KR102397683B1 - Methods and systems for microbial pharmacogenomics - Google Patents

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Abstract

미생물 약물유전체학을 위한 방법 및 시스템의 구현예들은: 사용자 세트로부터 생물학적 샘플을 포함하는 용기를 수집하기 위해 작동가능하고, 상기 생물학적 샘플로부터 미생물 서열을 결정하기 위해 작동가능한 시퀀싱 시스템을 포함하는 샘플 취급 시스템; 상기 미생물 서열에 기초하여 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 결정하고, 상기 사용자 세트에 대해 상기 항생제-관련 상태와 연관된 보충 데이터를 수집하고, 그리고, 상기 보충 데이터 및 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터로부터 추출된 특징들을 상기 항생제-관련 상태와 연관된 특성화 모델로 변형시키기 위해 작동가능한 마이크로바이옴 특성화 시스템; 및 상기 항생제-관련 상태와 관련하여 상기 특성화 모델로 사용자 생물학적 물질을 특성화하는 것에 기초하여 상기 항생제-관련 상태에 대한 사용자 치료를 촉진하기 위해 작동가능한 치료 시스템을 포함할 수 있다.Embodiments of the method and system for microbial pharmacogenomics include: a sample handling system comprising: a sequencing system operable to collect a container comprising a biological sample from a set of users, and operable to determine a microbial sequence from the biological sample ; determine microbiome pharmacogenomic data based on the microbial sequence, collect supplemental data associated with the antibiotic-associated condition for the set of users, and extract from the supplemental data and the microbiome pharmacogenomic data a microbiome characterization system operable to transform characteristics into a characterization model associated with the antibiotic-associated condition; and a treatment system operable to facilitate user treatment for the antibiotic-related condition based on characterizing the user biological material with the characterization model with respect to the antibiotic-related condition.

Description

미생물 약물유전체학을 위한 방법 및 시스템Methods and systems for microbial pharmacogenomics

본 발명은 일반적으로 미생물학 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 미생물학 분야에서 미생물 약물유전체학을 위한 새롭고 유용한 방법 및 시스템에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates generally to the field of microbiology, and more particularly to new and useful methods and systems for microbial pharmacogenomics in the field of microbiology.

관련 출원의 상호 참조Cross-referencing of related applications

본 출원은 2017. 5. 26.자로 출원된 미국특허출원 제15/606,743호의 일부계속출원이고, 상기 일부계속출원은 2015. 10. 21.자로 출원된 미국특허출원 제14/919,614호의 계속출원이며, 상기 계속출원은 2014. 10. 21.자로 출원된 미국 가출원 제62/066,369호, 2014. 12. 4.자로 출원된 미국 가출원 제62/087,551호, 2014. 12. 17.자로 출원된 미국 가출원 제62/092,999호, 2015. 4. 14.자로 출원된 미국 가출원 제62/147,376호, 2015. 4. 14.자로 출원된 미국 가출원 제62/147,212호, 2015. 4. 14.자로 출원된 미국 가출원 제62/147,362호, 2015. 4. 13.자로 출원된 미국 가출원 제62/146,855호, 및 2015. 8. 18.자로 출원된 미국 가출원 제62/206,654호의 우선권의 이익을 향유하며, 이들 각각의 출원은 그 전체가 참조로서 본 명세서에 포함된다.This application is a partial continuation application of US Patent Application No. 15/606,743 filed on May 26, 2017, and the partial continuation application is a continuation application of US Patent Application No. 14/919,614 filed on October 21, 2015. , the continuation applications are US Provisional Application No. 62/066,369, filed on October 21, 2014, US Provisional Application No. 62/087,551, filed on December 4, 2014, and U.S. Provisional Application filed on December 17, 2014 No. 62/092,999, U.S. Provisional Application No. 62/147,376, filed on April 14, 2015, U.S. Provisional Application No. 62/147,212, filed on April 14, 2015, United States filed on April 14, 2015 Benefit from the priority of Provisional Application No. 62/147,362, U.S. Provisional Application No. 62/146,855, filed on April 13, 2015, and U.S. Provisional Application No. 62/206,654, filed on August 18, 2015, each of which The application of is incorporated herein by reference in its entirety.

본 출원은 부가적으로 2016. 7. 13.자로 출원된 미국 가출원 제62/361,943호의 우선권의 이익을 향유하며, 상기 가출원은 그 전체가 참조로서 포함된다.This application additionally enjoys the benefit of priority of U.S. Provisional Application No. 62/361,943, filed on July 13, 2016, which provisional application is incorporated by reference in its entirety.

마이크로바이옴(microbiome)은 유기체와 관련된 공생하는(commensal, symbiotic) 병원성 미생물의 생태 공동체이다. 인간 마이크로바이옴은 인체 전체에 존재하는 인간 세포만큼 많은 미생물 세포를 포함하지만, 인간 마이크로바이옴의 특성화(characterization)는 샘플 처리 기술, 유전자 분석 기술 및 대량의 데이터 처리를 위한 자원의 제약으로 인하여 아직 초기 단계에 있다. 그럼에도 불구하고, 마이크로바이옴은 많은 건강/질병-관련 상태(예를 들어, 출산 준비, 당뇨, 자가면역질환, 위장장애, 류마티스질환, 신경장애)에서 적어도 부분적인 역할을 하는 것으로 의심되고 있다. 피험자(subject)의 건강에 영향을 미치는 마이크로바이옴의 엄청난 영향력을 고려해 볼 때, 마이크로바이옴의 특성화, 특성화로부터 통찰력 발휘, 그리고, 장내 세균 불균형(dysbiosis) 상태를 바로잡도록 설정된 치료법의 개발과 관련된 노력이 추구되어야 한다. 그러나, 인간 마이크로바이옴을 분석하고, 얻은 통찰력에 기초하여 치료 수단을 제공하기 위한 현재의 방법 및 시스템은 많은 의문점을 해소하지 못하고 있다. 특히, 특정 건강 상태 및 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들(features) 및/또는 약물유전체학 특징들에 기초하여 특정 피험자에게 맞춤화된 치료법(예를 들어, 프로바이오틱/프리바이오틱 치료법, 대변 마이크로바이오타(microbiota) 이식 등)을 특성화하기 위한 방법은 현재 기술의 한계로 인하여 실현될 수 없었다.The microbiome is an ecological community of commensal, symbiotic pathogenic microorganisms associated with an organism. Although the human microbiome contains as many microbial cells as the human cells present in the entire human body, the characterization of the human microbiome is still difficult due to limitations in sample processing technology, genetic analysis technology, and resources for processing large amounts of data. It is in an early stage. Nevertheless, the microbiome is suspected of playing at least a partial role in many health/disease-related conditions (eg, childbirth preparation, diabetes, autoimmune diseases, gastrointestinal disorders, rheumatic diseases, neurological disorders). Given the enormous impact of the microbiome on a subject's health, it is important to characterize the microbiome, gain insights from characterization, and develop therapies designed to correct the dysbiosis of the gut. effort must be pursued. However, current methods and systems for analyzing the human microbiome and providing therapeutic means based on the insights gained do not solve many questions. In particular, therapies tailored to a particular subject (e.g., probiotic/prebiotic therapy, fecal microbiota) based on a particular health condition and microbiome composition, functional features and/or pharmacogenomic characteristics. Methods for characterizing microbiota transplantation, etc.) could not be realized due to the limitations of current technology.

이와 같이, 미생물학 분야에서 개별적이면서 인구대세적인 방식으로 미생물 약물유전체학에 대한 새롭고 유용한 방법 및 시스템이 요구된다. 본 기술은 이러한 새롭고 유용한 방법 및 시스템을 창출한다.As such, there is a need in the field of microbiology for new and useful methods and systems for microbial pharmacogenomics in an individual and demographic manner. The present technology creates these new and useful methods and systems.

1a-1b는 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 변형된 구현예에서 대표 플로우차트를 묘사한다.
도 2는 미생물 약물유전체학을 위한 시스템 및 방법의 변형된 구현예를 묘사한다.
도 3은 미생물 약물유전체학을 위한 방법 및 시스템의 구현예에서 모델 생성을 위한 프로세스의 변형예를 묘사한다.
도 4는 미생물 약물유전체학을 위한 방법 및 시스템의 구현예에서 치료법 모델의 출력의 변형예를 묘사한다.
도 5는 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 모델들을 적용한 변형예를 묘사한다.
도 6은 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 복수의 모델들을 적용한 변형예를 묘사한다.
도 7은 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 변형된 구현예에서 치료법 촉진의 변형예를 묘사한다.
도 8은 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 프로바이오틱-기반 치료법을 작동시키는 메커니즘의 변형예를 묘사한다.
도 9는 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 알림 제공의 변형예를 묘사한다.
도 10은 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 항생제-관련 정보를 제공하기 위한 인터페이스의 변형예를 묘사한다.
도 11은 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 알림 제공의 변형예들을 묘사한다.
도 12는 미생물 약물유전체학을 위한 방법의 구현예에서 샘플 처리 파라미터 변경의 변형예를 묘사한다.
Degree 1a-1b depict representative flowcharts in modified embodiments of methods for microbial pharmacogenomics.
2 depicts a modified embodiment of a system and method for microbial pharmacogenomics.
3 depicts a variant of the process for model generation in an embodiment of the method and system for microbial pharmacogenomics.
4 is Depicts variants of the output of a therapeutic model in embodiments of methods and systems for microbial pharmacogenomics.
5 depicts a variant of the application of models in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.
6 depicts a variant of the application of multiple models in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.
7 is A modified embodiment of a method for microbial pharmacogenomics is depicted as a variant of facilitating therapy.
8 is Depicts variants of the mechanisms that actuate probiotic-based therapies in embodiments of methods for microbial pharmacogenomics.
9 depicts a variant of providing an alert in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.
10 depicts a variant of the interface for providing antibiotic-related information in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.
11 is Depicts variants of providing an alert in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.
12 depicts a variant of changing a sample processing parameter in an embodiment of a method for microbial pharmacogenomics.

1. 개요1. Overview

도 2에 도시된 바와 같이, 사용자(예를 들어, 인간 피험자, 환자, 동물 피험자, 환경 생태계, 보살핌 제공자 등)와 관련하여 항생제-관련 상태(antibiotics-associated condition)를 특성화(예를 들어, 평가)하기 위한 시스템(200)의 구현예들은 하나 이상의: 사용자 세트로부터 생물학적 물질(예를 들어, 핵산 물질과 같은 생물학적 물질)을 포함하는 용기(containers)를 수집하기 위해 작동가능하고, 상기 생물학적 물질로부터 미생물 서열을 결정하기 위해 작동가능한 시퀀싱 시스템(예를 들어, 시퀀서(sequencer) 시스템)을 포함하는 취급 시스템(handling system)(210)(예를 들어, 샘플 취급 시스템); 미생물 서열에 기초하여 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 (및/또는 적어도 하나의 마이크로바이옴 조성 데이터 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터)를 결정하고, 상기 사용자 세트에 대해 항생제-관련 상태와 연관된 보충 데이터를 수집하고, 그리고, 상기 보충 데이터 및 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 (및/또는 적어도 하나의 마이크로바이옴 조성 데이터 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터)로부터 추출된 특징들을 항생제-관련 상태와 연관된 특성화 모델로 변형시키기 위해 작동가능한 마이크로바이옴 특성화 시스템(microbiome characterization system)(220); 및 상기 항생제-관련 상태와 관련하여 상기 특성화 모델로 사용자 생물학적 물질을 특성화하는 것에 기초하여, 상기 항생제-관련 상태에 대한 사용자 치료(예를 들어, 치료법)(예를 들어, 상기 치료는 상기 항생제-관련 상태 등의 상태(state)를 개선하기 위한 사용자 마이크로바이옴 조성을 조절하기 위해 작동가능하다)를 촉진하기 위해 작동가능한 치료 시스템(treatment system)(230)(예를 들어, 치료법 시스템)을 포함할 수 있다.2 , characterizing (e.g., evaluating) an antibiotics-associated condition with respect to a user (e.g., human subject, patient, animal subject, environmental ecosystem, care provider, etc.) Implementations of the system 200 for ) are operable to collect containers comprising biological material (eg, biological material, such as a nucleic acid material) from a set of users, from one or more: a handling system 210 (eg, a sample handling system) comprising a sequencing system (eg, a sequencer system) operable to determine a microbial sequence; determine microbiome pharmacogenomic data (and/or at least one microbiome composition data and microbiome functional diversity data) based on the microbial sequence, and collect supplemental data associated with antibiotic-associated status for said set of users and transforming features extracted from the supplemental data and the microbiome pharmacogenomic data (and/or at least one microbiome composition data and microbiome functional diversity data) into a characterization model associated with an antibiotic-associated condition. a microbiome characterization system 220 operable to and based on characterizing the user biological material with the characterization model with respect to the antibiotic-associated condition, the user treatment (eg, therapy) for the antibiotic-related condition (eg, the treatment is the antibiotic- a treatment system 230 (eg, a therapy system) operable to facilitate adjustment of a user microbiome composition to improve a state, such as a related condition; can

상기 시스템(200) 및 방법(100)은 하나 이상의 항생제-관련 상태와 연관된 마이크로바이옴 데이터세트에 따라 사용자를 (예를 들어, 임상 진단, 동반 진단 등을 위한 특성화 모델들을 사용하여) 특성화 및/또는 진단하기 위해 기능할 수 있다. 상기 시스템(200) 및 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 사용자에게 치료 수단과 같은 치료를 촉진(예를 들어, 제공)하기 위해 및/또는 임의의 적절한 기능을 실행하기 위해 기능할 수 있다. 상기 시스템(200) 및/또는 방법(100)의 변형예들은 항생제-기반 치료 기준과 비교하여 신속하고 효율적인 방식으로 개인맞춤형 항생제 치료법(personalized antibiotic regimens)을 생성 및/또는 제공하기 위해 사용될 수 있다. 나아가, 상기 시스템(200) 및/또는 방법(100)의 변형예들은 예를 들어, 치료 과정 내내 피험자로부터 추가 샘플의 접수, 처리, 분석을 통해, 피험자에게 제공되는 이러한 치료법의 모니터링 및/또는 조절을 용이하게 할 수 있다.The system 200 and method 100 characterize a user (eg, using characterization models for clinical diagnosis, companion diagnosis, etc.) according to a microbiome dataset associated with one or more antibiotic-associated conditions and/or Or it can serve to diagnose. The system 200 and method 100 may additionally or alternatively function to facilitate (eg, provide) treatment, such as a means of treatment, to a user and/or to perform any suitable function. . Variations of the system 200 and/or method 100 may be used to create and/or provide personalized antibiotic regimens in a rapid and efficient manner compared to antibiotic-based standard of care. Furthermore, variations of the system 200 and/or method 100 may provide for monitoring and/or modulation of such therapy provided to a subject, for example, through receipt, processing, or analysis of additional samples from the subject throughout the course of treatment. can facilitate

상기 시스템(200) 및 방법(100)은 바람직하게 항생제-관련 상태(예를 들어, 항생제-치료가능 상태)에 대한 특성화 및/또는 치료법을 생성 및 촉진할 수 있고, 이것은 임의의 하나 이상의: 증상, 원인, 질병, 장애, (예를 들어, 항생제-치료가능 상태에 대한 항생제 내성 및/또는 민감성을 기술하는) 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일(profile) 및/또는 항생제-관련 상태와 연관된 기타 적절한 측면을 포함할 수 있다. 항생제-관련 상태는 임의의 하나 이상의: 임질, 요로감염, 질 트리코모나스증, 여드름, 맹장염, 심방중격결손, 요관낭종, 요도증후군, 요도염, 결핵, 박테리아성 관절염, 세균성 질염, 현기증, 균형장애, 압박궤양, 활액낭염, 기관지염, 매독, 편도염, 인두염, 패혈증, 신우신염, 중이염, 난청, 복막염, 심막염, 골반내 염증질환, 수막염, 후두염, 패혈성 인두염, 축농증, 다른 성병, 다른 피부-관련 상태, 다른 귀-관련 상태, 다른 입-관련 상태, 다른 세균 유도 감염 및/또는 기타 적절한 항생제-관련 상태를 포함할 수 있다. The system 200 and method 100 are preferably capable of generating and facilitating characterization and/or therapy for antibiotic-associated conditions (eg, antibiotic-treatable conditions), which may include any one or more of: symptoms , cause, disease, disorder, microbiome pharmacogenomics profile (describing, for example, antibiotic resistance and/or susceptibility to an antibiotic-treatable condition) and/or other appropriate aspects associated with an antibiotic-related condition may include Antibiotic-related conditions include any one or more of: gonorrhea, urinary tract infection, vaginal trichomoniasis, acne, appendicitis, atrial septal defect, ureteric cyst, urethral syndrome, urethritis, tuberculosis, bacterial arthritis, bacterial vaginosis, dizziness, imbalance, pressure Ulcer, bursitis, bronchitis, syphilis, tonsillitis, pharyngitis, sepsis, pyelonephritis, otitis media, deafness, peritonitis, pericarditis, pelvic inflammatory disease, meningitis, laryngitis, strep throat, sinusitis, other sexually transmitted diseases, other skin-related conditions, other ear-related conditions, other mouth-related conditions, other bacterial induced infections and/or other appropriate antibiotic-related conditions.

본 명세서에 기술된 방법(100) 및/또는 프로세스의 하나 이상의 예시들은 비동기(非同期)로(예를 들어, 순차적으로), 동시에(예를 들어, 병렬로; 샘플 처리 및/또는 항생제-관련 상태에 대한 특성화 및/또는 치료법을 결정 및/또는 제공하기 위한 연산 처리를 개선하기 위한 병렬 컴퓨팅을 위한 다른 스레드(thread)에서 동시에; 등), 트리거 이벤트(trigger event)와 시간적으로 관련하여, 및/또는 임의의 적절한 시간 및 빈도수에서 기타 적절한 순서로, 및/또는 상기 시스템(200)의 하나 이상의 예시들, 요소들, 및/또는 본 명세서 기술된 엔터티(entity)를 이용하여 실행될 수 있다. 그러나, 상기 방법(100) 및/또는 시스템(200)은 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다.One or more examples of a method 100 and/or process described herein may be asynchronous (eg, sequentially), concurrently (eg, in parallel; sample processing and/or antibiotic-related conditions). concurrently on another thread for parallel computing to improve computational processing for characterizing and/or determining and/or providing therapies for; etc.), in temporal relation to the trigger event, and/or or in any other suitable order at any suitable time and frequency, and/or using one or more instances, elements, and/or entities described herein of the system 200 . However, the method 100 and/or system 200 may be configured in any suitable manner.

2. 이점2. Advantages

마이크로바이옴 분석은 미생물에 의해 야기되는 및/또는 그렇지 않다면 미생물과 연관된 항생제-관련 상태에 대한 정확하고 효율적인 특성화 및/또는 치료법 제공을 가능하게 할 수 있다. 상기 기술은 항생제-관련 상태에 대한 치료법을 특성화 및/또는 촉진하는 데 있어서 기존의 접근법에 의해 직면하는 여러 가지 어려움을 극복할 수 있다. 첫째, 기존의 접근법은 환자가 한 명 이상의 보살핌 제공자를 방문하여 항생제-관련 상태에 대한 특성화 및/또는 치료법 권유를 받아야 하며, 이는 진단 및/또는 치료 전에 경과한 시간의 양과 연관된 비효율성 및 건강-위험에 이르게 할 수 있다. 둘째, 인간 게놈 서열 분석을 위한 기존의 유전자 시퀀싱 및 분석 기술은 마이크로바이옴에 적용될 때 양립불가능하거나 및/또는 비효율적일 수 있다 (예를 들어, 인간 마이크로바이옴은 인간의 세포보다 10배 이상의 미생물 세포를 포함할 수 있고; 최적 샘플 처리 기법이 다를 수 있고; 서열 기준(reference) 데이터베이스가 다를 수 있고; 마이크로바이옴 특성화가 다른 모집단 및/또는 개인에 걸쳐 다른 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일에 대한 해석을 포함할 수 있고; 다른 접근법들이 인간 게놈 약물유전체학 분석에 비해 마이크로바이옴 약물유전체학 분석에서 다를 수 있고; 마이크로바이옴은 사용자의 다른 신체 부위에 따라 다를 수 있다; 등). 셋째, 서열 분석 기술(예를 들어, 차세대 염기서열 분석법)의 시작은 존재하지도 않는 기술적인 문제들(예를 들어, 데이터 처리 문제, 정보 표시 문제, 마이크로바이옴 분석 문제, 치료법 예측 문제, 치료법 제공 문제, 등)을 야기시켰지만, 유전 물질의 서열 분석과 연관된 속도 및 데이터 생성에서 전례 없는 진보를 가져왔다. 상기 시스템(200)과 상기 방법(100)의 실시예들은 적어도 위에 기술한 어려움에 대해 기술적으로 뿌리내린 해결책을 제공할 수 있다.Microbiome analysis may enable accurate and efficient characterization and/or provision of therapies for antibiotic-related conditions caused and/or otherwise associated with microorganisms. This technique may overcome several difficulties faced by existing approaches in characterizing and/or facilitating therapies for antibiotic-associated conditions. First, existing approaches require the patient to visit one or more care providers to characterize and/or recommend therapy for an antibiotic-related condition, which may lead to inefficiencies and health-related inefficiencies associated with the amount of time elapsed prior to diagnosis and/or treatment. can put you at risk. Second, existing gene sequencing and analysis techniques for sequencing the human genome may be incompatible and/or inefficient when applied to the microbiome (e.g., the human microbiome contains more than 10 times more microbial cells than human cells). may include; optimal sample handling techniques may differ; sequence reference databases may differ; microbiome characterization may include interpretation of different microbiome pharmacogenomic profiles across populations and/or individuals with different microbiome may include; different approaches may be different in microbiome pharmacogenomics analysis compared to human genome pharmacogenomics analysis; microbiome may be different for different body parts of the user; etc.). Third, the initiation of sequencing technology (eg, next-generation sequencing method) is a technical problem that does not exist (eg, data processing problem, information display problem, microbiome analysis problem, treatment prediction problem, treatment provision problems, etc.), but has brought unprecedented advances in the speed and data generation associated with the sequencing of genetic material. Embodiments of the system 200 and method 100 may provide a technologically rooted solution to at least the difficulties described above.

첫째, 상기 기술은 이전에 실행할 수 없었던 기능의 컴퓨터 성능을 용이하게 함으로써 컴퓨터-관련 기술(예를 들어, 개인 맞춤형 특성화 및/또는 항생제-관련 상태에 대한 치료를 결정하는 것과 연관된 모델링; 마이크로바이옴 약물유전체학 컴퓨터 분석; 생물학적 물질 처리와 관련된 컴퓨터 처리; 등)의 향상을 도모할 수 있다. 예를 들어, 상기 기술은 샘플 처리 기법 및 서열 분석 기술의 진보에 기인하여, 최근에 실행가능하게 된 기술로부터 도출된 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터에 기초하여 (예를 들어, 게놈 레퍼런스 컨소시엄(Genome Reference Consortium)과 같은 미생물 기준 서열 데이터베이스를 활용하여) 항생제-관련 상태에 대한 마이크로바이옴 특성화 및/또는 권장 치료법을 연산적으로 생성할 수 있다.First, the technology facilitates computational capabilities of functions that were previously inoperable, thereby enabling computer-related technologies (eg, personalized characterization and/or modeling associated with determining treatment for antibiotic-associated conditions; the microbiome; Pharmacogenomics computer analysis; computer processing related to biological material processing; etc.) can be improved. For example, the technology is based on microbiome pharmacogenomics data derived from technologies that have recently become viable due to advances in sample processing techniques and sequencing techniques (e.g., the Genome Reference Consortium). Consortium) can be utilized to computationally generate microbiome characterizations and/or recommended therapies for antibiotic-associated conditions).

둘째, 상기 기술은 처리 속도, 마이크로바이옴 특성화 정확도, 마이크로바이옴-관련 치료법 결정 및 촉진, 및/또는 항생제-관련 상태와 관련하여 다른 적절한 측면에서의 향상을 도모할 수 있다. 상기 기술은 특성화 모델 및/또는 치료법 모델(예를 들어, 항생제 치료법 모델)을 생성 및/또는 적용하기 위해서 방대하고 잠재적인 (예를 들어, 방대한 마이크로바이옴 데이터로부터 추출가능한) 특징들 풀(pool of features)에서 특징들(예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들, 마이크로바이옴 조성 특징들, 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들, 등)의 최적화된 서브세트(subset)를 선택하기 위한 특징-선택 규칙들(feature-selection rules)(예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징-선택 규칙; 항생제-관련 특징-선택 규칙)을 생성하고 적용할 수 있다. 마이크로바이옴(예를 들어, 인간 마이크로바이옴, 동물 마이크로바이옴, 등)의 잠재적인 크기는 방대한 양의 데이터로 번역될 수 있고, 이는 항생제-관련 상태와 관련하여 실행가능한 마이크로바이옴 통찰력을 얻기 위해 방대한 양의 데이터를 처리하고 분석하는 방법에 대한 의문을 제기한다. 그러나, 상기 특징-선택 규칙들 및/또는 다른 적절한 컴퓨터로 실행가능한 규칙들은 (예를 들어, 결정 트리 모델(decision tree models)을 생성 및/또는 적용하기 위한) 생성 및 실행 시간을 단축하고, 모델의 단순화를 통해 결과의 효율적인 해석, 과다적합의 감소, (예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 마이크로바이옴 조성 데이터세트, 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트 등과 같은 마이크로바이옴 데이터세트를 수집하고 처리하기 위한) 데이터 출처 개선, (예를 들어, 기술의 예측력을 개선하기 위해 증가하는 사용자 수와 연관된 증가하는 데이터 양의 수집 및 처리를 통해) 마이크로바이옴과 관련하여 항생제-관련 상태 통찰력의 확인 및 제시 개선, (예를 들어, 개인맞춤형 특성화 및/또는 치료의 전달을 개선하기 위해 구체적인 모델, 미생물 서열, 특징들, 및/또는 사용자 및/또는 사용자 세트와 연관된 다른 적절한 데이터를 저장하는) 데이터 저장 및 검색 개선 그리고 특성화 및/또는 치료의 신속한 결정을 용이하게 하는 다른 적절한 개선을 가능하게 한다.Second, the technique may lead to improvements in processing speed, microbiome characterization accuracy, microbiome-related therapy determination and facilitation, and/or other appropriate aspects with respect to antibiotic-related conditions. The technique provides a vast and potential (eg, extractable from vast microbiome data) feature pools for generating and/or applying characterization models and/or therapeutic models (eg, antibiotic therapy models). of features) to select an optimized subset of features (e.g., microbiome pharmacogenomic features, microbiome compositional features, microbiome functional diversity features, etc.) Feature-selection rules (eg, microbiome pharmacogenomics feature-selection rules; antibiotic-related feature-selection rules) may be created and applied. The potential size of the microbiome (e.g., human microbiome, animal microbiome, etc.) can be translated into vast amounts of data, which provide actionable microbiome insights with respect to antibiotic-associated states. It raises the question of how to process and analyze vast amounts of data to obtain it. However, the feature-selection rules and/or other suitable computer-executable rules reduce generation and execution time (eg, for generating and/or applying decision tree models), and Efficient interpretation of results through simplification of results, reduction of overfitting, and collection of microbiome datasets (e.g., microbiome pharmacogenomics dataset, microbiome composition dataset, microbiome functional diversity dataset) and improving data sources (to improve the predictive power of technologies); Improving identification and presentation (e.g., storing specific models, microbial sequences, characteristics, and/or other appropriate data associated with users and/or sets of users to improve personalized characterization and/or delivery of treatments) It allows for improved data storage and retrieval and other suitable improvements that facilitate characterization and/or rapid decisions of treatment.

셋째, 상기 기술은 엔터티(entity)(예를 들어, 사용자, 생물학적 샘플, 의료기기를 포함하는 치료 시스템 등)를 다른 상태 또는 사물로 변형시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템(200) 및/또는 방법(100)은 항생제-관련 상태를 예방 및/또는 개선하기 위해, 환자에게 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성 및/또는 마이크로바이옴 기능적 다양성의 변경을 촉진하기 위한 치료법을 식별할 수 있고, 이에 의해 상기 마이크로바이옴 및/또는 상기 환자의 건강을 변형시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 기술은 환자로부터 수집한 생물학적 물질을 (예를 들어, 단편화, 다중 증폭, 서열 분석 등을 통해) 마이크로바이옴 데이터세트로 변형시킬 수 있고, 이것은 나중에 특성화 모델 및/또는 치료법 모델을 생성하기 위해서 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 특징들로 변형될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 기술은 (예를 들어, 실행할 치료 시스템에 대한 제어 지침(명령)을 생성함으로써) 치료법을 촉진하기 위한 치료 시스템을 제어할 수 있고, 이에 의해, 상기 치료 시스템을 변형시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 컴퓨터-관련 기술의 개선은 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들(예를 들어, 항생제 내성 또는 민감성과 관련된 돌연변이), 마이크로바이옴 조성 특징들 및/또는 항생제-관련 상태와 연관된 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들에 상응하는 것으로 확인된 유전적 타겟과 호환되는 프라이머의 서브세트를 선택하는 것과 같은, 생물학적 샘플 처리 접근법의 변형을 이끌어낼 수 있다.third, The technology may transform an entity (eg, a user, a biological sample, a treatment system including a medical device, etc.) into another state or thing. For example, the system 200 and/or method 100 may provide a patient with a microbiome pharmacogenomic profile, microbiome composition, and/or microbiome functional to prevent and/or ameliorate an antibiotic-associated condition. Treatments to promote alteration of diversity may be identified, thereby modifying the microbiome and/or the health of the patient. In another embodiment, the technique can transform biological material collected from a patient (eg, via fragmentation, multiplex amplification, sequencing, etc.) into a microbiome dataset, which can later be used as a characterization model and/or therapy It can be transformed into features that correlate with antibiotic-associated status to create a model. In yet another embodiment, the technique may control a treatment system for facilitating therapy (eg, by generating control instructions (instructions) for the treatment system to execute), thereby modifying the treatment system. can In another embodiment, improvements in computer-related techniques may include microbiome pharmacogenomic characteristics (eg, mutations associated with antibiotic resistance or sensitivity), microbiome composition characteristics and/or microbiome associated with antibiotic-related conditions. Modifications to biological sample processing approaches, such as selecting a subset of primers compatible with genetic targets identified to correspond to biome functional diversity characteristics, can lead to modifications.

넷째, 상기 기술은 샘플 취급 시스템, 마이크로바이옴 특성화 시스템 및 복수의 사용자를 포함하는 네트워크 전체에 걸친 기능성의 창의적인 분포에 해당하며, 상기 샘플 취급 시스템은 상기 복수의 사용자로부터 생물학적 샘플을 실질적으로 동시에 (예를 들어, 다중 방식으로) 처리할 수 있고, 이는 항생제-관련 상태에 대한 (예를 들어, 사용자의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 의료 이력, 인구통계, 행동, 선호도 등과 같은 사용자의 마이크로바이옴에 맞춤화된) 개인맞춤형 특성화 및/또는 치료법을 개발하는데 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템에 의해 활용될 수 있다. fourth, The technique corresponds to a creative distribution of functionality across a sample handling system, a microbiome characterization system, and a network comprising a plurality of users, wherein the sample handling system receives biological samples from the plurality of users substantially simultaneously (e.g., for antibiotic-associated conditions (eg, customized to the user's microbiome, such as the user's microbiome pharmacogenomic profile, medical history, demographics, behaviors, preferences, etc.) ) can be utilized by the microbiome characterization system to develop personalized characterizations and/or therapies.

다섯째, 상기 기술은 마이크로바이옴 디지털 의학, 디지털 의학 일반, 유전자 서열 분석 및/또는 기타 관련 분야와 관련하여 항생제-관련 상태의 적어도 컴퓨터 모델링 기술 분야를 개선할 수 있다. 여섯째, 상기 기술은 항생제-관련 상태에 대한 치료법을 특성화 및/또는 결정하기 위한 마이크로바이옴 데이터세트를 결정하고 처리하는데 전문적인 컴퓨팅 장치(예를 들어, 서열 분석 시스템과 같은 샘플 취급 시스템; 마이크로바이옴 특성화 시스템; 처리 시스템; 등과 연관된 장치)를 활용할 수 있다. 그러나, 상기 기술은 마이크로바이옴 특성화 및/또는 조절을 위해 일반화되지 않은 컴퓨터 시스템을 사용하는 맥락에서 기타 적절한 이점을 제공할 수 있다.Fifth, the technology may improve at least the field of computer modeling of antibiotic-related conditions with respect to microbiome digital medicine, digital medicine in general, gene sequencing and/or other related fields. Sixth, the technique is a computing device (e.g., a sample handling system such as a sequencing system; Ohmic characterization systems; processing systems; devices associated with the back) may be utilized. However, the technique may provide other suitable advantages in the context of using non-generalized computer systems for microbiome characterization and/or modulation.

3. 시스템3. System

상기 시스템(200)의 취급 시스템(210)은 생물학적 샘플을 접수하고 처리(예를 들어, 단편화, 증폭, 서열 분석 등)하는 기능을 할 수 있다. 상기 취급 시스템(210)은 부가적으로 또는 대체적으로 우편 배달 시스템 및/또는 기타 적절한 절차를 통해 (예를 들어, 샘플 키트(250)에 대한 구매 주문에 대응하여) 복수의 사용자들을 위한 (예를 들어, 생물학적 물질, 사용자들을 위한 자체-샘플링 처리 안내 지침 등을 수용하도록 설정된 용기들을 포함하는) 샘플 키트(250)를 제공 및/또는 수집하는 기능을 할 수 있다. 실시예들에서, 상기 샘플 키트(250)는 하나 이상의 수집 사이트로부터 샘플 수집을 위해 (예를 들어, 카튼 팁 면봉; 유체 흡입(aspiration of fluids); 조직검사; 등을 통해) 사용자를 위한 물질 및 관련 지침을 포함할 수 있다. 수집 사이트는 하나 이상의: 여성 성기, 남성 성기, 직장, 내장, 피부, 입, 코, 임의의 점막 및/또는 기타 적절한 샘플 제공 사이트(예를 들어, 혈액, 땀, 소변, 대변, 정액, 질 분비물, 눈물, 조직 샘플, 간질액, 기타 체액 등)와 연관될 수 있다. 상기 취급 시스템(210)은 부가적으로 또는 대체적으로 시퀀싱 시스템(예를 들어, 차세대 시퀀싱 플랫폼)에 의해 서열이 분석될 생물학적 샘플을 자동적으로 준비(예를 들어, 다중 방식 등과 같은, 항생제-관련 상태와 연관된 핵산 서열과 양립할 수 있는 프라이머를 사용하여 단편화 및/또는 증폭)하기 위해 작동가능한 라이브러리 준비 시스템(library preparation system); 및/또는 임의의 적절한 요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 취급 시스템(210) 및 관련 요소들은 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다. The handling system 210 of the system 200 may function to receive and process (eg, fragment, amplify, sequence analysis, etc.) a biological sample. The handling system 210 may additionally or alternatively be configured for a plurality of users (eg, in response to a purchase order for the sample kit 250 ) via a postal delivery system and/or other suitable procedure. For example, it may function to provide and/or collect a sample kit 250 (including containers configured to receive biological material, self-sampling process guide instructions for users, etc.). In embodiments, the sample kit 250 includes materials for a user (eg, via a carton tip swab; aspiration of fluids; biopsy; etc.) for sample collection from one or more collection sites; Relevant guidance may be included. The collection site may include one or more: female genitalia, male genitalia, rectum, intestine, skin, mouth, nose, any mucous membranes, and/or other suitable sample providing site (eg, blood, sweat, urine, feces, semen, vaginal secretions). , tears, tissue samples, interstitial fluids, other bodily fluids, etc.). The handling system 210 may additionally or alternatively automatically prepare a biological sample to be sequenced by a sequencing system (eg, a next-generation sequencing platform) (eg, antibiotic-associated conditions, such as multiplexing, etc.) a library preparation system operable for fragmentation and/or amplification using primers compatible with the nucleic acid sequence associated with it; and/or any suitable elements. However, the handling system 210 and related elements may be configured in any suitable manner.

상기 시스템(200)의 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)은 항생제-관련 상태에 대한 치료법을 특성화 및/또는 결정하기 위한 마이크로바이옴 데이터세트 및/또는 보충 데이터세트를 결정 및/또는 분석하는 기능을 할 수 있다. 변형예에서, 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)은 컴퓨터-실행 규칙들(예를 들어, 특징 선택 규칙; 모델 생성 규칙; 사용자 선호도 규칙; 데이터 저장, 검색 및/또는 표시 규칙; 미생물 서열 생성 규칙; 서열 정렬 규칙; 및/또는 기타 적합한 규칙)을 획득 및/또는 적용할 수 있다. 그러나, 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)은 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다.The microbiome characterization system 220 of the system 200 has the ability to determine and/or analyze a microbiome dataset and/or supplemental dataset for characterizing and/or determining a therapy for an antibiotic-associated condition. can do. In a variant, the microbiome characterization system 220 may set computer-executed rules (eg, feature selection rules; model generation rules; user preference rules; data storage, retrieval and/or display rules; microbial sequence generation rules). ; sequence alignment rules; and/or other suitable rules) may be obtained and/or applied. However, the microbiome characterization system 220 may be set up in any suitable manner.

상기 시스템(200)의 치료 시스템(230)은 사용자(예를 들어, 피험자; 치료 제공을 용이하게 하는 보살핌 제공자; 등)에게 항생제-관련 상태를 치료하기 위한 (예를 들어, 상기 상태의 위험을 감소시키고; 사용자의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일을 항생제-치료가능 상태 등에 대한 치료에 민감한 상태로 변경하기 위한) 하나 이상의 치료법을 촉진하기 위해 기능할 수 있다. 상기 치료 시스템(230)은 임의의 하나 이상의: (예를 들어, 인터페이스(240)를 통하거나, 치료를 권고 및/또는 제공하도록 보살핌 제공자에게 통지하는 것을 통해 치료 권고사항을 전달하기 위한; 원격진료를 가능하게 하는; 등) 커뮤니케이션 시스템, 사용자 장치에서 실행가능한 어플리케이션(예를 들어, 치료를 촉진하기 위한 항생제-관련 상태 어플리케이션; 약물 리마인더 어플리케이션; 자동 약물 디스펜서와 통신하기 위해 작동가능한 어플리케이션; 등), 항생제와 같은 항생제-관련 치료법(예를 들어, 타입, 복용량, 약물복용 스케줄 등), 보조 의료기기(예를 들어, 약물 디스펜서; 국소 전달용 항생제 도포기, 생분해성 항생제 전달 시스템, 비-생분해성 항생제 전달 시스템, 항생제 전달제, 나노입자 전달 시스템, 스캐폴드 전달 시스템, 비드 전달 시스템, 방출 제어 장치, 용출 장치 및/또는 기타 적절한 약물 전달 장치와 같은, 항생제를 포함하는 의약품 장치; 항생제-관련 상태의 진단 장치; 등), (예를 들어, 생체 측정 센서를 포함하는) 사용자 장치, 및/또는 기타 적절한 요소를 포함할 수 있다. 하나 이상의 치료 시스템(230)은 바람직하게 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)은 치료법을 촉진하는 데 있어서 상기 치료 시스템(230)을 활성화 및/또는 그렇지 않으면 작동시키기 위해 치료 시스템(230)에 전송하기 위한 제어 지침 및/또는 알림을 생성할 수 있다. 그러나, 상기 치료 시스템(230)은 임의의 다른 방식으로 설정될 수 있다.The treatment system 230 of the system 200 provides a user (e.g., subject; reduce; change a user's microbiome pharmacogenomic profile to a treatment-sensitive condition for an antibiotic-treatable condition, etc.) to facilitate one or more therapies. The treatment system 230 may include any one or more of: (eg, for communicating treatment recommendations via interface 240 , or via notifying a care provider to recommend and/or provide treatment; telemedicine; a communication system, an application executable on the user device (e.g., an antibiotic-related status application to facilitate treatment; a drug reminder application; an application operable to communicate with an automatic drug dispenser; etc.); Antibiotic-related therapies such as antibiotics (eg, type, dosage, dosing schedule, etc.), auxiliary medical devices (eg, drug dispensers; antibiotic applicators for topical delivery, biodegradable antibiotic delivery systems, non-biodegradable Pharmaceutical devices comprising antibiotics, such as antibiotic delivery systems, antibiotic delivery agents, nanoparticle delivery systems, scaffold delivery systems, bead delivery systems, release control devices, dissolution devices, and/or other suitable drug delivery devices; of a diagnostic device; etc.), a user device (eg, including a biometric sensor), and/or other suitable elements. One or more treatment systems 230 may preferably be controlled by a microbiome characterization system 220 . For example, the microbiome characterization system 220 may be configured to transmit control instructions and/or control instructions to the treatment system 230 for activating and/or otherwise operating the treatment system 230 in facilitating therapy. You can create notifications. However, the treatment system 230 may be configured in any other manner.

도 10에 도시된 바와 같이, 상기 시스템(200)은 부가적으로 또는 대체적으로 항생제-관련 정보(예를 들어, 항생제-관련 상태의 특성화; 치료 권고; 다른 사용자와의 비교; 도 11에 도시된 바와 같이, 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일과 관련한 치료 평가; 도 9에 도시된 바와 같이, 마이크로바이옴 조성; 마이크로바이옴 기능적 다양성; 등)의 제공 방식을 개선하기 위해 기능할 수 있는 인터페이스(240)를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 인터페이스(240)는 마이크로바이옴 조성(예를 들어, 분류군), 기능적 다양성(예를 들어, 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 기능과 연관된 유전자의 상대적 풍부함 등), 및/또는 인구통계학적 특성을 공유하는 사용자 그룹(예를 들어, 상태를 공유하는 환자들, 흡연자들, 운동하는 사람들, 다른 식이요법 사용자들, 프로바이오틱스 소비자들, 항생제 사용자들, 특정 치료를 받고 있는 그룹들 등) 대비와 같은, 하나 이상의 항생제-관련 상태의 위험성을 포함하는 항생제-관련 정보를 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 인터페이스(240)는 상기 치료 및 상기 항생제-관련 상태와 관련하여 시간 경과에 따른 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일 (및/또는 마이크로바이옴 조성, 마이크로바이옴 기능적 다양성 등)상의 변화를 포함하는 항생제-관련 정보를 제공하기 위해 작동가능할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 인터페이스는 항생제-치료가능 상태와 연관되고 사용자에 대한 사용자 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일과 인구통계학적 특성을 공유하는 사용자 그룹 간의 비교에 기초하여 도출되는 항생제-관련 정보의 표시를 개선하기 위해 작동가능할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서, 항생제-관련 정보의 인터페이스 표시는 (예를 들어, 임계 조건을 만족하는 특성화 요소; 임계 유사도를 초과하는 기준 프로파일과 일치하는 사용자 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일; 임계값을 초과하는 항생제-관련 상태 위험성; 기타 트리거 이벤트에 기초하여; 등) 선택 및 (예를 들어, 항생제-관련 정보의 서브세트를 강조표시 및/또는 강조하는) 항생제-관련 정보의 서브세트의 제공을 통해 개선될 수 있다. 그러나, 상기 인터페이스(240)는 임의의 적절한 정보를 표시할 수 있고, 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다.As shown in FIG. 10 , the system 200 may additionally or alternatively provide antibiotic-related information (eg, characterization of an antibiotic-related condition; treatment recommendations; comparison with other users; interface 240 that can serve to improve the way in which treatment evaluations with respect to microbiome pharmacogenomic profiles are presented; microbiome composition; microbiome functional diversity; etc., as shown in FIG. may include In another embodiment, the interface 240 may include microbiome composition (eg, taxa), functional diversity (eg, relative abundance of genes associated with functions correlating with antibiotic-associated status, etc.); and/or groups of users that share demographic characteristics (e.g., patients who share a condition, smokers, exercisers, other diet users, probiotic consumers, antibiotic users, groups, etc.) may provide antibiotic-related information, including risk of one or more antibiotic-related conditions, such as preparedness. In yet another embodiment, the interface 240 may be configured to present a microbiome pharmacogenomic profile (and/or microbiome composition, microbiome functional diversity, etc.) over time with respect to the treatment and the antibiotic-related condition. may be operable to provide antibiotic-related information including changes. In a specific embodiment, the interface provides an indication of antibiotic-related information that is associated with an antibiotic-treatable status and derived based on a comparison between a group of users that share a user microbiome pharmacogenomic profile and demographic characteristics for the user. may be operable to improve. In another specific embodiment, the interface display of antibiotic-related information (e.g., a characterization element that satisfies a threshold condition; a user microbiome pharmacogenomics profile that matches a reference profile that exceeds a threshold similarity; exceeds a threshold value) antibiotic-related condition risk; based on other trigger events; etc.) through selection and provision of a subset of antibiotic-related information (e.g., highlighting and/or highlighting a subset of antibiotic-related information); can be improved. However, the interface 240 may display any suitable information and may be configured in any suitable manner.

상기 시스템(200) 및/또는 상기 시스템(200)의 요소들은 전체적으로 또는 부분적으로 실행, 호스트, 통신할 수 있거나 및/또는 그렇지 않으면: 원격 컴퓨팅 시스템(예를 들어, 서버, 적어도 하나의 네트워크 컴퓨팅 시스템, 상태 비저장, 상태 저장), 로컬 컴퓨팅 시스템, 데이터베이스(예를 들어, 사용자 데이터베이스, 마이크로바이옴 데이터세트 데이터베이스, 항생제-관련 상태 데이터베이스, 치료 데이터베이스 등), 사용자 장치(예를 들어, 사용자 스마트폰, 컴퓨터, 노트북, 보조 의료기기, 착용가능한 의료기기, 관리 제공 장치 등) 및/또는 임의의 적절한 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템(200)은 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터의 결정과 같은, 상기 방법(100)의 적절한 부분을 실행하기 위해 상기 취급 시스템(210)(예를 들어, 상기 취급 시스템(210)의 차세대 시퀀싱 플랫폼)과 통신하기 위해 작동가능한 컴퓨팅 시스템을 포함할 수 있다. 상기 시스템(200)의 요소들은 일반적으로 구별되는 요소들로 기술되어 있지만, 이들은 물리적으로 및/또는 논리적으로 임의의 방식으로 통합될 수 있다. 예를 들어, 스마트폰 어플리케이션은 부분적으로 또는 완전히 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템(220)을 실행하고 (예를 들어, 실시간으로 항생제-관련 상태의 특성화를 생성하는 특성화 모델을 적용하고; 생물학적 샘플을 서열 분석하고; 미생물 서열을 처리하고; 마이크로바이옴 데이터세트로부터 특징들을 추출하고; 등), 치료 시스템(230)을 실행할 수 있다 (예를 들어, 스마트폰의 달력 어플리케이션과 통신하여 항생제 치료법 모델에서 정한 파라미터에 따라 항생제를 복용하도록 사용자에게 통지한다). 부가적으로 또는 대체적으로, 상기 시스템(200)의 기능성은 임의의 적절한 시스템 요소들 사이에서 임의의 적절한 방식으로 분배될 수 있다. 그러나, 상기 시스템(200)의 요소들은 임의의 적절한 방식으로 설정될 수 있다. The system 200 and/or elements of the system 200 may, in whole or in part, execute, host, communicate and/or otherwise: a remote computing system (eg, a server, at least one network computing system). , stateless, stateful), local computing system, database (eg, user database, microbiome dataset database, antibiotic-related state database, therapeutic database, etc.), user device (eg, user smartphone) , computer, laptop, assistive medical device, wearable medical device, care providing device, etc.) and/or any suitable element. For example, the system 200 may be configured to perform an appropriate portion of the method 100, such as determination of microbiome pharmacogenomics data, the handling system 210 (e.g., the handling system 210) a computing system operable to communicate with a next-generation sequencing platform of Although the elements of the system 200 are generally described as distinct elements, they may be physically and/or logically integrated in any manner. For example, a smartphone application may partially or fully implement the microbiome characterization system 220 (eg, apply a characterization model that generates a characterization of an antibiotic-associated condition in real time; sequence a biological sample) Analyze; process microbial sequences; extract features from microbiome datasets; etc.) and execute treatment system 230 (eg, communicate with a smartphone's calendar application to determine the antibiotic therapy model notify the user to take antibiotics according to parameters). Additionally or alternatively, the functionality of the system 200 may be distributed in any suitable manner among any suitable system elements. However, the elements of the system 200 may be configured in any suitable manner.

4. 방법4. Method

도 1a 및 도 1b에 도시된 바와 같이, 항생제-관련 상태와 관련하여 사용자에 대한 미생물 약물유전체학을 위한 방법(100)의 구현예는: 피험자 세트에서 얻은 생물학적 샘플에 기초하여 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 마이크로바이옴 조성 데이터세트 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트를 결정하고(S110); 적어도 피험자 세트의 서브세트와 연관된 보충 데이터세트를 수신하고, 여기서 상기 보충 데이터세트는 피험자 세트에 대한 항생제-관련 상태를 알려주며(S120); 그리고 상기 보충 데이터세트 및 적어도 하나의 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 상기 마이크로바이옴 조성 데이터세트 및 상기 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트로부터 추출된 특징들에 기초하여 상기 항생제-관련 상태와 연관된 특성화 프로세스를 실행하는(S130) 것을 포함할 수 있다. 1A and 1B , an embodiment of a method 100 for microbial pharmacogenomics for a user with respect to an antibiotic-associated condition comprises: at least one microbiome based on a biological sample obtained from a set of subjects. determine a pharmacogenomics dataset, a microbiome composition dataset, and a microbiome functional diversity dataset (S110); receive a supplemental dataset associated with at least a subset of a set of subjects, wherein the supplemental dataset informs an antibiotic-related status for the set of subjects (S120); and characterization associated with the antibiotic-associated condition based on features extracted from the supplemental dataset and at least one of the microbiome pharmacogenomics dataset, the microbiome composition dataset and the microbiome functional diversity dataset. It may include executing the process (S130).

상기 방법(100)의 구현예들은 부가적으로 또는 대체적으로 상기 특성화 프로세스에 따라 특성화되는 피험자에서 미생물 풍부함, 분포, 기능적 다양성 및/또는 약물유전체학 다양성을 조절하도록 설정된 (예를 들어, 항생제 치료법 모델로) 치료를 결정하고(S140); 사용자로부터 생물학적 샘플을 수신하고(S150); 상기 사용자로부터 얻은 생물학적 샘플로부터 도출된 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 마이크로바이옴 조성 데이터세트 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트를 상기 특성화 프로세스로 처리하는 것에 기초하여 상기 항생제-관련 상태와 관련된 상기 사용자의 특성화를 식별하고(S160); 상기 특성화 (예를 들어, 및 치료법 모델 등)에 기초하여 피험자 치료(예를 들어, 항생제 치료법 등)를 촉진하고(S170); 그리고, 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성 및 마이크로바이옴 기능적 다양성을 평가하기 위해 생물학적 샘플을 처리하는 것에 기초하여, 다른 시점에서 피험자에 대한 치료법의 유효성을 모니터링하는(S180) 것을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 방법(100)은 치료법 모니터링에 사용될 수 있고, 잠재적으로 중간 단계로서 특성화를 위해, 특히, 하나 이상의 항생제 치료법의 평가를 위해 사용될 수 있다. Embodiments of the method 100 may additionally or alternatively be configured to modulate microbial abundance, distribution, functional diversity, and/or pharmacogenomic diversity in a subject being characterized according to the characterization process (e.g., as an antibiotic therapy model). ) to determine the treatment (S140); receiving a biological sample from the user (S150); and the antibiotic-associated state based on processing with the characterization process at least one microbiome pharmacogenomics dataset, a microbiome composition dataset and a microbiome functional diversity dataset derived from a biological sample obtained from the user; identify the relevant user's characterization (S160); promote treatment of the subject (eg, antibiotic therapy, etc.) based on the characterization (eg, and treatment model, etc.) (S170); and monitoring the effectiveness of the therapy for the subject at different time points based on processing the biological sample to evaluate at least one microbiome pharmacogenomic profile, microbiome composition, and microbiome functional diversity (S180). may include As such, the method 100 can be used for therapy monitoring and potentially for characterization as an intermediate step, in particular for evaluation of one or more antibiotic therapies.

4.1 방법-데이터세트 처리4.1 Method-Dataset Processing

S110 블록은 피험자 모집단과 연관된 각각의 생물학적 샘플의 전체 세트에 대한 마이크로바이옴 조성, 기능, 및/또는 약물유전체학을 특성화하고, 이것에 의해 피험자 모집단에 대해 적어도 하나의 마이크로바이옴 조성 다양성 데이터세트, 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트 및 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트를 생성하는 것을 열거한다. S110 블록은 피험자 모집단 각각의 마이크로바이옴과 연관된 조성, 기능 및/또는 약물유전체학 측면을 결정하기 위해서, 생물학적 샘플의 전체 세트를 각각 처리하는 기능을 한다. 조성, 기능 및 약물유전체학 측면은 (예를 들어, 각 그룹의 전체 풍부함, 각 그룹의 상대적 풍부함, 대표되는 그룹의 총수 등으로 측정했을 때) 다른 그룹의 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종, 아종, 균주(strain) 및/또는 기타 적합한 종내 분류(infraspecies taxon)에 걸쳐 미생물 분포와 관련된 파라미터를 포함하여 미생물 수준에서의 조성 측면을 포함할 수 있다. 조성, 기능 및 약물유전체학 측면은 또한 운영 분류 체계 단위(operational taxonomic units; OTUs)로 나타낼 수 있다. 조성, 기능 및 약물유전체학 측면은 부가적으로 또는 대체적으로 유전자 수준(예를 들어, 다좌위 서열 타이핑(multilocus sequence typing)에 의해 결정되는 영역, 16S rRNA 서열, 18S rRNA 서열, ITS 서열, 단백질-인코딩 서열, 다른 유전자 마커, 기타 계통발생 마커 등)에서의 조성 측면을 포함할 수 있다. 조성, 기능 및 약물유전체학 측면은 특정 기능(예를 들어, 효소 활성, 이동 기능, 면역 활성, 항생제 내성 유전자 등)과 연관된 유전자의 존재 또는 부존재, 또는 양을 포함할 수 있다. 그러므로, S110 블록의 출력은 S130 블록의 특성화 프로세스, S140 블록의 치료 프로세스, 및/또는 상기 방법(100)의 다른 적절한 부분에 관심 있는 특징들을 제공하는 데 사용될 수 있고, 여기서 상기 특징들은 미생물-기반(예를 들어, 박테리아 속의 존재), 유전자-기반(예를 들어, 구체적인 유전자 영역 및/또는 서열의 대표성 기반), 기능-기반(예를 들어, 구체적인 촉매 활성의 존재), 약물유전체학-기반(예를 들어, 코돈 돌연변이, 엑손 결실 또는 치환, 유전자 재배열, 위치 이동 등)일 수 있고, 및/또는 그렇지 않으면 설정될 수 있다.Block S110 characterizes microbiome composition, function, and/or pharmacogenomics for a full set of each biological sample associated with the subject population, thereby characterizing at least one microbiome composition diversity dataset for the subject population; Lists generating microbiome functional diversity datasets and microbiome pharmacogenomics datasets. Block S110 serves to each process the entire set of biological samples to determine composition, function, and/or pharmacogenomic aspects associated with the microbiome of each population of subjects. Composition, function, and pharmacogenomic aspects (e.g., as measured by the total abundance of each group, the relative abundance of each group, the total number of groups represented, etc.) of other groups of families, phyla, classes, orders, families, and genera , compositional aspects at the microbial level, including parameters related to the distribution of microorganisms across species, subspecies, strains, and/or other suitable infraspecies taxon. Composition, function, and pharmacogenomic aspects may also be expressed in operational taxonomic units (OTUs). Composition, function, and pharmacogenomic aspects may additionally or alternatively be determined at the genetic level (eg, multilocus sequence typing), regions, 16S rRNA sequences, 18S rRNA sequences, ITS sequences, protein-encoding sequence, other genetic markers, other phylogenetic markers, etc.). Composition, function, and pharmacogenomic aspects may include the presence or absence, or amount, of a gene associated with a particular function (eg, enzymatic activity, migratory function, immune activity, antibiotic resistance gene, etc.). Thus, the output of block S110 may be used to provide features of interest to the characterization process of block S130 , the treatment process of block S140 , and/or other suitable portions of the method 100 , wherein the features are microbial-based (e.g., the presence of a bacterial genus), gene-based (e.g., based on representativeness of a specific gene region and/or sequence), function-based (e.g., presence of a specific catalytic activity), pharmacogenomics-based ( for example, codon mutations, exon deletions or substitutions, gene rearrangements, positional shifts, etc.), and/or otherwise set.

부가적으로 또는 대체적으로, S130 블록(예를 들어, S130 블록과 연관된 특징들)은 생물학적 활성 분자들의 저항성 또는 대사작용과 연관된 뉴클레오티드 영역 또는 기타 뉴클레오티드-유래 기능적 특징들(예를 들어, 구조 또는 조절 RNAs, 전령 RNAs, 단백질 또는 펩타이드)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 특히, 생물학적 활성 분자들은 그 출처(예를 들어, 식습관, 환경)에 관계없이, 항생제, 항체, 펩타이드, 호르몬, 및 기타 내인성 또는 외인성 분자를 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 변형예에서, 상기 방법(100)은 임의의 사용자를 위한 (예를 들어, 개별 사용자를 위한, 피험자 모집단과 같은 피험자 전체 세트를 위한)하나 이상의 전체 메타게놈(metagenome)을 (예를 들어, 완전한 미생물 메타게놈 서열 분석을 위하여; 프라이머를 활용하지 않고; 프라이머와 결합하여; 등) 증폭하는 것을 포함할 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 방법(100)은 사용자의 자체-샘플링을 포함하여 사용자 세트로부터 생물학적 샘플을 수집하고; 상기 생물학적 샘플로부터 전체 메타게놈을 처리하고 (예를 들어, 분리하고, 증폭하고, 서열 분석하고, 배열하고, 등); 적어도 하나의 마이크로바이옴 데이터세트, 마이크로바이옴 조성 다양성 특징들, 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들 및 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들(예를 들어, 항생제 내성 또는 민감성과 연관된 유전자의 출현율, 등)을 결정하고; 그리고, 특성화(예를 들어, 항생제-관련 상태) 및/또는 상기 특징들 (및/또는 마이크로바이옴 데이터세트)에 기초한 치료법을 결정하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 전체 메타게놈의 처리는 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다.Additionally or alternatively, the S130 block (eg, features associated with the S130 block) may include a nucleotide region or other nucleotide-derived functional characteristic (eg, structure or modulation) associated with resistance or metabolism of biologically active molecules. RNAs, messenger RNAs, proteins or peptides). In particular, biologically active molecules, regardless of their source (eg, diet, environment), may include, but are not limited to, antibiotics, antibodies, peptides, hormones, and other endogenous or exogenous molecules. In variations, the method 100 may generate (eg, complete) one or more entire metagenomes for any user (eg, for an individual user, for an entire set of subjects, such as a population of subjects). For microbial metagenome sequence analysis; without using a primer; in combination with a primer; etc.) amplification may be included. In a specific embodiment, the method 100 includes collecting a biological sample from a set of users, including self-sampling of users; processing (eg, isolating, amplifying, sequencing, aligning, etc.) the entire metagenome from the biological sample; at least one microbiome dataset, microbiome compositional diversity characteristics, microbiome functional diversity characteristics, and microbiome pharmacogenomic characteristics (eg, prevalence of genes associated with antibiotic resistance or sensitivity, etc.) decide; and characterizing (eg, antibiotic-associated condition) and/or determining a therapy based on the characteristics (and/or microbiome dataset). However, processing of the entire metagenome may be performed in any suitable manner.

변형예들에서 (예를 들어, 임상 진단 및 치료의 맥락에서), S110 블록은 부가적으로 또는 대체적으로 상기 방법(100)의 후속 블록의 특성화 및/또는 치료법 모델을 알려주기 위해서, (예를 들어, 피험자의 병원 환경으로부터, 피험자의 집 환경으로부터 등) 환경 샘플을 분석 및 처리하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 피험자 환경 내에서의 미생물 확인은 피험자가 상기 피험자 환경에 존재하는 미생물 타입을 갖고 있지 않도록 방지하는 치료법을 장려하는 데 있어서, 치료법 모델을 알려주는 데 사용될 수 있다. 그러나, 환경 샘플은 상기 방법(100)을 지원하기 위해 임의의 적절한 방식으로 사용될 수 있다.In variants (eg, in the context of clinical diagnosis and treatment), block S110 may additionally or alternatively inform the characterization of a subsequent block of the method 100 and/or a therapy model (eg, analyzing and processing environmental samples (eg, from the subject's hospital environment, from the subject's home environment, etc.). For example, identification of microbes in a subject's environment can be used to inform a therapeutic model in encouraging a therapy that prevents a subject from having the type of microorganism present in the subject's environment. However, environmental samples may be used in any suitable manner to support the method 100 .

변형예들에서, S110 블록에서의 샘플 처리는 하나 이상의: 생물학적 샘플의 용해, 생물학적 샘플의 세포막 파괴, 상기 생물학적 샘플로부터 원치 않는 요소들(예를 들어, RNA, 단백질)의 분리, 생물학적 샘플에서 핵산(예를 들어, DNA) 정제, 상기 생물학적 샘플로부터 (예를 들어, 라이브러리 준비 시스템으로) 핵산 증폭, 상기 생물학적 샘플의 증폭된 핵산의 추가 정제 및 상기 생물학적 샘플의 증폭된 핵산의 서열 분석을 포함할 수 있다. In variations, processing the sample at block S110 may include one or more of: lysis of the biological sample, disruption of cell membranes of the biological sample, isolation of unwanted elements (eg, RNA, protein) from the biological sample, nucleic acids in the biological sample (e.g., DNA) purification, amplification of nucleic acids from the biological sample (e.g., with a library preparation system), further purification of the amplified nucleic acids of the biological sample, and sequencing of the amplified nucleic acids of the biological sample. can

S110 블록의 변형예들에서, 정제된 핵산의 증폭은 바람직하게 적어도 하나 이상의: 중합효소 연쇄반응(PCR)-기반 기술(예를 들어, 고체상 PCR, RT-PCR, qPCR, 다중 PCR, 터치다운 PCT(touchdown PCR), 나노 PCR, 네스티드 PCR(nested PCR), 핫 스타트 PCR(hot start PCR), 등), 헬리케이즈-의존 증폭(helicase-dependent amplification; HDA), 루프 매개 등온 증폭(loop mediated isothermal amplification; LAMP), 자가-유지 서열 복제(self-sustained sequence replication; 3SR), 핵산서열 기반 증폭(nucleic acid sequence based amplification; NASBA), 가닥 치환 증폭(strand displacement amplification; SDA), 롤링 서클 증폭(rolling circle amplification; RCA), 라이게이즈 연쇄반응(ligase chain reaction; LCR), 및 기타 적절한 증폭 기술을 포함할 수 있다. 정제된 핵산 증폭에 있어서, 사용되는 프라이머들은 바람직하게 분류학적으로, 계통발생적으로, 진단용으로, 제형용으로 (예를 들어, 프로바이오틱 제형용으로), 치료용으로, 및/또는 기타 적절한 목적용으로 정보를 제공하는 핵산 영역/서열(예를 들어, 16S 영역, 18S 영역, ITS 영역, 항생제 내성 유전자 등의)을 증폭하도록 설정될 뿐만 아니라, 증폭 편향(amplification bias)를 방지 또는 최소화하도록 선택된다. 따라서, 증폭 편향을 회피하도록 설정된 보편적인 프라이머들(예를 들어, 16S rRNA를 위한 F27-R338 프라이머 세트, 16S rRNA를 위한 F515-R806 프라이머 세트 등)이 증폭에 사용될 수 있다. 선택된 프라이머들은 부가적으로 또는 대체적으로 하나 이상의 항생제-관련 상태, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들(예를 들어, gyrA 유전자 및/또는 parC 유전자에서의 점 돌연변이(point mutation)와 같은, 항생제 효능과 연관된 마이크로바이옴 돌연변이와 양립가능한 프라이머들 등), 마이크로바이옴 조성 특징들(예를 들어, 하나 이상의 성병과 관련된 분류군과 연관된 마이크로바이옴 조성 특징들에 상응하는 유전자 타겟과 양립가능한 확인된 프라이머들 등), 기능적 다양성 특징들, 보충 특징들, 및/또는 항생제-관련 상태와 연관된 다른 특징들과 연관될 수 있다 (예를 들어, 유전자 타겟과 양립가능할 수 있다). 실시예에서, 상기 프라이머들은 특징들과 연관된 유전자 타겟(예를 들어, 상대적 풍부함 특징들이 도출되는 유전자 서열)과 상보적일 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 방법(100)은 항생제-관련 상태와 연관된 핵산 서열에 대한 프라이머를 식별하고, 사용자 세트와 연관된 생물학적 샘플로부터 유래된 핵산 물질을 단편화하고, 상기 프라이머에 기초하여 상기 단편화된 핵산 물질을 증폭(예를 들어, 차세대 시퀀싱 플랫폼의 브릿지 증폭 기질을 이용한 다중 증폭, 등)하는 것에 기초하여 미생물 서열을 결정하고; 상기 미생물 서열과 상기 항생제-관련 상태와 연관된 (예를 들어, 항생제-관련 상태와 연관된 마이크로바이옴 약물유전체학 바이오마커를 포함하는 등) 기준 핵산 서열 세트와의 정열을 결정하고; 그리고, 상기 정열에 기초하여 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 결정하는 것을 포함할 수 있다. S110 블록의 변형예들에서 사용되는 프라이머들은 부가적으로 또는 대체적으로 각 생물학적 샘플에 특이적인 통합된 바코드 서열을 포함할 수 있고, 이것은 증폭 후 생물학적 샘플의 식별을 용이하게 할 수 있다. S110 블록의 변형예들에서 사용되는 프라이머들은 부가적으로 또는 대체적으로 상보적인 어댑터를 포함하는 서열 분석 기술(예를 들어, 일루미나 시퀀싱(Illumina Sequencing))과 상호작동하도록 설정된 어댑터 영역을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, S110 블록은 (예를 들어, 넥스테라(Nextera) 키트를 사용하여) 처리를 용이하게 하도록 설정된 기타의 단계를 실행할 수 있다.In variants of the S110 block, the amplification of the purified nucleic acid is preferably carried out by at least one or more: polymerase chain reaction (PCR)-based techniques (eg solid phase PCR, RT-PCR, qPCR, multiplex PCR, touchdown PCT (touchdown PCR), nano PCR, nested PCR, hot start PCR, etc.), helicase-dependent amplification (HDA), loop mediated isothermal amplification amplification (LAMP), self-sustained sequence replication (3SR), nucleic acid sequence based amplification (NASBA), strand displacement amplification (SDA), rolling circle amplification (rolling) circle amplification (RCA), ligase chain reaction (LCR), and other suitable amplification techniques. For amplification of purified nucleic acids, the primers used are preferably taxonomic, phylogenetic, diagnostic, formulation (eg, probiotic formulation), therapeutic, and/or other suitable The application is configured to amplify informative nucleic acid regions/sequences (eg, 16S region, 18S region, ITS region, antibiotic resistance gene, etc.), as well as selecting to avoid or minimize amplification bias do. Thus, universal primers set to avoid amplification bias (eg, F27-R338 primer set for 16S rRNA, F515-R806 primer set for 16S rRNA, etc.) can be used for amplification. The selected primers may additionally or alternatively contain one or more antibiotic-associated conditions, microbiome pharmacogenomic characteristics (e.g.,gyrA gene and/orparC microbiome mutations associated with antibiotic efficacy, such as primers compatible with antibiotic efficacy, such as point mutations in genes; microbiome compositional features (eg, microbiome associated with taxa associated with one or more sexually transmitted diseases); identified primers compatible with a gene target corresponding to compositional characteristics, etc.), functional diversity characteristics, complementary characteristics, and/or other characteristics associated with an antibiotic-associated condition (eg, a gene may be compatible with the target). In an embodiment, the primers may be complementary to a genetic target associated with a feature (eg, a gene sequence from which relative abundance features are derived). In a specific embodiment, the method 100 identifies a primer for a nucleic acid sequence associated with an antibiotic-associated condition, fragments a nucleic acid material derived from a biological sample associated with a user set, and based on the primer, the fragmented nucleic acid determining the microbial sequence based on amplifying the material (eg, multiplex amplification using a bridge amplification substrate of a next-generation sequencing platform, etc.); determining an alignment of the microbial sequence with a set of reference nucleic acid sequences associated with the antibiotic-associated condition (eg, comprising a microbiome pharmacogenomic biomarker associated with the antibiotic-associated condition, etc.); And, it may include determining microbiome pharmacogenomics data based on the alignment. Primers used in variants of the S110 block may additionally or alternatively include an integrated barcode sequence specific to each biological sample, which may facilitate identification of the biological sample after amplification. Primers used in variants of the S110 block may additionally or alternatively contain an adapter region configured to interact with a sequencing technique (e.g., Illumina Sequencing) that includes a complementary adapter. . Additionally or alternatively, the S110 block may execute other steps set to facilitate processing (eg, using a Nextera kit).

S110 블록의 변형예들에서, 정제된 핵산 서열 분석은 표적 앰플리콘 서열 분석(targeted amplicon sequencing) 및/또는 메타게놈 서열 분석과 연관되고, 하나 이상의: 합성에 의한 서열 분석 기법(sequencing-by-synthesis techniques)(예를 들어, 일루미나 시퀀싱(Illumina sequencing)), 모세관 서열 분석 기법(capillary sequencing techniques)(예를 들어, 생거 시퀀싱(Sanger sequencing)), 파이로시퀀싱 기법(pyrosequencing techniques) 및 (예를 들어, 옥스포드 나노포어 기법(Oxford Nanopore technique)을 사용하는) 나노기공 서열 분석 기법(nanopore sequencing techniques) 및/또는 기타 적절한 서열 분석 기법을 포함하는 기술을 실행하는 방법들을 포함할 수 있다.In variants of the S110 block, the purified nucleic acid sequencing is associated with targeted amplicon sequencing and/or metagenomic sequencing, and one or more: sequencing-by-synthesis techniques) (e.g. Illumina sequencing), capillary sequencing techniques (e.g. Sanger sequencing), pyrosequencing techniques and (e.g. , methods comprising nanopore sequencing techniques (using Oxford Nanopore technique) and/or other suitable sequencing techniques.

S110 블록의 구체적인 실시예에서, 생물학적 샘플 세트의 생물학적 샘플로부터 얻은 핵산의 증폭 및 서열 분석은: 올리고 어댑터를 갖는 기질상에서 상기 생물학적 샘플의 DNA 단편의 브릿지 증폭과 연관된 고체상 PCR (여기서, 증폭은 정방향 인덱스 서열(forward index sequence)을 갖는 프라이머(예를 들어, MiSeq/NextSeq/HiSeq 플랫폼에 대한 일루미나 정방향 인덱스(Illumina forward index)에 상응하는)를 이용한다), 정방향 바코드 서열, (예를 들어, MiSeq/NextSeq/HiSeq 플랫폼에 대한 트랜스포제이즈(transposase) 결합 부위에 상응하는) 트랜스포제이즈 서열, 링커(예를 들어, 균질성을 감소시키고 서열 분석 결과를 개선하기 위해 설정된 0, 1 또는 2-염기 단편), 부가적인 랜덤 염기, 구체적인 타겟 영역을 타겟팅하기 위한 서열(예를 들어, 16S rRNA 영역, 18S rRNA 영역, ITS 영역, 항생제 내성 유전자 등), (예를 들어, MiSeq/NextSeq/HiSeq 플랫폼에 대한 일루미나 역방향 인덱스(Illumina reverse index)에 상응하는) 역방향 인덱스 서열(reverse index sequence), 및 역방향 바코드 서열을 포함한다. 구체적인 실시예에서, 서열 분석은 (예를 들어, HiSeq 플랫폼으로, MiSeq 플랫폼으로, NextSeq 플랫폼으로, 등) 합성에 의한 서열 분석 기법을 이용하는 일루미나 시퀀싱을 포함한다.In a specific embodiment of block S110, amplification and sequencing of nucleic acids obtained from a biological sample of a set of biological samples comprises: solid-phase PCR associated with bridge amplification of a DNA fragment of said biological sample on a substrate having an oligo adapter, wherein the amplification is a forward index A primer with a forward index sequence (e.g., using an Illumina forward index corresponding to the MiSeq/NextSeq/HiSeq platform), a forward barcode sequence, (e.g., MiSeq/NextSeq) a transposase sequence (corresponding to the transposase binding site for the /HiSeq platform), a linker (e.g., a 0, 1 or 2-base fragment established to reduce homogeneity and improve sequencing results); Additional random bases, sequences for targeting specific target regions (eg, 16S rRNA region, 18S rRNA region, ITS region, antibiotic resistance gene, etc.), (eg, Illumina reverse to MiSeq/NextSeq/HiSeq platform) a reverse index sequence (corresponding to the Illumina reverse index), and a reverse barcode sequence. In a specific embodiment, sequencing comprises Illumina sequencing using synthetic sequencing techniques (eg, with HiSeq platform, with MiSeq platform, with NextSeq platform, etc.).

변형예들에서, S110 블록에서 연산 처리는 임의의 하나 이상의: (예를 들어, 피험자 서열 및 오염물과는 반대되는) 마이크로바이옴-유래 서열의 확인, 마이크로바이옴-유래 서열의 정열 및 맵핑(예를 들어, 상기 항생제-관련 상태와 연관된 기준 서열과의 정열을 용이하게 하기 위한 것과 같은, 하나 이상의 단측 정열(single-ended alignment), 비공백 정열(ungapped alignment), 공백 정열(gapped alignment), 쌍(paring), 및/또는 기타 적절한 기법을 이용한 단편화된 서열의 정열), 및 생물학적 샘플과 연관된 마이크로바이옴의 조성, 기능 및 약물유전체학 측면으로부터 도출된 특징들의 생성을 포함할 수 있다.In variants, the computational process at block S110 may include any one or more of: identification of microbiome-derived sequences (eg, as opposed to subject sequences and contaminants), alignment and mapping of microbiome-derived sequences (eg, as opposed to subject sequences and contaminants). For example, one or more single-ended alignments, ungapped alignments, gapped alignments, such as to facilitate alignment with a reference sequence associated with the antibiotic-associated condition; pairing, and/or alignment of fragmented sequences using other suitable techniques), and generation of features derived from compositional, functional and pharmacogenomic aspects of the microbiome associated with the biological sample.

S110 블록과 관련하여, 생물학적 샘플과 연관된 마이크로바이옴의 대표적인 미생물 그룹이 식별되면, 생물학적 샘플과 연관된 마이크로바이옴의 조성, 기능 및 약물유전체학 측면으로부터 도출된 특징들의 생성이 실행될 수 있다. 하나의 변형예에서, 특징들의 생성은 상기 방법(100)의 후속 블록에서의 특성화에 유용한 마커를 식별하기 위해서, 다좌위 서열 타이핑(multilocus sequence typing; MLST)에 기초한 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 생성된 특징들은 특정 미생물 분류군의 존재 또는 부존재 및/또는 공개된 미생물 분류군 간의 비율을 기술하는 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 적어도 하나 이상의: 대표 분류군의 양, 대표 분류군의 네트워크, 기능성 그룹 및/또는 약물유전체학 그룹, 다른 대표 분류군과의 상관관계, 기능성 그룹 및/또는 약물유전체학 그룹, 다른 분류군 간의 상호작용, 다른 분류군에 의해 생산되는 제품, (예를 들어, RNA 분석에 기초하여 다른 대표 분류군에 대한) 사멸 및 생존 미생물 간의 비율, (예를 들어, 칸토로비치-루빈스타인 거리(Kantorovich-Rubinstein distances), 바세르스타인 거리(Wasserstein distances) 등의 관점에서) 계통발생학적 거리, 기타 적절한 분류군-관련 특징(들), 기타 적절한 유전적 또는 기능적 특징(들), 기타 적절한 약물유전체학 특징(들)을 기술하는 특징들의 생성을 포함할 수 있다. With respect to block S110, once a representative microbial group of a microbiome associated with a biological sample is identified, generation of features derived from compositional, functional, and pharmacogenomic aspects of the microbiome associated with the biological sample can be performed. In one variation, the generation of features may include generation of the features based on multilocus sequence typing (MLST), to identify markers useful for characterization in subsequent blocks of the method 100 . . Additionally or alternatively, the generated features may include the generation of features that describe the presence or absence of a particular microbial taxa and/or a ratio between published microbial taxa. Additionally or alternatively, the generation of the features may be determined by at least one or more: quantity of representative taxa, network of representative taxa, functional group and/or pharmacogenomic group, correlation with other representative taxa, functional group and/or pharmacogenomic group. , interactions between different taxa, products produced by different taxa, ratios between dead and surviving microorganisms (e.g., for other representative taxa based on RNA analysis), (e.g., Cantorovich-Rubinstein distance ( phylogenetic distances (in terms of Kantorovich-Rubinstein distances), Wasserstein distances, etc.), other appropriate taxon-related characteristic(s), other suitable genetic or functional characteristic(s), other suitable pharmacogenomics may include the creation of features that describe the feature(s).

S110 블록과 관련하여, 부가적으로 또는 대체적으로, (예를 들어, 마이크로바이옴 데이터세트를 위한) 특징들의 생성은, 하나 이상의 미생물군의 상대적 풍부함의 최대 가능성 평가를 실행하기 위해, 예를 들어, sparCC 접근법, 게놈 상대적 풍부함 및 평균 크기(Genome Relative Abundance and Average size; GAAS) 접근법 및/또는 서열 유사성 데이터를 이용하는, 혼합 모델 이론을 이용하는 게놈 상대적 풍부함(Genome Relative Abundance using Mixture Model theory; GRAMMy) 접근법을 이용하여, 다른 미생물군의 상대적 풍부함을 기술하는 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 풍부함 메트릭스(metrics)로부터 도출되는 것과 같은, 분류군 다양성의 통계적 수단의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 (예를 들어, 다른 분류군의 풍부함에 영향을 미치는 한 분류군의 풍부함 상의 변화와 관련된) 상대적 풍부함 인자로부터 도출되는 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 분리하여 및/또는 조합하여 하나 이상의 분류군의 존재를 설명하는 질적인 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 생물학적 물질과 연관된 마이크로바이옴의 미생물을 특성화하는 유전자 마커(예를 들어, 대표적인 16S, 18S 및/또는 ITS 서열들)와 관련된 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 구체적인 유전자 및/또는 상기 구체적인 유전자를 갖는 생물의 기능적 연관성과 관련된 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 분류군의 병원성 및/또는 분류군에 귀속된 생산물(예를 들어, 독성 인자에 대한 유전자, 게놈 아일랜드 마커 등)과 관련된 특징들의 생성을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 생성은 관심 있는 분류군 또는 분류군들의 약물유전체학 마커(예를 들어, 임의의 종류의 항생제 내성과 관련된 유전자 및/또는 돌연변이의 탐지)와 관련된 특징들의 생성을 포함할 수 있다.With respect to block S110, additionally or alternatively, the generation of features (eg, for a microbiome dataset) may be performed, for example, to perform a maximum likelihood assessment of the relative abundance of one or more microbiome. , the sparCC approach, the Genome Relative Abundance and Average size (GAAS) approach, and/or the Genome Relative Abundance using Mixture Model theory (GRAMMy) approach, using sequence similarity data. can be used to generate features that describe the relative abundance of different microbiome. Additionally or alternatively, generating features may include generating statistical means of taxa diversity, such as derived from abundance metrics. Additionally or alternatively, generating features may include generating features that are derived from relative abundance factors (eg, related to changes in the abundance of one taxon that affect the abundance of another taxon). Additionally or alternatively, generating features may include generating qualitative features that separately and/or in combination describe the existence of one or more taxa. Additionally or alternatively, generating the features can include generating features associated with a genetic marker (eg, representative 16S, 18S and/or ITS sequences) that characterizes a microorganism of the microbiome associated with the biological material. there is. Additionally or alternatively, the generation of features may include the generation of features associated with a specific gene and/or a functional association of an organism having the specific gene. Additionally or alternatively, generation of characteristics may include generation of characteristics associated with pathogenicity of the taxa and/or products attributed to the taxa (eg, genes for virulence factors, genomic island markers, etc.). Additionally or alternatively, generating the characteristics may comprise generating characteristics associated with a pharmacogenomic marker (e.g., detection of a gene and/or mutation associated with antibiotic resistance of any kind) of a taxon or taxa of interest. there is.

그러나, 상기 방법(100)의 S110 블록 및/또는 다른 적절한 부분들은 생물학적 샘플의 핵산에 대한 서열 분석 및 맵핑으로부터 도출되는 기타 적절한 특징(들)의 생성을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 특징(들)은 (예를 들어, 쌍으로, 삼중으로) 결합될 수 있고, (예를 들어, 다른 특징들간의 상관관계와 관련된) 상관관계가 있으며, 및/또는 (예를 들어, 일시적 변화, 샘플 위치에 걸친 변화, 공간상 변화 등) 특징들에서의 변화와 관련되어 있다. 그러나, S110 블록은 기타 적절한 방식으로 실행될 수 있다.However, block S110 and/or other suitable portions of method 100 may include generating other suitable feature(s) derived from sequencing and mapping to nucleic acids of a biological sample. For example, the feature(s) may be combined (eg, pairwise, triply), are correlated (eg, related to a correlation between other features), and/or (eg, For example, temporal changes, changes across sample locations, spatial changes, etc.) are associated with changes in characteristics. However, block S110 may be implemented in any other suitable manner.

S120 블록은 피험자(subject) 세트의 적어도 하나의 서브세트와 연관된 보충 데이터세트를 수신하는 것을 열거하고 있고, 여기서 상기 보충 데이터세트는 상기 피험자 세트에 대한 항생제-관련 상태를 알려준다(S120). S120 블록은 피험자 세트에서 하나 이상의 피험자와 연관된 부가적인 데이터를 획득하는 기능을 하고, 이것은 S130 블록에서 생성되는 특성화 프로세스를 훈련(train) 및/또는 입증(validate)하는 데 사용될 수 있다. S120 블록에서, 상기 보충 데이터세트는 바람직하게 조사-유래 데이터(survey-derived data)를 포함하지만, 부가적으로 또는 대체적으로, 하나 이상의: 센서 및/또는 기타 적절한 요소들(예들 들어, 치료 기기, 사용자 기기 등을 포함할 수 있는 상기 시스템(200)의 요소들)로부터 도출된 상황별 데이터, 의료 데이터(예를 들어, 항생제 의료 이력과 같은, 현재 및 과거의 의료 데이터), 항생제-관련 상태를 알려주는 데이터(예를 들어, 상기 상태의 존재 또는 부존재, 관련 진단, 관련 치료, 시간 경과별 진행상황 등의 알림), 및/또는 기타 적절한 형태의 데이터를 포함할 수 있다. 조사-유래 데이터의 수신을 포함하는 S120 블록의 변형예들에서, 상기 조사-유래 데이터는 바람직하게 피험자와 연관된 생리학적, 인구통계학적 및 행동에 관한 정보를 제공한다. 부가적으로 또는 대체적으로, S110 블록 및 S120 블록은 그 전체가 참조로서 포함되는 2016. 4. 13.자로 출원된 미국출원 제15/097,862호와 유사한 임의의 방식으로 실행될 수 있다. 그러나, S120 블록의 보충 데이터세트 처리는 기타 적절한 방식으로 실행될 수 있다.Block S120 enumerates receiving a supplemental dataset associated with at least one subset of a set of subjects, wherein the supplemental dataset informs an antibiotic-related status for the set of subjects ( S120 ). Block S120 serves to obtain additional data associated with one or more subjects in the set of subjects, which may be used to train and/or validate the characterization process generated in block S130. In block S120, the supplemental dataset preferably includes survey-derived data, but additionally or alternatively, one or more: sensors and/or other suitable elements (eg, a treatment device; contextual data derived from elements of the system 200 (which may include user equipment, etc.), medical data (eg, current and past medical data, such as antibiotic medical history), antibiotic-related status informative data (eg, notification of the presence or absence of the condition, associated diagnosis, associated treatment, progress over time, etc.), and/or other suitable form of data. In variants of block S120 comprising receiving survey-derived data, the survey-derived data preferably provides information regarding the physiological, demographic and behavioral associated with the subject. Additionally or alternatively, blocks S110 and S120 may be implemented in any manner similar to US Application Serial No. 15/097,862, filed on April 13, 2016, which is incorporated by reference in its entirety. However, the supplemental dataset processing of block S120 may be performed in any other suitable manner.

4.2 특성화 프로세스 실행4.2 Running the characterization process

S130 블록은 상기 보충 데이터세트 및 적어도 하나의 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 상기 마이크로바이옴 조성 데이터세트, 및 상기 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트로부터 추출된 특징들에 기초하여 항생제-관련 상태와 연관된 특성화 프로세스를 실행하는 것을 열거하고 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, S130 블록은 피험자의 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들에 기초하여 피험자 또는 그룹을 특성화하는 데 사용될 수 있는 특징들 및/또는 특징 조합을 식별하는 기능을 수행할 수 있다. 이와 같이, 상기 특성화 프로세스는 피험자의 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들에 기초하여 (예를 들어, 의료 조건 등의 관점에서) 피험자를 특성화할 수 있는 진단 도구로서 사용될 수 있다. 이러한 특성화는 이후 S140 블록의 치료법 모델을 통해 개인맞춤형 항생제 치료법 (및/또는 기타 치료법)을 제안하거나 제공하는 데 사용될 수 있다. Block S130 determines an antibiotic-associated state based on features extracted from the supplemental dataset and at least one of the microbiome pharmacogenomics dataset, the microbiome composition dataset, and the microbiome functional diversity dataset. It enumerates the execution of the associated characterization process. 3 , block S130 identifies features and/or feature combinations that can be used to characterize a subject or group based on the subject's microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics. function can be performed. As such, the characterization process can be used as a diagnostic tool capable of characterizing a subject (eg, in terms of a medical condition, etc.) based on the subject's microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics. there is. This characterization can then be used to suggest or provide personalized antibiotic therapy (and/or other therapies) via the therapeutic model of the S140 block.

상기 특성화 프로세스를 실행하는 데 있어서, S130 블록은 컴퓨터를 이용한 방법들(예를 들어, 통계적 방법, 기계학습 방법, 인공지능 방법, 생물정보학 방법 등)을 이용하여 피험자를 개인맞춤형 치료법(예를 들어, 개인맞춤형 항생제 치료법)으로 효율적으로 치료될 수 있는 건강 상태를 갖는 피험자 그룹을 특징짓는 발현 특징들로 특성화할 수 있다. S130 블록의 변형예들에서, 특성화 프로세스 실행은 하나 이상의 항생제-관련 상태의 하나 이상의 특성화 생성을 포함할 수 있다. 실시예들에서, S130 블록의 상기 특성화 프로세스는 항생제-관련 상태와, 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일(예를 들어, 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들 등), 미생물 모집단(들)(예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들, 분류군, 마이크로바이옴 조성 특징들 등), (예를 들어, 클러스터스 오브 오르토로거스 그룹스(Clusters of Orthologous Groups)/교토 인사이클로피디아 오브 진스 앤드 게놈스(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) 경로, 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들 등과 관련된) 마이크로바이옴 기능적 다양성 및/또는 상기 마이크로바이옴과 연관된 다른 적절한 측면과 관련된 상향조절(upregulation) 또는 하향조절(downregulation) 간의 상관관계 식별을 용이하게 할 수 있다. 상향조절 및/또는 하향조절의 특성화는 임의의 적절한 분류학적 수준(예를 들어, 계, 문, 강, 목, 과, 속, 종, 균주 등), 기능적 다양성의 임의의 적절한 세분화(granularity), 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일의 임의의 적절한 세분화 및/또는 임의의 적절한 세분화(예를 들어, 염색체, 로커스(locus), 유전자, 대립유전자, 로커스, 유전자, 뉴클레오티드 등)에서 할 수 있다.In executing the characterization process, block S130 uses computer-based methods (eg, statistical methods, machine learning methods, artificial intelligence methods, bioinformatics methods, etc.) , can be characterized by expression characteristics that characterize groups of subjects with health conditions that can be effectively treated with personalized antibiotic therapy). In variations of block S130 , executing the characterization process may include generating one or more characterizations of one or more antibiotic-associated conditions. In embodiments, the characterization process of block S130 includes an antibiotic-associated state, a microbiome pharmacogenomic profile (eg, microbiome pharmacogenomic features correlating with an antibiotic-associated state, etc.), a microbial population (s) (eg, microbiome pharmacogenomic characteristics, taxa, microbiome compositional characteristics, etc.), (eg, Clusters of Orthologous Groups/Kyoto Incyclopedia upregulation related to microbiome functional diversity and/or other appropriate aspects associated with said microbiome (related to the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes pathway, microbiome functional diversity characteristics, etc.); or It can facilitate identification of correlations between downregulation. Characterization of upregulation and/or downregulation may include any suitable taxonomic level (eg, line, phyla, class, order, family, genus, species, strain, etc.), any suitable granularity of functional diversity, Any suitable segmentation and/or any suitable segmentation (eg, chromosome, locus, gene, allele, locus, gene, nucleotide, etc.) of the microbiome pharmacogenomics profile may be made.

다른 변형예에서, S130 블록에서 항생제-관련 상태의 특성화는 진단 분석(예를 들어, 항생제-관련 상태에 걸릴 위험성 평가; 식별된 치료에 의해 부여되는 위험성 변화 계산; 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들과 같은 항생제-관련 상태의 존재 또는 부존재 진단; 마이크로바이옴 약물유전체학, 조성, 및/또는 기능적 다양성과 관련된 시간 경과별 항생제-관련 상태의 중증도 진단; 항생제와 같은 치료에 대한 내성 및/또는 민감성 등) 및/또는 다른 분석의 생성을 포함할 수 있다. S130 블록의 또 다른 변형예에서, 항생제-관련 상태의 특성화는 하나 이상의 보충 데이터세트에 기초할 수 있다. 예를 들어, 특징-선택 규칙들 세트는 하나 이상의 항생제-관련 상태를, 항생제-관련 상태를 알려주는 생체측정(biometric) 데이터(예를 들어, 임질, 또 다른 성병, 요로감염 및/또는 기타 적절한 항생제-관련 상태와 연관된 광학 데이터; 항생제 전달장치에 의한 항생제 전달 파라미터와 같은 보조 의료기기와 관련하여 수집된 데이터; 샘플 수집 사이트와 연관된 보충 데이터; 혈액 데이터; 온도 데이터; 사용자 행동 데이터; 심혈관 데이터; 대변 데이터 등)로부터 도출된 하나 이상의 생체측정 특징들과 연관시킬 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 보충 데이터세트는 사용자 장치, 보조 의료기기 및/또는 다른 적절한 요소(예를 들어, 샘플 취급 시스템 등)에서 수집된 센서를 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 특성화 프로세스 실행은 시간 경과에 따라 촉진된 치료(예를 들어, 항생제 요법 데이터을 포함하는 치료 데이터, 프로바이오틱 요법 데이터, 및/또는 사용자 모집단과 연관된 다른 적절한 치료 데이터)에 기초하여 시간 경과에 따른 일련의 특성화 결정을 포함할 수 있고, 시간 경과에 따른 다른 치료 효과는 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 마이크로바이옴 약물유전체학, 마이크로바이옴 조성 및/또는 기능적 다양성과 연관된 통찰력을 밝히는 데 도움을 줄 수 있다. 그러나, 보충 데이터세트에 기초한 특성화 프로세스 실행 및/또는 진단 분석의 생성은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다.In another variation, in block S130, characterization of the antibiotic-associated condition is performed using a diagnostic assay (eg, assessing the risk of contracting the antibiotic-related condition; calculating the change in risk conferred by the identified treatment; microbiome pharmacogenomics characteristics and diagnosis of the presence or absence of an antibiotic-associated condition such as; diagnosis of the severity of an antibiotic-related condition over time associated with microbiome pharmacogenomics, composition, and/or functional diversity; resistance and/or sensitivity to treatment such as antibiotics, etc.) and/or generation of other assays. In another variation of block S130, the characterization of the antibiotic-associated condition may be based on one or more supplemental datasets. For example, the set of feature-selection rules may include one or more antibiotic-related conditions, biometric data indicative of an antibiotic-related condition (eg, gonorrhea, another sexually transmitted disease, urinary tract infection, and/or other appropriate optical data associated with an antibiotic-related condition; data collected in connection with an auxiliary medical device, such as parameters of antibiotic delivery by an antibiotic delivery device; supplemental data associated with a sample collection site; blood data; temperature data; user behavior data; cardiovascular data; one or more biometric characteristics derived from stool data, etc.). In yet other embodiments, the supplemental dataset may include sensors collected from user devices, assistive medical devices, and/or other suitable elements (eg, sample handling systems, etc.). In another embodiment, the characterization process execution is based on treatment promoted over time (eg, treatment data comprising antibiotic therapy data, probiotic therapy data, and/or other appropriate treatment data associated with a user population). may include a series of characterization decisions over time, where different therapeutic effects over time correlate with antibiotic-associated status, microbiome pharmacogenomics, microbiome composition, and/or insights associated with functional diversity can help to reveal However, the execution of the characterization process and/or the generation of a diagnostic analysis based on the supplemental dataset may be performed in any suitable manner.

S130 블록은 부가적으로 또는 대체적으로 특징들의 생성을 포함할 수 있고, 이것은 특성화 프로세스를 위한 (예를 들어, 특성화 모델을 생성하는 데 사용하기 위한) 및/또는 상기 방법(100)의 다른 적절한 프로세스를 위한 하나 이상의 특징들을 생성하는 기능을 할 수 있다. 특징들은 하나 이상의: 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들, 마이크로바이옴 조성 특징들(예를 들어, 사용자의 마이크로바이옴에서 분류군의 절대적 및/또는 상대적 풍부함), 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들 및/또는 다른 적절한 특징들을 포함할 수 있다. 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들은 하나 이상의: 코돈 돌연변이, 엑손 결실, 치환, 유전자 재배열, 전위, 미생물 형질 변이성, 항생제에 대한 미생물 형질 내성 또는 저항성, 미생물 형질 상호의존적 행동, 미생물 약물유전체학 마커 및/또는 기타 적절한 특징들(예를 들어, 이러한 특징들의 상대적 풍부함 등)과 연관된 (예를 들어, 항생제-관련 상태, 관련 분류군, 관련 기능적 다양성 등과 관련된) 특징들을 포함할 수 있다. 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들은 하나 이상의: 교토 인사이클로피디아 오브 진스 앤드 게놈스(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes; KEGG) 기능적 특징들 (예를 들어, 편모 생합성 등과 연관된 KEGG 특징들), 클러스터스 오브 오르토로거스 그룹스(Clusters of Orthologous Groups; COG) 단백질 특징들, L2, L3, L4 유래 특징들, 게놈 기능적 특징들, 분류군과 연관된 및/또는 분류군에 특이적인 기능적 특징들, 화학 기능적 특징들(예를 들어, 시스테인 대사 등), 전신 기능적 특징들(예를 들어, 전신 면역 기능; 전신 질병과 연관된 기능들 등), 및/또는 임의의 적절한 기능적 특징들을 포함할 수 있다. 마이크로바이옴 특징들은 부가적으로 또는 대체적으로 적어도 하나의: 상대적 풍부함 단조변환, 비단조변환, 정규화, 적어도 하나의 선형 잠재변수 분석 및 비선형 잠재변수 분석으로부터 도출된 것과 같은 특징 벡터들, 선형 회귀, 비선형 회귀, 커넬 방법(kernel methods), 특징 내장 방법(feature embedding methods), 머신러닝, 통계적 추론법 및/또는 기타 적절한 접근법으로부터 도출되거나 및/또는 연관될 수 있다.Block S130 may additionally or alternatively include generation of features, which may be for a characterization process (eg, for use in generating a characterization model) and/or other suitable process of the method 100 above. may function to create one or more features for The characteristics may include one or more: microbiome pharmacogenomic characteristics, microbiome composition characteristics (eg, absolute and/or relative abundance of a taxon in the user's microbiome), microbiome functional diversity characteristics, and/or Other suitable features may be included. Microbiome pharmacogenomic characteristics may be one or more of: codon mutations, exon deletions, substitutions, gene rearrangements, translocations, microbial trait variability, microbial trait resistance or resistance to antibiotics, microbial trait interdependent behavior, microbial pharmacogenomic markers and/or characteristics (eg, related to antibiotic-associated status, related taxa, related functional diversity, etc.) associated with other suitable characteristics (eg, relative abundance of such characteristics, etc.). Microbiome functional diversity characteristics include one or more: Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes (KEGG) functional characteristics (eg, KEGG characteristics associated with flagellar biosynthesis, etc.), clusters of ortho Clusters of Orthologous Groups (COG) protein characteristics, L2, L3, L4-derived characteristics, genomic functional characteristics, taxa-associated and/or taxa-specific functional characteristics, chemical functional characteristics (e.g., cysteine metabolism, etc.), systemic functional characteristics (eg, systemic immune function; functions associated with systemic disease, etc.), and/or any suitable functional characteristics. The microbiome features may additionally or alternatively be determined in at least one of: relative abundance monotonic transformation, non-monotonic transformation, normalization, feature vectors such as those derived from at least one linear latent variable analysis and non-linear latent variable analysis, linear regression, It may be derived from and/or associated with non-linear regression, kernel methods, feature embedding methods, machine learning, statistical inference, and/or other suitable approaches.

S130 블록과 관련하여, 특징들의 결정은 바람직하게 하나 이상의 컴퓨터-실행 규칙들(예를 들어, 특징-선택 규칙, 사용자 선호 규칙 등)에 따라 마이크로바이옴 데이터세트를 처리하는 것에 기초하나, 특징들은 임의의 적절한 정보에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법(100)은 항생제-관련 상태와, (예를 들어, 잠재적인 마이크로바이옴 특징들 세트로부터) 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들, 마이크로바이옴 조성 특징들, 및/또는 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징들의 서브세트를 연관시키는 특징-선택 규칙들(예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징-선택 규칙들 등) 세트를 획득하고; 그리고, 특징-선택 규칙들 세트와 비교하여 상기 마이크로바이옴 데이터세트를 평가하는 것에 기초한 특징들의 생성을 포함할 수 있으며, 여기에서 항생제-관련 특징-선택 규칙들 세트는 (예를 들어, 보충 데이터 및 특징들을 특성화 모델로 변환하는 것과 같은 처리 시간을 감소시킴으로써; 모델 저장, 검색 및/또는 실행 속도를 향상시킴으로써; 특성화 및/또는 치료 제공 정확성을 향상시킴으로써; 등) 마이크로바이옴 특성화 시스템을 개선하기 위해 작동가능하다. 구체적인 실시예에서, 특징-선택 규칙들은 하나 이상의 항생제-관련 상태와 관련하여 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들과 항생제 효능간의 상관관계와 연관될 수 있다 (예를 들어, 여기서 상기 상관관계는 일련의 사용자 생물학적 샘플들을 시간 경과에 따라 처리하고 사용자의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성, 및/또는 마이크로바이옴 기능적 다양성 등의 맥락에서 항생제 효능을 평가하는 것에 기초하여 결정될 수 있다.).With respect to block S130, the determination of the features is preferably based on processing the microbiome dataset according to one or more computer-executed rules (eg, feature-selection rules, user preference rules, etc.), although the features are It may be determined based on any suitable information. For example, the method 100 may include antibiotic-associated conditions, microbiome pharmacogenomic characteristics (eg, from a set of potential microbiome characteristics), microbiome composition characteristics, and/or microbiome obtain a set of feature-selection rules (eg, microbiome pharmacogenomics feature-selection rules, etc.) that associate a subset of biome functional diversity features; and generating features based on evaluating the microbiome dataset against a set of feature-selection rules, wherein the set of antibiotic-related feature-selection rules (eg, supplemental data and by reducing processing time, such as transforming features into a characterization model; by improving model storage, retrieval and/or execution speed; by improving characterization and/or treatment delivery accuracy; etc.) improving microbiome characterization systems. operable for In a specific embodiment, feature-selection rules may relate to a correlation between microbiome pharmacogenomic features and antibiotic efficacy in relation to one or more antibiotic-associated conditions (eg, wherein the correlation is may be determined based on processing biological samples over time and evaluating antibiotic efficacy in the context of a user's microbiome pharmacogenomic profile, microbiome composition, and/or microbiome functional diversity, etc.).

S130 블록 및/또는 상기 방법(100)의 다른 부분들은 바람직하게 컴퓨터-실행 규칙들을 적용하여 모집단-수준 데이터를 처리하는 것을 포함하지만, 부가적으로 또는 대체적으로 컴퓨터-실행 규칙들을 적용하여, 인구통계학-특이적인 기준으로 (예를 들어, 항생제-관련 상태와 연관된 의료 이력 같은 인구통계학적 특징을 공유하는 서브그룹(subgroup) 및/또는 과거 받았던 항생제 치료, 민족성, 나이, 성별 등), 상태-특이적 기준으로 (예를 들어, 특정 항생제-관련 상태를 나타내는 서브그룹), 샘플 유형-특이적 기준으로 (예를 들어, 다른 컴퓨터-실행 규칙들을 적용하여 다른 수집 사이트에서 수집된 샘플들로부터 도출된 마이크로바이옴 데이터를 처리; 샘플을 보충하는 데 이용가능한 보충 데이터 유형에 기초하여 다른 컴퓨터-실행 규칙들을 적용; 등) 및/또는 기타 적절한 기준으로 마이크로바이옴-관련 데이터를 처리하는 것을 포함할 수 있다. 이와 같이, S130 블록은 사용자 모집단으로부터 사용자를 하나 이상의 서브그룹에 할당하고, 다른 서브그룹에 대한 특징들을 결정하기 위한 다른 컴퓨터-실행 규칙들(예를 들어, 사용되는 특징 유형 세트; 상기 특징들로부터 생성된 특성화 모델 유형; 등)을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 컴퓨터-실행 규칙들을 적용하는 것은 임의의 적절한 방법으로 임의의 적절한 세분화 수준에서 수행될 수 있다.Block S130 and/or other portions of the method 100 preferably include applying computer-executed rules to process population-level data, but additionally or alternatively applying computer-executed rules to determine demographics. - on a specific basis (e.g., subgroups sharing demographic characteristics such as medical history associated with an antibiotic-related condition and/or past antibiotic treatment, ethnicity, age, sex, etc.), condition-specific on a systematic basis (e.g., a subgroup exhibiting a particular antibiotic-associated condition), on a sample type-specific basis (e.g., derived from samples collected at different collection sites by applying different computer-executed rules) processing the microbiome data; applying other computer-executed rules based on the type of supplemental data available to supplement the sample; etc.) and/or processing the microbiome-related data on other suitable criteria. there is. As such, block S130 assigns a user from the user population to one or more subgroups, and sets other computer-executed rules for determining characteristics for the other subgroups (eg, a set of feature types used; and applying the generated characterization model type; etc.). However, applying computer-executed rules may be performed in any suitable way and at any suitable level of granularity.

변형예에서, S130 블록은 특징-선택 규칙들(예를 들어, 이그저스티브(exhaustive), 베스트 퍼스트(best first), 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing), 그리디 포워드(greedy forward), 그리디 백워드(greedy backward), 및/또는 다른 적절한 특징 선택 알고리즘과 같은 특징 선택 알고리즘)을 적용하여 필터링하고 순위를 매기고, 및/또는 그렇지 않으면 (예를 들어, 하나 이상의 치료를, 다른 정도의 효능을 갖는 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성, 마이크로바이옴 기능적 다양성, 및/또는 기타 적절한 측면 등과 연관시키는 규칙들을 사용하여) 하나 이상의 특성화 모델들, 치료법 모델들 및/또는 다른 적절한 모델들을 생성하는 데 사용하기 위한 특징들을 선택하는 것을 포함할 수 있다. 변형예에서, 특징-선택 규칙들의 적용은 샘플 처리(예를 들어, S110-S120, S150 블록에서 기술, 실험 조건 등) 시의 변경에 기초가 될 수 있는 마이크로바이옴-관련 통찰력을 부여할 수 있다. 예를 들어, 상기 방법(100)은 항생제-관련 특징-선택 규칙들을 적용하여 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 (예를 들어, 가장 상관관계가 있는; 등) 특징들을 식별하고(예를 들어, 존재, 위험성, 치료법 등); 상기 식별된 특징들과 연관된 유전적 타겟과 양립가능한 (예를 들어, 마이크로바이옴 데이터세트를 생성하기 위한 증폭 및 서열 분석에 사용하기 위한; 등) 프라이머를 선택하는 것을 포함할 수 있다. 이와 같이, 상기 특징-선택 규칙들 및/또는 다른 컴퓨터-실행 규칙들은 부가적으로 또는 대체적으로, 도 12에 도시된 바와 같이, (예를 들어, S110-S120, S150 블록 등과 관련하여 기술된) 샘플 처리 파라미터를 결정하는 기능을 할 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 수의 및/또는 유형의 특징-선택 규칙들이 하나 이상의 특징 세트를 규정하는 데 임의의 방식으로 적용될 수 있다.In a variant, block S130 contains feature-selection rules (eg, exhaustive, best first, simulated annealing, greedy forward, greedy filter and rank by applying a feature selection algorithm, such as greedy backward, and/or other suitable feature selection algorithm), and/or otherwise (e.g., one or more treatments with different degrees of efficacy); generate one or more characterization models, therapy models, and/or other suitable models) using rules that relate to the microbiome pharmacogenomics profile, microbiome composition, microbiome functional diversity, and/or other appropriate aspect of having selecting features for use in In a variant, application of feature-selection rules may impart microbiome-related insights that may be based on changes in sample processing (eg, descriptions in blocks S110-S120, S150, experimental conditions, etc.) there is. For example, the method 100 applies antibiotic-associated feature-selection rules to identify features that are correlated (eg, most correlated; etc.) with an antibiotic-associated state (eg, , presence, risk, treatment, etc.); selecting primers compatible with the genetic target associated with the characteristics identified above (eg, for use in amplification and sequencing to generate microbiome datasets; etc.). As such, the feature-selection rules and/or other computer-executed rules may additionally or alternatively, as shown in FIG. 12 (eg, described with respect to blocks S110-S120, S150, etc.) It may serve to determine sample processing parameters. However, any suitable number and/or type of feature-selection rules may be applied in any manner to define one or more feature sets.

실시예에서, S130 블록에서, 특징-선택 규칙들은 표적 상태(예를 들어, 항생제-관련 상태의 상태)를 나타내는 제1 피험자 그룹과 상기 표적 상태를 나타내지 않는(예를 들어, “정상” 상태인) 제2 피험자 그룹 사이에 유사성 및/또는 차이점의 통계학적 분석(예를 들어, 확률 분포 분석)을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 변형예를 실행함에 있어서, 하나 이상의 콜모고로프-스미르노프 검정(Kolmogorov-Smirnov (KS) test), 순열 검정(permutation test), 크래머-폰미제스 검정(Cramer-von Mises test), 및 기타 통계학적 검정(예를 들어, t-테스트, 웰치(Welch) t-테스트, z-테스트, 카이 제곱(chi-squared) 검정, 분포 연관 테스트, 등)이 사용될 수 있다. 특히, 하나 이상의 이러한 통계학적 가설 검정들은 표적 상태(예를 들어, 병든 상태; 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일; 등)를 나타내는 제1 피험자 그룹과 표적 상태를 나타내지 않는 (예를 들어, 정상 상태인) 제2 피험자 그룹에서 다양한 정도의 풍부함을 갖는 특징들 세트를 평가하는 데 사용될 수 있다. 보다 상세하게, 평가된 특징들 세트는 특성화에 대한 신뢰도를 높이거나 낮추기 위해, 제1 피험자 그룹 및 제2 피험자 그룹과 연관된 다양성과 관계가 있는 풍부함 백분율(percent abundance) 및/또는 기타 적절한 파라미터에 기초하여 제한될 수 있다. 본 실시예의 구체적인 실행예에서, 특징은 제1 피험자 그룹 및 제2 피험자 그룹에서 특정 백분율로 풍부한 박테리아 분류군으로부터 도출될 수 있고, 여기서 제1 피험자 그룹 및 제2 피험자 그룹 사이에 분류군의 상대적 풍부함은 (예를 들어, p-값의 관점에서) 유의성을 나타내며 KS 검정으로 결정될 수 있다. 따라서, S130 블록의 출력은 유의성(예를 들어, 0.0013의 p-값)을 나타내며 정규화된 상대적 풍부함 값(예를 들어, 건강한 피험자 대비 병든 피험자 분류군에서 25% 초과 풍부함)을 포함할 수 있다. 특징 생성 변형예들은 부가적으로 또는 대체적으로 기능적 특징들, 약물유전체학 특징들 또는 메타데이터(metadata) 특징들(예를 들어, 비-박테리아 마커)을 실행하거나 이들로부터 도출될 수 있다. 그러나, 임의의 적절한 통계학적 분석이 임의의 적절한 방식으로 적용될 수 있다.In an embodiment, in block S130 , the feature-selection rules include a first group of subjects exhibiting a target condition (eg, a state of an antibiotic-associated state) and a group of subjects that do not exhibit the target state (eg, a “normal” state). ) applying a statistical analysis (eg, probability distribution analysis) of similarities and/or differences between the second group of subjects. In practicing this variant, one or more of a Kolmogorov-Smirnov (KS) test, a permutation test, a Cramer-von Mises test, and Other statistical tests (eg, t-test, Welch t-test, z-test, chi-squared test, distribution association test, etc.) may be used. In particular, one or more such statistical hypothesis tests may include a first group of subjects exhibiting a target condition (eg, diseased state; microbiome pharmacogenomic profile; etc.) and a first group of subjects not indicative of the target state (eg, in a steady state). It can be used to evaluate a set of features with varying degrees of richness in a second group of subjects. More specifically, the assessed set of features is based on a percentage abundance and/or other appropriate parameter that correlates with the diversity associated with the first and second groups of subjects to increase or decrease confidence in the characterization. may be limited. In a specific implementation of this example, a characteristic may be derived from a bacterial taxa that is enriched at a certain percentage in a first group of subjects and a second group of subjects, wherein the relative abundance of the taxa between the first and second groups of subjects is ( for example, in terms of p-values) and can be determined with the KS test. Thus, the output of block S130 indicates significance (e.g., a p-value of 0.0013) and may contain normalized relative abundance values (e.g., greater than 25% abundance in a taxon of diseased versus healthy subjects). Feature creation variants may additionally or alternatively implement or derive functional characteristics, pharmacogenomic characteristics or metadata characteristics (eg, non-bacterial markers). However, any suitable statistical analysis may be applied in any suitable manner.

또 다른 변형예에서, S130 블록은 부가적으로 또는 대체적으로 적어도 하나의 마이크로바이옴 조성 다양성 데이터세트, 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트, 마이크로바이옴 약물유전체학 다양성 데이터세트, 보충 데이터세트, 및/또는 다른 적절한 데이터세트로부터의 입력 데이터를, 피험자 모집단의 특성화(예를 들어, 진단)를 예측하는 데 있어서의 효능을 테스트할 수 있는 특징 벡터들(feature vectors)로 변형시킬 수 있다. 상기 보충 데이터세트로부터의 데이터는 부가적으로 또는 대체적으로 특성화 세트의 하나 이상의 특성화의 표시를 제공하기 위해 사용될 수 있고, 여기서, 특성화 프로세스는 분류를 정확하게 예측하는 데에 있어서 높은 수준 (또는 낮은 수준)의 예측력을 가진 특징들 및/또는 특징 조합을 식별하기 위해 후보 특징들 및 후보 분류의 훈련 데이터세트로 훈련된다. 이와 같이, 상기 훈련 데이터세트와 특성화 프로세스의 정교화는 피험자의 구체적인 분류와 높은 상관관계를 갖는 (예를 들어, 피험자 특징들의, 특징들 조합의) 특징 세트를 식별한다.In another variation, block S130 may additionally or alternatively include at least one microbiome compositional diversity dataset, microbiome functional diversity dataset, microbiome pharmacogenomic diversity dataset, supplemental dataset, and/or Input data from other suitable datasets can be transformed into feature vectors that can be tested for efficacy in predicting characterization (eg, diagnosis) of a population of subjects. Data from the supplemental dataset may additionally or alternatively be used to provide an indication of one or more characterizations of the characterization set, wherein the characterization process is at a high (or low) level in accurately predicting classification. is trained with a training dataset of candidate features and candidate classifications to identify features and/or feature combinations with predictive power of . As such, the training dataset and elaboration of the characterization process identify feature sets (eg, of subject features, of feature combinations) that are highly correlated with the specific classification of the subject.

S130 블록의 변형예들에서, 특성화 프로세스의 분류를 예측하는 데 효과적인 특징 벡터들은 하나 이상의: (예를 들어, 분류군에 걸친 분포와 관련하여, 고세균, 세균, 바이러스 및/또는 진핵생물에 걸친 분포와 관련하여) 마이크로바이옴 다양성 메트릭스, 사람의 마이크로바이옴에서 분류군의 존재, 사람의 마이크로바이옴에서 구체적인 유전자 서열(예를 들어, 16S 서열)의 대표성, 사람의 마이크로바이옴에서 분류군의 상대적 풍부함, (예를 들어, 보충 데이터세트로부터 결정된 작은 변화에 응답하는) 마이크로바이옴 탄성 메트릭스, 특정 기능을 갖는 단백질 또는 RNA(예를 들어, 효소, 전달자, 면역 시스템으로부터의 단백질, 호르몬, 간섭 RNA 등)를 암호화하는 유전자의 풍부함 및 상기 마이크로바이옴 다양성 데이터세트, 상기 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들 데이터세트 및/또는 상기 보충 데이터세트로부터 도출된 기타 적절한 특징들과 관련된 특징들을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 특징들의 조합은 특징 벡터에서 사용될 수 있고, 여기에서 특징들은 특징 세트의 일부로서 결합된 특징을 제공함에 있어 그룹화되거나 및/또는 가중치가 부여될 수 있다. 예를 들어, 하나의 특징 또는 특징 세트는 사람의 마이크로바이옴에서 대표되는 박테리아 종류들의 수에 대한 가중 종합, 사람의 마이크로바이옴에서 특정 속(genus)에 속하는 박테리아의 존재, 사람의 마이크로바이옴에서 특정 16S 서열의 대표성, 그리고 두 번째 문(phylum)의 박테리아에 대한 첫 번째 문의 박테리아의 상대적 풍부함을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 특징 벡터들 및 특징들은 부가적으로 또는 대체적으로 기타 적절한 방식으로 결정될 수 있다. In variants of block S130, the feature vectors effective for predicting the classification of the characterization process include one or more: (eg, with respect to distribution across taxa, distribution across archaea, bacteria, virus and/or eukaryotes with respect to) microbiome diversity metrics, the presence of taxa in the human microbiome, representativeness of specific gene sequences (eg, 16S sequences) in the human microbiome, the relative abundance of taxa in the human microbiome; A microbiome elasticity matrix (e.g., in response to small changes determined from a supplemental dataset), a protein or RNA with a specific function (e.g., an enzyme, a messenger, a protein from the immune system, a hormone, an interfering RNA, etc.) associated with the abundance of genes encoding for It may include features. Additionally or alternatively, combinations of features may be used in a feature vector, wherein features may be grouped and/or weighted in providing the combined feature as part of a feature set. For example, a feature or set of features may be a weighted aggregation of the number of bacterial types represented in the human microbiome, the presence of bacteria belonging to a particular genus in the human microbiome, and the human microbiome. representativeness of a particular 16S sequence in , and the relative abundance of bacteria of the first phylum to bacteria of the second phylum. However, the feature vectors and features may additionally or alternatively be determined in any other suitable manner.

S130 블록은 부가적으로 또는 대체적으로 특성화 모델 생성을 포함할 수 있고, 이것은 하나 이상의 특징들, 마이크로바이옴 데이터세트, 보충 데이터 및/또는 기타 적절한 데이터를 적용하는 것에 기초하여, 하나 이상의 항생제-관련 상태에 대한 하나 이상의 특성화 모델을 생성하기 위해 기능할 수 있다. 특성화 모델들 (및/또는 치료법 모델들 또는 다른 적절한 모델들)은 임의의 하나 이상의: 확률적 특성, 경험적 특성, 결정론적 특성 및/또는 기타 적절한 특성을 포함할 수 있다. S130 블록 및/또는 상기 방법(100)의 다른 적절한 부분들(예를 들어, 치료법 모델(S140)의 생성) 및/또는 시스템(200)은 그 전체가 참조로서 포함되는 2016. 4. 13.자로 출원된 미국출원 제15/097,862호에 기재된 또는 이와 유사한 임의의 하나 이상의 알고리즘을 사용하거나 및/또는 임의의 적절한 알고리즘을 사용할 수 있다. S130 블록의 변형예에서, 상기 특성화 프로세스는 배깅(bagging)(예를 들어, 부트스트랩 애그리게이션(bootstrap aggregation))과 훈련 데이터세트에서 특징들의 랜덤 세트(random set) 선택을 결합한, 랜덤 포레스트 예측변수(random forest predictor; RFP) 알고리즘에 따라 생성되고 훈련되어, 특징들의 랜덤 세트와 연관된 한 세트의 결정 트리(decision tress), T를 구축할 수 있다. 랜덤 포레스트 알고리즘을 사용함에 있어, 상기 결정 트리 세트로부터 N 케이스가 교체와 함께 무작위로 샘플화되어 결정 트리의 서브세트를 만들고, 각 노드(node)에 대해, m 예측 특징들이 평가를 위한 모든 예측 특징들로부터 선택된다. 노드에서 (예를 들어, 객관적인 기능에 따라) 최상의 분할을 제공하는 예측 특징은 (예를 들어, 노드에서 2분기(bifurcation)로서, 노드에서 3분기(trifurcation)로서) 분할을 실행하기 위해 사용된다. 대규모 데이터 세트로부터 수차례 샘플링함으로써, 분류 예측에 강한 특징들을 식별하는 데 있어서 특성화 프로세스의 강도가 실질적으로 증가될 수 있다. 본 변형예에서, 편향(예를 들어, 샘플링 편향) 방지 및/또는 편향의 양을 설명하는 조치들이 상기 모델의 견고성을 높이기 위해 처리 중에 포함될 수 있다. 그러나, 이러한 모델 적용은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다.Block S130 may additionally or alternatively include generating a characterization model, based on applying one or more features, a microbiome dataset, supplemental data, and/or other appropriate data, one or more antibiotic-related It may serve to generate one or more characterization models for the state. Characterization models (and/or therapy models or other suitable models) may include any one or more: a probabilistic characteristic, an empirical characteristic, a deterministic characteristic, and/or other suitable characteristic. Block S130 and/or other suitable portions of method 100 (eg, generation of therapy model S140 ) and/or system 200 as of 13 April 2016, incorporated by reference in its entirety. Any one or more algorithms described in or similar to filed US application Ser. No. 15/097,862 may be used and/or any suitable algorithm may be used. In a variant of block S130, the characterization process combines a random forest predictor with bagging (eg, bootstrap aggregation) and selection of a random set of features from the training dataset. Generated and trained according to a (random forest predictor; RFP) algorithm, it is possible to construct a set of decision trees, T , associated with a random set of features. In using the random forest algorithm, N cases from the set of decision trees are randomly sampled with replacement to make a subset of the decision tree, and for each node, m predictive features are all predictive features for evaluation. are selected from The predictive feature that gives the best partitioning (e.g., according to an objective function) at the node is used to perform the partitioning (e.g., as bifurcation at the node and trifurcation at the node). . By sampling multiple times from a large data set, the intensity of the characterization process can be substantially increased in identifying features that are robust to classification prediction. In this variant, measures to avoid bias (eg sampling bias) and/or account for the amount of bias may be included during processing to increase the robustness of the model. However, such model application may be implemented in any suitable manner.

S130 블록의 또 다른 변형예에서, 다른 인구통계학적 그룹(예를 들어, 다른 항생제 의료 이력과 연관된 사용자 서브그룹에 대한 다른 특성화 모델들; 등), 항생제-관련 상태(예를 들어, 다른 항생제-치료가능 상태에 대한 다른 특성화 모델들; 다른 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일에 대한 다른 특성화 모델들; 등), 개인 피험자, 보충 데이터(예를 들어, 생체측정 센서 데이터 및/또는 조사 응답 데이터로부터 도출된 특징들을 포함하는 모델들 대비 보충 데이터에 독립적인 모델들 등) 및/또는 다른 적절한 기준에 대한 다른 특성화 모델들이 생성될 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 다른 특성화 모델들로부터 출력되는 특성화는 다른 항생제-관련 상태에 대한 (예를 들어, 다른 성병, 요로 감염 등에 대한) 다른 특성화로부터 도출된 출력을 (예를 들어, 상기 다른 항생제-관련 상태 등을 치료하는 데 맞춤화된 단일 치료법 또는 복수의 치료법을 생성하는) 치료법 모델로 입력하는 것에 의해, 치료법을 결정 및/또는 촉진하는 데 사용될 수 있다.In another variant of block S130, different demographic groups (eg, different characterization models for user subgroups associated with different antibiotic medical histories; etc.), antibiotic-related status (eg, other antibiotic- Other characterization models for treatable status; other characterization models for different microbiome pharmacogenomic profiles; etc.), individual subjects, supplemental data (e.g., biometric sensor data and/or survey response data derived from Other characterization models may be created for models that include features versus models that are independent of supplementary data, etc.) and/or other suitable criteria. As shown in FIG. 6 , the characterizations output from different characterization models can be compared to outputs derived from other characterizations (eg, for other sexually transmitted diseases, urinary tract infections, etc.) for different antibiotic-associated conditions (eg, the above can be used to determine and/or facilitate therapy, by input into a therapy model (creating a single therapy or multiple therapies tailored to treat other antibiotic-associated conditions, etc.).

또 다른 실시예에서, S130 블록은 다른 사용자 계정에 대한 다른 특성화 모델들을 선택하고; 그리고, 각 사용자 계정에 대해, (예를 들어, 상기 방법(100)의 프로세스를 실행하기 위한, 등) 데이터 저장 및/또는 검색을 향상시키기 위해 사용자 계정과 관련하여 상응하는 특성화 모델을 저장하는 것을 포함할 수 있다. 다른 맥락에 적합한 복수의 특성화 모델 생성은 (예를 들어, 특정 피험자의 인구통계, 항생제-관련 상태, 특징들 등에 대한 분석을 조정함으로써) 특성화 정확도, (예를 들어, 맞춤형 특성화 모델들을 특정 사용자 계정들 및/또는 다른 식별자들(identifiers)과 연관짓는 것에 의해) 데이터베이스로부터 적합한 특성화 모델에 대한 검색 속도, 특성화 모델들의 생성 및/또는 실행(예를 들어, 여기서 맞춤형 모델들은 항생제-관련 상태와 상관관계가 있는 잠재적 특징들 풀(pool)의 서브세트와 관련되고, 선택되지 않은 나머지 특징들은 항생제-관련 상태와 상관관계가 적다), 및/또는 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템의 다른 적절한 측면을 향상시킴으로써 마이크로바이옴 특성화 시스템을 개선시킬 수 있다. In another embodiment, block S130 selects different characterization models for different user accounts; and, for each user account, storing a corresponding characterization model in association with the user account to enhance data storage and/or retrieval (eg, for executing a process of the method 100 , etc.). may include Creation of multiple characterization models suitable for different contexts (e.g., by adjusting analysis for a particular subject's demographics, antibiotic-related status, characteristics, etc.) speed of retrieval for suitable characterization models from a database (by associating them with . associated with a subset of the pool of potential features that are present, and the remaining unselected features have little correlation with antibiotic-associated status), and/or other pertinent aspects of the microbiome characterization system. Biome characterization systems can be improved.

S130 블록의 또 다른 변형예에서, 다른 특성화 모델들 (및/또는 다른 모델들)에 대한 특징 세트의 생성은 다른 특징-선택 규칙들에 기초할 수 있다 (예를 들어, 마이크로바이옴 약물유전체학 특징-선택 규칙들의 다른 세트를 다른 성병에 특이적인 다른 특징 세트를 생성하는데 적용하는 것; 등). 대체적으로, 특징-선택 규칙들의 중복 또는 동일한 세트는 (예를 들어, 두 개의 서로 다른 특성화 모델들을 생성하는 데에 동일한 마이크로바이옴 약물유전체학 특징을 사용하여, 등) 다른 특성화 모델들을 생성하는 데 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 임의의 수의 특성화 모델들을 생성하는 것은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다. 그러나, 특성화 프로세스(S130)의 실행은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다. In another variant of block S130, generation of a feature set for other characterization models (and/or other models) may be based on other feature-selection rules (eg, microbiome pharmacogenomics feature). - applying different sets of selection rules to generate different sets of features specific to different STDs; etc.). In general, an overlapping or identical set of feature-selection rules will be used to generate different characterization models (e.g., using the same microbiome pharmacogenomics feature to generate two different characterization models, etc.) can Additionally or alternatively, generating any number of characterization models may be performed in any suitable manner. However, the execution of the characterization process S130 may be performed in any suitable manner.

4.2.A4.2.A 방법 - 항생제-관련 상태 특성화 Methods - Characterization of Antibiotic-Related Conditions

하나의 실행예에서, 통계학적 분석에 기초한 S130 블록의 특성화 프로세스는 배양하지 않는(culture-free) 방식으로 항생제-치료가능 상태(예를 들어, 성병, STD)과 가장 높은 상관관계를 가지는 특징들 세트를 식별할 수 있고, 및/또는 환자에 의한 자가샘플링을 실행하여 개인이 치료를 받는 시차를 상당히 감소시킬 수 있다. 본 실행예의 구체적인 실시예에서, S130 블록의 특성화 프로세스는 샘플에서 유전 물질을 다중(multiplexed) PCR하는 것에 기초하여, 그리고 하나 이상의: 균주의 돌연변이성 (예를 들어, 돌연변이 유형, 돌연변이 경향, 돌연변이 비율 등), 균주에 의한 항생제 유형별 내성, 피험자에 존재하는 다른 미생물의 존재 또는 부존재와 관련된 균주의 (예를 들어, 기능적 행동에서의 간섭 면에서, 상향조절 면에서, 하향조절 면에서 등) 상호의존적 행동, 및 개인맞춤형 치료법 제공을 위한 모델들을 알려주는 데에 있어서 관심 있는 기타 적절한 측면의 관점에서, 샘플에 존재하는 임질의 균주(들)을 식별하고 특성화하기 위한 진단 테스트로서 사용될 수 있다. 이와 같이, S130 블록의 특성화 프로세스는 미생물의 유전적 특징들을 식별하면서 샘플에 존재하는 STD-관련 미생물(예를 들어, 임질)의 균주를 특성화하는 것을 포함할 수 있다. In one implementation, the characterization process of block S130 based on statistical analysis in a culture-free manner is characterized by the highest correlation with antibiotic-treatable status (eg, sexually transmitted disease, STD). Sets may be identified, and/or self-sampling by the patient may be performed to significantly reduce lags in which individuals receive treatment. In a specific embodiment of this practice, the characterization process of the S130 block is based on multiplexed PCR of the genetic material in the sample, and one or more: the mutagenicity of the strain (e.g., mutation type, mutation tendency, mutation rate etc.), antibiotic type-specific resistance by the strain, the presence or absence of other microorganisms present in the subject (e.g., in terms of interference in functional behavior, in terms of up-regulation, in terms of down-regulation, etc.) interdependent It can be used as a diagnostic test to identify and characterize the strain(s) of gonorrhea present in a sample, in view of its behavior, and other suitable aspects of interest in instructing models for the provision of personalized therapies. As such, the characterization process of block S130 may include characterizing the strain of the STD-associated microorganism (eg, gonorrhea) present in the sample while identifying the genetic characteristics of the microorganism.

S130 블록의 변형예들에서, 마이크로바이옴 특징들은 나이세리아 고노르호애(Neisseria gonorrhoeae)(종)와 관련될 수 있다. 구체적인 실시예에서, 상기 마이크로바이옴 특징들은 분류군(예를 들어, N. gonorrhoeae)에 대한 적어도 하나의 gyrA 유전자 및 parC 유전자에서의 점 돌연변이와 연관된 점 돌연변이 특징들을 포함할 수 있고, 이것은 시프로플록사신(ciprofloxacin) 내성과 관련될 수 있다. 또 다른 구체적인 실시예에서, 상기 마이크로바이옴 특징들은 모자이크 penA 대립유전자의 존재와 관련될 수 있고, 이것은 세팔로스포린(cephalosporin) 내성과 관련될 수 있다. 이러한 상관관계 및/또는 마이크로바이옴 특징들과 치료 효능간의 다른 적절한 상관관계는 치료를 결정 및/또는 촉진하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 임의의 마이크로바이옴 특징들은 임의의 적절한 분류군 및/또는 임의의 적절한 항생제 내성 또는 민감성과 연관된 임의의 적절한 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 포함할 수 있다. 임질 및/또는 다른 적절한 항생제-관련 상태와 관련된 특성화는 부가적으로 또는 대체적으로 그 전체가 참조로서 포함되는 2016. 4. 13.자로 출원된 미국출원 제15/097,862호에 기술된 프로세스와 유사한 방식으로 실행될 수 있다.In variants of block S130, the microbiome features may be associated with Neisseria gonorrhoeae (species). In a specific embodiment, the microbiome features include at least one gyrA gene and parC for a taxon (eg, N. gonorrhoeae ). point mutation characteristics associated with a point mutation in the gene, which may be associated with ciprofloxacin resistance. In another specific embodiment, the microbiome features may be associated with the presence of a mosaic penA allele, which may be associated with cephalosporin resistance. Such correlations and/or other suitable correlations between microbiome characteristics and therapeutic efficacy may be used to determine and/or facilitate treatment. However, any microbiome characteristics may include any suitable microbiome pharmacogenomic characteristics associated with any suitable taxa and/or any suitable antibiotic resistance or sensitivity. Characterization related to gonorrhea and/or other appropriate antibiotic-related conditions may additionally or alternatively be performed in a manner similar to the process described in U.S. Application Serial No. 15/097,862, filed on April 13, 2016, which is incorporated by reference in its entirety. can be executed as

4.3 방법- 개인맞춤화(Personalization)4.3 Method - Personalization

상기 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 S140 블록을 포함할 수 있고, 이것은 상기 특성화 프로세스에 따라 특성화된 피험자에서 미생물 풍부함, 분포, 기능적 다양성 및/또는 약물유전체학 다양성을 조절하도록 설정된 치료를 결정하는 것을 열거한다(S140). S140 블록은 피험자가 갖고 있는 항생제-치료가능 상태를 고치거나, 그렇지 않으면 치료하는 치료법(예를 들어, 항생제 치료법 등)을 확인 및/또는 예측하는 기능을 한다. S140 블록은 부가적으로 또는 대체적으로 치료법을 결정하기 위한 치료법 모델의 생성 및/또는 적용을 포함할 수 있다. S140 블록에서, 치료는 부가적으로 또는 대체적으로 하나 이상의: 항생제-기반 치료법, (예를 들어, 도 8에 도시된 바와 같이) 프로바이오틱-기반 치료법, 항진균 치료법, 파지-기반 치료법, 프리바이오틱-기반 치료법, 소분자-기반 치료법, 투약-기반 치료법, 다이어트-관련 치료법, 국소 치료법, 인지/행동 치료법, 물리치료법, 임상치료법, 대체의약-기반 치료법, 환경-기반 치료법(예를 들어, 빛-기반 치료법, 온도-기반 치료법 등), 및/또는 (예를 들어, 항생제-관련 상태와 관련하여 사용자 건강을 촉진하는 데 있어서) 기타 적절한 방식으로 작동하도록 고안된 기타 적절한 치료법을 포함하는 치료법으로부터 선택될 수 있다. 항생제-기반 치료법은 임의의 하나 이상의: 세포벽-기반 항생제(예를 들어, 페니실린, 세팔로스포린 등), 박테리아 효소-기반 항생제(예, 리파마이신, 리피아마이신, 퀴놀론, 설폰아미드 등), 세포막-기반 항생제(예를 들어, 폴리믹신 등), 항균제-기반 항생제, 단백질-합성-기반 항생제(예를 들어, 마크롤리드, 린코사미드, 테트라사이클린 등), 사이클릭 리포펩타이드, 글리실사이클린, 옥사졸리디논, 보조 의료 기기와 연관된 치료법 및/또는 기타 적절한 항생제-기반 치료법을 포함할 수 있다.The method 100 may additionally or alternatively include block S140, which determines a treatment set to modulate microbial abundance, distribution, functional diversity, and/or pharmacogenomic diversity in a subject characterized according to the characterization process. Lists what to do (S140). The S140 block functions to identify and/or predict a therapy (eg, antibiotic therapy, etc.) that corrects or otherwise treats the antibiotic-treatable state the subject has. Block S140 may additionally or alternatively include generating and/or applying a therapy model to determine a therapy. At block S140 , the treatment may additionally or alternatively include one or more: antibiotic-based therapy, probiotic-based therapy (eg, as shown in FIG. 8 ), antifungal therapy, phage-based therapy, prebiotic tic-based therapy, small molecule-based therapy, dose-based therapy, diet-related therapy, topical therapy, cognitive/behavioral therapy, physical therapy, clinical therapy, alternative medicine-based therapy, environment-based therapy (e.g., light -based therapies, temperature-based therapies, etc.), and/or other appropriate therapies designed to operate in other appropriate ways (eg, in promoting user health with respect to antibiotic-related conditions). can be Antibiotic-based therapy may include any one or more of: cell wall-based antibiotics (eg, penicillins, cephalosporins, etc.), bacterial enzyme-based antibiotics (eg, rifamycin, rifiamycin, quinolones, sulfonamides, etc.), cell membrane- based antibiotics (eg polymyxin, etc.), antimicrobial-based antibiotics, protein-synthesis-based antibiotics (eg macrolide, lincosamide, tetracycline, etc.), cyclic lipopeptides, glycylcyclines, oxazolidinone, therapies associated with ancillary medical devices, and/or other appropriate antibiotic-based therapies.

S140 블록의 변형예들에서, 상기 치료법 모델은, 도 4에 도시된 바와 같이, 치료 계획의 각 단계에서 제공할 수 있는 가장 적절한 항생제 및 그 복용량을 우선시하는 방식으로, 결정 트리(decision tree)/결정 그래프(decision graph)의 노드에서 이용가능한 항생제들(예를 들어, 특정 항생제 유형, 항생제 복용량 등)을 배열하는 상기 트리/그래프를 포함하는 항생제 치료법 모델을 포함할 수 있다. 치료 단계의 배열은 피험자에게 특정 항생제 치료를 적용할 때 긍정적인 결과(예를 들어, 피험자의 유익한 박테리아 집단에 미치는 영향을 최소화하는 것) 및/또는 부정적인 결과(예를 들어, 치명적인 감염의 위험)에 가중치를 부여하는 것에 기초할 수 있고, 이에 의해 질병-관련 균주를 표적하는 가장 효과적이면서도 가장 해롭지 않은 항생제가 치료 계획 초기에 제공된다. 상기 결정 트리/그래프의 분기를 통과할 때, 업스트림 노드에서 항생제를 적용한 후의 환자 징후(indication) 및/또는 결과를 다운스트림 노드에서 항생제 적용을 촉진하기 위해 사용할 수 있다. 대체적으로, 일단 환자가 치료되면, 항생제 치료의 추가 촉진이 종료될 수 있고, 피험자에게 회복 치료(예를 들어, 치료법 모델의 변형에 의해 생성되는 프로바이오틱 보충제)가 촉진될 수 있다. 그러나, 항생제 치료법 모델은 항생제 치료와 연관된 임의의 적절한 측면을 결정하는 데 있어서 임의의 적절한 특성을 포함하거나 및/또는 임의의 적절한 알고리즘을 적용할 수 있다. In the variants of block S140, the treatment model is, as shown in FIG. 4, a decision tree/ An antibiotic therapy model comprising the tree/graph arranging available antibiotics (eg, specific antibiotic type, antibiotic dose, etc.) at a node of a decision graph may be included. The arrangement of treatment steps may include positive outcomes (e.g., minimizing the effect on the subject's beneficial bacterial population) and/or negative outcomes (e.g., risk of fatal infections) when applying a particular antibiotic treatment to a subject. weighting, whereby the most effective and least harmful antibiotics targeting disease-associated strains are provided early in the treatment plan. When traversing the branches of the decision tree/graph, the patient indication and/or result after applying the antibiotic at the upstream node may be used to facilitate antibiotic application at the downstream node. Alternatively, once the patient has been treated, further facilitation of antibiotic treatment may be terminated, and reparative treatment (eg, probiotic supplements generated by modification of the therapeutic model) may be facilitated in the subject. However, the antibiotic therapy model may incorporate any suitable characteristic and/or apply any suitable algorithm in determining any suitable aspect associated with antibiotic therapy.

S140 블록과 관련하여, 부가적으로 또는 대체적으로, 항생제 치료법 모델의 출력은 피험자에게 다른 항생제 치료/복용량의 적용에 따른 예측 결과 및/또는 결과를 기술하는 예측 모델을 포함할 수 있으며, 다른 엔티티(entity)가 피험자에게 하나 이상의 항생제를 제공하는 결정을 하게 할 수 있다. S140 블록과 관련하여, 이와 같이, 항생제 치료법은 하나 이상의: 피험자 상태(예를 들어, 질병과 연관되어 존재하는 미생물 균주(들); 항생제 내성 및/또는 민감성과 연관된 미생물 유전자 서열); 피험자 상태와 연관된 균주의 풍부함/분포; 피험자의 인구통계학적 및/또는 행동적 특징; 피험자의 다른 미생물 모집단; 피험자의 환경으로부터 도출되는 고려사항; 및 기타 적절한 인자들에 기초하여 피험자에게 맞춰질 수 있다. 파지-기반 치료법의 구체적인 실시예에서, 피험자에게서 대표되는 특정 박테리아 (또는 다른 미생물)에 특이적인 하나 이상의 (예를 들어, 콜로니 형성 유닛의 관점에서) 파지 모집단은 피험자의 질병 또는 질환과 연관된 특정 박테리아 모집단을 하향조절하거나 그렇지 않으면 제거하는데 사용될 수 있다. 이와 같이, 파지-기반 치료법은 피험자에게서 대표되는 원치 않는 박테리아 (또는 다른 미생물) 모집단(들)의 크기(들)을 감소시키기 위해 사용될 수 있다. 보완적으로, 파지-기반 치료법은 사용되는 파지(들)에 의해 표적되지 않는 박테리아 모집단의 상대적 풍부함을 증가시키기 위해 사용될 수 있다.With respect to block S140, additionally or alternatively, the output of the antibiotic therapy model may include a predictive model describing predictive outcomes and/or outcomes according to application of other antibiotic treatments/dose to the subject, other entities ( entity) to make a decision to provide one or more antibiotics to a subject. With respect to the S140 block, as such, antibiotic therapy may include one or more of: the subject's condition (eg, microbial strain(s) present in association with disease; microbial gene sequences associated with antibiotic resistance and/or susceptibility); abundance/distribution of strains associated with the subject's condition; demographic and/or behavioral characteristics of the subject; the subject's other microbial populations; considerations derived from the subject's environment; and other appropriate factors. In a specific embodiment of phage-based therapy, one or more (eg, in terms of colony forming units) phage populations specific for a particular bacterium (or other microorganism) represented in the subject comprises a particular bacterium associated with the subject's disease or condition. It can be used to downregulate or otherwise eliminate a population. As such, phage-based therapies can be used to reduce the size(s) of the unwanted bacterial (or other microbial) population(s) represented in a subject. Complementarily, phage-based therapies can be used to increase the relative abundance of a bacterial population that is not targeted by the phage(s) used.

변형예에서, S140 및/또는 S170 블록은 (예를 들어, 특성화, 치료법 모델 출력 등에 기초하여) 자동적으로 치료법을 촉진하기 위한 치료 시스템 제어 신호를 개시하는 것을 포함할 수 있고, 신호 개시는 하나 이상의: 제어 지침(명령)을 생성하여 치료 시스템에 전송(예를 들어, 항생제 전달 장치를 제어하여 항생제를 사용자에게 제공 등), (예를 들어, 하나 이상의 특성화 및/또는 치료에 관해 사용자에게 알려주기 위한, 등) 알림 제공 개시 및/또는 치료법을 촉진하기 위한 치료 시스템을 제어하는 데 있어서 기타 적절한 작동을 포함할 수 있다. 또 다른 변형예에서, S140 블록은 트리거 이벤트(예를 들어, 한계치를 초과하는 항생제-관련 상태 위험을 특성화; 사용자 및/또는 보살핌 제공자에 의한 수작업 요청; 치료 후 생물학적 샘플의 분석에 기초한 한계치 이하 치료 효능 확인; 등)에 응답하여 및/또는 이와 동시에 사용자와 보살핌 제공자 간의 상호작용을 용이하게 하는 것을 (예를 들어, 보살핌 제공자와의 약속 일정을 잡는 것을; 도 7에 도시된 바와 같이, 무선 통신 채널을 통한 원격의료 회의를 개시하는 것을; 등) 포함할 수 있다. 그러나, 사용자들 간에 상호작용을 용이하게 하는 것은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다. In variations, blocks S140 and/or S170 may include initiating a treatment system control signal to automatically facilitate therapy (eg, based on characterization, therapy model output, etc.), wherein the signal initiation is one or more : generate and transmit control instructions (commands) to the treatment system (e.g., control an antibiotic delivery device to provide antibiotics to the user, etc.); (e.g., inform the user about one or more characterizations and/or treatments); for, etc.) initiate providing notifications and/or other suitable actions in controlling the treatment system to facilitate therapy. In another variation, block S140 is a trigger event (e.g., characterizing an antibiotic-related condition risk that exceeds a threshold; manual request by the user and/or care provider; treatment below a threshold based on analysis of the biological sample after treatment) facilitating an interaction between the user and the care provider in response to and/or concurrently with the efficacy check; etc. (eg, scheduling an appointment with the care provider; wireless communication, as shown in FIG. 7 ) initiating a telemedicine conference over the channel; etc.). However, facilitating interaction between users may be implemented in any suitable manner.

S140 블록의 변형예에서, 치료법 모델의 생성 및/또는 적용은 항생제-관련 상태에 대한 하나 이상의 원인(예를 들어, 항생제-관련 상태 위험성의 원인)에 기초할 수 있고, 상기 치료법 모델에 의해 결정된 치료법은 상기 항생제-관련 상태 위험성을 감소시키기 위해 작동가능할 수 있다. S140 블록과 관련하여, 치료법 모델의 처리는 (예를 들어, S130 블록에서 기술된) 특성화 모델의 처리와 유사할 수 있고, 임의의 수 및/또는 유형의 치료법 모델들이 다른 목적을 위해 생성될 수 있다. S140 블록과 관련하여, 상기 치료법 모델은 "정상" 또는 기준 마이크로바이옴 구성, 기능적 특징들, 및/또는 건강하다고 확인된 피험자 모집단의 피험자들로부터 평가된 약물유전체학 특징들의 식별과 관련하여 도출될 수 있다. 건강한 것으로 특성화된 피험자 모집단의 피험자 서브세트를 (예를 들어, 특성화 프로세스의 특징들을 사용하여) 식별하면, 건강한 피험자에 대한 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들을 조절하는 치료법이 S140 블록에서 생성될 수 있다. S140 블록은 따라서 하나 이상의 기준 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들(예를 들어, 각각의 인구통계 세트에 대한 하나의 기준 마이크로바이옴)의 식별, 및 장내 세균 불균형 상태에 있는 피험자의 마이크로바이옴을, 식별된 기준 마이크로바이옴 조성, 기능적 조성 및/또는 약물유전체학 조성 중 하나로 바꿀 수 있는 잠재적 치료법 제형 및 치료 요법을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 치료법 모델은 기타 적절한 방식으로 생성 및/또는 개선될 수 있다.In a variant of block S140, the generation and/or application of a therapy model may be based on one or more causes for an antibiotic-associated condition (eg, causes of risk for an antibiotic-related condition), and determined by the therapy model. Therapy may be operable to reduce the risk of the antibiotic-associated condition. With respect to block S140, processing of the therapy model may be similar to processing of the characterization model (eg, as described in block S130), and any number and/or type of therapy models may be generated for different purposes. there is. With respect to block S140, the therapy model may be derived with respect to identification of "normal" or reference microbiome makeup, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics evaluated from subjects in a population of subjects identified as healthy. there is. Identifying (e.g., using characteristics of the characterization process) a subset of subjects in a population of subjects that are characterized as healthy can lead to therapeutics that modulate microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics for a healthy subject. It may be generated in block S140. Block S140 is thus directed to identification of one or more reference microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics (eg, one reference microbiome for each demographic set), and a state of intestinal bacterial imbalance. Potential therapeutic formulations and treatment regimens that can alter the microbiome of a subject with an identified baseline microbiome composition, functional composition, and/or pharmacogenomic composition. However, the therapeutic model may be created and/or improved in any other suitable manner.

변형예에서, S140 및/또는 S170 블록은 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학(예를 들어, 항생제 내성을 회피하거나 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일에 의해 확인된 항생제 민감성을 공격하기 위해 고안된 항생제 치료 도출; 등), 마이크로바이옴 조성 및/또는 기능적 다양성(예를 들어, 추출된 특징들)과 연관된 치료학적 조성(예를 들어, 항생제 치료)을 도출하는 것을 포함할 수 있다. 실시예에서, 상기 방법(100)은 항생제-관련 상태와 연관된 생체분자의 조절자(예를 들어, 상기 항생제-관련 상태와 연관된 분류군 세트로부터 도출된 생체분자의 조절자)를 결정하고; 상기 조절자에 기초하여 상기 항생제-관련 상태에 대한 치료학적 조성을 도출하고; 그리고, 상기 치료학적 조성을 촉진하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 치료 결정 및/또는 촉진은 그 전체가 참조로서 포함되는 2016. 4. 13.자로 출원된 미국출원 제15/097,862호와 유사한 임의의 방식으로 및/또는 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다. In variants, the S140 and/or S170 block comprises at least one microbiome pharmacogenomics (eg, elicitation of an antibiotic treatment designed to circumvent antibiotic resistance or to attack antibiotic sensitivity identified by a microbiome pharmacogenomic profile; etc.), microbiome composition and/or functional diversity (eg, extracted features). In an embodiment, the method 100 determines a modulator of a biomolecule associated with an antibiotic-associated condition (eg, a modulator of a biomolecule derived from a set of taxa associated with the antibiotic-associated condition); deriving a therapeutic composition for the antibiotic-associated condition based on the modulator; And, it may include promoting the therapeutic composition. However, treatment decisions and/or facilitation may be performed in any suitable manner and/or similar to US application Ser. No. 15/097,862, filed on April 13, 2016, which is incorporated by reference in its entirety.

상기 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 S150 블록을 포함할 수 있고, 이것은 사용자로부터 생물학적 샘플을 수신하는 것을 열거한다. S150 블록은 특성화 프로세스를 위한 입력을 도출하는 데 사용될 수 있는 피험자에 대한 마이크로바이옴 데이터세트의 생성을 용이하게 하는 기능을 할 수 있다. 이와 같이, 생물학적 샘플의 수신, 처리 및 분석은 바람직하게 피험자에 대한 마이크로바이옴 데이터세트의 생성을 용이하게 하고, 이것은 특성화 프로세스에 대한 입력을 제공하는 데 사용될 수 있다. 상기 피험자로부터 생물학적 샘플을 처리 및 분석하는 것은 바람직하게 상기 S110 블록과 관련하여 기술된 샘플 수신에 관한 구현예, 변형예 및/또는 실시예 중 하나와 유사한 방식으로 실행된다. 부가적으로 또는 대체적으로, 생물학적 샘플 처리는 그 전체가 참조로서 포함되는 2016. 4. 13.자로 출원된 미국출원 제15/097,862호와 유사한 임의의 방식으로 실행될 수 있다. 그러나, S150 블록에서 생물학적 샘플 수신 및 처리는 대체적으로 기타 적절한 방식으로 실행될 수 있다. The method 100 may additionally or alternatively include a block S150, which enumerates receiving a biological sample from a user. The S150 block may function to facilitate the creation of a microbiome dataset for a subject that may be used to derive input for the characterization process. As such, receiving, processing, and analyzing a biological sample preferably facilitates the generation of a microbiome dataset for a subject, which can be used to provide input to the characterization process. Processing and analyzing the biological sample from the subject is preferably carried out in a manner similar to one of the embodiments, variations and/or embodiments relating to receiving a sample described with respect to block S110 above. Additionally or alternatively, biological sample processing may be effected in any manner similar to US application Ser. No. 15/097,862, filed on April 13, 2016, which is incorporated by reference in its entirety. However, the receiving and processing of the biological sample at block S150 may alternatively be performed in any other suitable manner.

상기 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 S160 블록을 포함할 수 있고, 이것은 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터세트, 마이크로바이옴 조성 데이터세트, 및 사용자의 생물학적 샘플로부터 도출되는 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터세트의 처리에 기초하여, 상기 특성화 프로세스로 항생제-관련 상태와 관련하여 사용자의 특성화를 식별하는 것을 열거한다. S160 블록은 피험자의 마이크로바이옴-유래 데이터로부터 (예를 들어, 컴퓨터-실행 규칙들에 대한 마이크로바이옴 데이터세트 평가에 기초하여) 특징들을 추출하고, 상기 특징들을 상기 S130 블록에 기술된 상기 특성화 프로세스의 구현예, 변형예 또는 실시예로의, 및/또는 상기 방법(100)의 임의의 적절한 프로세스로의 입력으로 사용하는 기능을 할 수 있다. 따라서, S160 블록에서 특성화를 식별하는 것은 바람직하게 마이크로바이옴 조성, 기능적 조성 및/또는 피험자 마이크로바이옴 샘플의 약물유전체학 조성과 연관된 특징들 및/또는 특징들의 조합을 식별하고, 상기 특징들을 특성화 프로세스로 입력하고, 그리고 피험자를 하나 이상의 행동 그룹, 성별 그룹, 식이요법 그룹, 질병-상태 그룹 및 특성화 프로세스에 의해 식별될 수 있는 기타 적절한 그룹에 속하는 것으로 피험자를 특성화하는 출력을 수신하는 것을 포함한다. S160 블록은 추가로 피험자의 특성화와 연관된 신뢰도 메트릭(confidence metric)의 생성 및/또는 출력을 포함할 수 있다. 예를 들어, 신뢰도 메트릭은 특성화 생성에 사용되는 특징들의 수, 특성화 생성에 사용되는 특징들의 상대적 가중치 또는 순위, 특성화 프로세스에서 편향 측정 및/또는 특성화 프로세스 측면과 연관된 기타 적절한 파라미터로부터 도출될 수 있다. 몇몇 변형예들에서, 피험자의 마이크로바이옴 데이터세트로부터 추출된 특징들은 조사-유래 및/또는 환자의 의료이력-유래 특징들로 보충될 수 있고, 이것은 S130 블록의 특성화 프로세스를 추가로 개선하는 데 사용될 수 있다. 그러나, 피험자의 마이크로바이옴 데이터세트는 부가적으로 또는 대체적으로 상기 방법(100)의 모델들을 향상시키기 위해 기타 적절한 방식으로 사용될 수 있고, S160 블록은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다.The method 100 may additionally or alternatively include block S160, which includes at least one microbiome pharmacogenomics dataset, a microbiome composition dataset, and a microbiome derived from a biological sample of the user. Based on processing of the functional diversity dataset, the characterization process enumerates identifying a characterization of a user with respect to an antibiotic-associated condition. Block S160 extracts features from the subject's microbiome-derived data (eg, based on microbiome dataset evaluation of computer-executed rules), and uses the features to the characterization described in block S130. It may serve as an implementation, variant or embodiment of a process, and/or as input to any suitable process of the method 100 . Accordingly, identifying the characterization in block S160 preferably identifies features and/or combinations of features associated with the microbiome composition, functional composition, and/or pharmacogenomic composition of the subject's microbiome sample, and characterizing the features in the process of characterization. and receiving output characterizing the subject as belonging to one or more behavioral groups, gender groups, dietary groups, disease-state groups, and other suitable groups identifiable by the characterization process. Block S160 may further include generating and/or outputting a confidence metric associated with the characterization of the subject. For example, the reliability metric may be derived from the number of features used to generate the characterization, the relative weight or rank of the features used to generate the characterization, a measure of bias in the characterization process, and/or other suitable parameters associated with aspects of the characterization process. In some variations, features extracted from the subject's microbiome dataset may be supplemented with investigation-derived and/or patient medical history-derived features, which may further improve the characterization process of block S130. can be used However, the subject's microbiome dataset may additionally or alternatively be used in any other suitable manner to improve the models of the method 100, and block S160 may be executed in any suitable manner.

4.4 방법-치료법 촉진 및 4.4 Method-Treatment Facilitation and 모니터링monitoring

상기 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 S170 블록을 포함할 수 있고, 이것은 특성화(예를 들어, 및 치료법 모델 등)에 기초하여 피험자에게 치료(예를 들어, 항생제 치료 등)를 촉진하는 것을 열거한다. S170 블록은 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 피험자의 약물유전체학 특징들을 바람직한 평형 상태로 바꾸기 위해 환자에게 개인맞춤형 치료법을 권장 및/또는 제공하는 기능을 할 수 있다. S170 블록은 도 5에 도시된 바와 같이, 피험자의 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및 약물유전체학 특징들에 따라 피험자에게 개인맞춤형 치료법을 제공하는 것을 포함할 수 있고, 상기 개인맞춤형 치료법은 식별된 특성화를 갖는 피험자의 상태를 고치도록 설정된 항생제 제형이다. 이와 같이, S140 블록의 출력은 피험자에게 훈련된 치료법 모델에 기초하여 개인맞춤형 치료법 제형 및 요법(예를 들어, 복용, 사용 지침)을 직접적으로 촉진하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 치료법 제공은 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들을 바람직한 상태로 바꾸도록 설정된 이용가능한 치료학적 수단의 권장을 포함할 수 있다.The method 100 may additionally or alternatively include a block S170, which facilitates treatment (eg, antibiotic treatment, etc.) in a subject based on characterization (eg, and a therapy model, etc.). list things The S170 block may function to recommend and/or provide personalized therapy to the patient to change microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics of the subject into a desired equilibrium state. Block S170 may include providing a personalized therapy to the subject according to the microbiome composition, functional characteristics, and pharmacogenomic characteristics of the subject, as shown in FIG. 5 , wherein the personalized therapy is the identified characterization It is an antibiotic formulation designed to correct the condition of a subject with As such, the output of block S140 can be used to directly facilitate personalized therapy formulations and regimens (eg, dosing, instructions for use) based on the therapy model trained to the subject. Additionally or alternatively, the provision of therapy may include the recommendation of available therapeutic measures designed to alter microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics into a desirable state.

S170 블록에서의 항생제 치료법 제공은 환자에게 권장 치료법 및/또는 다른 형태의 치료법에 관한 알림 제공을 포함할 수 있다. 일실시예에서, 피험자와 연관된 개인용 컴퓨터 또는 노트북의 웹 인터페이스는 피험자에 의한, 피험자의 사용자 계정으로의 접근을 제공할 수 있으며, 사용자 계정은 사용자의 특성화에 관한 정보, 사용자의 마이크로바이옴 측면의 상세한 특성화, 및 S140 및/또는 S170 블록에서 생성된 제안된 치료 수단에 관한 알림을 포함한다. 또 다른 실시예에서, 개인용 전자 기기(예를 들어, 스마트폰, 스마트워치, 머리-장착 스마트기기)에서 실행되는 어플리케이션은 S170 블록의 치료법 모델에 의해 생성된 치료법 제안에 관한 알림을 (예를 들어, 디스플레이에서, 감각적으로, 청각적인 방식으로 등) 제공하도록 설정될 수 있다. 알림 및/또는 프로바이오틱 치료법은 부가적으로 또는 대체적으로 피험자와 연관된 엔티티(예를 들어, 관리인, 배우자, 중요한 타인, 건강관리 전문가 등)를 통해 직접 제공될 수 있다. 몇몇 추가 변형예들에서, 알림은 부가적으로 또는 대체적으로 피험자와 연관된 엔티티(예를 들어, 건강관리 전문가)에게 제공될 수 있고, 상기 엔티티는 치료 수단을 (예를 들어, 처방에 의해, 치료 세션을 실시하는 것에 의해, 등) 관리할 수 있다. 그러나, 알림은 치료법 관리를 위해 기타 적절한 방식으로 피험자에게 제공될 수 있다. Providing antibiotic therapy at block S170 may include providing a notification to the patient regarding recommended therapy and/or other types of therapy. In one embodiment, a web interface on a personal computer or laptop associated with the subject may provide access by the subject to a user account of the subject, wherein the user account may include information regarding the characterization of the user, aspects of the user's microbiome. detailed characterization, and notifications regarding the proposed treatment means generated in blocks S140 and/or S170. In another embodiment, an application running on a personal electronic device (eg, a smartphone, a smart watch, a head-mounted smart device) sends a notification regarding a therapy proposal generated by the therapy model of block S170 (eg, , on the display, in a sensory, audible manner, etc.). Alerts and/or probiotic therapy may additionally or alternatively be provided directly through an entity associated with the subject (eg, a caregiver, spouse, significant other, health care professional, etc.). In some further variations, the notification may additionally or alternatively be provided to an entity associated with the subject (eg, a healthcare professional), the entity providing a means of treatment (eg, by prescription, for treatment). by conducting a session, etc.) can be managed. However, the reminder may be provided to the subject in any other suitable manner for treatment management.

상기 방법(100)은 부가적으로 또는 대체적으로 S180 블록을 포함할 수 있고, 이것은 적어도 하나의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성, 및 마이크로바이옴 기능적 다양성을 평가하기 위해, 생물학적 샘플을 처리하는 것에 기초하여, 다른 시점에서 피험자에 대한 치료법 유효성을 모니터링하는 것을 열거한다. S180 블록은 긍정적 효과, 부정적 효과 및/또는 소정의 특성화를 갖는 피험자에 대한 치료법 모델에 의해 제안된 프로바이오틱 치료법의 유효성 부족에 관한 추가 데이터를 수집하는 기능을 할 수 있고, 상기 추가 데이터는 예를 들어, 하나 이상의 특성화 모델들, 치료법 모델들, 및/또는 다른 적절한 모델들을 생성, 업데이트 및/또는 실행하기 위해 사용될 수 있고, 및/또는 상기 방법(100)의 임의의 적절한 부분에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 상기 방법(100)은 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일, 마이크로바이옴 조성, 마이크로바이옴 기능적 다양성 및/또는 (예를 들어, 항생제-관련 상태와 관련된; 치료 전,후 마이크로바이옴 데이터세트의 비교에 기초하여 결정되는 것과 같은) 다른 적절한 마이크로바이옴 측면의 관찰된 조절에 기초하여 모델을 업데이트하는 것과 같이, 하나 이상의 마이크로바이옴 데이터세트(예를 들어, 사용자의 치료 후 생물학적 샘플로부터 도출된 업데이트된 마이크로바이옴 데이터세트로부터 추출된 업데이트된 마이크로바이옴 특징들; 등)에 기초하여, 모델(예를 들어, 특성화 모델, 치료법 모델 등)을 업데이트하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법(100)은, 모델을 업데이트하는 것에 응답하여, 상기 항생제-관련 상태와 관련된 사용자(예를 들어, 상기 업데이트의 기초가 되지 않았던 생물학적 샘플과 연관된 두 번째 사용자)에 대한 (예를 들어, 특성화에 대한, 치료법에 대한, 등) 업데이트를 업데이트된 모델에 기초하여 결정하는 것을 포함할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 상기 방법(100)은 (예를 들어, 치료법 촉진 후에) 사용자로부터 치료 후 생물학적 샘플을 수신하고; 치료 후 생물학적 샘플에 기초하여 (예를 들어, 치료 후 생물학적 샘플로부터 도출된 업데이트된 마이크로바이옴 특징들에 기초하여, 여기서 상기 마이크로바이옴 특징들은 특성화 모델과 함께 사용될 수 있다) 항생제-관련 상태와 관련된 상기 사용자의 치료 후 특성화를 생성하고; 상기 치료 후 특성화(예를 들어, 및 상기 사용자, 두 번째 사용자 등에 대한 하나 이상의 치료 전 특성화)에 기초하여 항생제-관련 상태의 조절을 특성화하고; 및/또는 업데이트된 특성화에 기초하여 상기 사용자에게 업데이트된 치료법을 촉진하는 것을 포함할 수 있다. 그러나, 상기 방법(100)의 임의의 적절한 부분 및/또는 임의의 적절한 작동은 치료 후 생물학적 샘플 및/또는 업데이트된 마이크로바이옴 데이터세트에 기초하여 임의의 적절한 방식으로 (예를 들어, 임의의 사용자 수에 대해) 실행될 수 있다. 따라서, 치료법 모델에 의해 촉진된 치료 과정 동안에 (예를 들어, 치료 전과정에 걸쳐 피험자로부터 생물학적 샘플을 수신하고 분석하는 것에 의해, 치료 전과정에 걸쳐 피험자로부터 조사-유래 데이터를 수신하는 것에 의해) 피험자를 모니터링하는 것은 S130 블록의 특성화 프로세스에 의해 제공되는 각각의 특성화 및 S140 및 S170 블록에 의해 제공되는 각각의 권장 치료법 조치에 대한 치료법-유효성 모델을 생성하는 데에 사용될 수 있다. The method 100 may additionally or alternatively include a block S180, which uses a biological sample to evaluate at least one microbiome pharmacogenomic profile, microbiome composition, and microbiome functional diversity. Based on treatment, monitoring of treatment efficacy for a subject at different time points is enumerated. Block S180 may function to collect additional data regarding the lack of effectiveness of a probiotic therapy proposed by the therapy model for a subject having a positive effect, a negative effect, and/or a given characterization, wherein the additional data is yes For example, it may be used to create, update, and/or execute one or more characterization models, therapy models, and/or other suitable models, and/or may be used in any suitable part of the method 100 . . For example, the method 100 may include microbiome pharmacogenomics profile, microbiome composition, microbiome functional diversity and/or microbiome data (eg, associated with antibiotic-associated conditions; pre- and post-treatment microbiome data). one or more microbiome datasets (e.g., from a biological sample after treatment of a user), such as updating the model based on observed modulation of other relevant microbiome aspects (such as determined based on comparison of sets) updating the model (eg, characterization model, therapy model, etc.) based on updated microbiome features extracted from the derived updated microbiome dataset; etc.). In yet another embodiment, the method 100, in response to updating a model, provides a user associated with the antibiotic-related condition (eg, a second user associated with a biological sample that was not based on the update). determining an update to (eg, to characterization, to therapy, etc.) based on the updated model. In another embodiment, the method 100 includes receiving a post-treatment biological sample from a user (eg, after facilitating therapy); based on the biological sample after treatment (eg, based on updated microbiome characteristics derived from the biological sample after treatment, wherein the microbiome characteristics can be used in conjunction with a characterization model) antibiotic-associated status and create a post-treatment characterization of the relevant user; characterize modulation of the antibiotic-associated condition based on said post-treatment characterization (eg, and one or more pre-treatment characterizations for said user, second user, etc.); and/or facilitating an updated therapy to the user based on the updated characterization. However, any suitable portion and/or any suitable operation of the method 100 may be performed in any suitable manner (eg, by any user number) can be implemented. Thus, during the course of treatment facilitated by the therapy model (eg, by receiving and analyzing a biological sample from the subject throughout treatment, by receiving research-derived data from the subject throughout treatment) Monitoring may be used to generate a therapy-effectiveness model for each characterization provided by the characterization process of block S130 and each recommended therapy action provided by blocks S140 and S170.

S180 블록에서, 상기 피험자는 상기 치료법을 포함하는 치료 요법의 하나 이상의 핵심 시점에 추가적인 생물학적 샘플을 제공하도록 유도될 수 있고, 상기 추가적인 생물학적 샘플(들)은 처리되고 분석되어 (예를 들어, S120 블록과 관련하여 기술된 것과 유사한 방식으로) 피험자의 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들의 조절을 특성화하는 메트릭스를 생성할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의: 초기 시점에 피험자의 마이크로바이옴에서 대표되는 하나 이상의 분류군의 상대적 풍부함의 변화, 피험자의 마이크로바이옴이 속하는 특정 분류군의 대표성 변화, 피험자의 마이크로바이옴에서 제1 박테리아 분류군의 풍부함과 제2 박테리아 분류군의 풍부함 사이의 비율, 피험자의 마이크로바이옴에서 하나 이상의 기능적 패밀리(family)의 상대적 풍부함의 변화와 관련된 메트릭스, 및 기타 적절한 메트릭스가 마이크로바이옴 조성, 기능적 특징들 및/또는 약물유전체학 특징들에서의 변화로부터 치료법 유효성을 평가하기 위해 사용될 수 있다. 부가적으로 또는 대체적으로, 치료를 받는 동안에 피험자의 경험(예를 들어, 경험한 부작용, 개선에 대한 개인 평가 등)과 관계된, 피험자로부터의 조사-유래 데이터는 S180 블록에서 치료법의 유효성을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 그러나, 하나 이상의 치료의 유효성 모니터링 및/또는 상기 유효성에 기초한 프로세스 실행은 임의의 적절한 방식으로 실행될 수 있다. At block S180, the subject may be prompted to provide an additional biological sample at one or more key time points of a treatment regimen comprising the therapy, wherein the additional biological sample(s) are processed and analyzed (eg, at block S120) In a manner similar to that described with respect to) one can generate a matrix characterizing the modulation of a subject's microbiome composition, functional characteristics, and/or pharmacogenomic characteristics. For example, one or more: a change in the relative abundance of one or more taxa representative in the subject's microbiome at an initial time point, a change in the representativeness of a particular taxa to which the subject's microbiome belongs, a first bacterial taxa in the subject's microbiome ratios between the abundance of and the abundance of a second bacterial taxa, metrics related to changes in the relative abundance of one or more functional families in the subject's microbiome, and other suitable metrics include microbiome composition, functional characteristics and/or or to evaluate therapeutic efficacy from changes in pharmacogenomic characteristics. Additionally or alternatively, research-derived data from the subject, relating to the subject's experience (e.g., side effects experienced, personal assessment of improvement, etc.) while receiving treatment, can be used to determine the effectiveness of the treatment at block S180. can be used for However, monitoring the effectiveness of one or more treatments and/or executing a process based on the effectiveness may be implemented in any suitable manner.

상기 방법(100) 및/또는 상기 구현예들의 시스템은 적어도 부분적으로 컴퓨터가 판독가능한 명령을 저장한 컴퓨터-판독가능한 매체를 수용하도록 설정된 기계로서 구체화 및/또는 실행될 수 있다. 상기 명령은 어플리케이션, 애플릿(applet), 호스트, 서버, 네트워크, 웹사이트, 통신 서비스, 통신 인터페이스, 환자 컴퓨터 또는 모바일 기기의 하드웨어/펌웨어/소프트웨어 요소 또는 이들의 임의의 적절한 조합과 통합된 컴퓨터-실행가능 요소들(computer-executable components)에 의해 실행될 수 있다. 상기 구현예들의 다른 시스템 및 방법은 적어도 부분적으로 컴퓨터가 판독가능한 명령을 저장한 컴퓨터-판독가능한 매체를 수용하도록 설정된 기계로서 구체화 및/또는 실행될 수 있다. 상기 명령은 상기 기술된 유형의 장치 및 네트워크와 통합된 컴퓨터-실행가능 요소들에 의해 실행될 수 있다. 상기 컴퓨터-판독가능한 매체는 RAMs, ROMs, 하드 메모리, EEPROMs, 광학 장치(CD or DVD), 하드 드라이브, 플로피 드라이브, 또는 임의의 적절한 장치와 같은 임의의 적절한 컴퓨터-판독가능한 매체에 저장될 수 있다. 비록 임의의 적절한 전용 하드웨어 장치가 (대체적으로 또는 부가적으로) 상기 명령을 실행할 수 있다고 하더라도, 상기 컴퓨터가 실행가능한 요소는 프로세서일 수 있다. The method 100 and/or the system of the above implementations may be embodied and/or executed as a machine configured to receive a computer-readable medium having at least partially stored thereon computer-readable instructions. The instructions may be computer-executed integrated with an application, applet, host, server, network, website, communication service, communication interface, hardware/firmware/software component of a patient computer or mobile device, or any suitable combination thereof. It can be executed by computer-executable components. Other systems and methods of the above embodiments may be embodied and/or executed as a machine configured to receive a computer-readable medium having, at least in part, computer-readable instructions stored thereon. The instructions may be executed by computer-executable elements integrated with networks and devices of the type described above. The computer-readable medium may be stored in any suitable computer-readable medium, such as RAMs, ROMs, hard memory, EEPROMs, optical devices (CD or DVD), hard drives, floppy drives, or any suitable device. . The computer-executable element may be a processor, although any suitable dedicated hardware device may (alternatively or additionally) execute the instructions.

도면들은 바람직한 구현예, 실시예 구성 및 이들의 변형예에 따라 시스템, 방법 및 컴퓨터 프로그램 제품의 가능한 실행 구조, 기능성 및 작동을 설명한다. 이와 관련하여, 플로우차트 또는 블록 다이어그램의 각 블록은 모듈, 세그먼트, 스텝 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있고, 이들은 특정된 논리 함수(들)의 실행을 위한 하나 이상의 실행가능한 명령을 포함한다. 또한, 몇몇 대체 실행예에서, 블록에 기재된 기능이 도면에 기재된 순서와 맞지 않게 발생할 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예를 들어, 연속적으로 표시된 두 블록은 실제로, 실질적으로 동시에 실행되거나, 관련된 기능에 따라 상기 블록이 때때로 역순으로 실행될 수도 있다. 블록 다이어그램 및/또는 플로우차트 설명의 각 블록 및 블록 다이어그램 및/또는 플로우차트 설명에서 블록들의 조합은 특정 기능이나 동작을 실행하는 특수 목적 하드웨어-기반 시스템 또는 특수 목적 하드웨어 및 컴퓨터 명령의 조합에 의해 실행될 수 있다는 점도 유의해야 할 것이다. 상기 구현예들은, 임의의 변형예, 실시예 및 구체적 실시예를 포함하여, 다양한 시스템 요소 및 다양한 방법 프로세스의 모든 조합 및 순열을 포함한다. 통상의 기술자는 이전의 상세한 설명으로부터 그리고 도면 및 청구범위로부터 인식할 것이기 때문에, 아래 청구범위에서 정의된 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 발명의 구현예에 수정 및 변경이 이루어질 수 있다. The drawings illustrate possible executable structures, functionality and operation of systems, methods and computer program products according to preferred embodiments, configuration of embodiments, and variations thereof. In this regard, each block of a flowchart or block diagram may represent a module, segment, step, or portion of code, which includes one or more executable instructions for execution of the specified logical function(s). It should also be noted that, in some alternative implementations, the functions described in the blocks may occur out of the order described in the figures. For example, two blocks marked consecutively may actually be executed substantially simultaneously, or the blocks may sometimes be executed in reverse order depending on the function involved. Each block in the block diagrams and/or flowchart descriptions and combinations of blocks in the block diagrams and/or flowchart descriptions may be executed by special-purpose hardware-based systems or combinations of special-purpose hardware and computer instructions that perform specific functions or operations. It should also be noted that there may be The above implementations include all combinations and permutations of various system elements and various method processes, including any variations, embodiments and specific embodiments. As those skilled in the art will recognize from the preceding detailed description and from the drawings and claims, modifications and variations can be made in the embodiments of the invention without departing from the scope of the invention as defined in the claims below.

Claims (22)

사용자와 관련하여 항생제-치료가능 상태를 평가하기 위한 시스템으로서, 상기 시스템이:
● 다수의 사용자를 포함하는 사용자 세트로부터 획득한 생물학적 물질로부터 미생물 서열을 결정하는 시퀀서 시스템을 포함하는, 취급 시스템;
● 상기 미생물 서열에 기초하여 (i) 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 및 (ii) 마이크로바이옴 조성 데이터 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 결정하고,
상기 사용자 세트에 대해 상기 항생제-치료가능 상태와 연관된 보충 데이터를 수집하고, 그리고,
상기 보충 데이터, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 및 상기 적어도 하나의 데이터로부터 추출된 특징들을 상기 항생제-치료가능 상태와 연관된 특성화 모델로 변형시키는 마이크로바이옴 특성화 시스템; 및
● 상기 항생제-치료가능 상태와 관련하여 상기 특성화 모델로 특정 사용자의 생물학적 물질을 특성화하는 것에 기초하여 상기 특정 사용자에 대하여 상기 항생제-치료가능 상태에 대한 치료 정보를 제공하고,
상기 치료 정보에 따른 치료 후 상기 특정 사용자의 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터, 마이크로바이옴 조성 데이터 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터 중 적어도 하나의 데이터를 평가하여 상기 치료 정보의 효과를 모니터링하는 치료 시스템을 포함하고,
상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터는 상기 다수의 사용자들에서의 항생제 저항성 또는 감수성과 관련된 유전자들의 양 또는 상기 유전자들의 존재 여부의 정보를 포함하는,
시스템.
A system for assessing an antibiotic-treatable status with respect to a user, the system comprising:
• a handling system, comprising a sequencer system for determining a microbial sequence from biological material obtained from a set of users comprising a plurality of users;
- determining at least one of (i) microbiome pharmacogenomic data and (ii) microbiome composition data and microbiome functional diversity data based on the microbial sequence;
collect supplemental data associated with the antibiotic-treatable status for the set of users; and
a microbiome characterization system that transforms features extracted from the supplemental data, the microbiome pharmacogenomics data, and the at least one data into a characterization model associated with the antibiotic-treatable condition; and
● providing treatment information on the antibiotic-treatable condition for the specific user based on characterizing the biological material of the specific user with the characterization model in relation to the antibiotic-treatable condition;
After treatment according to the treatment information, the specific user's microbiome pharmacogenomics data, microbiome composition data, and microbiome functional diversity data by evaluating at least one data to monitor the effect of the treatment system comprising a treatment system do,
The microbiome pharmacogenomics data includes information on the presence or absence of the genes or the amount of genes associated with antibiotic resistance or sensitivity in the plurality of users,
system.
제1항에 있어서, 상기 취급 시스템이 상기 항생제-치료가능 상태와 연관된 핵산 서열에 대한 프라이머를 사용하여 상기 생물학적 물질로부터 핵산 물질을 증폭하는 것에 기초하여 미생물 서열을 결정하기 위해 작동가능한 것인, 시스템. The system of claim 1 , wherein the handling system is operable to determine a microbial sequence based on amplifying a nucleic acid material from the biological material using a primer to a nucleic acid sequence associated with the antibiotic-treatable condition. . 제1항에 있어서, 상기 취급 시스템이 상기 사용자 생물학적 물질을 포함하는 사용자 용기를 수집하기 위해 작동가능하고, 상기 치료 시스템이 상기 사용자 생물학적 물질을 특성화하는 것에 기초하여 치료를 촉진하기 위해 작동가능하며, 상기 치료는 상기 항생제-치료가능 상태(antibiotics-treatable condition)의 상태(state)를 개선하기 위한 사용자 마이크로바이옴 조성을 조절하기 위해 작동가능한 것인, 시스템. The method of claim 1 , wherein the handling system is operable to collect a user container comprising the user biological material, and wherein the treatment system is operable to facilitate treatment based on characterizing the user biological material; wherein the treatment is operable to modulate the user microbiome composition to ameliorate the state of the antibiotics-treatable condition. 제1항에 있어서, 상기 특징들은 적어도 하나의 코돈 돌연변이, 엑손 결실, 치환, 유전자 재배열, 및 상기 항생제-치료가능 상태와 연관된 분류군의 위치 이동과 연관된 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 포함하는, 시스템.The system of claim 1 , wherein the features include microbiome pharmacogenomic features associated with at least one codon mutation, exon deletion, substitution, gene rearrangement, and displacement of a taxon associated with the antibiotic-treatable state. . 제4항에 있어서, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들은 적어도 하나의 미생물 균주 돌연변이성, 항생제에 대한 미생물 균주 내성 및 미생물 균주 상호의존적 행동과 연관된 것인, 시스템.5. The system of claim 4, wherein the microbiome pharmacogenomic characteristics are associated with at least one microbial strain mutagenicity, microbial strain resistance to antibiotics and microbial strain interdependent behavior. 제4항에 있어서, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들은 상기 항생제-치료가능 상태와 관련된 미생물 약물유전체학 마커의 상대적 풍부함과 연관된 것인, 시스템.5. The system of claim 4, wherein the microbiome pharmacogenomic characteristics are associated with a relative abundance of a microbial pharmacogenomic marker associated with the antibiotic-treatable condition. 제1항에 있어서, 상기 특징들은 구조 RNA, 조절 RNA, 전령 RNA, 단백질 및 펩타이드 중 적어도 하나를 포함하는 생물학적 활성 분자의 적어도 하나의 내성 및 대사작용과 연관된 뉴클레오티드-관련 기능적 특징을 포함하는, 시스템.The system of claim 1 , wherein the characteristics include a nucleotide-related functional characteristic associated with tolerance and metabolism of at least one of a biologically active molecule comprising at least one of structural RNA, regulatory RNA, messenger RNA, protein and peptide. . 제1항에 있어서, 상기 항생제-치료가능 상태는 적어도 하나의 요로감염 및 성병을 포함하고, 상기 마이크로바이옴 특성화 시스템은 상기 보충 데이터 및 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 및 적어도 하나의 상기 마이크로바이옴 조성 데이터와 상기 마이크로바이옴 기능적 다양성 데이터로부터 추출된 특징들을 적어도 하나의 요로 감염 및 성병에 대한 상기 특성화 모델로 변형시키기 위해 작동가능한, 시스템.The microbiome of claim 1 , wherein the antibiotic-treatable condition comprises at least one urinary tract infection and a sexually transmitted disease, and wherein the microbiome characterization system comprises the supplemental data and the microbiome pharmacogenomic data and at least one of the microbiome. operable to transform features extracted from compositional data and the microbiome functional diversity data into the characterization model for at least one urinary tract infection and sexually transmitted disease. 제8항에 있어서, 상기 항생제-치료가능 상태가 임질-관련 상태를 포함하고, 상기 특징들이 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터로부터 추출되고 모자이크 penA 대립유전자와 연관된 마이크로바이옴 약물유전체학 특징을 포함하는, 시스템.9. The method of claim 8, wherein the antibiotic-treatable condition comprises a gonorrhea-associated condition, wherein the characteristics are extracted from the microbiome pharmacogenomic data and comprise a microbiome pharmacogenomic characteristic associated with a mosaic penA allele. system. 제9항에 있어서, 상기 치료 시스템이 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징에 기초하여 세팔로스포린 치료 효능을 평가하기 위해 작동가능하고, 상기 치료 시스템이 상기 효능에 기초하여 치료를 촉진하기 위해 작동가능한 것인, 시스템.10. The method of claim 9, wherein said treatment system is operable to evaluate efficacy of a cephalosporin treatment based on said microbiome pharmacogenomic characteristics, and wherein said treatment system is operable to facilitate treatment based on said efficacy. In, system. 제1항에 있어서, 상기 항생제-치료가능 상태와 연관된 항생제-관련 정보의 표시를 개선하기 위해 작동가능하고, 상기 사용자에 대한 사용자 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일과 인구통계학적 특성을 공유하는 사용자 그룹 간의 비교에 기초하여 도출되는 인터페이스를 추가로 포함하는, 시스템. The method of claim 1 , operable to improve display of antibiotic-related information associated with the antibiotic-treatable status, between a user microbiome pharmacogenomic profile for the user and a group of users sharing a demographic characteristic. The system further comprising an interface derived based on the comparison. 제1 사용자와 관련하여 항생제-관련 상태를 평가하기 위한 방법으로서, 상기 방법이:
● 피험자 세트에서 얻은 생물학적 샘플로부터 도출된 미생물 서열에 기초하여 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 결정하고;
● 상기 피험자 세트에 대해 상기 항생제-관련 상태를 알려주는 보충 데이터세트를 수신하고;
● 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 및 상기 보충 데이터세트에 기초하여 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 결정하고;
● 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들에 기초하여 상기 항생제-관련 상태와 연관된 특성화 모델을 생성하고;
● 상기 특성화 모델에 기초하여 상기 항생제-관련 상태와 관련된 제1 사용자에 대한 특성화를 결정하고; 그리고
● 상기 특성화에 기초하여 상기 제1 사용자에 대한 치료법을 촉진하는 것을 포함하며, 상기 치료법은 상기 항생제-관련 상태와 연관된 것이고,
상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터는 상기 피험자 세트에 포함된 다수의 사용자들에서의 항생제 저항성 또는 감수성과 관련된 유전자들의 양 또는 상기 유전자들의 존재 여부의 정보를 포함하는 방법.
A method for assessing an antibiotic-related condition in relation to a first user, the method comprising:
• determining microbiome pharmacogenomic data based on microbial sequences derived from a biological sample obtained from a set of subjects;
• receive a supplemental dataset informing of the antibiotic-related status for the set of subjects;
• determine a first set of microbiome pharmacogenomics characteristics based on the microbiome pharmacogenomic data and the supplemental dataset;
• generate a characterization model associated with the antibiotic-associated condition based on the first set of microbiome pharmacogenomic characteristics;
- determine a characterization for the first user associated with the antibiotic-related condition based on the characterization model; And
- facilitating a therapy for the first user based on the characterization, wherein the therapy is associated with the antibiotic-associated condition;
The microbiome pharmacogenomics data includes information on the presence or absence of genes or amounts of genes related to antibiotic resistance or susceptibility in a plurality of users included in the set of subjects.
제12항에 있어서, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 결정은:
● 상기 생물학적 샘플로부터 핵산 물질을 증폭하는 것에 기초하여 상기 미생물 서열을 결정하고;
● 상기 미생물 서열과 상기 항생제-관련 상태와 연관된 기준 핵산 서열 세트와의 정열을 결정하고;
● 상기 정열에 기초하여 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 결정하는 것을 포함하는, 방법.
13. The method of claim 12, wherein the microbiome pharmacogenomics data determination comprises:
• determining the microbial sequence based on amplifying the nucleic acid material from the biological sample;
• determining the alignment of said microbial sequence with a set of reference nucleic acid sequences associated with said antibiotic-associated condition;
• A method comprising determining the microbiome pharmacogenomics data based on the alignment.
제13항에 있어서, 상기 핵산 물질 증폭은 차세대 시퀀싱 플랫폼의 브릿지 증폭 기질을 이용하여, 상기 핵산 물질로 다중 증폭을 실행하는 것을 포함하고, 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터 결정은 차세대 시퀀싱 플랫폼과 통신하기 위해 작동가능한 컴퓨팅 시스템에서 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 결정하는 것을 포함하는, 방법.14. The method of claim 13, wherein the amplification of the nucleic acid material comprises performing multiplex amplification with the nucleic acid material using a bridge amplification substrate of a next-generation sequencing platform, and the determination of the microbiome pharmacogenomics data is communicated with the next-generation sequencing platform. and determining the microbiome pharmacogenomics data in a computing system operable to 제12항에 있어서, 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들과 상기 항생제-관련 상태와 관련된 항생제 효능 간의 상관관계와 연관된 마이크로바이옴 약물유전체학 특징-선택 규칙을 획득하는 것을 추가로 포함하고, 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들 결정은 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징-선택 규칙과 비교하여 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 데이터를 평가하는 것에 기초하여 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 결정하는 것을 포함하는, 방법.13. The method of claim 12, further comprising: obtaining a microbiome pharmacogenomics feature-selection rule associated with a correlation between the first set of microbiome pharmacogenomic features and an antibiotic efficacy associated with the antibiotic-associated condition; , wherein the determination of the microbiome pharmacogenomic characteristics of the first set is based on evaluating the microbiome pharmacogenomic data against the microbiome pharmacogenomics characteristic-selection rule. A method comprising determining genomic characteristics. 제12항에 있어서, 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들이 생물학적 활성 분자의 적어도 하나의 저항성 및 대사작용과 연관된 뉴클레오티드-관련 기능적 특징을 포함하는, 방법.13. The method of claim 12, wherein the first set of microbiome pharmacogenomic characteristics comprises a nucleotide-related functional characteristic associated with at least one resistance and metabolism of a biologically active molecule. 제12항에 있어서, 상기 치료법이 상기 제1 사용자의 마이크로바이옴 약물유전체학 프로파일 변경을 용이하게 하기 위해 작동가능하고, 상기 방법이 추가로:
● 상기 제1 사용자로부터 치료 후 생물학적 샘플을 수신하고;
● 상기 치료 후 생물학적 샘플에 기초하여 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들의 업데이트된 세트를 결정하고;
● 상기 특성화 모델 및 상기 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들의 업데이트된 세트에 기초하여 상기 항생제-관련 상태와 관련된 상기 제1 사용자에 대한 업데이트된 특성화를 결정하고; 그리고
● 상기 업데이트된 특성화에 기초하여 상기 제1 사용자에게 첫 번째 업데이트된 치료법을 촉진하는 것을 포함하는, 방법.
13. The method of claim 12, wherein the therapy is operable to facilitate altering the microbiome pharmacogenomics profile of the first user, the method further comprising:
• receive a post-treatment biological sample from the first user;
• determine an updated set of microbiome pharmacogenomics characteristics based on the biological sample after said treatment;
- determine an updated characterization for the first user associated with the antibiotic-related condition based on the characterization model and the updated set of microbiome pharmacogenomic characteristics; And
- facilitating a first updated therapy to the first user based on the updated characterization.
제17항에 있어서,
● 상기 제1 사용자에 대한 업데이트된 특성화에 기초하여 업데이트된 항생제 치료법 모델을 생성하고,
● 상기 업데이트된 항생제 치료법 모델에 기초하여 제2 사용자에게 항생제 치료법을 촉진하는 것을 추가로 포함하고, 상기 항생제 치료법은 상기 제2 사용자의 마이크로바이옴 조성을 조절하기 위해 작동가능한 것인, 방법.
18. The method of claim 17,
● create an updated antibiotic therapy model based on the updated characterization for the first user;
• The method further comprising promoting antibiotic therapy to a second user based on the updated antibiotic therapy model, wherein the antibiotic therapy is operable to modulate the microbiome composition of the second user.
제18항에 있어서, 제2 사용자 생물학적 샘플에 기초하여 상기 제2 사용자에 대한 제2 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 결정하는 것을 추가로 포함하고, 상기 업데이트된 항생제 치료법 모델에 기초한 상기 항생제 치료법의 촉진은 상기 제2 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들을 결정 트리 모델로 처리하는 것에 기초한 상기 항생제 치료법의 결정을 포함하는, 방법.19. The antibiotic therapy of claim 18, further comprising determining a second set of microbiome pharmacogenomic characteristics for the second user based on a second user biological sample, and wherein the antibiotic therapy is based on the updated antibiotic therapy model. wherein promoting comprises determining the antibiotic therapy based on processing the second set of microbiome pharmacogenomic features into a decision tree model. 제12항에 있어서,
● 상기 특성화 모델 생성은 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들 및 적어도 하나의 마이크로바이옴 조성 다양성 특징 및 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징을 포함하는 마이크로바이옴 특징 세트에 기초한 상기 특성화 모델 생성을 포함하고, 그리고
● 상기 제1 사용자에 대한 상기 특성화 결정은 사용자 마이크로바이옴 약물유전체학 특징 및 적어도 하나의 사용자 마이크로바이옴 조성 다양성 특징 및 사용자 마이크로바이옴 기능적 다양성 특징을 포함하는 사용자 마이크로바이옴 특징 세트에 기초하여 상기 제1 사용자에 대한 상기 특성화 결정을 포함하는, 방법.
13. The method of claim 12,
- generating the characterization model comprises generating the characterization model based on a set of microbiome features comprising the first set of microbiome pharmacogenomic features and at least one microbiome compositional diversity feature and a microbiome functional diversity feature. including, and
- the characterization determination for the first user is based on a set of user microbiome characteristics comprising a user microbiome pharmacogenomics characteristic and at least one user microbiome compositional diversity characteristic and a user microbiome functional diversity characteristic. and determining the characterization for a first user.
제20항에 있어서, 상기 항생제-관련 상태가 임질-관련 상태를 포함하고, 상기 마이크로바이옴 조성 다양성 특징이 임질-관련 상태와 연관된 분류군에 대한 조성 특징을 포함하고, 상기 제1 세트의 마이크로바이옴 약물유전체학 특징들이 상기 분류군과 연관된 유전자에 대한 점 돌연변이 특징 세트를 포함하는, 방법.21. The microbiome of claim 20, wherein the antibiotic-associated condition comprises a gonorrhea-associated condition, the microbiome compositional diversity characteristic comprises a compositional characteristic for a taxon associated with the gonorrhea-associated condition, and wherein the first set of microbiome The method of claim 1 , wherein the scabies pharmacogenomic features comprises a set of point mutation features for genes associated with the taxa. 제21항에 있어서, 상기 점 돌연변이 특징 세트가 상기 분류군에 대해 적어도 하나의 gyrA 유전자 parC 유전자에서의 점 돌연변이와 연관된 것인, 방법.

22. The method of claim 21, wherein said set of point mutation features is at least one gyrA gene for said taxon. and parC associated with a point mutation in a gene.

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