BR112020006731A2 - manipulação do metabolismo da triptamina - Google Patents

Abstract

São fornecidas composições e métodos para alterar os níveis de triptamina em um sujeito. Em geral, as composições são compostas por microorganismos.

Description

MANIPULAÇÃO DO METABOLISMO DA TRIPTAMINA CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A invenção refere-se à manipulação do metabolismo do triptofano usando composições microbianas.

FUNDAMENTOS

[002] Além de seu uso na síntese de proteínas, o triptofano é importante em uma série de vias que levam à produção de, por exemplo, serotonina (5- hidroxitriptamina), melatonina, quinureninas e triptamina. O triptofano e os seus metabolitos podem afetar, por exemplo, a imunossupressão, função imunológica, câncer, doença inflamatória, função de barreira epitelial, motilidade do intestino, função neurológica e infecção.

[003] Demonstrou-se que certos produtos da via do triptofano funcionam como agonistas do receptor de hidrocarboneto de arila (Ahr). Os metabólitos incluem, por exemplo, indol-3-aldeído, indol-3-acetato, ácido indol-3-propiônico, indol, — indol-3-acetaldeído, — ácido —indolacrílico, indol-3-acetonitrila, —6- formilindolo[3,2-b]carbazol (FICZ) e triptamina. Ahr desempenha um papel no controle da diferenciação e atividade de subpopulações de células T específicas. Ele pode supostamente influenciar as respostas imunes adaptativas através dos seus efeitos sobre tanto as células T quanto sobre as células apresentadoras de antígenos (APCs). Pensa-se que o Ahr esteja envolvido no desenvolvimento e manutenção de células T reguladoras (Tregs) CD4+ FoxP3+, bem como FoxP3- IL- 10+ CD4+ Tr1, e indução de células Th17.

[004] A triptamina é gerada pela descarboxilação do triptofano. A triptamina também pode ter efeitos sobre o sistema nervoso, por exemplo, que supostamente afeta o plexo mioentérico que está envolvido na mobilidade gastrointestinal (Takaki et al., Neuroscience 16:223-240, 1985).

[005] Já se demonstrou que o microbioma gastrointestinal é manipulável, pelo menos, de uma forma global, por introdução de material fecal em um paciente, por exemplo, um paciente que sofre de infecção recorrente por C. difficile. À manipulação terapêutica de efeitos relacionados ao triptofano tem sido geralmente limitada à manipulação química de metabólitos precedentes. Descobertas e invenções dos depositantes tornam possível a manipulação de funções específicas de uma forma mais direcionada usando bactérias derivadas do microbioma humano.

SUMÁRIO

[006] A invenção refere-se à identificação de espécies bacterianas que podem afetar (por exemplo, aumentar) os níveis de triptamina e/ou de 5- hidroxitriptamina (serotonina). Nesse sentido, a invenção refere-se a composições que incluem uma ou mais espécies bacterianas que modulam os níveis de triptamina e/ou 5-hidroxitriptamina, bem como métodos para a modulação de níveis de triptamina e/ou 5S-hidroxitriptamina por meio da administração de tais composições. Em várias modalidades, os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina são alterados (por exemplo, aumentados) em comparação com os níveis antes do tratamento de acordo com um método ou utilização de uma composição da invenção.

[007] A invenção fornece métodos de alteração dos níveis de triptamina ou B-hidroxitriptamina em um sujeito, com os métodos incluindo a administração de uma população viável de pelo menos uma espécie bacteriana selecionada da Tabela 1, 2, 3, 4, 5, ou 6 para o sujeito. Em várias modalidades, os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sujeito são aumentados. Por exemplo, os níveis podem ser aumentados em comparação a antes da administração da população bacteriana viável descrita acima.

[008] Em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo constituído por Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile, Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques ao sujeito.

[009] Em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo constituído por Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus, Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes ao sujeito.

[0010] Em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo constituído por Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme ao sujeito.

[0011] Em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo constituído por Flavonifractor plauti, Veillonella parvula, —Blautia sp CAG 257 SC1I46 e Clostridium bolteae ao sujeito.

[0012] Em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo constituído por Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, Clostridium sporogenes, Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus, Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SCA43 e Holdemania filliformis ao sujeito.

[0013] Em várias modalidades do exposto acima, os métodos incluem a administração de uma população viável de pelo menos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ou 12 das espécies listadas ao sujeito (com o limite superior sendo o número de espécies nos grupos mencionados acima).

[0014] Além disso, em algumas modalidades, os métodos incluem a administração de uma composição contendo ou consistindo em uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6 ao sujeito.

[0015] Em algumas modalidades, os métodos da invenção podem ser usados com um sujeito que tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade do intestino, agregação de plaquetas, resposta imune, função cardíaca, ou desenvolvimento ósseo alterados.

[0016] Em algumas modalidades, o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo que consiste em síndrome do intestino irritável, doença intestinal inflamatória (por exemplo, colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica), constipação, depressão, ansiedade, doenças cardiovasculares e osteoporose.

[0017] A invenção também fornece formulações farmacêuticas incluindo uma população viável de pelo menos uma das espécies bacterianas selecionadas da Tabela 1,2,3,4,5,ou6.

[0018] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile,

Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques.

[0019] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus, Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes.

[0020] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme.

[0021] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Flavonifractor plauti, Veillonella parvula, —Blautia sp CAG 257 SC1I46 e Clostridium bolteae.

[0022] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, Clostridium sporogenes, Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus, Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SCA43 e Holdemania filliformis.

[0023] Em várias modalidades do exposto acima, a formulação farmacêutica inclui uma população viável de pelo menos 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ou 12 das espécies listadas (com o limite superior sendo o número de espécies nos grupos mencionados acima).

[0024] Além disso, em algumas modalidades, as formulações farmacêuticas incluem ou consistem em uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6.

[0025] Em várias modalidades, as formulações farmacêuticas incluem um excipiente farmaceuticamente aceitável, por exemplo, conforme descrito neste documento.

[0026] Em algumas modalidades, a formulação farmacêutica está numa cápsula. Por exemplo, a formulação farmacêutica, em algumas modalidades, pode estar dentro de uma cápsula revestida entericamente.

[0027] A invenção também fornece métodos de alterar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito, com os métodos incluindo a administração de uma quantidade eficaz de uma formulação farmacêutica conforme descrito neste documento (ver, por exemplo, acima) ao sujeito.

[0028] EM algumas modalidades, os níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina no sujeito são aumentados.

[0029] EM algumas modalidades, os níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina são níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina nas fezes do sujeito.

[0030] EM algumas modalidades, os níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina são níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sangue, soro, plasma, urina ou líquido cefalorraquidiano (cerebrospinal fluid, CSF) do sujeito.

[0031] A invenção fornece ainda métodos de tratamento de um sujeito que tem uma doença ou condição caracterizada pela presença de baixos níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, com os métodos incluindo a administração, a um sujeito diagnosticado com, ou em risco de ter, a doença, de uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma formulação farmacêutica conforme descrito neste documento (ver, por exemplo, acima).

[0032] Em algumas modalidades, o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade do intestino, agregação de plaquetas, resposta imune, função cardíaca, ou desenvolvimento ósseo alterados.

[0033] Em algumas modalidades, o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo que consiste em síndrome do intestino irritável, doença intestinal inflamatória (por exemplo, colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica), constipação, depressão, ansiedade, doenças cardiovasculares e osteoporose.

[0034] A invenção também fornece métodos para aumentar o nível ou a atividade das células T reguladoras no sujeito, com os métodos incluindo a administração de uma formulação farmacêutica conforme descrito neste documento (ver, por exemplo, acima) ao sujeito.

[0035] Além disso, a invenção fornece métodos para restaurar ou melhorar a homeostase intestinal, ou para a prevenor ou tratar o câncer do intestino ou do cólon num sujeito, com os métodos incluindo a administração de uma formulação farmacêutica conforme descrito neste documento (ver, por exemplo, acima) ao sujeito.

[0036] A invenção também fornece composições que incluem pelo menos duas espécies bacterianas diferentes que, em combinação, podem aumentar os níveis de triptamina ou B5-hidroxitriptamina, em comparação com o nível de triptamina ou 5-hidroxitriptamina produzido por cada espécie sozinha, (i) na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação, (ii) ao longo de um período específico de tempo na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação, (iii) quando administradas a um sistema in vivo, e/ou (iv) quando administradas in vitro a um sistema modelo.

[0037] Em algumas modalidades, a composição é uma composição que inclui as espécies bacterianas de uma formulação farmacêutica conforme descrita neste documento (ver, por exemplo, acima).

[0038] A invenção também fornece formulações ou composições, conforme notado acima e em outros locais deste documento, para utilização na alteração dos níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito.

[0039] Em algumas modalidades, o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade do intestino, agregação de plaquetas, resposta imune, função cardíaca, ou desenvolvimento ósseo alterados.

[0040] Em algumas modalidades, o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo que consiste em síndrome do intestino irritável, doença intestinal inflamatória (colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação, e colite microscópica), constipação, depressão, ansiedade, doenças cardiovasculares e osteoporose.

[0041] Em algumas modalidades, a formulação ou composição é para utilização no aumento do nível ou da atividade de células T reguladoras no sujeito.

[0042] Em algumas modalidades, a formulação ou composição é para utilização na restauração da homeostase intestinal, ou para a prevenção ou o tratamento de câncer do intestino ou do cólon num sujeito.

[0043] A invenção inclui a utilização das composições e formulações conforme descrito neste documento para os fins expressos nos métodos descritos acima e em outros locais deste documento, bem como para a preparação de medicamentos para este fim.

[0044] A divulgação inteira de cada documento de patente e artigo científico referidos neste documento, e aqueles documentos de patente e artigos científicos citados por meio deste documento, estão expressamente incorporados por referência neste documento para todos os fins.

[0045] Características e vantagens adicionais da invenção estão mais especificamente descritas abaixo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0046] A Fig. 1 é um gráfico que representa os resultados de uma análise de três espécies associadas com os níveis elevados de triptamina e níveis triptamina na presença de uma, duas ou (tês das espécies. Lb = Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA; Rg = Ruminococcus gnavus; Rt = Ruminococcus torques; O indica que a espécie está ausente, 1 indica que a espécie está presente. Rt apenas: níveis baixos de triptamina; Rg apenas: níveis médios de triptamina; 2 de 3 espécies: níveis médios a altos de triptamina; todas as 3 espécies: altos níveis de triptamina; observação: apenas 1 amostra tem Lb = 1,Rg=0,Rt=0O, de modo que não é mostrada.

[0047] A Fig. 2 é um gráfico que mostra os resultados de Blastp de triptofano descarboxilase (SEQ ID NOs: 73 e 75) versus uma base de dados de pan-genoma de espécies microbianas.

[0048] A Fig. 3 é um gráfico que mostra a identificação da espécie, cuja presença em amostras fecais do sujeito é preditiva de níveis elevados de triptamina nas espécies (em comparação com os sujeitos que não possuem as espécies) ao longo de dois ensaios clínicos. As espécies circundadas indicam aquelas cuja presença é independentemente preditiva de níveis mais elevados de triptamina em dois ensaios clínicos.

[0049] A Fig. 4 é um conjunto de gráficos que mostram a riqueza de espécies moduladoras de triptamina em dois ensaios clínicos SERES-101 (relacionado à manutenção da remissão da colite ulcerativa) e SERES-004 (relacionado à prevenção da recorrência de infecção por C. diffícile ).

[0050] A Fig. 5 é uma lista de sequências de rDNA 16S de OTUs bacterianas selecionadas que podem ser utilizadas na invenção (SEQ ID NOs: 1-72), bem como sequências de certas triptofano descarboxilases (SEQ ID NOs: 73-75).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0051] Os depositantes identificaram espécies bacterianas no trato gastrointestinal humano (GI) que estão associadas com a presença de triptamina. As identidades de algumas espécies são inesperadas, por exemplo, em alguns Casos, as espécies não foram previamente identificadas como participantes da regulação da triptamina. Além disso, em alguns casos, as combinações das espécies apresentam sinergia. Sem se vincular a qualquer teoria em particular, isso sugere que várias espécies de bactérias ocupam nichos ecológicos diferentes e/ou desempenham papéis diferentes na regulação da triptamina no trato Gl.

[0052] Os depositantes também identificaram espécies bacterianas associadas com o aumento dos níveis de 5-hidroxitriptamina (5-HT). A 5-HT, ou serotonina, é um neurotransmissor cerebral com amplos impactos na fisiologia do hospedeiro devido aos seus efeitos sobre a motilidade intestinal e a agregação de plaquetas, respostas imunes, função cardíaca, e desenvolvimento ósseo. Aproximadamente 95% da 5-HT do organismo está presente no intestino, e demonstrou-se que a microbiota intestinal modula os níveis de 5-HT do hospedeiro (Yano et al., Cell 161:264-276, 2015; Ge et al., J. Transl. Med. 15:13, 2017). À desregulação de 5-HT tem sido implicada em uma ampla gama de doenças humanas, incluindo a síndrome do intestino irritável (irritable bowel syndrome, IBS), depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

[0053] A invenção fornece composições e métodos para uso no tratamento de doenças e condições que podem se beneficiar da modulação do triptofano e/ou de um metabólito do triptofano (por exemplo, triptamina), por exemplo, no sangue ou no trato G| de um mamífero, tal como um humano. Em algumas modalidades, são aumentados os níveis de triptamina no sangue ou no intestino de um mamífero. Em algumas modalidades, os níveis de triptofano diminuem no sangue ou no trato GI de um mamífero.

[0054] Em algumas modalidades, a invenção fornece uma bactéria compreendendo pelo menos um gene ou um cassete de gene que codifica uma ou mais enzimas para a produção de triptamina. Em algumas modalidades, a bactéria compreende uma sequência gênica que codifica uma triptofano descarboxilase (Trp descarboxilase). Em algumas modalidades, a divulgação fornece composições compreendendo uma ou mais bactérias compreendendo pelo menos um gene ou cassete de gene que codifica uma ou mais enzimas para a produção de triptamina (por exemplo, triptofano descarboxilase). Em algumas modalidades, a invenção fornece métodos de utilização de tais composições, a fim de alterar os níveis (por exemplo, aumentar) de triptamina.

Composições de triptamina (TA)

[0055] Composições úteis nas invenções fornecidas na presente invenção contêm um ou mais (por exemplo, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, ou mais) micro- organismos que podem modular, por exemplo, aumentar, os níveis de um metabólito do triptofano, por exemplo, triptamina ou 5-hidroxitriptamina. Em alguns casos, um micro-organismo útil pode metabolizar o triptofano em triptamina ou 5- hidroxitriptamina. Em alguns casos, o micro-organismo pode expressar uma triptofano descarboxilase ou outra enzima, por exemplo, tirosina carboxilase ou fenilalanina carboxilase, que também pode metabolizar o triptofano em triptamina ou B5-hidroxitriptamina. Em algumas modalidades, uma ou mais espécies bacterianas estão incluídas numa composição, e a combinação pode aumentar a quantidade de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, por exemplo, numa cultura ou num sujeito, em comparação com o nível quando apenas uma ou outra espécie é fornecida na cultura ou ao sujeito.

[0056] Exemplos não limitantes de micro-organismos adequados para utilização nas invenções fornecidas neste documento incluem aqueles listados nas Tabelas 1-5. A invenção fornece composições que incluem e métodos de utilização de qualquer um desses micro-organismos ou combinações, por exemplo, de 2, 3, 4,5,6,7,8,9, 10, 11, 12, ou mais desses micro-organismos. No que diz respeito às combinações, a invenção fornece composições que compreendem ou que consistem em qualquer uma ou mais dentre uma associação 1 a 47, conforme indicado na Tabela 6 (composições 1-47). A invenção inclui ainda métodos de utilização dessas composições, conforme descrito neste documento.

[0057] A Tabela 1 fornece exemplos não limitantes de espécies que podem ser incluídos nas composições da invenção, bem como as referências a sequências de rDNA 16S que podem ser utilizadas na identificação dessas espécies e exemplos adicionais de espécies e cepas relacionadas. Descobriu-se que as espécies listadas na Tabela 1 são preditivas de triptamina em dois ensaios clínicos (ver, por exemplo, Exemplo 2, Fig. 3 e Tabela 9). As composições da invenção podem incluir 1, 2, 3, 4, 5, 6, ou 7 das espécies listadas na Tabela 1, em qualquer combinação entre si ou outras das espécies mencionadas neste documento (por exemplo, em diferentes tabelas). Informações da sequência de rDNA 168 para essas e outras espécies úteis nas composições e métodos da invenção são fornecidas na Fig. 5. Tabela 1 Exemplo de Exemplo de 16S |16S rDNA p OTU** rDNA do GenBank | SEQID NO Ruminococcus gnavus |ATCC 29149; | NR 118690.1 52-57 ATCC 35913 Lachnospiraceae bacteri LV535612.1 51 um 9 1 43BFAA Eggerthella unclassified | DSM 2242; 69-72

ATCC 25559D-5 Clostridium nexile ATCC 27757 Lachnospiraceae bacteri | ATCC 27752 50 um 6 1 63FAA (Blautia hansenii Ruminococcus torques | ATCC 27756; | NR 036777.1; 58-63 ATCC 35915 | AB910746.1 ** OTUs exemplares nas Tabelas neste documento têm sequências de rDNA 168 que são pelo menos 97% idênticas às cepas listadas. Em adição aos micro- organismos depositados exemplares, os micro-organismos podem ser obtidos a partir das fontes de cepas de referência, conforme indicado nas publicações respectivas.

[0058] A Tabela 2 fornece exemplos adicionais e não limitativos de espécies que podem ser usadas nas composições e métodos da invenção, bem como referências a sequências de rDNA 16S que podem ser usadas para identificar essas espécies e exemplos adicionais de espécies e cepas relacionadas identificadas por triagem in vitro . As composições da invenção podem incluir 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ou 11 das espécies listadas na Tabela 2, em qualquer combinação entre si ou outras espécies listadas neste documento (por exemplo, em tabelas diferentes). Informações da sequência de rDNA 168 para essas e outras espécies úteis nas composições e métodos da invenção são fornecidas na Fig. 5. Essas sequências podem ser usadas para identificar estas espécies e cepas e espécies e cepas relacionadas.

Tabela 2 Exemplo de | Exemplo de OTU identificador(es de sequência de rDNA 16S

SEQ ID NO Clostridium ghonii 66 ATCC 25757 Flavonifractor plautii 45 ATCC 29863 Ruminococcus gnavus 52-57 ATCC 29149; ATCC 39143 Bacteroides ovatus 67 ATCC 8483; ATCC700292 Bacteroides stercoris |6ê88 “ |[ATCCA43183 Clostridium sporogenes 31-37 ATCC 11437D-5; ATCC 3584; ATCC 7955

[0059] A Tabela 3 fornece exemplos não limitantes adicionais de espécies que podem ser usadas nas composições e métodos da invenção, bem como referências a sequências de rDNA 168 que podem ser utilizadas na identificação dessas espécies e exemplos adicionais de espécies e cepas relacionadas. As composições da invenção podem incluir 1, 2, 3 ou 4 das espécies listadas na Tabela 3, em qualquer combinação entre si ou outras espécies listadas neste documento (por exemplo, em tabelas diferentes). Informações da sequência de rDNA 168 para essas e outras espécies úteis nas composições e métodos da invenção são fornecidas na Fig. 5. Essas sequências podem ser usadas para identificar essas espécies e cepas relacionadas. Tabela 3 Exemplo de | Exemplo de OTU identificador(es) de sequência de rDNA 16S

SEQ ID NO Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA | 48 ATCC 29149; Ruminococcus gnavus ATCC 39143 Clostridium aldenense ATCC BAA-1318 Clostridium citroniae 17 ATCC BAA-1317; DSM 19261 Clostridium clostridioforme 18-20 ATCC PTS-25537; ATCC 29084; ATCC 25537

[0060] A Tabela 4 fornece exemplos não limitantes adicionais de espécies que podem ser usadas nas composições e métodos da invenção, bem como referências a sequências de rDNA 168 que podem ser utilizadas na identificação dessas espécies e exemplos adicionais de espécies e cepas relacionadas. As composições da invenção podem incluir 1, 2, 3 ou 4 das espécies listadas na Tabela 4, em qualquer combinação entre si ou outras espécies listadas neste documento (por exemplo, em tabelas diferentes). Informações da sequência de rDNA 168 para essas e outras espécies úteis nas composições e métodos da invenção são fornecidas na Fig. 5. Essas sequências podem ser usadas para identificar essas espécies e cepas relacionadas. Tabela 4 Espécies Exemplo de | Exemplo de OTU identificador(es) de sequência de rDNA 16S

SEQ ID NO Flavonifractor plautii 45 ATCC 29863 Veillonella parvula 65 ATCC 10790D-5; ATCC 35184; ATCC 10790; ATCC 17745 Blautia sp CAG 257 3 Veja GenBank: CDAO06774.1 para a fonte Clostridium bolteae ATCC BAA-613

[0061] A Tabela 5 fornece exemplos não limitantes adicionais de espécies que podem ser usadas nas composições e métodos da invenção, bem como referências a sequências de rDNA 168 que podem ser utilizadas na identificação dessas espécies e exemplos adicionais de espécies e cepas relacionadas. As composições da invenção podem incluir 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 ou 12 das espécies listadas na Tabela 5, em qualquer combinação entre si ou outras espécies listadas neste documento (por exemplo, em tabelas diferentes). Informações da sequência de rDNA 168 para essas e outras espécies úteis nas composições e métodos da invenção são fornecidas na Fig. 5. Essas sequências podem ser usadas para identificar estas espécies e cepas e espécies e cepas relacionadas. Tabela 5 Espécies Exemplo de | Exemplo — de identificador(es) OTUs de sequência de rDNA 16S

SEQ ID NO Blautia hansenii 1,2 ATCC 27752 Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA [47|ÚÂÚÂÚÂÚÂÚÂÚÂÚÂÚÂÀÂÀÂÀÂÀÂÀÂÀNÀN po)

Coprococcus sp HPPO0048 39-44 Números — de depósito Riken: JCM 1429, JCM 6483, JCM 6515, JCM, 30896, 31500 JCM, JCM 31501 Clostridium sporogenes 31-37 ATCC 14437D-5; ATCC 3584 Clostridium phytofermentans 23-30 ATCC 700394; (Lachnoclostridium phytofermentans) ATCC 700394D-5 Clostridium bifermentans 6-15 ATCC 17837; (Paraclostridium bifermentans) ATCC 19299; ATCC 17839; ATCC 17840 Staphylococcus aureus 64 ATCC (Isto é, S. aureus não resistente à 25923D-5 meticilina Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA | 49 Números — de depósito Riken:'"— JCM 1429, JCM 6483, JCM 6515, JCM, 30896, 31500 JCM, JCM 31501 Clostridium lavalense 21

[0062] Conforme observado acima, a invenção inclui composições incluindo combinações de espécies bacterianas, conforme descrito no presente documento, métodos de utilização dessas composições para alteração (por exemplo, aumento) dos níveis de triptamina, e métodos de tratamento de doenças e condições, em que a alteração (por exemplo, aumento) dos níveis de triptamina seria vantajosa. Exemplos não limitantes e específicos de 47 dessas composições de combinação são apresentados na Tabela 6. Tabela 6 mea SEA E EEE 3 7 3 ess err ro Pr torques Lachnospirace | x x xXx x x x ae bacterium 61 63FAA (Blautia hansenii Lachnospirace x x x x xx ae bacterium 9 1 438BFAA Ruminococcus XX xx xXx xixixix xxx xx — gnavus (cepa 1 ae mr dr es eee MN O) exile ee PR E ão classificada Ruminococcus x gnavus (cepa 2 2 |867/8901/2343 67 8/9/0/123 4/3187 6,7 1/23 4/5)6/7 9 7 Ss torques Lachnospirac x xXx x x x xx xxx x eae bacteriu m 6 1 63FA A (Blautia hansenii) Lachnospirac x x x x x xx xxx xxx eae bacteriu m 9 1 43BF

AA Ruminococeu |x|x xx xixIxix xx x x x x xx xx xXx xx s gnavus cepa 1 err E EL Pes Ar ERA exile Eggerthella n |xX| xx x xXIxXx|Xx xXx x xxx ão classificada Ruminococcu xXx x x x XxIX|X|Xx| xx xXx Ss gnavus cepa 2

[0063] Micro-organismos adicionais que podem ser úteis nas invenções são Clostridium argentinese, Clostriddum polymyxa, Erysipelothrix rhusiopathiae, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus haemolyticus, Staphylococcus carnosus, Corynebacterium pyruviciproducens, Staphylococcus pseudintermedius, Corynebacterium glucuronolyticum, Bacillus atrophaeus, Bacillus weihenstephanensis e Bacillus anthracis não patogênico. Opcionalmente, um ou mais desses micro-organismos adicionais podem ser utilizados em combinação com qualquer das combinações descritas no parágrafo imediatamente precedente.

[0064] Em algumas modalidades, um micro-organismo útil compreende uma sequência de DNA que prevista para codificar uma proteína com pelo menos 93% de identidade com uma sequência de referência da Trp descarboxilase (comprimento total ou região de ligação ao triptofano). Em algumas modalidades, o micro-organismo comprende uma sequência de DNA prevista para codificar uma proteína com pelo menos 40%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 92%, 93%, 94%, 95%, 98%, 99% ou 100% de identidade com uma sequência de referência da Trp descarboxilase. Exemplos não limitantes de sequências de referência são GenBank: EDU3S5915.1 (SEQ ID NO: 73), GenBank: EDN78222.1 (SEQ ID NO: 74), GenBank ZP. 02040762 (SEQ ID NO: 75).

[0065] Em algumas modalidades, um micro-organismo útil compreende uma sequência de rDNA 168 que compartilha identidade de sequência com uma ou mais sequências de rDNA 168 de uma espécie listada neste documento (por exemplo, uma ou mais das espécies listadas em uma ou mais das Tabelas 1-6; ver, por exemplo, Fig. 5 e SEQ ID NOs: 1-66). Em algumas modalidades, as espécies são identificadas pela identidade de sequência de toda ou parte de uma sequência de rDNA 168, por exemplo, pelo menos 90%, 93% 95%, 96%, 97%, 98%, 99%, ou 100% de identidade. A identidade percentual entre uma sequência de referência e de consulta pode ser determinada utilizando métodos conhecidos na técnica. Exemplos não limitantes de métodos para tais determinações são fornecidos abaixo. Tal como utilizado neste documento, o parentesco entre duas sequências de nucleotídeos é descrito pelo parâmetro “identidade”.

[0066] Em uma modalidade, o grau de identidade de sequência entre uma sequência de consulta e uma sequência de referência é determinada por 1) alinhamento das duas sequências através de qualquer programa de alinhamento adequado que utiliza a matriz de pontuação padrão e penalidade para gap padrão, 2) identificação do número de correspondências exatas, em que uma correspondência exata é onde o programa de alinhamento identificou um nucleotídeo idêntico nas duas sequências alinhadas numa dada posição no alinhamento e 3) divisão do número de correspondências exatas com o comprimento da sequência de referência.

[0067] Em outra modalidade, o grau de identidade de sequência entre uma sequência de consulta e uma sequência de referência é determinada por 1) alinhamento das duas sequências através de qualquer programa de alinhamento adequado que utiliza a matriz de pontuação padrão e penalidade para gap padrão, 2) identificação do número de correspondências exatas, em que uma correspondência exata é onde o programa de alinhamento identificou um nucleotídeo idêntico nas duas sequências alinhadas numa dada posição no alinhamento e 3) divisão do número de correspondências exatas com o comprimento da mais longa das duas sequências.

[0068] Em outra modalidade, o grau de identidade de sequência entre uma sequência de consulta e uma sequência de referência é determinada por 1) alinhamento das duas sequências através de qualquer programa de alinhamento adequado que utiliza a matriz de pontuação padrão e penalidade para gap padrão, 2) identificação do número de correspondências exatas, em que uma correspondência exata é onde o programa de alinhamento identificou um aminoácido ou nucleotídeo idêntico nas duas sequências alinhadas numa dada posição no alinhamento e 3) divisão do número de correspondências exatas com o "comprimento do alinhamento", onde o comprimento do alinhamento é o comprimento de todo o alinhamento, incluindo as lacunas (gaps) e partes pendentes das sequências.

[0069] As comparações da identidade de sequência ocorrem, geralmente, com o auxílio de um programa de comparação de sequências. Esses programas de computador comercial ou publicamente disponíveis usam algoritmos de comparação complexos para alinhar duas ou mais sequências que melhor refletem os eventos evolutivos que podem ter levado à(s) diferença(s) entre as duas ou mais sequências. Portanto, esses algoritmos operam com um sistema de pontuação que premia o alinhamento idêntico ou semelhante de aminoácidos e penaliza a inserção de gaps, extensões de gap e o alinhamento de aminoácidos não semelhantes. O sistema de pontuação dos algoritmos de comparação inclui: i) atribuição de uma pontuação de penalidade cada vez que um gap for inserido (pontuação de penalidade para gap), ii) atribuição de uma pontuação de penalidade cada vez que um gap existente for estendido com uma posição extra (pontuação de penalidade de extensão), ii) atribuição de pontuações mais altas mediante o alinhamento de aminoácidos idênticos, e iv) atribuição de pontuações variáveis mediante o alinhamento de aminoácidos não idênticos.

[0070] Em geral, os valores padrão do programa de alinhamento são utilizados para comparações de sequências. Programas de computador adequados úteis para determinar a identidade incluem, por exemplo, BLAST (blast.ncbi.nlm.nih.gov).

[0071] EM uma modalidade da presente invenção, o programa de alinhamento otimiza o alinhamento em relação ao comprimento total das sequências selecionadas, por exemplo, sequência de 16S rDNA completa, V4, ou V6. Por exemplo, o programa de alinhamento global é baseado no algoritmo de Needleman-Wunsch (Needleman e Wunsch, J. Mol. Biol. 48: 443-453, 1970). Exemplos não limitantes de tais programas são programas EMBOSS Needle e EMBOSS Stretcher, disponíveis em ebi.ac.uk/Tools/psa/.

[0072] Em uma modalidade, as sequências são alinhadas por um programa de alinhamento global e a identidade da sequência é calculada através da identificação do número de correspondências exatas identificadas pelo programa dividido pelo "comprimento do alinhamento", onde o comprimento do alinhamento é o comprimento de todo o alinhamento, incluindo gaps e partes pendentes das sequências. Em outra modalidade, o programa de alinhamento global usa o algoritmo de Needleman-Wunsch e a identidade da sequência é calculada através da identificação do número de correspondências exatas identificadas pelo programa dividido pelo "comprimento do alinhamento", onde o comprimento do alinhamento é o comprimento de todo o alinhamento, incluindo gaps e partes pendentes das sequências.

[0073] Em ainda outra modalidade, o programa de alinhamento global é selecionado do grupo que consiste no EMBOSS Needle e EMBOSS stretcher e a identidade da sequência é calculada através da identificação do número de correspondências exatas identificadas pelo programa dividido pelo "comprimento do alinhamento", onde o comprimento do alinhamento é o comprimento de todo o alinhamento, incluindo gaps e partes pendentes das sequências.

[0074] Uma vez que o software tenha produzido um alinhamento, é possível calcular o percentual (%) de similaridade e o percentual de identidade de sequência.

[0075] Em algumas modalidades, pelo menos um micro-organismo numa composição pode expressar uma triptofano descarboxilase. Em algumas modalidades, pelo menos um micro-organismo na composição pode secretar triptamina. Métodos de ensaio de secreção de triptamina são conhecidos na técnica (por exemplo, Williams et al., Cell Host Microbe 16:495-503, 2014). Em outras modalidades, pelo menos um micro-organismo na composição possui atividade num ensaio do trânsito GI (ver, por exemplo, Yano et al., Cell 161:264-276, 2015).

[0076] Em certas modalidades, uma composição de TA compreende entre 1062 e 10612 (por exemplo, 10e8-10e11 ou 10e9-10e10) bactérias viáveis e/ou esporos que podem expressar ou podem ser induzidas a expressar uma triptofano descarboxilase.

[0077] Em algumas modalidades uma composição de TA pode induzir um aumento dos níveis de triptamina em um humano ou animal não humano, por exemplo, rato, camundongo, porquinho-da-índia, cão, gato, porco, ovelha, ou primata não humano.

[0078] Em geral, um ou mais micro-organismos úteis na invenção são anaeróbios facultativos ou obrigatórios. Em alguns casos, um ou mais micro- organismos são anaeróbios obrigatórios que apresentam aerotolerância. Os organismos podem ser capazes de formar esporos (neste documento denominados “formadores de esporos”) ou não formadores de esporos. Os formadores de esporo podem estar presentes numa composição substancialmente como esporos, células vegetativas, ou uma combinação de esporos e células vegetativas.

Métodos de análise de triptamina

[0079] Em algumas modalidades da invenção, são determinados a presença e, em alguns casos, os níveis de triptamina. A triptamina pode ser analisada usando métodos conhecidos na técnica. Por exemplo, a triptamina pode ser analisada utilizando cromatografia líquida acoplada à espectrometria de massa em tandem (LC-MS/MS) usando um espectrômetro de massa de quadrupolo triplo Thermo TSQ Quantum Max. Outros métodos úteis incluem o monitoramento de reação múltipla e monitoramento dependente de informação (Sridharan et al, Nature Communications 5:5492, 2014).

[0080] Os níveis de triptamina em um sujeito, por exemplo, antes e depois da administração de uma composição de TA podem ser analisados utilizando sangue, plasma, soro, fezes, urina, ou líquido cefalorraquidiano.

Triptofano descarboxilase

[0081] Em algumas modalidades, uma composição inclui pelo menos uma espécie de bactéria que codifica um gene da triptofano descarboxilase. Os métodos de identificação de tais genes são conhecidos na técnica, por exemplo, ver Williams et al. ( supra). Conforme descrito nos Exemplos, a análise de sequência de estrutura de proteína prevista e a comparação com sequências de triptofano descarboxilase microbianas conhecidas podem ser usadas para identificar genes em um genoma bacteriano. Em alguns casos, é usada a sequência inteira de um gene da triptofano descarboxilase é usada na análise e/ou é usada a sequência do sítio de ligação previsto para o triptofano.

Tratamento de doença

[0082] Nas modalidades da invenção, uma composição de microbioma é usada para tratar ou prevenir uma doença ou condição, incluindo a melhora de um sintoma ou sinal de uma doença num sujeito em necessidade de tratamento. Em algumas modalidades, métodos in silico, in vitro, e/ou in vivo podem ser utilizados para determinar a eficácia de um tratamento para alterar os níveis de triptamina no sujeito.

[0083] A triptamina é um agonista de Ahr. A ativação de Ahr supostamente pode afetar a expressão de FoxP3 e IL-17 e melhorar a colite, reduzir o risco de carcinogênese, e outros efeitos conhecidos na técnica. Efeitos relatados da triptamina incluem a estimulação da secreção de íons por células epiteliais do intestino e aumento da motilidade intestinal (Bhattarai et al., Cell Host Microbe 23(6):775-785, 2018). Também tem sido sugerida a triptamina como um agente para aumentar as células T reguladoras (Tregs; US 9,028,798). Deste modo, as composições que podem aumentar a triptamina são úteis, por exemplo, para restaurar ou melhorar a homeostase do intestino, tratar a colite, tratar ou prevenir câncer intestinal, e/ou melhorar a motilidade gastrointestinal. Em geral, uma composição de TA que pode aumentar os níveis de triptamina é útil para a modulação da atividade de um receptor de hidrocarboneto de arila. Composições de TA também podem ser usadas para aumentar Tregs.

[0084] As composições da invenção também podem ser utilizadas para modular (por exemplo, aumentar) a 5-hidroxitriptamina, ou serotonina. Nesse sentido, as composições e métodos da invenção podem ser utilizados no tratamento de doenças e condições relacionadas à motilidade intestinal, homeostase intestinal, agregação de plaquetas, respostas imunes, e função cardíaca, bem como depressão, ansiedade, síndrome do intestino irritável (IBS), doença cardiovascular e osteoporose.

Pacientes

[0085] Em algumas modalidades, um sujeito adequado para tratamento com uma composição de TA é identificado como tendo um nível indesejavelmente baixo ou anormal de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, por exemplo, nas fezes, sangue, plasma, soro, urina, líquido cefalorraquidiano (CSF), ou outro fluido corporal. Um tratamento eficaz com uma composição de TA aumenta o nível de triptamina ou 5- hidroxitriptamina num fluido corporal selecionado, tecido, ou fezes. Normalmente, o aumento do nível de triptamina ou 5-hidroxitriptamina está associado à presença detectável de pelo menos uma espécie a partir da composição de TA no trato gastrointestinal do sujeito tratado. Em algumas modalidades, a presença de pelo menos uma espécie ou cepa de bactéria a partir da composição de TA é detectada nas fezes do sujeito tratado. Em algumas modalidades, pelo menos uma espécie ou cepa de uma composição de TA pode ser detectada pelo menos 1 dia, 2 dias, 3 dias, 4 dias, 5 dias, 6 dias, 1 semana, duas semanas, três semanas, 4 semanas, 2 meses, 3 meses, 4 meses, 5 meses, 6 meses, 8 meses, ou 1 ano após o tratamento com uma composição de TA. Tal persistência de uma espécie administrada (por exemplo, na ausência ou em baixos níveis dessa espécie antes do tratamento) é denominada “enxerto”. Em algumas modalidades, uma espécie administrada não pode persistir ou enxertar por um período de tempo limitado; tal espécie pode ser administrada em doses repetidas de uma composição de TA.

[0086] Um sujeito tratado de acordo com os métodos da invenção pode ter uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal alterada. Em vários exemplos, um sujeito tratado de acordo com os métodos da invenção pode ter uma doença ou condição gastrointestinal selecionada do grupo que consiste em, por exemplo, síndrome do intestino irritável, doenças inflamatórias do intestino (por exemplo, colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica) e constipação (ver também acima).

Definições

[0087] “Sinergia” refere-se a um efeito produzido por uma combinação de, por exemplo, diferentes micróbios (por exemplo, cepas diferentes, espécies diferentes, ou clados diferentes) que é maior do que os efetivos aditivos esperados dos componentes da combinação. Conforme usado neste documento, “sinergia” ou “interações sinérgicas” refere-se à interação ou cooperação de dois ou mais micróbios para produzir um maior efeito combinado do que a soma de seus efeitos independentes. O efeito pode se basear em observações in vitro ou in vivo.

[0088] Uma "quantidade terapeuticamente eficaz" de uma composição de TA descrita neste documento pode variar de acordo com fatores, tais como estado da doença, idade, sexo e peso do indivíduo, e a capacidade do composto de provocar uma resposta desejada no indivíduo, por exemplo, melhora de pelo menos um parâmetro do distúrbio, ou melhora de pelo menos um sintoma do distúrbio (e, opcionalmente, o efeito de quaisquer agentes adicionais sendo administrados). Uma quantidade terapeuticamente eficaz é também aquela em que quaisquer efeitos tóxicos ou prejudiciais da composição são compensados pelos efeitos terapeuticamente benéficos. Uma composição conforme descrita neste documento é geralmente administrada numa quantidade terapeuticamente eficaz.

[0089] O termo "enxerto microbiano'" ou "enxerto" refere-se ao estabelecimento de uma ou mais cepas, OTUs ou espécies administradas numa composição microbiana terapêutica, por exemplo, uma composição bacteriana, em um nicho alvo que estão ausentes, não detectáveis, ou presentes em níveis indesejavelmente baixos em um sujeito tratado antes do tratamento. Os micróbios compreendendo a ecologia enxertada estão presentes na composição microbiana terapêutica e se estabelecem como constituintes da ecologia microbiana do sujeito.

As OTUs enxertadas podem se estabelecer por um período transitório de tempo, ou demonstrar estabilidade em longo prazo na ecologia microbiana que popula o sujeito pós-tratamento com uma composição microbiana terapêutica. O enxerto pode ser detectado através do uso de várias tecnologias moleculares conhecidas na técnica, incluindo, mas sem limitação ao conjunto de sequenciamento completo de metagenoma (WMS), PCR ou qPCR com primers cepa- ou taxon-específicos, ou com sondas de DNA cepa- ou taxon-específicas. Com os dados do sequenciamento completo de metagenoma (WMS), o enxerto pode ser quantificado usando variantes genômicas específicas da cepa, incluindo, sem limitação, variantes de nucleotídeo único (SNVs). Com os dados do sequenciamento completo de metagenoma (WMS), o enxerto de cepas, espécies ou outros grupos taxonômicos também pode ser quantificado com base em marcadores genômicos específicos para cepa, espécie ou outros grupos taxonômicos. Com os dados do sequenciamento completo de metagenoma (WMS), a detecção do enxerto também pode ser auxiliada pela montagem do genoma inteiro. Após a geração desses dados, o enxerto pode ser avaliado estatisticamente no nível do sujeito e/ou no nível da população; no nível do sujeito, a abundância específica da cepa ou grupo taxonômico, abundância relativa, ou detecção deve ser maior do que na avaliação inicial ou em um nível de ruído de base predeterminado; no nível da população, a abundância específica da cepa ou do grupo taxonômico, abundância relativa, ou sinal de detecção deve ser maior do que um braço placebo de referência ou uma população ou conjunto de dados de base de referência.

[0090] Os limites de detecção (LOD) podem variar dependendo, por exemplo, dos tipos de amostra específicos sob análise (por exemplo, amostra de fezes e seu teor de água), as espécies sendo detectadas e os ensaios utilizados, como é entendido na técnica. Em vários exemplos, os LODs utilizados na invenção variam de cerca de 10e5 a 1067. Em um exemplo específico, um LOD utilizado é de cerca de 1,75e6 (por exemplo, 1,75e6).

[0091] "Unidade taxonômica operacional", "OTU" (ou no plural, "OTUs") refere-se a uma folha terminal em uma árvore filogenética e é definida por uma sequência de ácido nucleico, por exemplo, o genoma inteiro, ou uma sequência genética específica, e todas as sequências que compartilham identidade de sequência com essa sequência de ácido nucleico no nível de espécie. Em algumas modalidades, a sequência genética específica é a sequência de 16S ou uma porção da sequência de 16S, como uma região variável, por exemplo, uma região V4. Em outras modalidades, os genomas inteiros de duas entidades são sequenciados e comparados. Em outra modalidade, regiões selecionadas, tais como tags de sequência multilocus (MLST), genes específicos ou conjuntos de genes podem ser comparados geneticamente. Nas modalidades de 16S, as OTUs que compartilham 2 97% de identidade nucleotídica média em toda uma 16S ou em uma região variável de uma sequência de 16S são consideradas a mesma OTU (ver, por exemplo, Claesson et al., Nucleic Acids Res 38: e200, 2010; Konstantinidis et al., Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci 361:1929-1940, 2006). Nas modalidades que envolvem o genoma completo, MLSTs, genes específicos ou conjuntos de genes, as OTUs que compartilham 295% de identidade nucleotídica média são consideradas a mesma OTU (ver, por exemplo, Achtman e Wagner, Nat. Rev. Microbiol. 6:431-440, 2008). As OTUs podem ser distinguidas, em algumas modalidades, por comparação de sequências entre os organismos. Geralmente, sequências com menos de 95% de identidade de sequência não são consideradas como formando parte da mesma OTU. As OTUs também podem ser caracterizadas por qualquer combinação de marcadores nucleotídicos ou genes, em particular genes altamente conservados (por exemplo, genes "house-keeping"), ou uma combinação destes. Tal caracterização emprega, por exemplo, dados de WGS ou uma sequência do genoma inteiro. Conforme usado neste documento, os termos "espécie" e "OTU" são utilizados permutavelmente salvo indicação em contrário pelo contexto.

Formulações

[0092] As composições de TA descritas neste documento podem ser preparadas e administradas usando métodos conhecidos na técnica. Em geral, as composições são formuladas para administração oral, colonoscópica, ou nasogástrica, embora qualquer método apropriado possa ser utilizado.

[0093] Uma formulação de TA pode conter um ou mais excipientes farmacêuticos adequados para a preparação de tais formulações. Em algumas modalidades, a formulação é uma formulação líquida. Em algumas modalidades, uma formulação compreendendo uma composição de TA pode compreender um ou mais surfactantes, adjuvantes, tampões, antioxidantes, ajustadores de tonicidade, espessantes ou modificadores de viscosidade e similares.

[0094] Em algumas modalidades, o tratamento inclui a administração de uma composição farmacêutica de TA em uma formulação que inclui um carreador farmaceuticamente aceitável. Em algumas modalidades, o excipiente inclui uma cápsula ou outro formato adequado para fornecer a composição de TA como uma forma de dosagem oral. Quando um excipiente serve como diluente, este pode ser um material sólido, semissólido ou líquido, que atua como veículo, carreador ou meio para o ingrediente ativo. Assim, as formulações podem estar na forma de comprimidos, pílulas, pós, pastilhas, sachês, "cachets", elixires, suspensões, emulsões, soluções, xaropes, cápsulas moles ou duras, supositórios ou pós embalados.

[0095] Alguns exemplos de excipientes adequados incluem lactose, dextrose, sacarose, sorbitol, manitol, amidos, goma arábica, fosfato de cálcio, alginatos, tragacanto, gelatina, silicato de cálcio, celulose microcristalina, polivinilpirrolidona, celulose, água, xarope, polietilenoglicol|, glicerol e metilcelulose. As composições podem ser formuladas de modo a proporcionar uma liberação rápida, sustentada ou retardada do ingrediente ativo após administração ao paciente, empregando procedimentos conhecidos na técnica.

[0096] Uma composição de TA pode ser formulada em uma forma de dosagem unitária. Em geral, uma dosagem compreende cerca de 10e2 a 10e9 unidades formadoras de colônias (ufc) viáveis. O termo "formas de dosagem unitárias" refere-se a unidades fisicamente discretas adequadas como dosagens unitárias para sujeitos humanos e/ou outros mamíferos, com cada unidade contendo uma quantidade predeterminada de material ativo calculada para produzir o efeito terapêutico desejado, em associação com um excipiente farmacêutico adequado. Uma dosagem pode ser administrada em vários veículos de administração, por exemplo, várias pílulas ou cápsulas.

[0097] A quantidade e a frequência de uma composição de TA administrada a um paciente variarão dependendo do que está sendo administrado, do objetivo da administração, como profilaxia ou terapia, do estado do paciente, do modo de administração e similares. Em aplicações terapêuticas, as composições podem ser administradas a um paciente que já sofre de uma doença numa quantidade suficiente para curar ou pelo menos cessar parcialmente com os sintomas da doença e suas complicações. Doses eficazes irão depender da condição da doença sendo tratada, bem como do julgamento do médico atendente, dependendo de fatores, tais como a gravidade da doença, idade, peso e condição geral do paciente e similares.

[0098] A dosagem pode se referir, por exemplo, ao número total de ufcs de cada uma das espécies individuais ou cepas; ou pode se referir ao número total de micro-organismos na dose. É entendido na técnica que a determinação do número de organismos numa dosagem não é exato e pode depender do método usado para determinar o número de organismos presentes. Por exemplo, o número de esporos em uma composição pode ser determinado utilizando um ensaio de ácido dipicolínico. Em alguns casos, o número de organismos pode ser determinado utilizando um ensaio em cultura. Quando esporos estão presentes, a capacidade de ensaios baseados em métodos de cultura pode depender da germinação eficiente dos esporos. Os métodos quantitativos de ácido nucleico podem depender de se os ácidos nucleicos dos micro-organismos não viáveis serão suficientemente reduzidos ou eliminados.

[0099] As dosagens eficazes podem ser extrapoladas das curvas de dose- resposta derivadas de sistemas de teste com modelo animal ou in vitro.

EQUIVALENTES

[00100] Todos os recursos técnicos podem ser combinados individualmente em todas as combinações possíveis de tais recursos.

[00101] A invenção pode ser incorporada em outras formas específicas sem se afastar de seu espírito ou de suas características essenciais. As modalidades anteriores devem, portanto, ser consideradas em todos os aspectos, como ilustrativas, em vez de limitantes da invenção descrita neste documento.

EXEMPLOS

[00102] Os seguintes exemplos não limitantes ilustram adicionalmente as modalidades das invenções descritas neste documento.

Exemplo 1: Análise genômica e metabolômica de fezes humanas

[00103] Amostras de fezes humanas obtidas de sujeitos participantes de um ensaio de Fase |l de uma composição de microbioma composta por esporos eubacterianos — purificados — encapsulados (clinictrials.gov, NCTO02437487) projetados para avaliar a segurança e eficácia da composição do microbioma. As amostras eram de sujeitos do ensaio NCT02437487, incluindo amostras dos sujeitos que receberam o tratamento e daqueles que receberam placebo. As análises metabólicas das amostras quanto à presença de triptamina foram realizadas em Metabolon (Morrisville, NO). Os dados metabólicos incluíram níveis de triptamina por massa de fezes (AUC de pico, proporcional à concentração e assumindo a cinética linear do ensaio). As amostras também foram sequenciadas usando o sequenciamento metagenômico por shotgun e o nome da espécie designado com base em marcadores genômicos específicos da espécie, baseado no banco de dados MetaPhlAn2 (Truong et al., Nat. Methods 12:902-903, 2015).

Identificação de relações espécie-metabólito

[00104] A análise padrão de perfis taxonômicos e metabolômicos pareados envolve frequentemente correlação em pares (por exemplo, correlação de Spearman ou Pearson) entre espécies e abundância de metabólitos para identificar espécies cuja abundância está correlacionada à abundância de metabólitos. Esse tipo de análise correlacional normalmente resulta em grandes grupos de espécies sendo correlacionados com grandes grupos de metabólitos, como foi observado em estudos de coorte e de intervenção. Isso significa que a análise correlacional padrão não identifica adequadamente quais espécies estão realmente envolvidas mecanicamente em uma função metabólica selecionada.

[00105] Para resolver este problema, os depositantes utilizaram uma nova abordagem para identificar as relações específicas entre espécies e metabólitos nos perfis taxonômicos e metabolômicos pareados. Análises computacionais foram realizadas analisando a relação entre a presença e o nível de triptamina e a presença de espécies bacterianas individuais e combinações de espécies bacterianas. Além disso, as análises foram realizadas a avaliação da abundância relativa de uma espécie bacteriana e triptamina.

[00106] No método, foi desenvolvido um modelo que pode aprender a prever os níveis de metabólitos em amostras do paciente a partir dos perfis da espécie medidos nessas amostras. Os níveis de metabólitos são previstos com base no aprendizado das relações fundamentais entre espécies e metabólitos. Os conjuntos de dados de treinamento foram desenvolvidos usando uma abordagem de validação cruzada com métodos conhecidos na técnica.

[00107] Quando um nível de metabólito é verdadeiramente determinado por um pequeno número de espécies, essa abordagem de modelagem recupera um conjunto esparso de relações entre espécie e metabólitos. Por outro lado, a análise correlacional padrão aplicada a esses dados recupera relações não esparsas, dificultando a capacidade de identificar espécies específicas essenciais a funções metabólicas específicas (conforme necessário para projetar composições microbianas terapêuticas).

[00108] Depois que as relações fundamentais entre espécies e metabolitos foram identificadas, foi feita uma avaliação de a) quão bem as espécies identificadas podem prever os níveis de metabólitos in vivo, e b) quantas espécies são necessárias para prever os níveis de metabólitos in vivo (isto é, se muitas ou poucas espécies controlam a variação dos níveis de metabólitos in vivo ). Em relação a (a), verificou-se que alguns metabólitos são bem previstos pelo perfil das espécies e, portanto, provavelmente podem ser modulados por um consórcio microbiano, enquanto outros metabólitos não o são, e, portanto, fatores externos ou do hospedeiro provavelmente predominam. Em relação a (b), descobrimos que, para alguns metabólitos, a variação dos níveis de metabólitos in vivo pode ser explicada pela presença/ausência de um pequeno número de espécies (por exemplo, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18 ou 20 espécies), enquanto que para outros metabólitos, a presença/ausência de um grande número de espécies (por exemplo, >20-50 espécies) é necessária para explicar os níveis de metabólitos in vivo.

[00109] Os dados gerados desta maneira revelaram que a triptamina é um metabólito cuja variação é bem prevista pela presença/ausência de um pequeno número de espécies. Os níveis de triptamina in vivo podem, portanto, ser manipulados com base na administração terapêutica de um pequeno número de espécies associadas com os níveis de triptamina. Além disso, uma vezs que os níveis de triptamina são afetados por poucas espécies bacterianas, é provável que apenas um número limitado de espécies bacterianas possa ser usado para visar a triptamina com um consórcio microbiano terapêutico.

Exemplo 2: Espécies bacterianas preditivas de níveis de triptamina in vivo

[00110] As análises relacionadas à triptamina descritas no Exemplo 1 identificaram um pequeno número de espécies cuja presença estava relacionada à presença de triptamina em uma amostra fecal. A Tabela 7 fornece uma lista ordenada (de mais fortemente associado com a presença de triptamina, classificado como 1) das três espécies mais fortemente associadas com a presença de triptamina; as três espécies associadas com os mais altos níveis de triptamina foram Ruminococcus gnavus, Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, e Ruminococcus torques. Tabela 7 do triptofano | preditiva relativa in vivo decrescente

[00111] A Fig. 1 representa uma análise das três espécies associadas com os mais altos níveis de triptamina e seus níveis relativos de triptamina na presença de uma, duas ou três das espécies. As barras representam os níveis relativos medianos de triptamina associados com as espécies indicadas quando presentes em uma amostra, sozinhos ou em várias combinações. Embora a tendência seja de níveis mais altos de triptamina na presença de um número maior de espécies, os resultados não seguem um efeito aditivo claro e, em vez disso, são sinérgicos com base na presença de cada espécie. Esses dados indicam que o impacto de uma espécie sobre os níveis de triptamina também depende da presença/ausência combinatória de outras espécies.

[00112] Estes dados demonstram que tais análises de dados in vivo podem revelar combinações de bactérias que podem afetar os níveis de triptamina em um sujeito.

Pesquisa de homologia

[00113] Em estudos iniciais, genes previamente identificados da triptofano descarboxilase de isolados de Ruminococcus gnavus (uniprot id, ATB1IVO RUMGN) e Clostridtium sporogenes (uniprot id, J7SZ64 CLOSG) (Williams et al., supra) foram utilizados como sequências de consulta para buscar homólogos em outros genomas bacterianos sequenciados. Um banco de dados de 1155 genomas bacterianos associados ao intestino humano (montados usando informações de WGS) foi montado para buscar homólogos com BLASTP; pares de resíduos alinhados foram pontuados usando a matriz de pontuação de alinhamento BLOSUMG6?2; foram identificadas 24 espécies contendo homólogos de proteínas com um valor E de alinhamento menor que 1e6-100 para qualquer sequência de consulta são relatados (junto com a porcentagem de correspondências de resíduos idênticas, comprimento de alinhamento e valor-e; veja Tabela 8); entre os 24 homólogos identificados, a porcentagem de resíduos idênticos variou de 38-99,4% e os comprimentos de alinhamento variaram de 407-477. Essas análises revelaram descobertas surpreendentes.

[00114] Primeiramente, das nove principais espécies associadas à presença de triptamina, quatro delas, incluindoRuminococcus torques (classificação de triptamina = 3), não portavam uma sequência com homologia significativa para uma triptofano descarboxilase bacteriana conhecida. Esses dados indicam que a modulação dos níveis de triptamina pode ser regulada por enzimas e/ou mecanismos adicionais, além daqueles relacionados com as triptofano descarboxilases conhecidas.

[00115] Em segundo lugar, para as espécies identificadas como tendo uma sequência com uma homologia significativa a uma triptofano descarboxilase, a associação dessas espécies com níveis de triptamina (ver Tabela 8, classificação de triptamina; menor número de classificação reflete a maior associação com a triptamina) não corresponde à identidade percentual com uma triptofano descarboxilase bacteriana "autêntica".

[00116] Em terceiro lugar, a análise da prevalência de quaisquer espécies individuais revelou que a prevalência não foi preditiva de classificação da triptamina.

[00117] Em quarto lugar, embora a lista de espécies identificadas como compreendendo sequências com homologia para a triptofano descarboxilase se sobreponha significativamente com a lista de espécies preditiva dos níveis de triptamina in vivo, há exceções. Por exemplo, nenhum homólogo de sequência relacionado à triptofano descarboxilase foi identificado no genoma de R. torques representativo, embora R. torques ocupa o terceiro lugar para o efeito in vivo sobre os níveis de triptamina. Descobriu-se que Clostridium sporogenes não era preditivo dos níveis de triptamina in vivo, apesar dos dados publicados indicando que ele carrega um gene da triptofano descarboxilase.

[00118] Em quinto lugar, verificou-se que nenhuma sequência tinha mais que cerca de 30% de identidade de sequência de proteína prevista ao longo de um comprimento de alinhamento de pelo menos 100 resíduos com uma sequência publicada de triptofano descarboxilase de C. sporogenes.

[00119] Em conjunto, os dados dos depositantes demonstram que as espécies não previamente associadas com a presença de triptamina podem influenciar a produção triptamina no trato gastrointestinal e, desse modo, podem influenciar os níveis de triptamina em outros tecidos.

Tabela 8 —>— EFE Nome da espécie correspond | ento ncia de | ação de ências Compri espéci | triptami idênticas mento es emjna amostr as ——&— m 9 1 43BFAA

[00120] Além disso, esses dados demonstram que a prevalência da espécie e grau de homologia com as proteínas de triptofano descarboxilase caracterizadas não estão relacionados com a força da relação in vivo humana de uma espécie com os níveis de triptamina. Em conjunto, os dados indicam que a mera presença de uma sequência de triptofano descarboxilase ou mesmo uma sequência relacionada não é suficientemente informativa para selecionar espécies que aumentarão os níveis de triptamina em um sujeito, e as análises fornecidas neste documento podem fornecer evidências empíricas para a identificação de espécies que afetam os níveis de triptamina e possuem uso em composições para aumentar os níveis de triptamina em um sujeito.

[00121] Em outros estudos, Blastp da triptofano descarboxilase versus um banco de dados de pan-genoma bacteriano maior (bitbucket.org/biobakery/humann2/wiki/Home; Huang et al., Nucleic Acids Res. D617-24, 2014) identificou produtores putativos de triptamina (Fig. 2). Nesses estudos, foram identificados sete espécies cuja presença é preditiva de concentrações mais elevadas de triptamina durante dois ensaios clínicos (Fig. 3; Tabela 9). Cinco das sete espécies identificadas têm cepas com homólogo da triptofano descarboxilase identificado. Uma espécie sem homólogo ( Eggerthella não classificada) não tem um genoma associado para avaliar. Tabela 9 s004 |s101 |/s004 |/s101 |min blast blast hit avg co | avg co | preval | preval | logi0 e eff eff ance ance value Ruminococ | 0,3963 | 0,1137 | 0,5460 | 0,4732 |-200,0 tr|A7B1IVOJAZB1IV cus gnavu | 72 68 75 14 0 RUMGN Ss Lachnospir | 0,2405 | 0,0234 |/0,1638 | 0,0446 |-200,0 tr|A7B1VOJAZB1IV aceae bac | 86 68 23 43 0 RUMGN terium 9 1 43BFAA Eggerthella | 0,1184 | 0,0292 /0,3310 | 0,4166 |-5,0 NaN —unclassifi | 45 93 58 67 ed Ruminococ | 0,0718 | 0,0169 /0,1092 | 0,0386 |-200,0 tr|A7B1IVOJAZTB1IV cus gnavu | 91 88 15 90 0 RUMGN

SS Clostridium | 0,0428 | 0,0348 | 0,2866 | 0,1160 | -200,0 tr|A7B1VOJAZB1IV - 67 24 89 71 0 RUMGN nexile Lachnospir | 0,0372 | 0,0379 /0,1023 |0,1011 |-200,0 tr|A7B1IVOJATB1IV aceae bac | 67 59 89 90 0 RUMGN terium 6 1 63FAA Ruminococ | 0,0202 | 0,0500 | 0,6621 | 0,7589 |-5,0 NaN cus 12 o3 16 29 torques

[00122] Para as Tabelas 9-12, detalhes sobre os títulos da coluna são os seguintes: sO04 avg coeff: pontuação indicando quão preditiva é a espécie dos níveis de triptamina no ensaio SERES-004 (C diff). s101 avg coeff: pontuação indicando quão preditiva é a espécie dos níveis de triptamina no ensaio SERES-101 (UC). s0O04 prevalance: prevalência (fração de amostras) da espécie no ensaio SERES-004 (C diff). s101 prevalance: prevalência (fração de amostras) da espécie no ensaio SERES-101 (UC). min blast log10 evalue: significância do homólogo à triptofano descarboxilase (números menores são melhores, -200 é o menor [isto é, melhor hit]). -log 10 do valor-e do BLASTP. blast hit: identificador para a triptofano descarboxilase de consulta usada.

[00123] Quatro espécies adicionais foram identificadas como sendo preditivas dos níveis de triptamina em um ensaio clínico de tratamento com C. difficile (Tabela 10) Tabela 10 S0OO04 av | s101 av | sO04 pr |s101 pr | min blast g coeff |g coeff | evalanc |evalanc | log10 ev | blast hit e e alue Lachnospira |0,12117 |0,00084 |/0,20136 /0,26190 |-200,0 tr|Aa7B1IV ceae bacteri | 6 1 5 5 OJATB1IV um 2 1 58 0 RUMG

FAA N | Clostridium | 0,09394 |0,00300 | 0,37542 | 0,13988 |-5,0 aldenense 5 5 7 1 Clostridium |0,08395 |0,00017 /0,13993 |0,07440 |-5,0 NaN citroniae 3 5 2 5 Clostridium | 0,05287 | 0,00671 |0,41638 |0,08631 |-5,0 clostridiofor | 1 7 2 o me

[00124] Quatro espécies adicionais foram identificadas como preditivas dos níveis de triptamina em um ensaio clínico de tratamento da colite ulcerativa (Tabela 11). Tabela 11 Ss0O04 a |s101 a | sO04 pr | s101 pr | min blast | | blast hit vg coe | vg coe | evalanc | evalanc | og10 evalu ff ff e e e Flavonifra | - 0,0756 | 0,53583 | 0,53571 |-5,119186 | trlJ7SZ64/J7 ctor 0,0031 | 27 6 4 SZ64 CLOS plautii 31 S Veillonella | - 0,0756 | 0,70989 | 0,42857 |-7,083546 |tr|A7B1IVOJA7 parvula |0,0189 | 12 8 1 B1VO RUMG o BB AN Blautia s | 0,0046 |0,0725 | 0,16723 | 0,18452 |-6,401209 | trjA7ZB1IVOJA7 p CAG 2 |83 52 5 4 B1VO RUMG 57 N Clostridiu | 0,0025 | 0,0687 | 0,54607 | 0,40476 |-6,647817 |tr|A7B1IVOJA7 m boltea | 52 12 5 2 B1VO RUMG e N

[00125] Outras espécies foram identificadas como tendo homologia com a triptofano descarboxilase, mas não são preditivas dos níveis de triptamina in vivo sob as condições testadas (Tabelas 12 e 13). Para essas espécies, o homólogo pode não ter atividade sobre o triptofano como substrato (Williams et al., Cell Host Microbe 16(4):495-503, 2014) ou a espécie pode estar modestamente prevalente ou abundante in vivo.

[00126] A Tabela 12 lista as espécies com menos de 5% de prevalência entre ambos os ensaios (mas são detectadas pelo menos uma vez em qualquer ensaio). Essas espécies podem ser capazes de impactar, in vivo, os níveis de triptamina, mas sua baixa prevalência nessas populações estudadas significa que não podem explicar a variação substancial na triptamina nas populações estudadas. A Tabela 13 lista as espécies com mais do que 5% de prevalência em ambos os ensaios. Essas espécies não explicam a variação nos níveis de triptamina in vivo, apesar de sua prevalência substancial nas populações estudadas. Elas podem, de fato, não ter atividade sobre o triptofano como substrato ou podem mostrar variabilidade de cepa em atividade.

Tabela 12 s004 |s101 |s004 /s101 |min blast | blast hit avg c | avg c | preval | preval | logi0 e oeff oeff ance ance value Blautia hansenii | 0,000 | 0,002 |0,0409 |0,0446 |- tr) A7B1VO| 729 454 56 43 200,0000 | A7BIVO R 00 UMGN Lachnospiraceae | 0,000 | 0,000 |0,0136 /0,0000 |- tr|A7B1VO| —bacterium 2 1 | 000 000 52 oo 200,0000 | A7B1IVO R 46FAA 00 UMGN Coprococcus sp | 0,000 | 0,000 |0,0034 |0,0000 |- tr| AZB1VO| — HPP0048 000 000 13 oo 200,0000 | A7BIVO R oo UMGN Collinsella tanak | 0,000 | 0,000 |0,0000 |0,0148 |- tr|A7B1VO| aei 000 000 oo 81 178,9507 | ATBIVO R 82 UMGN

Clostridium spor | 0,000 | 0,000 |0,0068 /0,0000 |- trlJ7SZ64|J ogenes 000 000 26 oo 200,0000 |7SZ64 CL 00 OSG Clostridium phyt | 0,000 | 0,000 |0,0204 /0,0029 |- tr|A7B1VO| ofermentans 000 000 78 76 200,0000 | A7BIVO R oo UMGN Clostridium bifer | 0,000 | 0,000 |0,0068 |0,0029 |- tr|A7ZB1VO| mentans 000 000 26 76 200,0000 | A7B1IVO R 00 UMGN Staphylococcus |0,000 |0,000 |0,0068 |0,0000 |- tr|A7B1VO| aureus 000 000 26 oo 145,1739 | ATBIVO R

UMGN Tabela 13 s004 |s101 |s004 /s101 |min blast | blast hit avg c | avg c | preval | preval | logi0 e oeff oeff ance ance value Lachnospiraceae | 0,025 |0,005 |0,0784 /0,0416 |- tr| AZB1VO| —bacterium 4 1 | 529 773 98 67 200,0000 | A7BIVO R 37FAA 00 UMGN Clostridium aspa | 0,008 | 0,000 |0,2218 /0,1428 |- tr|A7B1VO| ragiforme 079 864 43 57 164,1101 | ATBIVO R 38 UMGN Clostridium laval | 0,002 |- 0,2116 [0,0714 |- tr|A7B1VO| ense SC43 085 0,000 | 04 29 163,0501 | ATBIVO R 133 22 UMGN Holdemania filito | 0,000 | 0,040 |0,3447 |0,3988 |- tr|A7B1VO| mis 177 108 10 10 200,0000 | A7BIVO R 00 UMGN

[00127] Em análises adicionais, foram identificados os consórcios que tinham combinações de mais de uma das sete espécies listadas na Tabela 1 na colite ulcerativa e ensaios clínicos de C. difficile (Fig. 4). Esses consórcios podem ser utilizados, por exemplo, em uma composição de TA para impactar, in vivo, os níveis de triptamina mais do que apenas as espécies sozinhas. Exemplo 2: Detecção de metabólitos de triptofano em sobrenadantes Métodos

[00128] O depositante testou várias espécies bacterianas quanto à presença de metabólitos de triptofano em seus sobrenadantes. A presença dos metabólitos de triptofano foi determinada utilizando um ensaio colorimétrico para detecção de compostos indólicos (Indole Reagent, Anaerobe Systems). Os sobrenadantes de cepas selecionadas que foram identificados como produtores de metabólitos de Trp pelo ensaio colorimétrico de indol foram analisados posteriormente por GC-MS para identificar os metabólitos específicos produzidos.

Resultados

[00129] Mostrou-se que várias espécies produziam triptamina ou 5- hidroxitriptamina (5-HT). Em particular, as espécies produtoras de triptamina incluem Clostridium sporogenes e Ruminococcus gnavus, duas das três espécies que se correlacionam com a presença de triptamina na amostras fecais humanas (Tabela 14). As espécies produtoras de 5HT incluem Bacteroides ovatus e Bacteroides stercoris.

[00130] A Tabela 14 é uma lista de diferentes espécies bacterianas e metabólitos de triptofano selecionados produzidos pelas espécies. <LOD indica que o metabólito estava abaixo do limite de detecção. A concentração de metabólito basal no meio de crescimento de bactérias é indicada. O número de catálogo ATCC é indicado para as cepas externas quando aplicável.

Tabela 14 LOD 0,267 0,002 5- Compost |hidroxitriptamina o (serotonina) Triptamina ATCC Nº|mM mM branco FCM <LOD 0,006 Clostridium ghonii 25757 |<LOD <LOD Flavonifractor plautii 29863 |<LOD <LOD Ruminococcus gnavus cepa 1 29149 |<LOD 0,183 Ruminococcus gnavus cepa 2 39143 |<LOD 0,173 branco basal PY <LOD 0,013 8483; Bacteroides ovatus 700292 |0,280 0,024 Bacteroides stercoris 43183 [0,326 0,021 Clostridium — sporogenes cepa 1 11437 |<LOD 0,178 Clostridium — sporogenes cepa 2 7955 <LOD 0,337 Ruminococcus gnavus cepa 3 29149 |<LOD 0,355

[00131] Algumas modalidades da invenção estão dentro do escopo dos seguintes parágrafos numerados.

1. Um método para alterar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito, com o método compreendendo a administração de uma população viável de pelo menos uma espécie bacteriana selecionada da Tabela 1,2,3,4,5 ou 6 ao sujeito.

2. O método, de acordo com o parágrafo 1, em que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sujeito são aumentados.

3. O método, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, em que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile, Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques ao sujeito.

4. O método, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus, Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes ao sujeito.

5. O método, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme ao sujeito.

6. O método, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Flavonifractor plautii, Veillonella parvula, Blautia sp CAG 257 SC146 e Clostridium bolteae ao sujeito.

7. O método, de acordo com o parágrafo 1 ou 2, que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, Clostridium sporogenes, Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus, Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SCA43 e Holdemania filliformis ao sujeito.

8. O método, de acordo com qualquer um dos parágrafos 3 a 7, que compreende a administração de uma população viável de pelo menos 3, 4, 5, 6,7, 8, 9, 10, 11 ou 12 das espécies listadas ao sujeito.

9. O método, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 8, que compreende a administração de uma composição compreendendo uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6 ao sujeito.

10. O método, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 9, que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

11. O método, de acordo com qualquer um dos parágrafos 1 a 10, que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

12. O método, de acordo com o parágrafo 11, em que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

13. Uma formulação farmacêutica que compreende uma população viável de pelo menos uma espécie bacteriana selecionada da Tabela 1,2,3,4,50ou6.

14. A formulação farmacêutica, de acordo com o parágrafo 13, que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile, Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques.

15. A formulação farmacêutica, de acordo com o parágrafo 13, que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes.

16. A formulação farmacêutica, de acordo com o parágrafo 13, que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme.

17. A formulação farmacêutica, de acordo com o parágrafo 13, que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Flavonifractor plautii, Veillonella parvula, Blautia sp CAG 257 SC146 e Clostridium bolteae.

18. A formulação farmacêutica, de acordo com o parágrafo 13, que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, Clostridium sporogenes, Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus, Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SC43 e Holdemania filliformis.

19. A formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 14 a 18, que compreende uma população viável de pelo menos 3, 4, 5, 6,7,8,9, 10, 11 ou 12 das espécies listadas.

20. A formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 19, que compreende uma composição compreendendo uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6.

21. A formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 20, que compreende um excipiente farmaceuticamente aceitável e/ou dentro de uma cápsula (por exemplo, uma cápsula revestida entericamente).

22. Um método para alterar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito, com o método compreendendo a administração de uma quantidade eficaz de uma formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21, ao sujeito.

23. O método, de acordo com o parágrafo 22, em que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sujeito são aumentados.

24. O método, de acordo com o parágrafo 22 ou 23, em que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina são os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina nas fezes do sujeito.

25. O método, de acordo com o parágrafo 22 ou 23, em que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina são os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sangue, soro, plasma, urina ou líquido cefalorraquidiano (LCR) do sujeito.

26. Um método para tratar um sujeito com uma doença ou condição caracterizada pela presença de baixos níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, com o método compreendendo a administração, a um sujeito diagnosticado com ou em risco de ter a doença, de uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma formulação farmacêutica de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21,

27. O método, de acordo com o parágrafo 26, em que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

28. O método, de acordo com o parágrafo 26 ou 27, em que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

29. O método, de acordo com o parágrafo 28, em que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

30. Um método para aumentar o nível ou a atividade de células T reguladoras no sujeito, com o método compreendendo a administração de uma formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21, ao sujeito.

31. Um método para restaurar ou melhorar a homeostase intestinal, ou para prevenir ou tratar câncer de intestino ou de cólon em um sujeito, com o método compreendendo a administração de uma formulação farmacêutica, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21, ao sujeito.

32. Uma composição compreendendo pelo menos duas espécies bacterianas diferentes que, em combinação, podem aumentar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, em comparação com o nível de triptamina ou 5- hidroxitriptamina produzido por cada espécie individualmente, (i) na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação; (ii) durante um período de tempo específico na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação; (iii) quando administrada a um sistema in vivo; ou (iv) quando administrada in vitro a um sistema modelo.

33. A composição, de acordo com o parágrafo 32, em que a composição é uma composição que inclui uma espécie bacteriana de uma formulação farmacêutica de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21.

34. Uma formulação ou composição, de acordo com qualquer um dos parágrafos 13 a 21, 32 ou 33, para uso na alteração dos níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina em um sujeito.

35. A formulação ou composição, de acordo com o parágrafo 34, em que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

36. A formulação ou composição, de acordo com o parágrafo 34 ou 35, em que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

37. A formulação ou composição, de acordo com o parágrafo 36, em que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

38. A formulação ou composição, de acordo com o parágrafo 36, para uso no aumento do nível ou atividade de células T reguladoras no sujeito.

39. A formulação ou composição, de acordo com o parágrafo 36, para uso na restauração da homeostase intestinal ou na prevenção ou tratamento do câncer de intestino ou de cólon em um sujeito.

[00132] Outras modalidades estão dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Claims (39)

REIVINDICAÇÕES

1. Método para alterar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos uma espécie bacteriana selecionada da Tabela 1, 2, 3, 4, 5 ou 6 ao sujeito.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sujeito são aumentados.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile, Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques ao sujeito.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus, Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes ao sujeito.

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme ao sujeito.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Flavonifractor plautii, Veillonella parvula, Blautia sp CAG 257 SC146 e Clostridium bolteae ao sujeito.

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, — Clostridium sporogenes, — Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus,

Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SCA43 e Holdemania filliformis ao sujeito.

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma população viável de pelo menos 3,4, 5,6,7, 8, 9, 10, 11 ou 12 das espécies listadas ao sujeito.

9. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma composição compreendendo uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6 ao sujeito.

10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

11. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

13. Formulação farmacêutica caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos uma espécie bacteriana selecionada da Tabela 1,2,3,4,5ou6.

14. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Ruminococcus gnavus (cepa 1), Lachnospiraceae bacterium 9 1 43BFAA, Eggerthella não classificada, Ruminococcus gnavus (cepa 2), Clostridium nexile, Lachnospiraceae bacterium 6 1 63FAA e Ruminococcus torques.

15. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Clostridium ghonii, Flavonifractor plautii, Ruminococcus gnavus Bacteroides ovatus, Bacteroides stercoris e Clostridium sporogenes.

16. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Lachnospiraceae bacterium 2 1 58FAA, Clostridium aldenense SC114, Clostridium citroniae e Clostridium clostridioforme.

17. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Flavonifractor plautii, Veillonella parvula, Blautia sp CAG 257 SC146 e Clostridium bolteae.

18. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos duas espécies do grupo consistindo em Blautia hansenii, Lachnospiraceae bacterium 2 1 46FAA, Coprococcus sp HPPO0048, Collinsella tanakaei, — Clostridium sporogenes, — Clostridium phytofermentans, Clostridium bifermentans, Staphylococcus aureus, Lachnospiraceae bacterium 4 1 37FAA, Clostridium asparagiforme, Clostridium lavalense SCA43 e Holdemania filliformis.

19. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que compreende uma população viável de pelo menos 3,4,5,6,7,8,9, 10, 11 ou 12 das espécies listadas.

20. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende uma composição compreendendo uma ou mais das composições 1 a 47 da Tabela 6.

21. Formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que compreende um excipiente farmaceuticamente aceitável ou contido dentro de uma cápsula.

22. Método para alterar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina em um sujeito, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma quantidade eficaz de uma formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, ao sujeito.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina no sujeito são aumentados.

24. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina são os níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina nas fezes do sujeito.

25. Método, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina são os níveis de triptamina ou 5- hidroxitriptamina no sangue, soro, plasma, urina ou líquido cefalorraquidiano (LCR) do sujeito.

26. Método para tratar um sujeito com uma doença ou condição caracterizada pela presença de baixos níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende a administração, a um sujeito diagnosticado com ou em risco de ter a doença, de uma quantidade terapeuticamente eficaz de uma formulação farmacêutica de acordo com a reivindicação 13.

27. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

28. Método, de acordo com a reivindicação 26, caracterizado pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

30. Método para aumentar o nível ou a atividade de células T reguladoras no sujeito, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, ao sujeito.

31. Método para restaurar ou melhorar a homeostase intestinal, ou para prevenir ou tratar câncer de intestino ou de cólon em um sujeito, sendo o método caracterizado pelo fato de que compreende a administração de uma formulação farmacêutica, de acordo com a reivindicação 13, ao sujeito.

32. Composição caracterizada pelo fato de que compreende pelo menos duas espécies bacterianas diferentes que, em combinação, podem aumentar os níveis de triptamina ou 5-hidroxitriptamina, em comparação com o nível de triptamina ou 5-hidroxitriptamina produzido por cada espécie individualmente, (i) na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação; (ii) durante um período de tempo específico na presença do mesmo nível de triptofano que a combinação; (iii) quando administrada a um sistema in vivo; ou (iv) quando administrada in vitro a um sistema modelo.

33. Composição, de acordo com a reivindicação 32, caracterizada pelo fato de que a composição é uma composição que inclui uma espécie bacteriana de uma formulação farmacêutica de acordo com a reivindicação 13.

34. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que é para uso na alteração dos níveis de triptamina ou B-hidroxitriptamina em um sujeito.

35. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 34, caracterizada pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição caracterizada por motilidade intestinal, agregação plaquetária, resposta imune, função cardíaca ou desenvolvimento ósseo alterados.

36. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 34, caracterizada pelo fato de que o sujeito tem uma doença ou condição selecionada do grupo consistindo em síndrome do intestino irritável, doença inflamatória intestinal, constipação, depressão, ansiedade, doença cardiovascular e osteoporose.

37. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que a doença inflamatória intestinal é selecionada do grupo consistindo em colite infecciosa, colite ulcerativa, doença de Crohn, colite isquêmica, colite por radiação e colite microscópica.

38. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que é para uso no aumento do nível ou atividade de células T reguladoras no sujeito.

39. Formulação ou composição, de acordo com a reivindicação 36, caracterizada pelo fato de que é para uso na restauração da homeostase intestinal ou na prevenção ou tratamento do câncer de intestino ou de cólon em um sujeito.