióedényben. Ilyen eljárás elkerülné a „átvitt” szennyezõdések kockázatát az amplifikációs eljárás után végzett lépésekben, és elõsegítene nagy hatékonyságú szkrínelést vagy vizsgálati eljárásokat, és az eljárás adaptálását automatizálásra. Továbbá ilyen típusú eljárás lehetõvé tenné az amplifikációs reakció „valós idejû” követését, valamint több, szokásosan végzett „végpont” követést. A találmány tárgyát képezi tehát a polinukleotidok alkalmazása tesztmintában lévõ cél-nukleinsavszekvenciák specifikus amplifikációjára és detektálására szolgáló eljárásban, egyetlen reakciócsõben. Ezt például úgy lehet elérni, hogy a reakcióedénybe interkalátor festéket, például „SYBR Green”¹t adunk, vagy egy olyan ellenanyagot, amely specifikusan detektálja az amplifikált nukleinsavszekvenciát. Ezzel alternatív módon, egy harmadik, az amplifikált szekvencia egy régiójával komplementer polinukleotidot is hozzá lehet adni a reakcióhoz, ha a találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet alkalmazzuk. A fentebb leírt vizsgálati eljárásban történõ alkalmazásra, amelyben egyidejûleg történik célszekvenciák amplifikációja láncindító polinukleotidokkal és detektálása polinukleotid hibridizációs próbával egyetlen zárt reakcióedényben, a polinukleotidpróbának bizonyos tulajdonságokkal kell rendelkeznie. Például, mivel a próba jelen van az amplifikációs reakció alatt, nem szabad zavarnia a reakció elõrehaladását, és stabilnak is kell lennie a reakció körülményei között. Továbbá reakciók valós idejû követése céljából, a próbának képesnek kell lennie célszekvenciájához kötõdni az amplifikációs reakció körülményei között, és jelet kell kibocsájtania (emittálnia) a célszekvenciához való kötõdéskor. Próba-molekulák, amelyek különösen alkalmasak ilyen típusú eljárásban, például molekuláris jelzõfénypróbák („beacon probes”) és TaqMan®-próbák. A találmány tárgykörébe tartozik tehát a polinukleotidok alkalmazása TaqMan®-próbaként. A szakirodalomból ismert, hogy a TaqMan®-próbák kétszeresen jelölt fluorogén nukleinsavpróbák, amelyeket a célszek-

1

HU 008 532 T2

venciával komplementer polinukleotid épít fel, amelyek az 5’¹terminálisnál fluoroforral vannak jelölve, és a 3’terminálisnál kvencserrel vannak jelölve. A TaqMan®-próbákat tipikusan valós idejû próbaként alkalmazzák amplifikációs reakciókban. A szabad próbában, a fluorofor és a kvencser szoros közelsége biztosítja, hogy a flurofór internálisan kvencselve van. Az amplifikációs reakció lánchosszabbítási fázisa alatt, a próbát hasítja a polimeráz 5’¹nukleázaktivitása, és a fluorofor felszabadul. A felszabadult fluorofor azután fluoreszkál, és ezáltal detektálható jelet állít elõ. A találmány tárgykörébe tartozik továbbá a polinukleotidok alkalmazása „molekuláris jelzõfény”-próbaként. Molekuláris jelzõfény-próbák jól ismertek a szakirodalomból, lásd például a 6,150,097; 5,925,517 és 6,103,476 számú USA-beli szabadalmi leírásokat. A molekuláris jelzõfény-próbák alapvetõen olyan polinukleotidpróbák, amelyek szárhurok („hajtû”) struktúra kialakítására képesek. A hurok egyszálú struktúra, amely a célszekvenciával komplementer szekvenciákat tartalmaz, míg a szár tipikusan a célszekvenciától eltérõ, és önhibridizálódik dupla szálú régiót kialakítva. Nukleotidok, amelyek komplementerek a célszekvenciával és amelyek önhibridizálódásra képesek, szintén kialakíthatják a szárrégió egy részét. A szár egyik karjához van kapcsolva egy fluoroforcsoport, és a másik karjához egy kvencselõcsoport. Ha a polinukleotid hajtû alakzatot vesz fel, a fluorofor és a kvencser szoros közelségben van, így a fluorofor által emittált energiát a kvencser abszorbeálja, és hõ formájában leadja, ami a fluorofor belsõ kvencselését eredményezi. Ha a polinukleotid célszekvenciájához kötõdik, a fluorofor és a kvencser térben elkülönül, és a fluorofor képes detektálható flureszcens jelet elõállítani. A találmány szerinti láncindító oligonukleotidok és hibridizációs próbák elõnyösen úgy vannak kiválasztva, hogy a próba stabilan (például az amplikonhoz kötõdött próba kevesebb mint 5%¹a cserélõdjön ki 24 óra alatt a próba amplikonhoz való hibridizálási körülményei között) kötõdjön az amplikonhoz, ha a reakció lehûl a denaturáló hõmérsékletrõl, például 90 °C–96 °C¹ról a Tm alatti hõmérsékletre, a próba amplikonnal való kötõdéséhez. A találmány tárgykörébe tartozik továbbá a találmány szerinti polinukleotidok alkalmazása lineáris próbaként egy fluoroforral és egy nagy hatékonyságú kvencserrel, például „Black Hole Quenchers”-szel (BHQ™; Biosearch Technologies, Inc., Novato, CA) együtt. A szakirodalomból ismeretes, hogy a BHQ™festékek magas kvencselõ hatékonysága és natív fluoreszcenciájának hiánya lehetõvé tesz „random-coil” kvencselést, ami az egyik terminálisnál fluoroforral és a másiknál BHQ™-festékkel jelölt, lineáris próbákban fordul elõ, ezáltal biztosítva van, hogy a fluorofor nem fluoreszkál, ha a próba oldatban van. Célszekvenciájához kötõdve a próba kinyúlik, a fluorofor és a kvencser térben elkülönül, és a fluorofor fluoreszkál. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a BHQ™-festékeket kvencsercsoportként lehet alkalmazni molekuláris jelzõfénypróbákban vagy TaqMan®-próbákban.

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 9

2

A találmány szerinti megoldásban alkalmazott polinukleotidokhoz alkalmas fluoroforokat és kvencsereket szakember könnyen képes meghatározni [lásd még, Tyagi és mtsai., Nature Biotechnol. 16, 49–53 (1998); Marras és mtsai., Genet. Anal: Biomolec. Eng. 14, 151–156 (1999)]. Sok fluorofor és kvencser kereskedelmi forgalomban rendelkezésre áll, például Molecular Probes cégtõl (Eugene, OR) vagy Biosearch Technologies, Inc. (Novato, CA) cégtõl. A találmány szerinti megoldásban alkalmazható fluoroforok lehetnek például, anélkül, hogy ezekre korlátoznánk, fluoreszcein és fluoreszceinszármazékok, például dihalogenid(C1–C8)-dialkoxi-karboxi-fluoreszcein, 5¹(2’-amino-etil)amino-naftalén-1-szufonsav (EDANS), kumarin és kumarinszármazékok, Lucifer-sárga, Texas-vörös, tetrametil-rodamin, tetraklór-6-karboxi-fluoreszcein, 5¹karboxi-rodamin, cianin-festékek és hasonlók. Kvencserek lehetnek például, anélkül, hogy ezekre korlátoznánk, DABCYL, 4’¹(4¹dimetil-amino-fenil-azo)-benzoesav (DABSYL), 4¹dimetil-amino-fenil-azo-fenil-4’maleimid (DABMI), tetrametil-rodamin, karboxitetrametil-rodamin (TAMRA), BHQ™-festékek és hasonlók. Fluorofórok és kvencserek nukleinsavhoz történõ kapcsolására szolgáló módszerek jól ismertek a szakirodalomból. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a próbák molekuláris jelzõfény-próbák („beacon probes”). A szakirodalomból ismert, hogy bizonyos kritériumoknak kell teljesülnie egy molekuláris jelzõfénypróbával szemben, hogy eredményes legyen egy amplifikációs reakció követésére vagy detektálására. A találmány tárgyát képezik tehát olyan molekuláris jelzõfény-próbák, amelyek a találmány szerinti polinukleotidokat tartalmazzák szegélyezõ önkomplementer-régiókkal együtt. A találmány szerinti polinukleotidok felépíthetik a molekuláris jelzõfény-próba hurokrégióját („loop region”), vagy felépíthetik a hurokrégiót és szárrégió egy részletét. Tehát az önkomplementer szárszekvenciák lehetnek függetlenek a célszekvenciától, vagy tartalmazhatnak egy vagy több olyan nukleotidot, amelyek komplementerek a célszekvenciával. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a molekuláris jelzõfény-próbával alkalmazott láncindító oligonukleotidok kiválasztásakor szintén bizonyos kritériumoknak kell teljesülnie. Például fontos, hogy ne legyenek olyan komplementer területek, amelyek a molekuláris jelzõfény-próba kötõdését okozzák egy láncindító oligonukleotidhoz, amely magas háttérjelet eredményezne. A találmány tárgyát képezik kombinációk, amelyek két láncindító oligonukleotidot és legalább egy próbát tartalmaznak, amelyeket egy tesztmintában lévõ, célnukleinsavszekvencia specifikus amplifikálására és detektálására lehet alkalmazni. A találmány egy ezzel összefüggõ, elõnyös megvalósítási módja szerint, a találmány tárgyát képezik láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek cél-nukleinsavszekvenciák amplifikálására és detektálására molekuláris jelzõfényPCR-rel. A szakirodalomból ismeretes, hogy molekuláris jelzõfény-próbákat egy amplifikációs reakció elõrehaladá-

1

HU 008 532 T2

sának valós idejû követésére lehet alkalmazni. Egy amplifikációs reakció, például PCR elõrehaladása alatt a molekuláris jelzõfény-próba kölcsönhatásba lép célszekvenciájával a próba összehibridizálási hõmérsékleténél, és fluoreszcens jel keletkezik. Ahogyan a keletkezett cél-szálak száma növekszik az amplifikációs reakcióban, ezzel egyidejûleg növekszik a célszekvenciáikhoz kötõdött molekuláris jelzõfény-próbák száma, ennek megfelelõen növekszik a fluoreszcens jel erõssége. A találmány szerinti megoldásban ezért két láncindító oligonukleotid és legalább egy hibridizációs próba kombinációját lehet alkalmazni a fentebb leírtak szerint, akár végpont-amplifikációs és detekciós vizsgálati eljárásokban, ahol a detektálható jel erõsségét az amplifikációs reakció végén mérjük, vagy valós idejû amplifikációban és detekciós vizsgálati eljárásokban, ahol a detektálható szignál erõsségét az amplifikációs reakcióban végig követjük. Különbözõ típusú standardek ismeretesek szakember számára kvantitatív vizsgálati eljárásokban. Például a standard állhat egy standard görbébõl, amit ismert mennyiségû CT¹nukleinsavak amplifikálásával és detektálásával vettünk fel a vizsgálati eljárás körülményeim között. Ezzel alternatív módon, a reakció tartalmazhat egy belsõ standardet. Ilyen belsõ standardek általában kontroll cél-nukleinsavszekvenciát és kontroll polinukleotidpróbát tartalmaznak. A belsõ standard továbbá, adott esetben tartalmazhat hozzáadott láncindító oligonukleotidpárokat. Az ilyen kontroll láncindító oligonukleotidok primer szekvenciája teljesen különbözõ lehet a találmány szerinti polinukleotidoktól, és a kontroll cél-nukleinsavszekvenciára specifikus. Ezzel alternatív módon, nem szükséges további, hozzáadott láncindító oligonukleotidot alkalmazni, ha a kontroll célszekvenciát úgy tervezzük, hogy egyik végén egy elsõ célszekvenciára (például CT¹re) specifikus, elsõ láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletben lévõ láncindító oligonukleotidhoz képes kötõdni, és a másik végén egy második célszekvenciára (például NG¹re) specifikus, második láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletben lévõ láncindító oligonukleotidhoz képes kötõdni, így kópiák fognak képzõdni amplifikációs körülmények között. A találmány szerinti megoldással összefüggésben, egy kontroll cél-nukleinsavszekvencia olyan nukleinsavszekvencia, amely: a) CT láncindító oligonukleotiddal vagy láncindító oligonukleotidpárral amplifikálható, amit egy adott reakcióban alkalmazunk, vagy eltérõ kontroll láncindító oligonukleotidokkal amplifikálható; b) specifikusan hibridizálódik a kontroll hibridizációs próbával alkalmas körülmények között; és c) nem hibridizálódik CT¹specifikus hibridizációs próbával ugyanilyen körülmények között. A találmány szerinti megoldással összefüggésben, továbbá hibridizációs próbamolekulákkal szemben támasztott, standard követelmények kielégítése céljából, mennyiségi meghatározásra szolgáló reakciókban történõ alkalmazásra a kontroll polinukleotidpróba:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60 10

2

a) specifikusan hibridizálódik a kontroll szekvenciához alkalmas körülmények között; b) nem hibridizálódik CT¹szekvenciával, a CT¹specifikus próbához, vagy a CT¹specifikus láncindító oligonukleotidokhoz ugyanilyen körülmények között, ha CT¹célszekvenciát detektálunk; c) detektálható jelölést tartalmaz beépítve, amely különbözik ugyanebben a reakciókeverékbe alkalmazott, más próbákba (például CT¹próbákba) beépített jelöléstõl. Ezekkel a különféle jelölésekkel elõállított jelek, ha megfelelõ célszekvenciáikhoz kötõdnek, különkülön megkülönböztethetõk és mérhetõk. Szakember számára nyilvánvaló, hogy a kontroll célnukleinsav és a kontrollpróba tényleges nukleinsavszekvenciájának nincs jelentõsége, feltéve, ha mindkettõ kielégíti a fentebb leírt követelményeket. A találmány szerinti megoldással összefüggésben, egy tesztmintában lévõ célnukleinsav mennyiségét „végpont”-módszerrel vagy „valós idejû” módszerrel lehet mérni. Szakember számára nyilvánvaló, ha CT¹specifikus hibridizációs próbákat alkalmazunk kvalitatív vizsgálati eljárásokban, a találmány szerinti polinukleotidok lehetnek szokásosan alkalmazott hibridizációs próbák, lineáris BHQ™-próbák, TaqMan®-próbák, molekuláris jelzõfény-próbák, vagy ezek kombinációi vagy módosított változatai. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a polinukleotidokat molekuláris jelzõfény-próbaként alkalmazzuk. A találmány tárgykörébe tartozónak tekintjük egy vagy több, bármelyik találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet együtt alkalmazását egy kontroll cél-nukleinsavszekvenciával, amit amplifikálni lehet a specifikált láncindító oligonukleotidpárral, és egy kontroll polinukleotid hibridizációs próbával a kvantitatív reakciókhoz. A találmány tárgyát képezi továbbá kontroll láncindító oligonukleotidok alkalmazása, amelyek specifikusan képesek a kontroll cél-nukleinsavszekvencia amplifikálására kvantitatív reakciókban. Az amplifikációs és/vagy detektálási módszerek, amelyekben a találmány szerinti polinukleotidokat alkalmazni lehet, alkalmasak nagy hatékonyságú vizsgálati eljárásokhoz történõ adaptációra. Nagy hatékonyságú vizsgálati eljárások elõnye, hogy sok mintát képesek egyidejûleg feldolgozni, és jelentõsen csökkentik nagyszámú minta szkríneléséhez szükséges idõt. Ezért a találmány tárgykörébe tartozónak tekintjük a találmány szerinti polinukleotidkészítmények alkalmazását nagy hatékonyságú szkrínelésben vagy vizsgálati eljárásban CT¹nukleinsavak detektálására és/vagy mennyiségének meghatározására sok tesztmintában. Nagy hatékonyságú vizsgálati eljárásokban a reakció komponenseit rendszerint többrekeszes hordozóedényben vagy „platform”-ban tartjuk, például sok mérõhelyet tartalmazó mikrotitertálcában, amely lehetõvé tesz sok vizsgálati reakciót, ahol különbözõ vizsgálandó tesztminták vannak ugyanabban a vizsgálati eljárásban. A találmány tárgykörébe tartozónak tekintünk nagymértékben automatizált, nagy hatékonyságú vizsgálati eljárásokat a szkrínelõ- vagy vizsgálati eljárás hatékonyságának növelésére. Jelenleg sok nagy haté-

1

HU 008 532 T2

konyságú szkrínelõ vagy vizsgálati eljárásrendszer van kereskedelmi forgalomban, mivel sok gyártónak rendelkezésre állnak automatizálási lehetõségek, például minta és reagens pipettázása, folyadék adagolása, idõzített inkubálás, minták formázása „mikroarray”¹be, mikrotitertálca hõmérsékletének ciklusos változtatása és mikrotitertálca leolvasása alkalmas detektorban, ami sokkal gyorsabb átfutási idõket eredményez. A találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletek részét képezhetik egy olyan reagenskészletnek, amely lehetõvé teszi CT¹nukleinsavak detektálását és/vagy mennyiségének meghatározását. Ilyen reagenskészletek egy vagy több, találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próba készletet tartalmazhatnak. A találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a polinukleotidokat a reagenskészletekben kombinációkba tesszük, egy teszt-mintában lévõ CT¹nukleinsavak specifikus amplifikálására szolgáló láncindító oligonukleotidként történõ alkalmazásra. A találmány egy hasonló elõnyös megvalósítási módja szerint, a polinukleotidokat a reagenskészletekben olyan kombinációkba tesszük, amelyek az 1. és 4.; és/vagy 8. és 9. azonosító számú nukleinsavszekvenciákat tartalmazzák. A találmány más elõnyös megvalósítási módja szerint, a reagenskészletekben lévõ láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek az 1., 4. és 5.; 2. 4,. és 5.; 3., 4. és 5.; 1., 4. és 6.; 2., 4. és 6. azonosító számú nukleinsavszekvenciákat tartalmazzák. CT-nukleinsavak detektálására szolgáló reagenskészletek tartalmazhatnak továbbá kontroll célnukleinsavat és kontroll polinukleotid hibridizációs próbát. Tehát, a találmány egy elõnyös megvalósítási módja szerint, a reagenskészletek a fenti polinukleotidkombinációkból (amelyek legalább két láncindító oligonukleotidot és legalább egy hibridizációs próbát foglalnak ma-

5

10

15

20

25

30

35

2

gukban) egyet tartalmaznak, egy kontroll nukleinsavszekvenciával együtt, amely a specifikált láncindító oligonukleotidpárral amplifikálható, és egy kontroll polinukleotidpróbával együtt. A találmány tárgyát képezik továbbá reagenskészletek, amelyek kontroll láncindító oligonukleotidokat tartalmaznak, amelyek specifikusan képesek a kontroll cél-nukleinsavszekvenciát amplifikálni. A reagenskészletek adott esetben tartalmazhatnak amplifikációs reagenseket, reakciókomponenseket és/vagy reakcióedényeket. Tipikusan legalább egy szekvencia jelölést hordoz, de detektálás lehetséges nélküle is. Tehát a reagenskészletben lévõ, egy vagy több polinukleotid rendelkezhet beépített detektálható jelöléssel, vagy a reagenskészlet tartalmazhat a polinukleotidok jelölésére szolgáló reagenseket. A reagenskészlet egy vagy több komponense liofilizálva lehet, és a reagenskészlet továbbá tartalmazhat olyan reagenseket, amelyek alkalmasak a liofilizált komponensek feloldására. A reagenskészlet továbbá használati útmutatót tartalmazhat. A találmány szerinti polinukleotidkészítmények, eljárások és reagenskészletek alkalmasak klinikai vagy tudományos kutatási beállításokban, CT¹nukleinsavak detektálására és/vagy mennyiségi meghatározására. Tehát ezekben a beállításokban a polinukleotidokat egy alanyban lévõ CT¹fertõzés diagnosztizálására lehet alkalmazni vizsgálati eljárásokban, vagy követni lehet CT cél-nukleinsavszekvencia mennyiségét CT¹vel fertõzött alanyban. Baktériumok mennyiségének követése egy alanyban különösen fontos az azonosításban vagy az antibakteriális terápiára adott válasz követésében. Chlamydia trachomatis (CT) vagy Neisseria gonorrhoeae (NG) amplifikálására és/vagy detektálására szolgáló láncindító oligonukleotidokat és hibridizációs próbákat bemutatjuk lentebb az 1. táblázatban.

1. táblázat Polinukleotid

Szekvencia (5’–3’)

Az. szám

CT elõremenõ primer

GCGATTCCTG TAACAACAAG TCAGG

1

Alternatív CT elõremenõ primer

GGGATTCDTG TAACAACAAG TCAGG (ahol D nem C)

2

2. az.szek. elõnyös megvalósítási módja

GGGATTCGTG TAACAACAAG TCAGG

3

CT reverz primer

GCTTGCACGA AGTACTCTAAG GAG

4

CT próba

ATAGCACTAT AGAACTCTGC AA

5

Alternatív CT próba

CATAGCACTA TAGAACTCTG CAAGCC

6

CT jelzõfény próba

ctggcATAGC ACTATAGAAC TCTGCAAgcc ag

7

NG elõremenõ primer*

CGACGTACCG GTTTTTGTTC

8

NG reverz primer*

CGGCTCCTTA TTCGGTTTGA CC

NG próba*

ACACCGCCCG GAACCCGA

10

Alternatív NG¹próba*

GAAACACCGC CCGGAACCCG AT

11

NG jelzõfény-próba*

ctcggACACC GCCCGGAACC CGAg

12

* nem tartozik a találmány tárgykörébe primer=láncindító oligonukleotid

11

9

1

HU 008 532 T2

Az 1. táblázatban, a bakteriális szekvenciákkal komplementer, polinukleotidpróba-szekvenciákat nagy betûvel jelöljük; a kis betûvel jelölt nukleotidok önkomplementerek, ezáltal jelzõfény-próba szárát képezik alkalmas körülmények között; és néhány esetben a bakteriális szekvenciákkal komplementer nukleotidok is az önkomplementer, jelzõfény-próba szárának egy részét képezik. Az 1. táblázatban bemutatott polinukleotidszekvenciákkal rendelkezõ nukleinsavakat kombinálni lehet alkalmas kombinációkba, láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészleteket kialakítva, amelyek hasznosan alkalmazhatók a találmány szerinti megoldással összefüggésben. Alkalmas láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek közé tartoznak, anélkül, hogy ezekre korlátozódnánk: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciák; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciák; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciák; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciák; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciák; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciák; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciák; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciák; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet: 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciák. Az alábbi példák csak szemléltetés célját szolgálják, és bemutatásukkal semmilyen módon nem kívánjuk a találmány által igényelt oltalmi kört korlátozni. Példák Az alábbi példákban bemutatjuk CT és NG különbözõ altípusainak detektálását a fentebb leírt láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek alkalmazásával. Ezek, a láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletekben lévõ, 1–7. számmal azonosított DNS-láncindító oligonukleotidok és próbák CT¹re specifikusak. Az alábbi példákban a 1. és 4. azonosító számú szekvenciákat konszenzus amplifikációs láncindító oligonukleotidként alkalmazzuk, amelyek specifikusak a CT célszekvenciára. A 6. vagy 7. azonosító számú szekvenciákat konszenzus internális hibridizációs próbaként alkalmazzuk a CT amplifikációs termékhez. A példák NG detektálására vonatkozó része nem tárgya az igényelt találmánynak. 1. példa Láncindító oligonukleotidok és próbák elõállítása A. CT és NG konszenzus láncindító oligonukleotidok Konszenzus láncindító oligonukleotidokat terveztünk valamennyi ismert CT¹altípus detektálására oligo-

2

nukleotid hibridizációs PCR¹el. Az alábbi példákban ezek a láncindító oligonukleotidok 1. és 4. azonosító számúak voltak CT¹re, és 8. és 9. azonosító számúak NG¹re. A 3. azonosító számú szekvenciáról azt talál5 tuk, hogy bizonyos elõnyökkel rendelkezik az 1. azonosító számú szekvenciához képest, a találmány néhány elõnyös megvalósítási módjához, ami az említett polinukleotidok könnyû tisztítására vonatkozik. Azonban azokat a megvalósítási módokat nem szemléltetjük 10 lentebb, és az 1. azonosító számú szekvencia alkalmazását részesítjük elõnyben a 3. azonosító számú szekvencia alkalmazásához képest.

15

20

25

30

35

B. CT konszenzuspróbák Konszenzuspróbákat terveztünk az amplifikált CT¹ vagy NG¹célszekvenciával való hibridizálásra, oligonukleotidhibridizációval. Abból a célból, hogy ezeket a próbaszekvenciákat próbaként tudjuk alkalmazni molekuláris jelzõfényt („beacon”) alkalmazó vizsgálati eljárásban, terminális nukleotidok hozzáadásával módosítottuk, hogy önkomplementer 5’¹ és 3’¹végeket alakítsunk ki, és fluoreszcens (fluor) és kvencselõcsoportok hozzáadásával a polinukleotid ellenkezõ végeihez (lásd a 2. táblázatot). Eszerint a 6. azonosító számú CT¹próba-szekvencia volt az alapja a 7. azonosító számú molekuláris jelzõfény-próbának, és a 10. azonosító számú NG¹próba-szekvencia volt az alapja a 12. azonosító számú molekuláris jelzõfény-próbának. Ahol egynél több molekuláris jelzõfény-próbát alkalmaztunk egyidejûleg ugyanabban a molekuláris jelzõfényt alkalmazó vizsgálati eljárásban, különbözõ gerjesztésiemissziós profillal rendelkezõ fluoreszcens csoportokat alkalmaztunk a különbözõ próbaszignálok megkülönböztetésére. Próbaszekvenciákat standard oligonukleotidszintézis-módszerek alkalmazásával szintetizáltunk. 2. táblázat Szekvencia (5’–3’)

40

45

CT jelzõfénypróba

Fluor-ctggcATAGC ACTATAGAAC TCTGCAAgcc ag¹kvencser

NG jelzõfénypróba

Fluor-ctcggACACC GCCCGGAACC CGAg-kvencser

2. példa Minta-DNS elõállítása CT-DNS¹t izoláltunk CT Ba¹szerotípusokból (Apa50 ce-2-törzs, ATCC VR¹347, Rockville, Maryland), szakember által ismert módszerek alkalmazásával, és a CT konszenzus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek érzékenységének, specifitásának és keresztreaktivitásának meghatározására alkalmaztuk. 55 NG¹DNS¹t hasonlóan állítottunk elõ, és a CT konszenzus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek érzékenységének, specifitásának és keresztreaktivitásának meghatározására alkalmaztuk. Negatív kontrollmintákban („Neg”), azonos térfoga60 tú hígítószerrel helyettesítettük a minta DNS¹t. Külön12

1

HU 008 532 T2

bözõ koncentrációban, ismert koncentrációjú minta DNS¹t adagoltunk pozitív kontrollként („0,12x”, „1x”, „10x”). Egy belsõ kontroll (IC) célpolinukleotidot terveztünk pozitív kontrollként amplifikációhoz, CT¹ és NG¹láncindító oligonukleotidokkal együtt történõ alkalmazásra. Az amplifikációval célba vett szekvencia komplementer volt egy CT¹ láncindító oligonukleotiddal az egyik végen, és egy NG¹láncindító oligonukleotiddal a másik végen, ezáltal mindkét láncindító oligonukleotid jelenlétében a kontrollszekvencia amplifikálódik amplifikációs körülmények között. A polinukleotidot úgy terveztük, hogy egy kontrollpróbával, például egy molekuláris jelzõfény-próbával komplementer amplikont eredményezzen, de amely nem komplementer azzal a próbával, amit CT vagy NG detektálására alkalmazunk. Ezt a kontroll célpolinukleotidot szakember által ismert módszerekkel állítottuk elõ. 3. példa CT-detektálás érzékenysége CT-DNS¹t preparáltunk a 2. példában leírtak szerint. A 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet (azaz az 1. és 4. azonosító számú szekvenciát alkalmaztuk láncindító oligonukleotidként, és a 7. azonosító számú szekvenciát próbaként) értékeltük. Valamennyi szekvenciát az 1. példában leírtak szerint állítottunk elõ. Az izolált CT¹DNS hígításait a 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet alkalmazásával PCR-amplifikáltuk és detektáltuk. A PCR¹t 0,25 mM EDTA¹t és 0,125 mM EGTA¹t tartalmazó, 1x GeneAmp® Gold-pufferben végeztük. Amplitaq Gold® DNS-polimerázt alkalmaztunk 10 egység/reakció koncentrációban dNTP-kel (dATP, dGTP, dTTP és dCTP), amelyek egyenként 0,20 mM végkoncentrációban voltak jelen. 8 mM végkoncentrációban alkalmaztunk MgCl2¹ot 0,1 ml teljes reakciótérfogatban. A mintatérfogat 50 ml volt, amely nem tartalmazott, vagy 101–106 Chlamydiából származó elementáris testet (EB) tartalmazott reakciónként. A láncindító oligonukleotidokat 200–400 nM koncentrációban alkalmaztuk egyenként, és a jelzõfény-próbákat 100 mM koncentrációban alkalmaztuk egyenként. Egy belsõ kontroll (IC) célszekvencia és kontrollpróba volt jelen 500 kópia/reakció és 100 nM végkoncentrációban, sorrendben. A reakciókeverékeket Perkin–Elmer ciklizálótermosztátban amplifikáltuk. A reakciókeverékeket elõször 95 °C¹on, 9,5 percig inkubáltuk. A PCR-amplifikációt azután 45 ciklusban végeztük, ahol az egyes ciklusok: 95 °C, 30 másodpercig, azután 59 °C, 60 másodpercig. Miután a reakciókeveréken elvégeztük a hõmérsékleti ciklusokat, a keveréket 95 °C¹on tartottuk 3 percig, azután levittük a hõmérsékletét 25 °C¹ra, 10 percig próbahibridizáláshoz. A reakciótermékeket robotizált, mikrotitertálca fluoreszcens leolvasóban detektáltuk, az következõ emissziós maximumok és sávszélességek (nm-ben) alkalmazásával:

2

3. táblázat

5

1. fluor

2. fluor

3. fluor

Gerjesztés

485/20

534/8

585/8

Emisszió

517/8

562/12

612/12

A kísérletben kapott adatokat feltüntetjük a 4. táblázatban, amely azt mutatja, hogy CT Ba¹szerotípusát 10 akár 10 EB/reakció koncentrációkig detektáltuk, a 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet alkalmazásával. 4. táblázat 15 [CT] (EB/reakció)

20

25

30

35

40

45

50

55

60 13

Mért fluoreszcencia

0

2 559

10

10 441

100

12 451

1000

12 760

10 000

14 819

1 000 000

17 243

Ez a kísérlet tehát jó célválaszt mutat 10 és 106 EB/reakciótartományban. 4. példa Keresztreaktivitás CT és NG között CT¹re és NG¹re specifikus, láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletek közötti keresztreaktivitás teszteléséhez cél-DNS¹t és mind CT¹re, mind NG¹re specifikus, láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészleteket kombináltunk az egyes reakciókeverékekben, CT¹ és NG¹DNS egyidejû detektálására tesztmintákban. CT¹ és NG¹DNS¹t preparáltunk a 2. példában leírtak szerint, és a mintákat lentebb leírtak szerint preparáltuk. A 7. CT¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet (1. és 4. azonosító számú szekvenciák láncindító oligonukleotidként, és 7. azonosító számú szekvencia hibridizációs próbaként) és a 12. NG¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet (8. és 9. azonosító számú szekvenciák láncindító oligonukleotidként, és 12. azonosító számú szekvencia hibridizációs próbaként) az 1. példában leírtak szerint állítottuk elõ, és együtt vagy külön alkalmaztuk CT¹ és NG¹DNS hígításainak amplifikálására és detektálására. A minták 2 keresztreaktivitási panelt (1–58. minták és 1B–23B. minták), valamint negatív (Neg) és pozitív kontrollokat (0,12x, 1x és 10x) tartalmaztak. Az egyes reakciókeverékek 0,40 mM CT elõremenõ láncindító oligonukleotidot (1. azonosító számú szekvencia), 0,20 mM CT reverz láncindító oligonukleotidot (4. azonosító számú szekvencia), 0,10 mM CT jelzõfény-próbát (7. azonosító számú szekvencia), 0,20 mM NG reverz láncindító oligonukleotidot (8. azonosító számú szekvencia), 0,20 mM NG reverz láncindító oligonukleotidot (9. azonosító számú szekvencia), 0,10 mM NG jelzõfény-próbát (12. azonosító számú szekvencia),

1

HU 008 532 T2

2

5 egység Amplitaq DNS-polimerázt, 1 mM dNTP-ket és 8 mM MgCl2¹ot tartalmaztak 1 × PCR-puffer II¹ben. 100 ml térfogatú reakciókat 45 ciklusnak vetettünk alá 95 °C¹on 30 másodpercig és 59 °C¹on 1 percig DNSamplifikációhoz, ezt követõen 1 ciklus 95 °C¹on, 3 percig és 25 °C¹on 10 percig a végsõ denaturáláshoz és próbahibridizáláshoz. Fontos megjegyezni, hogy CT detektálását nem változtatta meg az NG¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet alkalmazása a CT¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlettel a CT¹reakciókeverékekben, az érzékenység körülbelül 107 organizmus volt reakciónként. Ehhez hasonlóan, NG detektálását nem változtatta meg a CT¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet alkalmazása a NG¹re specifikus láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlettel az NG¹reakciókeverékekben, az érzékenység körülbelül 107 organizmus volt reakciónként. Az NG vizsgálati eljárás reagensei NG¹t detektáltak, de nem detektáltak több, mint 50 más, nem szexuálisan átvitt (nem STD) Neisseria-törzset, sem 3 Chlamydia törzset (trachomatis, pneumoniae és psittasi).

cia), 0,10 mM CT jelzõfény-próbát (7. azonosító számú szekvencia), 0,45 mM NG reverz láncindító oligonukleotidot (8. azonosító számú szekvencia), 0,25 mM NG reverz láncindító oligonukleotidot (9. azonosító számú 5 szekvencia), 0,10 mM NG jelzõfény-próbát (12. azonosító számú szekvencia), 3 egység Amplitaq DNS-polimerázt, 1 mM dNTP-ket és 8 mM MgCl2¹ot tartalmaztak 1 × PCR-puffer II¹ben. 100 ml térfogatú reakciókat 45 ciklusnak vetettünk 10 alá 95 °C¹on 30 másodpercig és 59 °C¹on 1 percig DNS-amplifikációhoz, ezt követõen 1 ciklus 95 °C¹on, 3 percig és 25 °C¹on 10 percig a végsõ denaturáláshoz és próbahibridizáláshoz. Tizenhat Chlamydia trachomatis szerovariánst de15 tektáltunk a találmány szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletekkel, 10–1000 kópia per reakció koncentrációban.

5. példa CT-szerovariáns detektálása Annak meghatározása céljából, hogy a találmány szerinti láncindító oligonukleotidok és hibridizációs próbák képesek¹e CT¹szerovariánsokat detektálni, és milyen érzékenységgel, 15 CT¹szerovariánsból álló, hígítási panelt teszteltünk olyan reakciókban, amelyek CT¹re és NG¹re egyaránt tartalmaztak láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészleteket, és alkalmas negatív (Neg) és pozitív (1x és 0,12x) kontroll mintákat. A 7. számú láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet és a 12. számú láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet az 1. példában leírtak szerint állítottuk elõ, és a CT és NG kontroll DNS¹t a 2. példában leírtak szerint állítottuk elõ. A CT¹szerovariáns minták 10–1000 molekula per reakció végkoncentráció-tartományban voltak jelen a reakciókeverékben. Az egyes reakciókeverékek 0,40 mM CT elõremenõ láncindító oligonukleotidot (1. azonosító számú szekvencia), 0,20 mM CT reverz láncindító oligonukleotidot (4. azonosító számú szekven-

25

20

30

35

40

45

A szekvencialistában található szabad szövegek (223¹as kód) fordítása: 1. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:1): <223> CT elõremenõ láncindító oligonukleotid 2. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:2): <223> d=a vagy g vagy t/u a 8. pozícióban 3. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:3): <223> elõnyösebb CT elõremenõ láncindító oligonukleotid 4. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:4): <223> CT reverz láncindító oligonukleotid 5. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:5): <223> CT¹próba 6. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:6): <223> alternatív CT¹próba 7. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:7): <223> CT jelzõfény-próba 8. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:8): <223> NG elõremenõ láncindító oligonukleotid 9. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO:9): <223> NG reverz láncindító oligonukleotid 10. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO: 10): <223> NG¹próba 11. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO: 11): <223> alternatív NG¹próba 12. azonosító számú szekvenciához (SEQ ID. NO: 12): <223> NG jelzõfény-próba

Szekvencialista <110> Abbott Laboratories Pabish, Edward K. Marshall, Ron L. Yu, Hong <120> POLYNUCLEOTIDES FOR THE AMPLIFICATION AND DETECTION OF CHLAMYDIA TRACHOMATIS AND NEISSERIA GONORRHOEAE <130> 6873WOO1 <140> Not Yet Assigned <141> 2003–11–07 <150> 10/292,420 <151> 2002–11–12 <160> 12 <170> FastSEQ for Windows Version 4.0 14

HU 008 532 T2

<210> 1 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT Forward Primer <400> 1

25

gggattcctg taacaacaag tcagg

<210> 2 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Preferred CT Forward Primer <221> miscfeature <222> (8)…(8) <223> d=a or g or t/u at position 8 <400> 2

25

gggattcdtg taacaacaag tcagg

<210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> More Preferred CT Forward Primer <400> 3

25

gggattcgtg taacaacaag tcagg

<210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT Reverse Primer <400> 4

23

gcttgcacga agtactctag gag

<210> 5 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> CT Probe <400> 5

22

atagcactat agaactctgc aa

<210> 6 <211> 26 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Alternative CT Probe <400> 6

26

catagcacta tagaactctg caagcc

<210> 7 <211> 32 <212> DNA 15

1

HU 008 532 T2

2

<213> Artificial Sequence <220> <223> CT Beacon Probe <400> 7

32

ctggcatagc actatagaac tctgcaagcc ag

<210> 8 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NG Forward Primer <400> 8

20

cgacgtaccg gtttttgttc

<210> 9 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NG Reverse Primer <400> 9

22

cggctcctta ttcggtttga cc

<210> 10 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NG Probe <400> 10

18

acaccgcccg gaacccga

<210> 11 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Alternative NG Probe <400> 11

22

gaaacaccgc ccggaacccg at

<210> 12 <211> 24 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> NG Beacon Probe <400> 12

24

ctcggacacc gcccggaacc cgag SZABADALMI IGÉNYPONTOK

1. Készítmény, amely az 1., 2. vagy 3. azonosító 55 számú nukleinsavszekvenciából álló elsõ polinukleotidot, és 4. azonosító számú nukleinsavszekvenciából álló második polinukleotidot tartalmaz. 2. Az 1. igénypont szerinti készítmény, amely 2. azonosító számú nukleinsavszekvenciából álló elsõ 60 16

polinukleotidot, és 4. azonosító számú nukleinsavszekvenciából álló második polinukleotidot tartalmaz. 3. Láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a következõkbõl álló láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletekbõl van kiválasztva: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll;

1

HU 008 532 T2

2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll. 4. A 3. igénypont szerinti láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, ahol a láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából álló 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet. 5. Eljárás Chlamydia trachomatis detektálására egy teszt-mintában, ahol az eljárás magában foglalja: (a) nukleinsavamplifikációs reagenseket, potenciálisan Chlamydia trachomatisból származó szekvenciát tartalmazó tesztmintát és a következõkbõl álló csoportból kiválasztott láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet tartalmazó reakciókeverék elõállítását: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll;

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

17

2

(b) a keverékben amplifikációs körülmények kialakítását, olyan nukleinsavszekvencia legalább egy kópiájának elõállítása céljából, amely komplementer a célszekvenciával; (c) a próba hibridizálását a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciával, ezáltal egy olyan hibrid elõállítását, amely magában foglalja a próbát és a célszekvenciával komplementer nukleinsavszekvenciát; és (d) a hibrid detektálását, ami Chlamydia trachomatis jelenlétére utal a teszt-mintában. 6. Az 5. igénypont szerinti eljárás, ahol a láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából álló 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet. 7. Az 5. és 6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, ahol a reakciókeverék kontroll célpolinukleotidot és kontroll polinukleotidpróbát is tartalmaz. 8. Reagenskészlet, amely (a) olyan láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet tartalmaz, amely a következõkbõl álló csoportból van kiválasztva: 1. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 2. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 3. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 5. azonosító számú szekvenciából áll; 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 5. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 6. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából áll; 7. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely az 1., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; 8. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 2., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és 9. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészlet, amely a 3., 4. és 7. azonosító számú szekvenciából áll; és (b) amplifikációs reagenseket tartalmaz. 9. A 8. igénypont szerinti reagenskészlet, amely (a) az 1., 4. és 6. azonosító számú szekvenciából álló 4. láncindító oligonukleotid/hibridizációs próbakészletet; és (b) amplifikációs reagenseket tartalmaz. 10. Láncindító oligonukleotid, melynek szekvenciája a 4. azonosító számú szekvenciából áll.

Kiadja a Szellemi Tulajdon Nemzeti Hivatala, Budapest Felelõs vezetõ: Szabó Richárd osztályvezetõ Windor Bt., Budapest