KR20020079364A - 보정된 유전자 발현 프로파일을 이용한 생물학적 상태또는 물질을 특성화하기 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

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미카엘 피. 베비라쿠아
다누테 엠. 반카이티스-데이비스
존 세로니스
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소스 프리시전 메디슨, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은
a) RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 시료를 피검체로부터 얻는 단계;
b) 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정인, 복수의 멤버를 포함하는 제1 프로파일 데이타 세트를 시료로부터 유도하는 단계; 및
c) 각 멤버가 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계를 포함하는 피검체의 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.

Description

보정된 유전자 발현 프로파일을 이용한 생물학적 상태 또는 물질을 특성화하기 위한 시스템 및 방법{Systems and Methods for Characterizing a Biological Condition or Agent Using Calibrated Gene Expression Profiles}
의료 과실에 관해서는 의회의 청문회를 포함하여 많은 논의가 있어 왔다. 의료 과실의 한 가지 원인은 투약과 관련한 과실을 포함한다. 98,000명 이상의 입원 환자들이 매년 투약 과실의 희생자로 기록된다 (Statement of the American Pharmaceutical Association to the Senate Appropriations Committee Labor, health and Human Services Education Subcommittee Hearing on Medical Errors, 1999년 12월 13일). 이들 과실은 1 이상의 약물을 투여받는 특정 환자에서의 약물 상호작용에서 발생하는 문제, 개인의 특정 약물에 대한 반응과 관련한 문제 및 특정 상태에 대한 잘못된 투약을 포함한다. 또한, 의료 과실은 오진의 결과로 발생한다. 이는 민감하지 않은 진단 기술 또는 임상적 상태가 나타나는 방식에 있어서의 개인 간의 광범위한 편차로 인하여 발생할 수 있다. 현재로서는, 개인의 특정 표현형 및 유전자형을 고려하여 의학적 상태를 가장 효과적으로 예측, 진단 및 치료하는데 이용할 수 있는 도구가 거의 없다.
생약 (herbal drug) 또는 건강 보조 식품(nutraceutical)에 대한 관심이 증가되고 있다. 이들은 흔히 개발도상국에서 발전되고, 품질 관리를 거의 또는 전혀 받지 않는다. 건강 보조 식품의 1 배치는 유효할 수 있지만, 제2 배치가 유효하다고 보장할 수 없는 경우가 빈번하다. 게다가, 이들 약물이 활성 물질에 대하여 거의 알려진 바가 없는 복잡한 혼합물이므로 건강 보조 식품의 분석은 문제가 있다.
모든 신규 치료제는 어떤 형태의 임상 시험을 필요로 한다. 표준 환자 모집(recruiting) 기술을 사용한 임상 시험에서는 종양 치료 약물이 실제로는 극히 제한된 효능만을 나타낼 수 있음이 알려져 있다. 임상 집단에서 관찰되는 유익한 효과가 매우 적다면, 그 약물은 그 집단에서 널리 사용해도 좋다는 식품 의약품 안전청(Food and Drug Administration)의 승인을 받지 못할 수 있다. 그러나, 관찰된 적은 유익한 효과는 실제로는 환자 집단에서의 임상 시험 계획 또는 임상적 종점의 인위적 산물일 수 있다. 약물의 유익한 효과가 존재한다면 이를 확실하게 검출하고 정량화할 수 있도록하는, 임상 시험을 받을 환자의 선발 기준을 가지는 것이 요망된다.
본 발명은 보정된 데이타 세트에서 관찰되는 변이 정도에 의하여 정보를 제공하는 유전자 발현 변이의 재현가능한 패턴을 확인하기 위한 방법을 제공한다. 변이는 그 자체로 원인적으로 요구되는 것은 아니나 전통적 성질의 (인간에 대한) 임상적 징후와 같은 다른 비유전적 징후와 관련이 있을 수 있다.
발명의 요약
본 발명의 첫번째 실시태양은 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 시료를 피검체로부터 얻는 단계; 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정인, 복수의 멤버를 포함하는 제1 프로파일 데이타 세트를 시료로부터 유도하는 단계; 및 각 멤버가 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계를 포함하는 피검체의 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 체액(fluid), 세포 및 활성 물질 중 1 이상을 갖는 제1 샘플을 피검체로부터 얻는 단계; 제1 샘플 또는 그의 일부를 한정된 지표 세포 집단에 적용하는 단계; RNAs 또는 단백질 중 1 이상을 포함하는 제2 샘플을 지표 세포로부터 얻는 단계; 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태으 측정이 가능하도록 선택된 구성 요소들로 된 패널에서 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정인 복수의 멤버를 포함하는 제 1 프로파일 데이타 세트를 제 2 샘플로부터 유도하는 단계; 및 각 멤버가 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계를 포함하는 피검체의 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 작용 물질이 투여된 표적 세포 집단으로부터 RNAs 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플을 얻는 단계; 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 구성 요소들로 된 패널에서개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정인 복수의 멤버를 포함하는 제 1 프로파일 데이타 세트를 샘플로부터 유도하는 단계; 및 각 멤버가 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 작용 물질에 의해 영향받는 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계를 포함하는 작용 물질에 의해 영향받는 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 제1 및 제2 작용 물질이 각각 투여된 제1 및 제2 표적 세포 집단으로부터 각각 RNAs 및 단백질 중 1 이상을 갖는 제1 및 제2 샘플을 수득하고; 제 1 샘플로부터 제 1 프로파일 데이타 세트, 제 2 샘플로부터 제 2 프로파일 데이타 세트 (각각의 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정임)을 유도하고; 패널에 대한 제 1 보정된 프로파일 데이타 세트 및 제 2 프로파일 데이타 세트를 제공하는 (여기서, (i) 제1 보정된 프로파일 세트의 각 멤버는 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 제1 기준 프로파일 데이타의 대응 일원의 함수이고, (ii) 제2 보정된 프로파일 세트의 각 멤버는 제2 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 제2 기준 프로파일 데이타의 대응 멤버의 함수이고, 이들 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함) 것을 포함하는 제2 작용 물질에 의한 효과와 관련하여 제1 작용 물질에 의한 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 위약 및 작용 물질 중 선택된 1 종을 피검체 풀(pool)의 각 후보에 맹 투여 유도하는 단계; 및 정량적 유전자 발현을 이용하여 상기 투여의 효과를 모니터링하는 단계를 포함하는 물질의 임상 시험을 수행하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 보정된 프로파일 데이타 세트가 작용 물질이 투여되는 표적 세포 집단으로부터 유도되는 RNAs 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플에 관한 것인 컴퓨터 판독가능한 보정된 프로파일 데이타 세트가 저장되고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 각 멤버가 성분들을 측정하는 것이 작용 물질의 투여에 의해 영향 받는 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하는 것으로 선택된 구성 요소의 패널 중의 별개의 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 변화의 정량적 측정인, 제1 다수 멤버 포함하는 디지탈 저장 매체를 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 프로파일 데이타 세트 P의 각각의 인스턴스 Pi가 피검체로부터 유도된 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 개별 시료에 관한 것이고, 프로파일 데이타 P 세트가 다수의 멤버 Mj를 포함하고, 각각의 멤버 Mi가 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정이고; 각각의 레코드 Ri는 프로파일 데이타 세트 P의 개별 대응 인스턴스 Pi의 각각의 멤버 Mij에 대하여 일원 Mij의 값에 대응하는 값을 포함하며; 각각의 레코드 Ri는 또한 연령대, 성별, 민족, 지리학적 위치, 식이, 질병, 임상 지표, 투약, 신체 활동, 체중 및 환경적 노출 중 1 이상의 레코드에 관련된 피검체의 특성에 관한 참조 항목을 포함하는, 컴퓨터 판독가능한 프로파일 데이타 세트 P의 개별 대응 인스턴스 Pi에 대한 피검체 군에 관한 다수의 레코드 Ri를 저장하는 디지탈 저장 매체를 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 각 프로파일 데이타 세트가 샘플이 RNAs 및 단백질 중 1 이상을 갖는 작용 물질을 투여하는 표적 세포 집단으로부터 유도되는 샘플 관한 것이고; 프로파일 데이타 세트가 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버가 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 성분의 패널 중의 개별 RNA 또는 단백질 성분의 양의 정량적 측정이고; 패널이 모든 프로파일 데이타 세트에 대해 동일한, 다수의 컴퓨터 판독가능한 프로파일 데이타 세트를 저장하는 디지탈 저장 매체를 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 본 발명은 샘플로부터 프로파일 데이타 세트 (이 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정임)의 제 1 인스턴스를 유도하는고; 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트의 제 1 인스턴스 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 인스턴스의 각각의 멤버는 패널에 대한 프로파일 데이타 세트의 인스턴스의 대응 멤버 및 기준 프로필 데이타 세트의 인스턴스의 대응 멤버의 함수임)를 생성하고; 상태 데이타베이스 (이 상태 데이타베이스는 피검체 집단에 관한 다수의 레코드를 갖고, 각각의 레코드는 보정된 프로파일 데이타 세트의 개별 인스턴스에 대응함)의 데이타에 접근하고; 상태 데이타베이스의 데이타와 관련하여 보정된 프로파일 데이타 세트의 제 1 인스턴스를 평가하는 것을 포함하는, 피검체로부터 RNAs 및 단백질 중 1 이상을 갖는 시료에 기초하여 피검체의 생물학적 상태를 평가하는 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 본 발명은 유전자 발현 분석 데이타에 관한 제 1 프로파일 데이타 세트 (이 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정임)를 동정하고; 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)를 생성하고, 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프 형태로 나타내는 것을 포함하는, 생물학적 상태의 측정과 관련된 정량적 유전자 발현 분석 데이타를 나타내는 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 유전자좌의 패널에 대한 유전자 발현 수치값의 제 1 세트 (이 세트의 각각의 값은 유전자좌의 패널의 단일 유전자좌에 대응하고, 이 세트는 제1 생물학적 상태하의 세포 집단에 대한 프로파일 데이타 세트를 형성함); 유전자좌의 패널에 대한 유전자 발현 수치값의 제 2 세트 (이 세트의 각각의 값은 유전자좌의 패널의 단일 유전자좌에 대응하고, 값들의 세트는 제 2 생물학적 상태하의 제 2 세포 집단에 대한 기준 프로파일 데이타 세트를 형성하고, 제 2 세트의 값들은 임의로 패널의 각각의 유전자좌에 대해 다수의 세포 집단으로부터 얻은 다수의 유전자 발현값의 평균임); 및 패널의 각각의 유전자좌에 대한 제 1 세트값과 제 2 세트값의 비에 대응하는 수치의 제 3 세트 (제 3 세트는 보정된 프로파일 데이타 세트이고; 프로파일 데이타 세트 및 보정된 프로파일 데이타 세트는 제 2 생물학적 상태에 관한 제 1 생물학적 상태를 표현함)를 포함하는, 세포 집단의 생물학적 상태의 변화의 기술적 레코드에 관한 것이다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 피검체로부터 샘플을 수득하고; 세포 집단을 샘플에 종속시키고; 상기 중 어느 것에 따라서 제2 생물학적 상태와 관련해서 제1 생물학적 상태가 존재하는지 결정하는 것을 포함하는 피검체의 생물학적 상태를 진단하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 피검체로부터 샘플을 수득하고; 기술적 레코드를 만들고 (여기서, 기준값의 세트가 제2 생물학적 상태에 대한 기준 프로파일 데이타 세트의 라이브러리에 포함된 제 2 값의 평균이고, 라이브러리는 예정된 생물학적 상태에 따라 그룹지어진 다수의 기준 프로파일 데이타 세트를 포함함); 다수의 기술적 레코드 포함하는 라이브러리를 미리 측정한 생물학적 상태에 따라 분류하고; 피검체의 보정된 프로파일 데이타 세트를 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리와 비교하고, 피검체의 감수성을 진단하는 단계를 포함하는 피검체의 생물학적 상태에 대한 감수성을 진단하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 상기에 따라서 다수의 기술적 레코드를만들고; 제1 값의 각 세트는 제1 레코드에 대하여 미리 선택한 시간 간격으로 측정하고; 다수의 보정된 프로파일 데이타 세트는 미리 측정한 생물학적 상태에 따라서 군으로 분류한, 각 보정된 프로파일 데이타 세트를 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리와 비교하며; 유전자 발현에 대하여 생물학적 상태의 진행을 측정하는 것을 포함하는 생물학적 상태의 진행을 모니터링하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 세포 집단을 선택하고; 세포를 조성물로 하고; 생물학적 상태에 대한 표준화된 기준 프로파일 데이타 세트를 사용하여 상기 기술에 따라 레코드를 결정하는 것을 포함하는 조성물의 생물학적 활성을 설정하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 피검체로부터의 샘플을 각 치료제 부류로 처리하고; 상기 기술된 것 중 어느 것에 따라 각각의 샘플에 대한 기술적 레코드를 결정하고; 각각의 보정된 프로파일 데이타 세트를 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리는 예정된 생물학적 상태에 따라 그룹지어짐)와 비교하고; 치료제 중 어느 것이 피검체의 제 1 생물학적 상태를 피검체의 제 2 생물학적 상태로 변화시킬 수 있는지를 결정하는 것을 포함하는, 제 1 생물학적 상태로부터 제 2 생물학적 상태로 피검체의 생물학적 상태를 변화시키기 위하여 피검체에 투여하는 치료제의 부류로부터 치료제를 선택하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 상기 기술된 방법 중 임의의 것에 따라서 지문 또는 시그너처 프로파일을 제공하고; 배치 중의 각 컨테이너 상에 지문 (시그너처 프로파일)을 위치시키는 것에 의해 조성물의 배치를 라벨링하는 것을 포함하는 제조 공정에 의해 제조된 단일 배치의 생물학적 유효성을 특성화하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 정보를 사용자가 이용할 수 있게 하는 것을 포함하는 상기에 기술된 바와 같은 디지탈 저장 매체 상의 생물학적 정보에 접근하는 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 시그너처 프로파일을 사용한 제품 확인을 포함하는 소비자 평가가 시그너처 프로파일에 의존하는 것인 제품의 소비자 평가 방법을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 동정가능한 레코드에 대하여 피검체 또는 작용 물질로부터의 샘플을 분류하는 프로그램 코드; 제 1 데이타 세트 (제 1 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정이고; 프로파일 데이타 세트는 레코드에 저장됨)를 유도하는 프로그램 코드; 및 레코드에 저장하기 위한 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 임의로 생성하는 프로그램 코드 (보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 사용가능한 매체를 포함하는, 작용 물질의 사용으로부터 기인하는 생물학적 상태를 평가하기 위한 또는 피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시태양에서, 동정가능한 레코드에 피검체로부터의 샘플 또는 작용 물질을 분류하기 위한 분류 모듈; 제 1 데이타 세트 (제 1 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하도록 선택된 구성 요소의 패널이 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정임)를 유도하기 위한 유도 모듈; 및 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)을 제공하기 위한 생성 모듈을 포함하고, 피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 또는 작용 물질의 사용에 기인하는 생물학적 상태를 평가하기 위한 컴퓨터 시스템을 제공한다.
바람직한 실시태양에서, 본 발명은 생물학적 상태의 평가를 위한 프로파일 데이타베이스를 측정하기 위한 키트 (이 키트는 유전자좌의 패널에 대한 RNA 또는 단백질의 정량적 분석을 위한 시약을 포함함)를 제공하고; 패널에 상응하는 기준 프로파일 데이타 세트를 포함하는 집중된 데이타베이스에 접근하고; 피검체에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 결정하고; 및 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리에 관하여 피검체의 생물학적 상태를 분석하는 것을 포함하는, 원격지에서 생물학적 상태에 대해 피검체를 분석하기 위한 방법을 제공한다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 제2의 원격지에서 채취한 샘플로부터 피검체의 생물학적 상태를 제1 위치에서 측정하기 위한 보정된 프로파일 데이타 베이스를 사용하는 것을 포함한다. 생물학적 상태는 질병, 치료적 간섭, 노화, 건강 조절 및 운동, 독소에 대한 노출, 감염 상태 및 건강 상태를 포함한다. 예를 들면, 보정된 프리시전(precision) 프로파일을 사용하여 동일 피검체로부터 세포를 샘플링하는 것에 의해 한 위치 (예를 들면, 간)에서 생물학적 상태를 측정할 수 있으나, 다른 위치에서는 일반적으로 생물학적 상태에 대한 표적으로 여겨지지 않는다 (예를 들면, 간 질환의 경우 말초 혈액 세포).
본 발명의 바람직한 실시태양은 세포 또는 체액 시료를 지표 세포 상에 놓아서 질병, 치료 간섭, 노화, 건강 조절 및 운동, 독소에 대한 노출, 감염 상태 및 건강 상태를 포함하는 생물학적 상태를 평가하는 것을 포함하는 피검체의 생물학적 상태를 측정하기 위해 프로파일 데이타 베이스를 사용하는 것을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 보정된 프로파일 데이타 베이스 및 프로파일을 사용하여 미지의 성질을 갖는 2 물질의 비교; 단일 혼합물인 것에 대한 복합 혼합물인 물질의 비교 및 단일 물질의 물질 군에 대한 비교를 포함하는 치료제 후보물 및 치료제의 생물학적 활성을 평가, 비교 및 대조하는 것을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 지표 세포 또는 체액 또는 생체외 세포 중의 물질의 시험관내 투여로부터 유도되는 보정된 프로파일 데이타베이스를 사용하여 효능 및 독성을 포함하는 생체내 활성을 예측하고, 나아가 단기간의 생체내 물질 투여에서의 데이타로 본원에 기술된 대로 장기간 활성을 예측케하는 것을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 데이타베이스가 질병, 지리, 민족, 연령 및 건강 상태를 포함하는 인자에 따라 확인된 분리된 군에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트 및 기준선 프로파일 데이타 세트 중 1 이상을 포함하는 것인, 1 이상의 데이타베이스 및 그 용도에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 시간에 따른 피검체의 대응 데이타베이스, 개인적 건강 관리 프로그램을 포함하는 용도에 관한 것이다.
추가 실시태양은 세포 집단에 대한 물질의 영향의 시험관내 및 생체내 연구에서 얻은 보정된 프로파일 데이타를포함하는 보정된 프로파일 데이타 및 데이타베이스를 사용하여 임상 시험을 수행하는 방법 및 보정된 프로파일 데이타 및 전통적 의학 데이타를 사용하는 임상 연구 네트워크를 구축하는 방법을 포함한다.
도면의 간단한 설명
상기 발명의 특징은 첨부된 도면을 참고하는 것과 함께 하기 발명의 상세한 설명을 참고하여 더욱 손쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 분자 약리학 및 독성학으로 획득한 데이타로부터의 정보 흐름, 임상 시험 및 개별화 의약에 응용하기 위해 그 데이타를 사용하는 것을 도시한다.
도 2는 초기 선도물로부터 가장 유력한 약물 후보물의 선정에 이르는 신규 화합물들 중에서 약물을 발견하는 경로를 도시한다. 보정된 프로파일 데이타 세트를 전임상 단계에 나타냈을지라도, 유전자 발현 데이타는 도시한 어느 단계에서 획득 및 사용할 수 있다. IND는 연구 신약을 지칭하고, 규제 검토 중의 초기 단계를 지칭한다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시태양에 따라 후보물의 독성 및 효능을 신속히 평가하기 위한 보정된 프로파일 데이타 세트를 형성하기 위한 생체내 및 시험관내 프로토콜의 비교를 나타내는 도면이다
도 4는 본 발명의 실시태양에 따라서 유전자 발현 프로파일링을 전임상 및 임상 연구의 지침으로서 적용하는 것을 도시한다.
도 5는 자극 부재 및 자극 존재시의 프로파일 데이타를 얻기 위한 본 발명의 실시태양에 따른 방법을 도시한다.
도 6은 본 발명의 실시태양에 따라 다수의 피검체와 연관된 프로파일 데이타의 라이브러리를 생성하는 것을 도시한다.
도 7은 본 발명의 실시태양에 따른 프로파일 데이타 레코드의 구조를 설명하는 도면이다.
도 8은 도 7에 도시한 유형의 데이타 레코드용 데이타 도입 스크린 및 본 발명의 실시태양에 따라 데이타를 레코드를 편집할 수 있는 전형적 정황을 설명하는 도면이다.
도 9는 원래 또는 보정된 형태의 프로파일 데이타를 네트워크를 통해 원거리 접근되는 데이타베이스의 데이타를 사용하여 평가하는 본 발명의 실시태양을 도시한다.
도 10은 유전자 발현 프로파일링 (a)를 이용하는 임상 시험 2기의 개요를 도시한다. 오른쪽 패널 (b)는 동일한 정보를 4기 또는 판매 후 연구에 사용하여 이미 승인되어 시판되는 약물들의 효능을 비교하거나, 그러한 치료법의 마케팅을 안내하고; 적합한 화합물 군으로부터 개별 피검체 또는 집단을 위한 치료의 선택을 안내할 수 있음을 나타낸다.
도 11은 각 성분이 독특한 유전자좌에 상응하는 12개 성분으로 된 패널을 사용하여 전혈 시료의 세포 중의 RNA의 정량적 발현에 기초한 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타내는 막대 그래프 형태의 설명을 도시하는 막대 그래프이다. (a) 혈액 시료를 열사시킨 포도상구균으로 생체외 자극하고, 표시한대로 H7-TPCK, H9-UT-77 또는 H16-Dex에 더 노출한다. 기준 프로파일 데이타 세트는 열사시킨 포도상구균으로 생체외 (시험관내) 자극한 혈액 시료이다. (b) 혈액 시료를 리포폴리사카라이드 (LPS)로 생체외 자극하고, 이어서 표시한 대로 화합물 H7-TPCK, H9-UT-77 또는 H16-Dex에 더 노출시킨다.
도 12는 각 성분이 표시한 유전자 생성물을 코딩하는 유전자좌에 상응하는 9개의 성분으로 된 패널을 사용하여, 리포폴리사카라이드 (LPS)로 생체외 자극한 후 소염제 (메톡트렉세이트, 메클로페나메이트 및 메틸프레드니솔론)에 더 노출시킨 전혈에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 기준 프로파일 데이타 세트는 LPS 자극된 (다른 처리는 없는) 세포로부터 유도된 것이다.
도 13은 각 멤버가 유전자좌에 상응하는 것인 24 개의 멤버로 된 패널을 사용하여 세포의 생물학적 상태를 반영하는 두 가지 상이한 전혈 샘플 (a) 991116 및(b) 991028에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이고, 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 세포로부터 유도된 것이다. 3 가지 염증 유발제 (리포폴리사카라이드, 열사 포도상구균 및 파이토헤마글루티닌)에 6 시간 동안 노출시킨 세포에 대한 겸량화 데이타 세트를 각 시료에 대해 비교한다. (c)는 기준 프로파일 데이타 세트인 991028에 대하여 LPS로 자극한 991116을 직접 비교한 것을 나타내고, (d)는 비자극 991116과 991028을 직접 비교한 것을 나타낸다.
도 14는 각 성분이 유전자좌에 상응하는 것인 22개 성분으로 된 패널을 사용한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이고, 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 세포로부터 유도된 것이다. 전혈은 6 시간 동안 생체외에서 3 가지 염증 유발제 (리포폴리사카라이드, 열사 포도상구균 및 파이토헤마글루티닌)에 노출시키고, 이어서 단일 소염제 (메틸 프레드니솔론)로 처리하여 생물학적 상태가 상이한 세포 집단에 대한 단일 작용 물질의 효과의 유사점 및 차이점을 밝힌다.
도 15는 전혈에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이고, 여기서 첫번째 보정된 데이타 세트는 코르티코스테로이드 (덱사메타손)로 생체내 처리한 피검체 (피검체 2)에 관한 것이고, 두번째 데이타 세트는 생체내 처리에 앞서 동일 피검체의 혈액 시료를 생체외 (시험관내) 처리한 것에 관한 것이며, 세번째 데이타 세트는 덱사메타손으로 생체내 처리한 또다른 피검체에 관한 것 (피검체 1)이다. 데이타 세트는 동일 작용 물질의 생체내처리와 비교하여 혈액의 생체외 (시험관내) 처리의 재현가능성 및 예측가능성을 증명한다. 도면은 또한 개인간 변이를 반영하는 상이한 피검체로부터의 시료 간의 사소한 변이를 도시한다. 14개 성분으로 된 패널이 제공된다. 기준 프로파일 데이타 세트는 동족 피검체의 비처리 전혈로부터 유도된다.
도 16은 전혈에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수 y축을 갖는 막대 그래피이고, 여기서 1 개의 보정된 데이타 세트는 (a) 불활성 위약으로 3 일 동안 생체내 처리 및 활성 프레드니솔론으로 100 mg/일씩 3 일 동안 처리 (b)한, 2개의 피검체에 관한 것이다. 데이타 세트는 동일한 약물로 처리한 다른 피검체의 시료 간에 약간에 차이가 있음을 나타낸다. 데이타 세트는 동일 유전자좌에 걸친 반응의 유사성 뿐만 아니라 정량화가능한 개체간 변이를 암시하는 다른 좌에서의 정량적인 변이를 입증한다. 8개의 멤버로 된 패널이 제공된다. 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 전혈로부터 유도된다.
도 17은 각 멤버가 고유 유전자좌에 상응하는 것인 24개의 멤버로 된 패널 (예를 들면, 염증 패널)을 사용하여 19 일 이내에 단일 피검체로부터 취한 2 개의 시료에 대한 보정된 프리시전 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수 y축을 갖는 막대 그래프이다.
도 18 (a-e)는 혈액 시료를 취한 5개 피검체 각각에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프들이다. 각 혈액 시료는 피검체를 치료하는 최적 용량을 결정하기 위하여 4 시간 동안 생체외 (시험관내)에서 0.1 μM, 0.3 μM, 1 μM, 3 μM 및 5 μM의 상이한 농도의 염증제 파이토헤마글루티니 (PHA) 또는 치료제 (항염증제)에 노출시켰다. 6개의 유전자좌에 상응하는 6개 성분으로 된 패널이 사용되었다. 기준 프로파일 데이타 세트는 동족 공여체로부터 얻은 비처리 시료였다.
도 19는 24 개 성분으로 된 패널을 사용하여 상이한 생물학적 상태를 갖는 3 개의 상이한 피검체에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 프로파일 데이타 세트는 진단 시그너처 패널에 대한 기초를 제공하는 이들 상태에 따라서 변화성을 나타낸다. (a)는 비흡연자에 대한 기준에 대한 흡연자의 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타낸다. (b)는 만성 폐색성 폐질환이 없는 피검체의 기준에 대한 이 질환을 갖는 피검체의 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타낸다. 기준 프로파일 데이타 세트는 이들 상태에 대하여 "정상"인 피검체로부터 유도된다.
도 20은 개별 반응이 유사하게 처리한 군과 다를 수 있음을 설명한다. 단일 좌(GST-P)에 관하여 실험 코호트 (n=5 마리 동물)과 비교한 단일 동물의 반응이 제공된다. 기준 데이타 세트는 코호트 평균이다. 도면은 이 동물이 연구의 최초 2일간 일일 집단 평균과 현저히 다르지만, 아세트아미노펜 처리 후 시간이 경과함에따라 코호트 평균과 더욱 유사해짐을 보여준다.
도 21은 LPS, 또는 LPS 및 3 개의 소염 생약 (에키나세아, 아르니카 또는 시베리아 인삼) 중 1 종을 200 ㎍/ml 농도로 생체외 처리한 혈액 시료에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 24개의 성분으로 된 패널이 사용된다. 기준 프로파일 데이타 세트는 생약 처리가 없는LPS 자극 세포로부터 유도된다. 도면은 생물학적 효과가 1 이상의 활성이 합쳐진 것인 건강 보조 식품과 같은 복합 화합물의 전체 효과를 연구함에 있어서 보정된 프리시전 프로파일 사용의 효율성을 설명한다. 이 경우, 각 생약은 면역자극제로 소모되었으나, 설정된 프리시전 프로파일은 독특한 패턴이 면역자극 및 소염 효과 양자의 혼합을 나타내는 것임을 알려준다.
도 22는 LPS, 또는 LPS 및 메틸 프레드니솔론, 또는 LPS 및 아르니카로 생체외 처리한 혈액 시료에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 기준 프로파일 데이타 세트는 LPS 처리한 혈액 시료이다.
도 23은 22개 성분으로 된 패널을 사용하여 3 개의 상이한 농도의 LPS, 또는 LPS 및 아르니카로 처리한 THP-1 세포 시료에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트르 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 THP-1 세포이다. 도면은 보정된 프로파일에 걸쳐서 유전자 발현에 관한 농도 반응을 설명한다.
도 24는 8개 성분으로 된 패널을 사용하여 4 가지 상이한 시판되는 에키나세아 브랜드로 생체외 처리한 THP-1 세포 시료에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프로 설명하는 대수축을 갖는 막대 그래프이다. 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 THP-1 세포이다.
도 25는 보정된 프로파일을 사용하여 브랜드 또는 상이한 제제에 걸쳐서 상대적 효능을 비교하는 것을 설명한다. 지표 단핵 세포주 (THP-1)에 관하여 상이한제조원의 생약 제제에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트가 그래프로 도시되어 있고, 기준 프로파일 데이타 세트는 생약이 없는 THP-1 세포이다. (a) 250 (㎍/ml)의 3 가지 시판 생약 에키나세아 제제; (b) 상이한 농도 (250 ㎍/ml, 50 ㎍/ml 및 3-10 ㎍/ml)의 3 가지 생약 제제; (c) 250 ㎍/ml의 4 가지 시판 에키나세아 브랜드.
구체적인 실시태양에 대한 상세한 설명
본 설명 및 수반되는 특허청구범위에서 사용된, 하기 용어들은 문맥이 달리 요구하지 않는 한 표시한 의미를 가질 것이다:
"세포 컬렉션"은 1 이상의 구성원을 갖는 세포 세트이다.
"세포 집단"은 1 이상의 세포를 포함한다. 세포 집단은 생체내 또는 시험관내 배양물 중의 세포를 지칭할 수 있다. 시험관내 배양물은 기관 배양물 또는 세포 배양물 (세포 배양물은 진핵 또는 원핵 세포의 일차 또는 연속 세포 배양물일 수 있음)을 포함할 수 있다. 세포주는 예를 들면, 종양, 혈액 또는 혈액 분획으로부터 일차 배양물 또는 세포 시료, 또는 기관의 생검 체외이식편일 수 있거나, 또는 확립된 세포주 또는 미생물 균주일 수 있다.
단백질을 얻어지는 "피검체의 부위"는 세포 컬렉션 또는 세포 집단이 얻어지는 피검체의 동일한 부분일 수 있다 (그러나, 동일부분이어야 하는 것을 요하는 것은 아님). 세포 및 단백질은 모두 예를 들면 피검체의 혈액으로부터 얻을 수 있다. 별법으로, 예를 들면 세포는 혈액으로부터, 단백질은 조직의스크래핑(scraping)으로부터 얻을 수 있고, 또는 그 역도 가능하다. 유사하게, 단백질은 예를 들면 피검체의 소변으로부터 얻을 수 있는 반면, 세포는 예를 들면 혈액과 같이 다른 곳에서 얻을 수 있다.
유전자 "패널"은 2 이상의 구성원을 포함하는 유전자의 세트이다.
조성물을 투여할 피검체의 "표준" 상태는 피검체가 그 피검체가 질병에 걸렸을지라도 투여 전 피검체의 상태를 의미한다.
유전자 "발현"은 메신저 RNA 또는 메신저 RNA의 해독으로부터 생성된 단백질인 유전자 산물을 포함한다.
공통 유전자 패널에 기초한 "다수"의 데이타 세트는 동일 패널에 기초한 한가지 데이타 세트의 경우와 관련하여 통계적으로 유의한 결론을 도출해낼 수 있을 정도로 충분히 많은 데이타 세트 수이다.
피검체의 "생물학적 상태"는 관찰되는 적절한 부문에서의 피검체의 상태이고, 이러한 부문은 건강; 암, 외상, 노화, 감염, 조직 변성, 발육 단계, 신체적 적성, 비만을 포함하는 질병, 또는 기분과 같이 상태의 변화에 대해 모니터링될 수 있는 피검체의 모든 측면을 포함할 수 있다. 알 수 있는 바와 같이, 상태는 만성 또는 급성 또는 단순히 일시적일 수 있다. 게다가, 표적 생물학적 상태는 유기체 또는 세포 집단의 전반에 걸쳐서 나타날 수 있거나, 특정 기관 (예를 들면, 피부, 심장, 눈 또는 혈액)에 제한될 수 있다. "생물학적 상태"라는 용어는 "생리적 상태"를 포함한다.
임상 시험에서 피검체에 조성물 또는 위약 중 선택된 1 종의 "맹 투여"는 피검체가 투여되는 물질이 조성물인지 위약인지를 알지 못하는 프로토콜에 따라서 피검체에 조성물 또는 위약을 투여하는 것을 포함한다.
"유기체"는 미생물, 동물 및 식물을 포함하는 모든 살아있는 세포이다. 이러한 맥락에서 동물은 통상적으로 포유동물이나, 포유류 이외의 척추동물 (예를 들면, 제브라 피시), 또는 무척추동물 (예를 들면, 카에노르하브디티스 엘레간스(Caenorhabditis elegans))일 수 있다.
"작용 물질"은 조성물 또는 자극이다. "자극"은 예를 들면 계절적 정서 장애에 대한 자외선 A 또는 B, 또는 광선 치료, 또는 프소랄렌(psolaren)에 의한 건선 치료, 또는 봉입 방사성 시드 봉입에 대한 흑색종 치료, 또는 기타 방사선 노출 등을 포함할 수 있다. "조성물"은 화학 물질, 건강 보조 식품, 화합물의 배합물, 또는 복합 혼합물을 포함한다.
"임상 지표"는 세포 컬렉션 또는 유기체의 생리적 상태를 평가하는데 단독으로 또는 다른 데이타와 함께 사용되는 모든 생리적 데이타이다. 이 용어는 전임상 (preclinical) 지표를 포함한다.
"시그너처 패널 (signature panel)"은 데이타 세트의 각 멤버에 의해 부여되는 생물학적 상태에 관한 상대적으로 고수준의 정보에 따라서 선택되는 성분의 아군을 나타내는 모든 패널이다.
구성 요소 패널 중의 "개별 RNA 또는 단백질 성분"은 RNA 및 단백질 중 1 이상을 포함하고, 패널의 각 성분이 상이한 패널이다.
본 발명의 바람직한 실시태양은 생물학적 상태, 또는 생물학적 상태에 대한작용 물질의 효과를 기술하는 보정된 데이타 세트를 생성하는 것이다. 보정된 데이타 세트는 유전자 발현의 변이 (이러한 변이가 정보를 제공함)에 상응하는 값들의 세트를 나타낸다. 상기 접근법은 특정 상태와 연관하여 표적 세포에서의 모든 유전자 발현에 대한 포괄적인 분석을 요하지 않는다. 또, 어떠한 단일 유전자좌가 반드시 상당한 중요성을 갖는 것도 아니다. 대신에, 재현가능한 방식으로 특정 상태와 상관성이 있는 변이 패턴 (프로파일)을 찾는 것이다. 상관성에 대한 선행 지식이 없을 수 있고, 대신에 상관성은 합당한 크기 (예를 들면,100 개 이하 성분)의 성분 패널을 평가하고, 특정 상태에 대해 가장 많은 정보를 제공하는 좌가 선택될 수 있는 상이한 피검체 또는 동일 피검체의 유전자 발현 프로파일을 반복적으로 시험하는 것에 의해 확립할 수 있다. 패널 중의 정보를 제공하는 아군은 특정 상태에 대해 일관되게 변하는 것이 선택될 수 있고, 이 아군은 시그너처 패널이 될 수 있고, 시그너처 패널은 시그너처 프로파일을 발생시킨다.
본 발명의 다른 실시태양에서, 단일 시그너처 패널을 반영하는 것보다 더 많은 멤버를 갖는, 개체에 대한 모든 보정된 데이타 세트는 추가 시그너처 패널에 상응하는 보정된 프로파일에 대해 검토하고, 이에 의해 잠재적으로 유전자 세트에 대한 생물학적 상태의 작용 기전을 새롭게 통찰할 수 있다. 환경 변화 또는 노화의 결과로서 일어난 세포 중의 전사된 RNA의 변화에 대한 측정은 세포의 반응에 극히 민감한 측정이다. 세포 중의 전사된 RNA를 정량화하는 오늘날의 사용가능한 기술은 접근법의 민감성을 증대시킨다. 전사된 RNA 양의 변화 패턴에 관한 본 발명의 바람직한 실시태양은 상기 풍부한 정보에 초점을 맞추고 해석하는 방법을 제공한다.
상기 접근법과 반대로, 선행 기술에서 더 많이 주목한 것은 인간 게놈을 서열분석하고, 이를 코딩하는 모든 유전자를 확인하는 것에 관한 것이었다. 서열 데이타 양의 증가에 수반하여, 마이크로어레이(microarray)는 돌연변이에 대한 수 천개의 유전자 서열을 조사하는 방법을 제공한다. 마이크로어레이는 개체에서의 돌연변이를 확인하는 DNA 프로파일을 제공하는데 사용되고 있고, 이들 돌연변이는 상기 개체에서의 질병의 발달에 관한 예측과 연관될 수 있다. 트랜스크립토믹스(transcriptomics) 및 프로테오믹스(proteomics)는 근래 더욱더 관심이 집중되고 잇는 분야이다. 이들 연구는 살아있는 세포에 의해 생산되는 RNA 및 단백질 전체를 분석하는 것에 관한 것이다. 마이크로어레이는 상이한 인간 RNAs를 그들이 어떤 세포에 의해 발현되는지에 관해 분석하는 방법을 제공한다. 예를 들면, 다양한 유형의 암 세포에 의해 생산되는 mRNA를 검사하기 위한 국립 암 센터 (National Cancer Institute) 및 다른 곳에서 행해진 프로젝트는 1 이상의 암에서 활성인 50,000개의 유전자를 밝혔다. 이들 연구의 목적은 특정 단백질의 생성을 녹-아웃 또는 증강하는 것에 관한 신규 항암제를 확인하는 것이다 (Kathryn Brown, The Human Genome Business Today, Scientific American, July 2000, p.50; Julia Karow, The "Other" Genomes, Scientific American, July 2000, p.53; Ken Howard, "The Bioinformatics Gold Rush, Scientific American, July 2000, p.58; Carol Ezzell, Beyond the Human Genome, Scientific American, July 2000, p.64; 모두 본원에 삽입됨). 건강시 및 질병시 유전자의 기능적 상호관계와 개체의 유전변이와의, 상관 관계를 찾으려는 많은 노력이 단일 뉴클레오티드 다형 컨소시엄 및 인간 에피게놈(Epigenome) 컨소시엄을 포함한 다양한 컨소시엄에서 수행되고 있다 (Beck et al., Nature BioTechnology 17 (1999) p 1144). 에피게놈 컨소시엄은 500 개의 상이한 인간 조직에서 건강한 개체 및 병든 개체 양자로부터의 게놈 단편 세트를 분석할 계획을 세웠다 (Bioworld International: 1999년 12월 22일). 이러한 접근법은 특정 상태와 연관된 유전자의 절대적 발현과 그러한 상태와의 상관관계를 찾는다. 삭감법, 하우스키핑 (housekeeping) 유전자의 양 측정, 또는 단일 유전자 발현 시스템의 표적화에 의해 유전자 발현을 절대적 양으로 측정하려는 선행 기술의 예로는 미국 특허 제5,643,765호, 동 제5,811,231호, 동 제5,846,720호, 동 제5,866,330호, 동 제5,968,784호, 동 제5,994,076호, WO 제97/41261호, WO 제98/24935호, WO 제99/11822호, WO 제99/44063호, WO 제99/46403호, WO 제99/57130호, WO 제00/22172호 및 WO 제00/11208호가 있다.
본 발명자들은 시료와 기준선과의 편차 정도 (예를 들면, 상태를 갖는 피검체와 그 상태가 없는 피검체 간의 편차 정도)에 의해 정보를 제공하는 유전자 발현의 재현가능한 변이 패턴을 확인하는 것에 의해 상기에 대한 이색적인 신규한 접근법을 취하였다. 변이는 전통적 성질의 (인간에 대한) 임상 지표와 같은 다른 비유전적 지표와 상관관계가 있을 수 있으나, 그 자체로서 원인이 되는 것이 요구되지는 않는다. 따라서, 특정 환경 하의 세포에서의 유전자좌에 의해 생성되는 유전자 발현 산물 (예를 들면, RNA 전사물)의 양을 측정하고, 이어서 제1 프로파일 데이타 세트의 값으로 저장한다. 이 값은 제2 값 (기준 프로파일 데이타 세트)에 대하여보정되어 보정된 프로파일 데이타 세트의 멤버를 제공한다. 특정 기준 데이타 세트에 의존하여 보정된 데이타 세트를 생성하는, 프로파일 데이타 세트에 기록된 값은 전세계 어디서든지 측정한 보정된 프로파일 데이타 세트 또는 프로파일 데이타 세트 형태의 모든 신규 데이타를 보정된 프로파일 데이타 세트 및 기준 데이타 세트를 포함하는 기술적 레코드 문서와 직접 비교할 수 있게 함으로서 프로파일 저장 라이브러리를 확장시키고, 특정 생물학적 상태 또는 작용 물질에 대한 예측 또는 진단 데이타를 제공할 수 있도록 전세계 네트워크를 통해 접근할 수 있는 데이타베이스에 저장될 수 있는 임의의 또는 모든 기술적 레코드의 일부가 된다.
본 발명자들은 (a) 표적 생리적 상태 범위에 대하여 개별적으로 또는 혼합하여 처방될 수 있는 천연 또는 합성 조성물 또는 자극의 측정, (b) 개체 또는 개체군 대한 조성물 또는 조성물의 혼합물의 독성학적 효능 및 투여량 효과의 예측, (c) 단일 처리로 투여되는 두 종의 상이한 약물이 어떻게 상호작용하여 상승적, 부가적, 음성적, 또는 중성적 독성 활성을 검출할 수 있는 것인지에 대한 결정, (d) 질환이 있음을 알려주는 정보를 제공하는 프로파일 데이타 세트에 따라서 피검체를 사전 선택하기 위한 새로운 기준을 제공하고 임상 시험 1기 또는 2기를 수행하기 전에 이들 환자에 대한 예비적 투여량 연구를 수행함으로써 전임상적 및 임상적 시험의 수행 (유전자 발현 프로파일은 임상 시험 3기의 비용을 감소시키기 위해서 사용될 수 있고, 또한 임상 시험 3기 이후에 사용될 수 있음) (e) 증명된 약물의 표지화, (f) 특이한 생리 현상에 관한 특정 환자를 위한 한 부류의 투약 중에서 적합한 투약의 선택; (g) 증상의 출현에 선행할 수 있는 의약학적 상태 또는 감염의예후의 진단 또는 결정 또는 별법으로 치료제의 투여와 관련된 부작용의 진단, (h) 환자의 건강 상태 유지, 및 (i) 상이한 배치의 약물 또는 약물 혼합물에 대한 품질 관리를 포함하는 응용에서 예를 들어 피검체의 샘플 중의 전사된 RNA를 정량적으로 측정함으로써 정량적 유전자 발현이 측정된 유전자좌에 해당하는 구성 요소의 선택된 패널을 사용하는 것을 예시한다. .
피검체
본원의 방법은 스펙트럼 한쪽 끝으로는 박테리아와 같은 원핵생물 또는 단세포 진핵 생물을 포함하는 진핵 생물을, 다른쪽 끝으로는 사람을 포함하고, 또한 식물을 포함하여 그양 끝 사이의 모든 것들을 포함하는 모든 생물체를 포함하는 피검체에 적용될 수 있다. 도면은 사람 및 포유동물로부터 얻은 보정된 프로파일 데이타 세트에 관한 것이다. 그럼에도 불구하고, 본원에 개시된 방법은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 부당한 실험을 할 필요 없이 다른 생물체의 세포에 적용될 수 있는데, 이는 모든 세포가 RNA를 전사하고 또한 모든 종류의 세포로부터 RNA를 추출하는 방법이 당업계에 알려져 있기 때문이다.
조직 샘플은 단세포 또는 다세포 또는 세포의 단편을 포함할 수 있다. 체액은 혈액, 소변, 척수액, 림프, 점액 분비물, 헤모림프 또는 당업계에서 피검체에 대해 알려진 다른 어떤한 체액이라도 포함한다. 동물 피검체의 경우, 조직 또는 체액 샘플은 천자 흡인 생검, 세척 샘플, 찰과물 및 수술 절개 또는 당업계에서 알려진 다른 방법에 의해 얻을 수 있다.
패널
패널 중의 구성 요소를 선택하는 단계는 특정 생물학적 상태에 따라 직접적으로 또는 간접적으로 변화하는 RNA 또는 단백질 또는 RNA 세트 또는 단백질 세트에 관한 공개적으로 얻을 수 있는 의학 문헌을 조사하는 것을 포함한다. 100개 이하의 구성 요소를 포함하는 패널을 선택할 수 있다. 시험하는 상태에 따라서는, 매우 작은 서브세트의 패널 구성 요소가 정보를 제공할 수 있다. 유전자 패널의 멤버 자격을 결정함에 있어서, 패널을 남김없이 선택할 필요는 없다. 그보다는 표적 생리적 또는 생물학적 상태에 관해 일관되게 구별되는 발현 프로파일을 패널로부터 얻는 것이 바람직하다. 더욱이, 패널은 생물학적 효과에 직접적으로 반응하는 세포에서의 예상 유전자 발현 프로파일에 따라서 선택될 필요도 없다. 예를 들어, 간 대사 과정에 관련된 유전자 발현은 혈액 샘플 중에서 분석될 수 있다. 도 20 및 22는 간 대사과정에 관하여 표지를 사용한 생약으로 처리된 전혈의 보정된 프로파일을 제공한다.
패널 중의 구성 요소의 수는 다양할 수 있다. 하기에서 기술된 실시예에 따르면, 발현 수준을 평가하기 위해 24개 이하의 유전자로 된 패널을 선택한다. 패널은 100개 정도의 많은 구성 요소를 가질 수도 있지만, 특정 패널은 24개 이하의 구성 요소를 가지는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 12개 이하의 구성 요소를 가지는 것이 바람직하다. 예를 들어, 큰 패널로부터 유래되기는 하지만, 구별하기에 충분한 정보를 제공하는 8개 이하의 유전자로 된 서브세트를 사용하였다. 발현이 모니터링되는 패널의 구성 요소 수는 상황에 따라 폭넓게 변화할 수 있다. 예를 들어, 도 1은 시험관내 세포 배양물 및 동물 독성학적 연구로부터의 데이타 획득을 기술하고 있으며, 이는 약 25 내지 100개 또는 그 이상의 유전자의 발현을 포함한다. 반면, 표지 또는 대용 표지의 선택에는 임상 연구에서 얻어지는 샘플로부터 예를 들어 3개 내지 100개의 유전자, 바람직하게는 5 내지 50 개 또는 5개 또는 25개의 유전자가 분석되는 것을 포함한다. 이 방식으로 유전적 소인, 치료제에 대한 반응, 염증 질환, 또는 감염 등과 같은 의료 상태에 대한 예측적 가치를 갖는 표지 또는 대용 표지를 확인할 수 있으며, 상관 관계를 세밀하여지기 위해 축적적으로 더 큰 개체군을 얻을 수 있다. 이후 적은 부피의 혈액 샘플을 사용하여 개별적 피검체에 대해 건강 프로파일을 생성할 수 있다. 혈액 샘플을 많은 의료 상태의 표지 또는 대용 표지를 포함하여, 약 100-500개 유전자의 발현 프로파일 데이타에 대해 분석할 수 있다 (도 1: 오른쪽 패널). 다양한 크기의 패널을 필요한 만큼사용할 수 있고, 방법적인 면에서 후속 정밀화는 15개 또는 12개 유전자로 된 큰 패널 또는 6, 5, 4, 3, 또는 2개의 유전자로 된 작은 패널을 갖는 서브세트의 선택에 이르게 할 수 있다.
시그니처 보정된 프로파일 ("핑거프린트(fingerprint)"라고도 함)을 제공하는 많은 정보를 제공하는 소수의 구성 요소를 갖는 시그니처 패널에 의해 어떠한 단일 생물학적 상태도 기술될 수 있음이 예상된다. 많은 정보를 제공하는 좌의 존재는 수개의 첨부된 도면에 의해 입증된다. 예를 들어, 도 11(a) Il-2, Il-4 및 Il-5는 많은 정보를 제공하는 것으로 나타났다. 도 21의 많은 정보를 제공하는 구성 요소는 인터루킨을 포함한다. 시그니처 패널은 특정 생물학적 상태 또는 특정 약물의 생물학적 상태에 대한 효과를 기술하는 표준으로 사용되기에 충분히 강력한시그니처 프로파일 또는 핑거프린트를 제공할 수 있다.
시그니처 패널을 예시할 목적으로, 특정 생물학적 상태에 관해 정보를 제공하는 염증 측정을 위한 패널의 구성 요소가 제공되었다. 예를 들어, 도 18(a)-(e)의 6개의 구성 요소 Il-1a, Il-6, Il-8, Il-18, GMCSF 및 IFN-g를 갖는 염증에 대한 패널을 다양한 농도의 약물에 대한 5개의 피검체의 반응을 측정하기 위해 사용하였다. 이 구성 요소의 군은 도 19a 및 19b에 나타낸 것과 같은 염증 관련 유전자좌의 큰 패널(염증 패널은 Il-1a, Il-b, Il-2, Il-3, Il-4, Il-6, Il-7, Il-8, Il-10, Il-12p40, Il-15, Il-18, GM-CSF, Ifn-gamma, TGF-b, cox-2, ICE, MMP-9, ICAM, TNF-a 및 TNF-b를 포함함)의 서브세트이다. 구성 요소의 서브세트는 생물학적 상태와 관련하여 찾아낸 정보를 기준으로 선택되었다.
본 발명의 실시태양은 개별적으로 또는 함께 사용될 수 있는 4종의 상이한 패널의 예를 제공한다. 이들 패널은 염증 패널 (TNF-a, Il-1b, ICAM, Il-8, Il-10, Il-12p40, ICE, cox-2, cox-1 및 mmp-3), 세포 성장 및 분화 패널 (c-fos, c-jun 및 STAT3), 독성 패널(SOD-1, TACE, GR, HSP70, GST, c-fos, c-jun, INOS) 및 간 대사과정 패널(INOS, cyp-a 및 u-pa)이다. 다른 패널은 피부 반응 또는 전립선암 또는 내피/심혈관 반응 패널 또는 세포 성장 또는 분화 또는 간 대사과정 패널을 포함한다. 비록 예로 주어졌지만, 상기 패널은 제한적인 것으로 의도되지 않는다.
유전자 발현
샘플 중의 특정 RNA의 양을 측정하기 위해, 당업계에서 알려진 방법을 사용하여 패널의 구성 요소에 관하여 샘플로부터 전사된 RNA를 추출하고 정량하였다. RNA를 조직, 체액 또는 피검체 개체군이 성장할 수 있는 배양 배지와 같은 샘플로부터 추출한다. 예를 들어, 세포를 용균하고, DNAse 반응을 수행하기 위한 적합한 용액 중에 RNA를 용리할 수 있다. 이후, 첫번째 가닥 합성을 역전사 효소를 사용하여 수행할 수 있다. 이후, 유전자 증폭, 보다 구체적으로는 정량적 PCR 분석을 수행하고, 목적하는 크기의 유전자를 18S rRNA (Hirayama et al., Blood 92, 1998:46-52)와 같은 표지에 대해 보정한다. 샘플을 다수의 복제판, 예를 들어 4개의 복제판(replicate) 중에서 측정한다. mRNA의 상대적인 정량화를 사이즈 마커(size marker)와 목적하는 유전자 사이의 쓰레스홀드(threshold) 사이클 차이로 결정한다. 본 발명의 실시태양에서, 정량적 PCR은 증폭, 리포팅 물질 및 PE 바이오시스템즈(Biosystems)(캘리포니아주 포스터 시티 소재)로부터 상업적으로 공급되는 것들과 같은 기구를 사용하여 수행한다. 표적 전사체 증폭의 정해진 효율이 주어졌을 때, 증폭된 표적 주형으로부터 시그날이 감지될 수 있는 포인트(예를 들어, 사이클 횟수)는 측정된 샘플 내의 특정 메시지 전사체의 양과 직접적으로 관련될 것이다. 유사하게, 형광, 효소 활성, 분 당 붕해, 흡광도 등과 같은 다른 정량화할 수 있는 시그날도 표적 주형의 기지 농도에 관련시키거나(예를 들어 참조 표준 곡선) 또는 제한된 분산도로 표준치로 정규화할 때 미지의 샘플 중의 표적 주형의 수를 정량화하는 데 사용할 수 있다.
증폭 방법에 제한되지는 않지만, 정량적 유전자 발현 기술은 표적 전사체의 증폭을 사용할 수 있다. 별법으로 또는 표적 전사체의 증폭과 함께, 리포터 시그날의 증폭 또한 사용될 수 있다. 표적 주형의 증폭은 등온 유전자 증폭 전략에 의해, 또는 PCR과 같은 열 사이클링에 의한 유전자 증폭에 의해 달성될 수 있다. 증폭된 표적 또는 리포터와 출발 주형의 농도 사이의 한정할 수 있고 재현가능한 상관 관계를 얻는 것이 바람직하다.
예를 들어 미시유체학을 사용한 당업계의 기술 및 고도로 민감한 표지가 단세포 또는 용해된 세포로부터 직접 RNA를 정량할 수 있게 할 것이라는 것이 예측된다. 이는 표지의 증폭에 의존할 것이나 전사체 자체의 증폭을 요구하지 않을 것이다. 특정 좌에 대해 측정된 전사체의 양은 특정 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 데이타 포인트 또는 멤버이다.
본 발명의 실시태양에 따르면, 제1 프로파일 데이타 세트는 샘플로부터 유래하고, 제1 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 유전자좌로부터 전사된 RNA의 양의 정량적 측정이고, 유전자좌는 구성 요소들의 패널의 한 구성 요소이다. 제1 프로파일 데이타 세트는 유전자좌에 상응하는 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정으로부터 유래할 수 있다. 본원에서 제공된 도면은 RNA에 관한 것이다. 그러나, 이 방법은 단백질을 사용하여 적용할 수 있고, 여기서는 세포 내의 독특한 단백질 양을 측정하는데 민감한 정량 기술이 이용될 수 있다.
기준 프로파일 데이타 세트
단일 개체 및 큰 개체 그룹으로부터 얻은 샘플의 분석은 특정 패널 또는 일련의 패널에 관련된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리를 제공한다. 이들 프로파일 데이타 세트는 기준 프로파일 데이타 세트로서 사용하기 위해 라이브러리에 기록되어 저장될 수 있다. "기준"이란 용어가 암시하는 바와 같이, 저장된 기준 프로파일 데이타는 생물학적 상태 또는 약물에 대한 정보를 주는 보정된 프로파일 데이타 세트를 제공하기 위한 비교물로서 사용될 수 있다. 많은 기준 프로파일 데이타 세트가 라이브러리에 저장될 것이며 많은 앞뒤 참조 방식으로 분류될 것이라는 것이 예상된다. 한 가지 형태의 분류는 데이타가 유래된 패널의 특징에 의존할 것이다. 다른 유형의 분류는 특정 생물학적 상태의 이용일 것이다. 생물학적 상태란 개념은 세포 또는 세포 집단이 어느 한 시점에서 놓이는 상태를 포함한다. 이 상태는 샘플의 배열, 피검체의 성별 또는 다른 식별 인자를 반영할 것이다. 식별인자 중 일부는 중첩할 것이다. 또한 단일 피검체 또는 특정 임상 시험에 관련된 레코드에 관해 라이브러리에 접근할 수 있다. 기준 프로파일 데이타 세트의 분류는 특정 피검체, 의학적 상태, 특정 작용 물질 등에 관한 의학 정보에 관한 주석을 추가할 수 있다.
보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하기 위한 기준 프로파일 데이타 세트의 선택은 평가, 모니터링 또는 예측된 생물학적 상태와 아울러 보정된 패널의 의도된 용도, 예를 들어 약물 개발, 품질 관리 또는 다른 용도를 모니터링하는 것에 관한 용도와 관련있다. 다양한 시점, 자극, 약물 또는 복합물에 대한 노출에서 제1 프로파일 데이타 세트를 얻어낸 것과 동일한 피검체 또는 상이한 피검체로부터의 기준 프로파일 데이타 세트에 접근하는 것이 바람직하거나, 또는 기준 프로파일 데이타는 유사 또는 상이한 집단으로부터 유래할 수 있다.
프로파일 데이타 세트는 제1 데이타 세트를 얻어낸 것과 동일한 피검체로부터 발생할 수 있으며, 이 경우 샘플은 다른 또는 동일 시점에서, 상이하거나 또는 유사한 부위에서 또는 상이하거나 또는 유사한 생리적 상태에서 채취된다. 예를 들면, 도 5는 자극을 주기 전 또는 자극을 준 후 샘플이 채취되는 프로토콜을 제공한다. 자극되지 않은 샘플로부터 얻은 프로파일 데이타 세트는 자극을 준 후 채취된 샘플에 대한 기준 프로파일 데이타 세트로 사용될 수 있다. 또한 기준 데이타 세트는 일정한 한정적인 특징 또는 생물학적 상태를 갖는 피검체 집단의 프로파일 데이타 세트를 포함하는 라이브러리로부터 유래할 수 있다. 또한 기준 프로파일 데이타 세트는 시험관내 세포 배양물과 관련된 일부 생체외 또는 생체내 성질에 상응한다. 생성된 보정된 프로파일 데이타 세트는 이후 데이타베이스 또는 라이브러리에 기준 프로파일 데이타 베이스 및 임의로는 제1 프로파일 데이타 세트(비록 제1 프로파일 데이타 세트가 일반적으로는 적합한 분류 기준 하에서 기준 프로파일 데이타 세트로 삽입되지만)와 함께 또는 별도 레코드로 저장된다 (도 6).
또한 선택된 기준 프로파일 데이타 세트는 효능, 독성 등의 면에서 제조 로트를 평가하는 표준으로 사용될 수 있다. 치료제 효과가 측정되는 경우, 기준 데이타 세트는 작용 물질의 투여 전에 획득된 유전자 발현 프로파일에 상응할 수 있다. 새로 제조된 제품의 품질 관리가 측정되는 경우, 기준 데이타 세트는 그 제품에 대한 절대적 표준에 상응할 것이다. 그러나, 적당한 정규화 기술이 사용될 수도 있다. 예를 들어, 평균 기준 프로파일 데이타 세트는 자연 성장 생약 건강 보조 식품의 신뢰할 수 있는 자료로부터 얻었으며, 배포하기 위해 제조된 많은 화합물에서 일관성 또는 일관성 결여를 입증하기 위해 시간 경과에 따라서 상이한 로트에 대해 비교한다.
보정된 데이타
보정된 프로파일 데이타 세트는 패널 중의 주어진 유전자좌에 대해 제1 프로파일 데이타 세트 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 상응하는 몇가지 함수로 기술될 수 있다. 예를 들어, 보정된 프로파일 데이타 세트는 일정 면에서 샘플과 상이한 세포 중의 동일 패널 구성 요소에 대한 전사된 RNA 양(기준 프로파일 데이타 세트)에 대한 치료적 처리와 같은 간섭을 포함하는 환경에서 또는 특정 시점에서 세포 샘플 중의 패널 구성 요소에 대한 전사된 RNA의 양(제1 프로파일 데이타 세트)의 비를 계산함으로써 끌어낼 수 있다 (도 5 및 6). 본 출원의 발명자들은 보정된 프로파일 데이타 세트가 반복적으로 시험된 샘플 중에서 재현될 수 있다는 것을 발견하였다 (도 17). 또한 피검체로부터의 샘플을 생체외에서 화합물에 노출시켰을 때 얻은 보정된 프로파일 데이타 세트는 생체내에서 샘플에 노출된 샘플로부터의 보정된 프로파일 데이타에 필적한다는 것을 발견하였다 (도 14 및 도 16 (a), (b)). 또한 본원 발명자들은 작용 물질로 처리된 지표 세포주는 생체내 또는 생체외 세포 집단으로부터 얻은 것에 필적하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 제공할 수 있다는 것도 발견하였다 (도 15), 더욱이, 피검체로부터의 샘플을 지표 세포에 투여하는 것은 피검체의 건강, 질환 상태, 치료적 간섭, 노화 또는 환경적 자극 또는 독소에의 노출을 포함하는 피검체의 생물학적 상태에 관한 정보를 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 제공할 수 있다 (도 25).
보정된 프로파일 데이타 세트의 바람직한 용도는 피검체의 생물학적 상태를 평가하는 것이다. 이는 임상적 질환의 진단 또는 예후를 위한 것일 수 있다. 건강 상태 또는 별법으로는 연령, 또는 체중 성태 또는 개개의 피검체가 처해 있다고 발견되는 상태를 기술하는 보정된 데이타 세트를 획득하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 생물학적 상태는 육체 활동, 컨디셔닝 또는 운동, 정신 상태, 투약, 음식물 또는 지형, 또는 방사선 또는 환경 오염 또는 감염원, 생물학적 또는 환경적 독소에의 노출과 같은 환경적 요인과 관련있을 수 있다. 건강 또는 역으로 임상 질환을 평가하는 경우에는, 주기적인 또는 규칙적인 프로파일 비교에 의해 건강 상태의 변화를 모니터링하는 데 보정된 프로파일 데이타 세트를 사용할 수 있다. 질환은 염증, 자가면역 질환, 퇴행성 질환, 알러지, 혈관 질환, 허혈, 발육 이상, 호로몬 상태 및 감염성 질환을 포함하는 아마도 복수 유전자가 관여하는 복잡한 질환과정일 수 있다. 임상 질환은 추가로 관절염, 천식, 다발성 경화증 및 폐경기 변화를 포함할 수 있다. 생물학적 상태는 호흡기, 혈관계, 신경계, 대사계, 비뇨계, 생식계, 구조 또는 면역계 또는 다른 대사 상태를 포함하여 피검체 시스템에 영향을 줄 수 있다. 생물학적 상태의 상기 예는 예증으로서 주어진 것이며, 제한하려는 의도는 없다.
유사하게, 보정된 프로파일 데이타 세트는 감염원을 확인하거나, 감염 지속 기간, 노출 정도를 평가하거나, 치료적 결정을 내리기 위한 목적으로 감염원에 대한 숙주 반응을 측정하거나, 모니터링하거나 또는 예측하는 데 사용될 수 있다.
작용 물질 활성의 평가는 일련의 보정된 프로파일을 요구할 수 있다. 단일화합물 또는 건강 보조 식품 또는 생약과 같은 복잡한 화합물일 수 있는 작용 물질의 생물학적 활성을 기술하는 데 보정된 프로파일 데이타 세트를 사용할 수 있다는 것이 본원에서 밝혀졌다. 작용 물질은 지표 세포, 생체외 세포 집단 또는 생체내 투여를 사용하여 분석될 수 있다. 이들 분석은 상이한 생물학적 상태에 대한 일련의 시그니처 패널 또는 확대된 패널에 의존할 수 있다. 이후, 결과적인 보정된 프로파일은 시험관내 연구로부터 생체내 활성을 비슷하게 추론하는 데 사용될 수 있다. 독성 및 작용 기전에 대한 통찰이 보정된 프로파일 데이타 세트로부터 또한 추론될 수 있다. 예를 들어, 생약 에키나세아(Echinacea)는 체계적으로 측정된 바 없지만, 면역자극 및 소염 성질 양쪽 모두를 가지는 것으로 생각된다. 본 발명자들은 이들 및 다른 생약의 생물학적 활성을 연구하기 위한 체계적인 접근법을 제공한다. 본 발명자들은 작용 물질로 지표 세포주 THP-1 또는 말초혈관 세포를 처리한 효과를 치리되지 않은 세포와 비교하여 생약의 주장되는 면역자극 성질을 조사하였다. 처리되지 않은 세포는 LPS 자극된 처리되지 않은 세포를 포함한다. 처리되지 않은 세포는 기준 프로파일 데이타 세트와 화합물에 의한 실험 처리 사이의 유전자 발현의 차이를 측정하는 데 사용되었다. 기준 프로파일 데이타 세트는 단일 샘플 또는 일련의 실험으로부터의 평균값을 포함한다. 이후 생성된 보정된 프로파일 데이타 세트는 특정 생약에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리 또는(및) 상이한 약물 또는 상태와 연관된 라이브러리와 비교될 수 있다.
종전에 기술되지 않은 약물에 대해 얻은 정보로부터, 임의로는 동일한 약물의 다른 배치를 시험하기 위한 절대적 표준으로 작용하는 시그니처 프로파일과 함께 유도할 수 있다.
보정된 프로파일 데이타 세트의 계산 및 계산에 관한 보조 기구
기준 및 프로파일 데이타 세트에 관한 함수는 바람직한 실시태양에서, 대수로 표시되는 비율이다. 보정된 프로파일 데이타 세트는 스프레드시트로 표시되거나 또는 도표로, 예를 들어 표 형태로 제시될 수 있지만, 또한 3차원 표현 방식으로 표현될 수 있다. 바람직하게는, 구성 요소는 x-축에 나타내고고, 대수 스케일은 y-축에 있다. 보정된 데이타 세트의 멤버는 기준값에 대한 유전자 발현의 상대적인 증가를 나타내는 (+) 값 또는 기준값에 대한 유전자 발현의 상대적인 감소를 나타내는 (-) 값으로 나타낼 수 있다.
보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 유사한 상태의의 피검체로부터 얻은 유사한 샘플에 관해 일정 범위 내에서 재현가능할 수 있어야 한다. 예를 들어, 보정된 프로파일 데이타 세트는 유사한 상태의의 피검체로부터 얻은 유사한 샘플에 관해 한자리수 범위 내에서 재현될 수 있다. 보다 구체적으로, 멤버는 50%의 범위 내에서, 보다 구체적으로는 20%의 범위 내에서 재현될 수 있다. 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 이것이 합계 D(여기서, D= F(1.1)-F(.9)이고, F는 이차 함수) 이상으로 다른 값을 갖는다면 생물학적 중요성을 갖는다.
패널에서 조사된 복수의 유전자좌로부터 유전자 발현이 증가, 감소 및 불변하는 패턴은 생물학적 상태, 작용 물질 처리의 생물학적 효능 또는 집단의 비교에 관한 정보를 제공하는 보정된 프로파일 세트를 제공하기 위해 사용되며, 또한 생물학적 상태에 관해 진단적 또는 예후적인 다른 임상 지시제들과 함께 사용되는 약물시험을 위한 가능한 후보를 동정하기 위해 사용될 수 있거나, 또는 제조, 시험 및 마케팅을 통한 제약학적 또는 건강보조식품의 개발을 유도하는 데 사용될 수 있다.
정량적 유전자 발현으로부터 얻은 수치적 데이타 및 기준 프로파일 데이타 세트에 상대적인 보정된 유전자 발현으로부터의 수치 데이타는 데이타베이스 또는 디지탈 저장 매체에 대해 저장될 수 있으며, 환자 건강 보호의 유지를 포함하는 목적을 위해서나 또는 임상 시험을 수행하기 위해서나 또는 약물의 특성 분석을 위해 검색될 수 있다. 멀리 떨어져 있는 지리적 위치로부터 수집하고 또한 자료를 통합하기 위해서, 데이타는 예를 들어, 월드 와이드 웹(World Wide Web), 이 메일, 또는 인터넷 접근 사이트를 통해 또는 하드 카피에 의해 네트워크로 전달될 수 있다 (도 8).
바람직한 실시태양에서, 기술적인 레코드 단일 또는 복수의 데이타베이스에 저장되고, 여기서 저장된 데이타는 기준 프로파일 데이타 세트 사용에 의한 변형을 거치기 전의 원래 유전자 발현 데이타 (제1 프로파일 데이타 세트)와 아울러 예를 들어, 기준 프로파일 데이타 세트가 특정 기호 패널로부터 유래한 것인지에 관한 주석 및 데이타의 해석 및 사용을 용이하게 하는 다른 모든 주석을 포함하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하기 위해 사용되는 기준 프로파일 데이타 세트의 레코드를 포함한다.
데이타가 보편적인 형식이므로, 데이타 처리는 컴퓨터로 쉽게 행해질 수 있다. 임의로는 보정된 데이타 세트의 도표적 표시에 상응하는 출력을 제공하기 위해 데이타는 체계화된다. 예를 들어, 하나 이상의 RNA 또는 단백질인 피검체로부터 유래한 개별 샘플은 Pi로 표시될 수 있다. 제1 프로파일 데이타 세트는 Mj로 이루어지고, Mj는 별개의 RNA 또는 단백질 구성 요소의 정량적 측정이다. 레코드 Ri는 M 및 P의 비이고, 피검체에 대한 추가의 데이타, 예를 들어 연령대, 음식, 민족, 성별, 지리학적 위치, 건강 질환, 정신적 질환, 투약, 육체 활동, 체중 및 환경 노출에 관련된 피검체에 관한 추가의 데이타로 주석을 달 수 있다. 더욱이, 데이타 처리는 현재는 보정된 프로파일 데이타 세트를 확보하고 있지 않은 추가의 의학 데이타를 포함할 수 있는 제 2 데이타베이스로부터 데이타에 접근하는 것을 추가로 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 데이타에의 접근은 컴퓨터 네트워크에 의할 수 있다.
상기에서 기술된 컴퓨터 상의 데이타 저장은 사용자에 의해 접근될 수 있는 형태의 정보를 제공할 수 있다. 따라서, 사용자는 정보를 다운로딩하는 것을 포함하여 제2의 접근 사이트에 정보를 로딩 수 있다. 그러나, 그 안에 포함된 의학 레코드를 보호하기 위해, 패스워드 또는 다른 보안 장치를 가진 사용자에 한해 제한될 수 있다. 본 발명의 이 실시태양의 특징은 레코드가 생물학적 정보의 일부가 되도록 사용자가 새로운 또는 주석을 달은 레코드를 부가할 수 있는 능력이다.
약품과 같은 제품에 관계되는 보정된 프로파일 데이타 세트의 도표적 제시는 보정된 프로파일, 보다 구체적으로는 시그니처 프로파일을 사용하여 제품을 표준화하는 기회를 제공한다. 프로파일은 약품 판매를 촉진하기 위한 특징으로 사용될 수 있다.
또한 본 발명의 다양한 실시태양은 컴퓨터 시스템을 보유한 사용자를 위한 컴퓨터 프로그램 제품으로 설치될 수 있다. 제품은 제1 프로파일 데이타 세트를 이끌어 내기 위한 프로그램 코드 및 보정된 프로파일을 생성하기 위한 프로그램 코드를 포함할 수 있다. 이러한 설치는 컴퓨터 판독성 매체 (예를 들어, 디스켓, CD-ROM, ROM, 또는 고정 디스켓)과 같은 유형의 매체 중 하나에 고정된 일련의 컴퓨터 명령어, 또는 모뎀 또는 매체를 통해 네트워크에 연결되는 통신 어댑터와 같은 다른 인터페이스 장치에 의해 컴퓨터 시스템으로 전송될 수 있다. 매체는 유형의 매체 (예를 들어, 광학적 또는 아날로그 통신선) 또는 무선 기술에 의해 설치된 매체 (예를 들어, 마이크로파, 적외선 또는 다른 전송 기술) 중 하나일 수 있다. 일련의 컴퓨터 명령어는 바람직하게는 본원에서 시스템에 대해 앞서 기술된 기능성의 전부 또는 일부를 구현한다. 당업계에서 숙련된 기술을 가진 자는 이러한 컴퓨터 명령어가 많은 컴퓨터 구조 또는 오퍼레이팅 시스템을 보유한 사용자를 위해 다수의 프로그래밍 언어로 쓰여질 수 있다는 것을 이해해야 한다. 더욱이, 이러한 명령어는 반도체, 자기, 광학 또는 다른 메모리 장치와 같은 모든 메모리 장치에도 저장될 수 있으며, 또한 광학적, 적외선, 마이크로파, 또는 다른 전송 기술과 같은 모든 통신 기술을 사용하여 전송될 수 있다. 이러한 컴퓨터 프로그램 제품은 인쇄된 또는 전자적 참고 자료(예를 들어, 수축 랩 소프트웨어)를 수반하는 떼어 낼 수 있는 매체로 분포될 수 있으며, 네트워크 상의 서버 또는 전자 게시판으로부터 배포될 수 있다(예를 들어, 인터넷 또는 월드 와이드 웹). 참고로, 컴퓨터 시스템은 제1 데이타 세트 및 보정된 프로파일 데이타 세트를 유도하기 위한 유도 모듈을 포함하여 제공된다.
임상 시험
임상 시험을 수행하기 위한 또는 환자 간호를 하기 위한 상기에서 기술된 방법 및 절차를 사용한 임상 시험을 수행하기 위한 보정된 프로파일 데이타 세트의 용도를 도 10에 예시하였다. 아울러, 실험이 프로토콜을 올바르게 수행하고 있는지의 척도로 생성된 프로파일이 작용하도록, 리포폴리사카라이드와 같은 알려진 자극제에 의해 자극된 THP-1과 같은 특정 지표 세포주를 사용하여 실험간의 표준화를 달성할 수 있다.
본 발명의 방법 실시태양의 실시예는 환자 선택을 위한 새로운 방법을 제공하는 것을 포함하는 임상 시험을 증대하기 위해 사용될 수 있다. 후보 피검체가 주어진 생물학적 상태에 대한 사전에 결정된 최적의 보정된 프로파일에 따라 포함되거나 또는 배제된 임상 시험은 달리 가능한 것보다 정확한 모니터링을 생성할 수 있다. 또한 이는 임상 시험 설계에서 더 큰 효율을 가져올 수 있는데, 예를 들어 복잡한 인자 또는 상태를 갖는 적합하지 않은 환자를 가려낼 수 있기 때문이다. 또한 보정된 프로파일 데이타는 이중 블라인드 위약 연구로부터 비반응체를 제거하여 "노이즈에 대한 시그날"을 향상시킬 것이다. 유전자 발현 프로파일을 사용한 임상 시험 설계의 기본 구조는 수 개의 형식 중 어떤 것이라도 받아들일 수 있다. 이들은 새로운 치료제에 대한 생체외의 시험에서 후보 환자로부터의 체액을 시험하는 것 및 작용 물질 처리된 샘플 및 위약 처리된 샘플에 관한 보정된 프로파일을 분석하는 것 및 후보 환자가 시험되는 조성물에 대한 역효과 없이 반응할 것인지를평가하는 것을 포함한다. 선택된 표시 중에서, 시험관내 세포 배양물 또는 기관 배양물로부터 얻은 프로파일 데이타는 표적 피검체로부터 또는 다른 피검체 또는 확립된 세포주로부터, 또는 표적 피검체로부터 제거된 세포 샘플로부터 세포가 발생하는 경우로, 여기서 세포 샘플은 혈액, 소변, 정액, 양막 또는 뇌척수액 샘플로부터, 또는 협면와동, 눈, 코, 질로부터의 점막으로부터 찰과물로부터, 또는 상피, 간, 흉골 골수, 고환을 포함하는 생검에 의해, 또는 어떠한 위치 중 하나의 종양으로부터 수술에 의해 제거한 종양 조직으로부터 얻을 수 있다. 상기에서 기술된 출처의 샘플은 보정된 프로파일 데이타 세트가 요구되는 모든 의학 용도에 적용될 수 있다.
지표 세포주 또는 생체외에서 시험된 환자의 샘플로부터 얻은 보정된 프로파일 데이타 세트를 사용한 시험관내 투여 및 독성 연구는 임상 시험을 시작하기 전에 유용한 정보를 제공할 수 있고 유익한 효과의 존재를 확인할 가능성을 증가시키는 한편 임상 시험의 비용 및 시간을 상당히 감소시킬 수 있다. 특히, 투여량은 치료적 성과에 대한 영향을 최대화하기 위해 개별화된 기준으로 최적화될 수 있다. 예를 들어, 도 12는 생체외 혈액 세포가 LPS의 자극 효과 및 소염제(메톡트렉세이트, 메클로페네이트 또는 메틸프레드니솔론)에 의한 후속 처리에 어떻게 반응하는지를 보여준다. 데이타는 메톡트렉세이트 및 메클로페네이트가 기준이 LPS 처리된 혈액인 유사한 보정된 프로파일 데이타 세트를 어떻게 생성하는지를 보여준다. 반면, 메틸프레드니솔론은 다른 두 화합물과는 상당히 상이한 효과를 갖는다. 유사한 유형의 분석이 에키나세아, 아르니카 및 시베리아 인삼이 LPS 자극된 생체외혈액에 적용되었을 때 얻은 보정된 프로파일이 비교되는 도 21에 예시된 복합 혼합물로 수행될 수 있다. 이 실시예에서, 모두 3개의 약물은 단일 피검체로부터 얻은 샘플에 관해 서로 다르게 작용하는 것으로 나타난다. 유사한 분석이 공지의 또는 미리 결정된 프로파일을 갖는 복합 또는 단순 화합물과 미지의 표적물질 또는 활성 또는 대사활성 패턴을 갖는 화합물을 비교하기 위해 사용될 수 있다.
상기의 방법 및 절차는 임상 시험의 설계 및 수행 또는 보조 도구로 사용될 수 있다. 더욱이, 상기 방법 및 절차는 환자의 건강과 아울러 임상 시험 전, 시행 중, 시행 후 약물에 대한 환자의 반응성을 모니터링하기 위해 사용될 수 있다. 이는 복수개의 약물이 서로 각각 간섭적, 상승적 또는 부가적으로 작용하는지 또는 각각 서로에 대해 독성이거나 또는 중립적인지를 모니터링하는 것을 포함한다. 개체가 증가하는 횟수의 투약을 받으므로, 이 유형의 정보는 매우 중요하다.
유사하게, 상기에서 기술된 방법 및 절차는 개인 또는 집단의 환자 건강을 관리하기 위해 사용될 수 있다. 또한 이러한 방법 및 절차는 연구 또는 시험을 수행하기 위해 보정된 프로파일 데이타 세트 및 생성된 데이타베이스를 사용하는 지역적 또는 전세계 리서치 네트워크를 개발하기 위해 사용될 수 있다.
도표 형태의 보정된 프로파일 데이타 세트 및 관련된 데이타베이스 양자는 이들로부터 추출된 정보와 함께 다양한 목적을 위해 함께 또는 별개로 팔릴 수 있는 상품이다. 예를 들어, 보정된 프로파일 데이타 세트의 도표적인 제시는 제품의 판매를 촉진하기 위해 사용될 수 있는 그 활성에 관련한 제품의 설명서를 제공할 수 있다. 별법으로, 보정된 프로파일 데이타 세트의 도표적 형태 및 기준 프로파일 데이타베이스에의 접근은 제조자가 절대적 기준에 대해 별개 제품의 배치를 시험할 수 있는 방법을 제공한다.
데이타는 임상 시험의 설계를 위해 전략적으로 사용될 수 있다. 또한 이는 멀리 떨어진 위치에 있는 의사가 환자에게 개인화된 건강보호를 제공하는데 유용하다. 따라서, 의사는 특정 증상의 치료 전 및 후에 보정된 프로파일 데이타 세트에 대한 개인화된 데이타베이스를 만들 수 있다. 의사에게 방문할 때마다, 피검체에 대한 새로운 데이타가 개인화된 데이타베이스에 추가될 수 있다. 이 데이타는 의사가 환자로부터의 샘플에 대한 제1 프로파일 데이타를 얻는 것을 허용하는 키트 사용에 의해 멀리 떨이진 곳으로부터 생성될 수 있다. 멀리 떨어진 곳에 있는 사용자가 사이트에 접근하기 위해, 특정 기준에 의해 분류되고 단일 개체보다는 큰 집단으로부터 얻은 데이타를 나타내는 기준 프로파일 데이타 세트 및 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리를 포함하는 전세계 네트워크에 대한 안전한 접근이 필요할 것이라고 예상되었다. 전세계 데이타베이스에 대한 접근은 손상된 레코드로부터의 데이타베이스를 보호하고 또한 개인적인 의학 데이타를 보호함으로서 패스워드에 의해 보호될 것이다. 보정된 데이타 세트에 의해 제공되는 도표는 특정 개인을 물론 다른 유형의 약물 상호작용에 대해 발생할 수 있는 독성 작용을 모두 포함한 약전 중의 화합물의 카탈로그를 생성하기 위해 사용될 수 있다.
전세계 데이타에 대한 접근은 제2 접근 사이트 상에 선택된 데이타를 로딩하기 위한 옵션을 포함할 수 있다. 이 방법은 사용자에 의해 요구되는 모든 사이트에 대한 정보를 다운로드하는 것을 포함할 수 있고, 하드 카피의 정보를 안전하게하는 것을 포함할 수 있다. 데이타의 온전성을 보존하기 위해 어떻게 또한 어떤 데이타가 내려지거나 또는 입수되는지를 조절하는 것이 바람직하다. 임상 데이타의 전세계 네트워크가 정보 출처가 될 수 있는 것으로 고찰되지만, 기계적 연구 및 작용 물질의 작용 기전에 관한 연구 및 보정된 프로파일 데이타 세트에 의해 측정되는 개개인간 변이성의 성질에 관한 연구를 포함하는 연구를 수행하는 유용성을 가진다.
의학적 용도의 예
(a) 감염성 질환의 초기 탐지: 마우스로부터의 표지 또는 대용 표지를 감염에 대한 초기 또는 즉각적인 반응, 예를 들어, 간염 바이러스, 결핵군(결핵의 그람 양성 원인균)과 같은 박테리아에 대한 반응을 나타내는 사람에서의 유전자 발현을 측정하기 위해 얻을 수 있다 (도 4). 후보 유전자를 동정하였고, 시험감염 존재 중에 이들 유전자 발현에서의 변화는 표지 세트를 제공한다. 표지 세트는 피검체의 게놈에 의해 코딩되는 표지 및 감염원의 게놈에 의해 코딩되는 하나 이상의 별개의 표지를 결합할 수 있다. 예를 들어, 바이러스의 가장 초기(immediate early)의 유전자, 예를 들어 바이러스 복제 효소를 코딩하는 유전자, 및 IL-2, IL-4, 및 IL-5 중 하나 또는 모두에 대한 유전자와 같은 숙주 유전자 발현에서의 변화는 의학적 증상의 발생 전에 증상을 탐지할 수 있는 의학적 증상에 대한 표지 또는 대응 표지를 포함할 수 있다. 이 방법은 현재의 기술을 사용한 것보다 가능한 감염의 초기 탐지를 제공한다.
(b) 시험관내 분석 및 생체내 분석으로부터 얻은 독성 프로파일 및 기계적프로파일. 세포 집단에 화합물을 투여하여 생긴 독성 및 기계적 정보는 보정된 프로파일 데이타 세트를 사용하여 모니터링될 수 있다. 하기는 이 정보를 얻기 위한 실험 프로토콜의 예이다, 먼저, 실험 군을 확립하였다: (1) 치료제 및 자극 없이 세포가 유지되도록 조절한다; (2) 치료제는 있으나 자극은 없이 세포를 처리한다; (3) 치료제는 없으나 자극은 있게 세포를 처리한다; (4) 치료제 및 자극을 준 샘플. 세포 집단을 당업계에서 잘 확립된 방법을 사용하여 배양 플레이트 중에서 제조된 일차 세포 배양물, 또는 표적 생물체(이 실시예에서는 마우스)의 전혈 또는 단리된 단핵구로부터의 성숙한 분화된 세포 준비물로부터 선택할 수 있다.
그람-음성 박테리아로부터 정제한 LPS(병원성 박테리아, 예를 들어 장티푸스균으로부터 및 이 콜리 O1157:H7로부터의 다양한 LPS은 미주리주 세인트루이스 소재 시그마(Sigma)사로부터 구입할 수 있다)로 전처리하여 목표한 생리적 상태을 제공하도록 세포를 자극하였다. 이 실시예에서 세포 샘플에 투여된 치료제는 질환 병인학에서 주요 인자가 되는 것으로 알려진 효소의 억제제, 즉 프로테아제 또는 핵산 중합효소의 억제제이다. 치료제 첨가 처리 및 4 내지 6시간 동안의 추가 배양에 의한 하기 처리로 세포 샘플을 수집하고 유전자 발현을 분석하였다. 핵산, 특히 RNA는 당업계의 숙련된 기술자들에게 알려진 방법에 의해 샘플로부터 제조될 수 있다 (예를 들어, 일리노이주 록포드 소재 피어스 켐 코퍼레이티드(Pierce Chem. Co.) Lyse-N-GoTM시약 참조). 샘플을 정량적 복제 절차(정량적 중합효소 연쇄 반응 절차 (QPCR))에 따른 QPCR에 의해 분석하였다(예를 들어, Gibson, U. 1996Genome Res.6:995-1001 및 이 문헌에 인용된 참조 문헌들을 참조할 것). 유니버셜 프라이머(universal primer)를 사용하여 총 RNA를 평가하였다. 세포에 대한 시약 독성을 생균 획득, DNA 합성 속도(염색된 세포에 비교한 표지된 핵산의 자동방사선사진법), DNA-특이적 염료에 의한 염색(호체스트(Hochest)) 등에 의해 처리되지 않은 세포에서 측정할 수 있다. 신생의 상향 또는 하향 조절된 유전자의 확인 분석에 의해 결정될 수 있다. 아울러, 치료제 존재 중에, 일부 유전자는 발현되지 않으며, LPS에 의한 자극 효과를 억제하는 치료제의 잠재적 효능을 나타낸다. 예를 들어, 도 21에서 LPS+에키나세아 존재 중에 어느 정도 자극되는 ICE 수준은 작용 물질이 없는 LPS 자극된 세포에 비해 LPS+아르니카에 의해 실질적으로 억제된다. LPS+ 에키나세아 존재 중에 억제되는 HSP70의 수준은 LPS+아르니카, 및 약물이 첨가되지 않은 LPS 자극된 세포에 비해 LPS+시베리아 인삼 존재 중에 상당히 자극된다. LPS+에키나세아 존재 중에 약간 올라간 IL-12p40 수준은 LPS 자극에 비해 LPS+아르니카 및 LPS+시베리아 인삼 존재 중에 상당히 감소된다. 상기 건강 보조 식품을 사용하는 것에 반해, 도 16은 아르니카+LPS 또는 아무 것도 없음+LPS에 비했을 때 프레디니솔론+LPS 존재 중에 IL-1a, IL-1b, IL-7, IL-10, IL-15, IFN-g, TGF-b, TNF-b, cox-2 및 ICAM에 대한 전혈 중의 유전자 발현의 상당한 감소를 보여준다.
(c)다른 조직 또는 기관 중에서 독성을 예측하기 위한 혈액 세포 중의 유전자 발현의 정량
다른 기관, 예를 들어 간에서의 병적 증상의 출현을 평가하기 위해, 백혈구를 피검체의 혈액 샘플로부터 얻을 수 있다. 프로파일 데이타는 백혈구에서 발현된 유전자, 예를 들어 림포카인 및 사이토카인을 코딩하는 유전자에 대해 얻을 수 있다. 예를 들어 다른 피검체, 및 치료제 투여 전의 피검체와의 상관 관계를 조사하기 위해서, 데이타 세트를 데이타베이스의 그것과 비교한다.
이 방법에 의해, 아세트아미노펜 (Tylenol) 투여와 이 치료제에 대한 과민반응 사이의 상관관계를 이끌어 낼 수 있으며, 간 손상에 의해 증명된다. 간에 대한 실제적인 손상이 발생하기 전에 감지된 치료제 과민 반응의 초기 예측은 피검체가 아세트아미노펜을 추가로 투여받지 않도록 하기 위해 임상적으로 활용할 수 있다. 데이타베이스의 성공은 전통적인 임상 평가의 개시 전에 빌리루빈 수준의 증가 또는 다른 간 병리의 표시와 같은 상관관계 또는 상관관계들을 탐지할 수 있는 능력이다.
(d) 자가면역 질환의 처리에서 심도의 예후 및 부작용 예측을 위한 혈액 세포로부터 보정된 프로파일.
자가 면역 질환 증상, 예를 들어 죽상 경화증의 가능성 및 타이밍은 표지 및 대용 표지의 유전자 발현의 프로파일링 방법 및 상기에서 기술된 프로파일 데이타베이스와의 비교에 의해 결정된 것과 같은 표지 또는 대용 표지 발현의 출현에 의해 모니터링될 수 있다. 따라서, 금방 일어날 것만 같은 발병의 표시가 얻어질 수 있으며, 발병을 미연에 방지하기 위한 예방적 수단의 활용에 의한 선행 조작이 취해질 수 있다. 아울러, 사용자는 잠재적인 치료제 세트를 선택할 수 있으며, 정해진 약물에 대해 평가할 수 있으며, 최대 쿠르 치료 단위(full course) 전에 최대쿠르 치료단위의 치료가 주어진다면 피검체가 역반응을 나타낼 가능성이 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시태양을 사용하여, 메톡트렉세이트 약물의 단일 투여는 관절염을 앓고 있으며 치료제가 필요한 환자에 투여될 수 있다. 메톡트렉세이트 단일 투여에 대한 피검체 유전자 발현의 프로파일 데이타 세트가 이 약물에 대한 역반응을 갖는 피검체로부터의 데이타 세트와 연관된다면, 이후 메톡트렉세이트의 최대 쿠르 치료단위의 투여가 반대로 표시된다. 반대로, 유전자 발현 프로파일 데이타 세트가 쿠르 치료단위 투여에 대해 양성으로 반응하는 피검체의 그것에 서로 연관된다면, 이후 이 치료제는 더 낮은 부작용의 가능성을 갖는 피검체에 투여될 수 있다.
도면에 대한 설명
도 1-4는 보정된 프로파일 데이타 세트의 응용의 일부를 예시한다. 도 1에서, 이들의 가능한 시나리오가 제공된다. 첫째, 후보 치료제가 그 분자적 약리학 및 독성 프로파일을 측정하기 위해 시험될 수 있다. 이 시험은 어떠한 활성이 약물에 대해 예측되는가를 기준으로 선택된 일련의 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 얻는 것을 포함할 수 있다. 작용 물질에 노출된 세포 집단은 마우스로 묘사된 것과 같은 생체내 투여 또는 세포가 지표 세포주 또는 피검체의 생체외 샘플인 시험관내에서의 직접적인 노출의 결과일 수 있다. 스크린 결과는 사람 피검체에서의 시험을 위한 보다 효과적인 후보 약물의 동정이다.
도 1의 제2 시나리오는 잠재적인 치료제를 스크리닝하기 위한 적합한 임상 집단을 동정하기 위한 보정된 프로파일 데이타 세트를 사용하는 것이다. 독성 결여의 입증 및 임상적 효능의 입증의 양자 모두는 임상 집단에 대한 일정한 전제를 요구한다. 보정된 프로파일 데이타 세트는 임상 시험을 위해 선택된 개체의 생물학적 상태에 관한 이러한 전제를 확립하기 위한 수단을 제공한다.
도 1의 제3 시나리오는 특정 상태의 예후 또는 진단을 허용하기 위해 시그니처 패널을 사용하여 변화가 확인될 수 있도록 건강한 상태의 개인에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트의 문서를 생성하는 것을 포함할 수 있는 개별화된 의약품을 실행하는 기회이다. 더욱이, 보정된 프로파일 데이타 세트 형태의 환자에 대한 저장된 정보는 환자에게 가장 효과적일 것 같은 가능한 치료제 군 중의 하나를 선택하고, 약물의 투여량을 최적화하고, 증상이 발생하기 전에 약물의 상호작용을 통해 발생할 수 있는 역효과를 탐지하는 것을 허용한다. 보정된 프로파일 데이타 세트 사용의 결과는 보다 효과적이고 또한 비용 절감적인 건강 보호 관리법을 제공하는 것이다.
피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 상기에서 기술된 신규한 접근법은 도 2-4에서 기술된 것과 같이 생물학적 상태에 대한 작용 물질의 효과를 측정하기 위한 생체외 또는 시험관내 분석에 적용될 수 있다. 환자로부터의 샘플은 환자에서의 효과를 예측하기 위해 작용 물질에 대해 생체외에서 직접 측정되거나 또는 생체외에서 시험될 수 있다. 이는 그 모두가 특정 상태를 치료하기 위해 사용될 수 있는 것인 한 부류의 약물로부터 선택되는 어떤 약물이 일정한 피검체에 대해 가장 효과적인지를 결정하기 위한 빠르고 효과적인 방법을 제공한다. 별법으로, 작용 물질은 한 부류의 개체에서의 치료 성능의 정량적인 측정을 제공할 수 있는 지표세포주에 대해 시험될 수 있다.
도 2는 후보 약물을 발견하기 위해 후 화합물의 라이브러리를 스크리닝하는 데 보정된 프로파일 데이타 세트가 어떻게 도울 수 있는지를 예시한다. 예를 들어, 500개의 후보 약물로부터 출발하여, 이들은 시험관내 독성 및 대사 지표를 위한 시그니처 패널에 대한 지표 세포 또는 생체외 체액 또는 조직에서 시험될 수 있다. 도면은 전개 과정의 후기 단계에 들어갔으나 유해한 생물학적 상호작용으로 인해 결국에는 거부된 다수의 화합물들을 예시한다. 보정된 프로파일 데이타 세트 사용의 조기 채택은 가능성있는 성공적인 후보를 보다 용이하게 동정할 것이며, 이로써 결국은 실패할 것으로 예측되는 화합물들에 대한 동물 및 사람 실험의 비용 및 불리한 효과를 감소시킬 것이다.
도 3은 화합물이 마우스 또는 지표 세포주와 같은 실험 동물에 처리될 수 있는 복수의 스크린을 기술한다. 생체내 또는 생체외 또는 지표 세포 샘플은 추가로 자극시켜 처리될 수 있다. 화합물 및 자극 양자의 결과는 이후 약물 부재 +/- 자극 또는 +/- 약물 및 자극 부재의 효과를 비교하기 위해 독성 또는 기전에 대한 시그니처 프로파일을 사용하여 탐지될 수 있다. 시험관내 (좌측 패널) 및 생체내(우측 패널) 양쪽에서의 연구는 화합물(약물, 건강 식품, 환경적 자극 등)의 효과를 평가하기 위해 사용될 수 있다. 또한 우측 패널은 "시험관내 임상 시험"의 특정 실시태양, 즉, 생체내에서의 피검체의 유사한 처리 결과를 예측하기 위한 피검체로부터 얻었으며 화합물(자극의 존재 또는 부재하에)로 처리된 세포의 시험관내(또는 생체외) 처리를 예시한다 (특정 실시예에 대한 도 15 참조). 양쪽 패널로부터의출력은 독성 및 기계적 프로파일로 기술된다. 어느 실험 과정도 예를 들면, 독성 또는 간 대사 패널을 사용하여 잠재적인 독성을 평가하고, 또한 분자적 작용 기전을 설명하고 구별하는 유전자 패널(들)의 결정적인 선택에 의해 있을 법한 작용 기전을 결정 또는 확인하는데 사용될 수 있다 (구체적 예로서 도 12 참조).
도 4는 세포를 피검체로부터 회수하고, 화합물, 및 공격(challenge) 또는 자극을 첨가하여 생체외에서 시험하는 생검을 설명한다. 자극 및 이어서 약물의 사람으로부터 채취한 전혈에 대한 생체외 효과를 염증에 대한 시그너처 패널을 사용하여 도 12에 나타내었고, 여기서 자극은 리포폴리사카라이드(염증성 작용 물질)이고, 약물은 메토트렉세이트, 메클로페나메이트 또는 메틸프레드니솔론 중의 어느 하나이다. COPD의 급성 악화의 치료 뿐만 아니라 이 질병의 만성 처치에도 통상적으로 사용되는 약물인 메틸프레드니솔론은 강력한 비특이성 소염제로서 고려되었다. 그러나, 도 22에 나타낸 바와 같이, 유전자 발현에 대한 이의 효과는 자극에 의존한다. 3개의 자극을 통한 유전자 발현에 대한 효과 사이에 일반적으로 정량적인 유사점이 존재하지만, 글루코코르티코이드 개입이 보장될 경우 이해에 있어서 중요할 수 있는 양적 및 질적 차이 모두가 존재한다.
본 발명의 태양에 따라, 지표 세포 집단을 사용하여 유전자 발현을 정량적 으로 측정하고, 작용 물질 또는 생물학적 샘플의 효과는 어떤 지표 세포주가 가장 많은 정보를 제공할 것인지의 선택에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들면, THP-1과 같은 클로닝된 세포주 또는 일차 세포 집단 (말초 단핵 세포)은 직접 체내 샘플로부터 얻어낸 것에 필적하는 정보를 제공할 수 있다 (도 15 참조). 유전자 발현의정상 상태는 0 또는 소수의 전사체 내지 105이상의 전사체 범위일 수 있다.
이와 유사하게, 작용 물질을 투여한 다음, 선택된 상태에서 임의의 세포 집단의 보정된 프로파일 데이타 세트를 결정함으로써, 생체내, 생체외 또는 시험관 내에서 상기 세포 집단에 대한 작용 물질의 효과에 대해 평가할 수 있다. 이 방법의 예가 도 10 내지 16 및 18에 제시되어 있다. 도 18은 단일 작용 물질의 상이한 농도에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 추가로 제공하며, 선택된 구성 요소의 전사가 용량 및 따라서 생물학적 상태에 대한 예상된 효과에 따라 변한다는 것을 나타낸다.
생물학적 상태의 결정에 대한 상기 기술은 다음과 같이 증명된다: 의약품 또는 건강 보조 식품의 작용을 소염 특성에 대하여 측정한다. 효과의 측정은 구성 요소 유전자좌의 패널, 예를 들면, IL-1 α또는 TNF-α를 포함하는 염증 패널을 사용하여 확립할 수 있다. 소염 효과는 우선 지표 세포 또는 샘플 세포를 공지의 염증 유도자(예를 들면, 리포폴리사카라이드 또는 다른 미토겐)로 생체외 처리한 다음, 실험 작용 물질, 또는 적당한 유전자좌로부터의 발현을 억제하거나 감소시킬 것으로 예상되는 상태로 처리함으로써 확립할 수 있다. 기준 프로파일 데이타 세트에 따르면, 특정 패널의 구성 요소에 대한 유전자 발현에 있어서 델타 변화가 존재한다. 잠재적인 소염제의 첨가는 제1 델타 변화와 겹쳐지는 제2 델타 변화를 생성한다. 이것을 도 12에 예로서 나타내었다. 메틸프레드니솔론은 LPS로 생체외 자극된 혈액 세포 중의 IL-2에 대해 상당한 하향 조절 효과를 가지며, 여기서 기준데이타 세트는 LPS 자극된 세포이다. 이 경우에, 부 델타가 존재한다. 이와 반대로, IL-2는 LPS에 미리 노출되지 않은 전혈에서는 상향 조절되는 것으로 보이며, 여기서 기준 데이타 세트는 비자극 세포이다 (도 16b). 이것은 메틸프레드니솔론이 IL-2 생산을 자극한다는 관찰과 일치한다.
피검체의 생물학적 상태의 결정은 피검체에 관한 부가의 데이타를 측정하고, 저장하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들면, 피검체가 인간 또는 포유류 환자인 경우, 부가의 임상적 지표 인자는 혈액 화학, 뇨분석, X-선, 다른 화학적 분석, 및 물리적 또는 사회학적 발견으로부터 결정될 수 있다.
도 7은 보정된 프로파일 데이타 세트의 축적이 어떻게 데이타베이스의 예측력을 향상시키고, 생물학적 상태 또는 작용 물질에 관한 정보를 생성하는데 있어서 이의 가치를 증가시키는지를 설명한다. 본 도면은 예를 들면, 치료적 개입의 과정을 예측하고, 집단과 비교한 각각의 피검체의 과정을 추적하기 위한 이의 예측력 측면에서의 데이타베이스의 사용, 가능한 대사 기전 또는 분자적 작용 기전의 예측, 또는 보정된 시그너처 프리시전 프로파일의 켈렉션과 단일 프로파일과의 비교를 허용하는 포괄적인 데이타베이스를 지적한다.
데이타베이스가 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 바람직한 태양을 도 8에 제시하였다. 도 8은 소스 데이타베이스로부터의 데이타 프로파일 세트의 디스플레이를 설명한다. 입력을 위한 기입 항목은 이름, 실험 유형, 및 이 기입이 신규 조회사항인가; 세포/조직/종, 및 이들이 신규한 것인가; 치료제 (화합물), 용량, 부가의 파라미터, 및 치료제가 신규한 것인가를 포함한다. 관찰된 것을 유전자 (신규유전자) 및 단백질 (신규 단백질)에 따라 레코드한다. 자극 또는 다른 처리 (존재한다면), 및 용량을 입력한다. 유전자(및(또는) 단백질) 발현, 발현치, 적당한 경우 발현 유닛, 및 발현 시간을 나타낸다. 본 도면은 특히 복잡한 천연물로부터 인간에서의 임상적 추적에 이르기까지의 적용가능한 연구 분야의 범위, 및 문헌 인용, 임상적 지표 인자 및 전형적인 약물속도론적 측정과 같은 전형적인 형태의 측정 및 평가와의 연관을 설명한다. 따라서, 데이타베이스에 함유된 프리시전 프로파일 데이타의 정교한 분석을 사용하여 제품 개발 및 시판을 가이드하거나, 또는 단일 피검체 또는 피검체 집단의 건강과 관련하여 이루어지는 임상적 결정을 증진시킬 수 있다.
레코드의 한 형태는 정체성, 및 전통적인 약물학적/의학적 데이타를 포함하는 병력, 문헌적 데이타로부터 결정된 임상적 지표 인자, 데이타베이스에 있어서 부가적 유형의 분석 에 대한 언급 등과 관련하여 피검체 또는 작용 물질에 관한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
도 9는 네트워크를 통해 원거리 접근되는 데이타베이스로부터의 데이타를 사용하여 프로파일 데이타를 평가하는 본 발명의 태양을 나타낸다. 본 도면은 중앙 데이타베이스 및 얻어진 정보를 사용하여 비교하고, 예를 들면 피검체 또는 집단의 처리 과정에 영향을 미치기 위해 사용하였을 때, 데이타가 하나 이상의 위치에서 유도될 것으로 예상된다는 것을 설명한다. 1109의 이원 방식은 데이타베이스가 처리 또는 전개 과정에 영향을 미치고, 이러한 개입에 대한 결과물 또는 반응이 다시 데이타베이스의 부분이 되는 반복적인 과정을 설명한다. 도 5에서와 같이, 박스1101에서 입수한 조직 샘플로부터의 제1 위치에 박스 1102에 따른 다수의 RNA 종이 유도되고, 이어서 박스 1103에서는 프로파일 데이타 세트를 정량화하여 박스 1101에서 얻어진 조직 샘플에 적절한 프로파일 데이타 세트를 생성한다. 프로파일 데이타 세트를 평가하기 위해, 박스 1104에서는 제2 위치에 위치한 데이타베이스 1108로부터 정보를 회수한다. 실제로 데이타베이스는 각각이 평가되어야 할 프로파일 데이타를 생성하고 있는 대다수의 위치와 연락을 취할 수 있다. 데이타베이스로부터의 정보의 회수는 종래 기술에 공지된 방식으로 인터넷을 포함할 수 있는 네트워크 1109에 의해서 달성된다. 일단 데이타베이스 1108로부터 정보가 얻어지면, 박스 1105에서는 정량화된 프로파일 데이타를 평가하는데 그 정보를 사용하고, 그 결과로 박스 1106에서는 피검체의 의학적 상태를 평가할 수 있다. 데이타베이스 1108은 박스 1107에서 박스 1103에서 정량화된 프로파일 데이타를 반영하도록 네트워크 1109에 의해 업데이트된다. 이러한 방식으로 데이타베이스 1108은 업데이트되어 전체 위치에서 얻어진 프로파일 데이타를 반영할 수 있고, 각 위치는 모든 위치로부터 얻어진 데이타의 잇점을 갖는다.
실시예 1
(a) 작용 물질이 미친 생물학적 상태의 생체외 평가를 위한 전혈의 사용
정맥천자에 의해 인간 혈액을 얻고, 3 시점 이상에 충분한 용량을 갖는 기준, 자극의 부재 및 자극을 위한 샘플을 분취함으로써 분석을 준비하였다. 전형적인 자극은 리포폴리사카라이드 (LPS), 식물성 혈구응집소 (PHA), 열사 포도상구균(HKS) 또는 카라기안(carrageean)을 포함하고, 개별적으로 (전형적으로는) 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 헤파린화된 전혈의 분취량을 자극없이 혼합하고, 5% CO2의 분위기에서 37 ℃에서 30분 동안 방치하였다. 자극을 다양한 농도로 첨가하고, 혼합하고, 느슨하게 뚜껑을 씌운 상태로 37 ℃에서 30분 동안 방치하였다. 이 때 부가의 시험 화합물을 첨가하고, 시험 화합물의 예상된 약물속도론에 따라 다양한 시간 동안 방치할 수 있다. 규정된 시간에 세포를 원심분리에 의해 회수하고, 혈장을 제거하고, 다양한 표준 수단에 의해 RNA를 추출하였다.
(b) 유전자 발현을 측정하기 위한 RNA의 제조
핵산인 RNA 및(또는) DNA를 시험 집단 또는 지표 세포주의 세포, 조직 또는 체액으로부터 정제하였다. 바람직하게는, 다양한 표준 방법(또는 RNA 단리 전략, 55-104쪽,RNA Methodologies, A laboratory guide for isolation and caracterization, 제2판, 1998, Robert E. Farrell, Jr., Ed., Academic Press)을 사용하여 핵산 혼합물로부터 RNA를 얻는데, 본 실시예에서는 암비온 (Ambion) (RNAqueous (상표), 페놀 부재의 총 RNA 단리 키트, 카탈로그 #1912, 9908판; 텍사스주 오스틴 소재)으로부터의 필터 기재의 RNA 단리 시스템을 사용하였다. 특정 RNAs를 전령 특이성 프라이머 또는 랜덤 프라이머를 사용하여 증폭시켰다. 인간 및 다른 동물로부터 얻은 게놈 및 cDNA 라이브러리로부터의 정보를 포함하여, 공개 데이타베이스(예, Unigene, National Center for Biotechnology Information, National Library of Medicine, 미국 매릴랜드주 베데스다 소재)로부터 얻은 데이타로부터 특정 프라이머를 합성하였다. 프라이머는 바람직하게는 시험 또는 지표 샘플로부터 얻은 특정 RNAs로부터 증폭시키도록 선택되었다 (예를 들면,RNA Methodologies, A laboratory guide for isolation and characterization, 제15장,제2판, 1998, Robert E. Farrell, Jr., Ed., Academic Press; 또는 제22장, 143-151쪽,RNA isolation and characterication protocols, Methods in molecular biology, 86권, 1998, R. Rapley 및 D. L. Manning Eds., Human Press, 또는 Statistical refinement of primer design parameters 중 14, 제5장, 55-72쪽, PCR applications: protocols for functional genomics, M. A. Innis, D. H. Gelfand 및 J.J. Sninsky, Eds., 1999, Academic Press의 RT PCR 참조). 증폭은 등온 조건에서 또는 열적 순환기(예를 들면, 미국 캘리포니아주 포스터 시티 소재의 PE Biosystems로부터 입수한 ABI 9600, 9700 또는 7700; 핵산 검출 방법, 1-24쪽,Molecular methods for virus detection, D. L. Wiedbrauk 및 D. H. Farkas, Eds., 1995, Academic Press 참조)를 사용하여 수행하였다. 증폭된 핵산은 증폭 프라이머에 대해 기술한 바와 같은 공중에게 공지된 데이타베이스로부터 동정되고 합성된 형광 태그된 검출 프라이머(예를 들면, 타크만 (Taqman, 상표) PCR 시약 키트, 프로토콜, 파트 번호 402823 개정판 A, 1996, PE Applied Biosystems, 미국 캘리포니아주 포스터 시티 소재)를 사용하여 검출하였다. 본 실시예에서, 증폭된 DNA는 피이 바이오시스템스 (PE Biosystems, 미국 캘리포니아주 포스터 시티 소재)로부터 얻은 에이비아이 프리즘 (ABI Prism) 7700 서열 검출 시스템을 사용하여 검출하고, 정량화하였다. 시험 샘플에 함유되거나 또는 지표 세포주로부터 얻은 특정 RNAs의양은 관찰된 형광의 상대적인 양과 관련지을 수 있었다 (예를 들면, Advances in quantitative PCR technology: 5' neclease assays, Y. S. Lie 및 C. J. Petropolus, Current Opinion in Biotechnology, 1998, 9:43-48, 또는 Rapid thermal cycling and PCR kinetics, 211-229쪽, 제14장, PCR applications: protocols for functional genomincs, M. A. Innis, D. H. Gelfand 및 J. J. Sninsky, Eds., 1999, Academic Press 참조).
실시예 2:
상이한 감염성 자극은 상이한 기준 프로파일 데이타 세트를 생성하여 동일 군의 소염제 중의 상이한 작용 물질에 대한 보정된 프리시전 프로파일이 상이한 시그너처 프로파일을 생성하도록 한다.
도 11은 상이한 기준 프로파일 데이타 세트를 생성하여 시험한 3개의 소염제에 대한 보정된 프리시전 프로파일 데이타 세트가 상이한 시그너처 프로파일을 생성하도록 하는 상이한 염증성 자극의 유용성을 보고한다. 상이한 프로파일은 단일 군의 치료제인 소염제로부터 유래된 3개의 작용 물질의 분자적 타겟 및 작용 기전의 차이를 반영한다. 본 도면은 또한 보정 인자와 비교할 때, 유전자 발현에 있어서 보정된 프로파일로부터 10배 미만의 차이 내지 ±10E13의 증가 또는 감소라는 현저한 범위의 검출(y-축)을 설명한다. 보정 인자와의 비교는 보정된 셋으로부터의 증가되거나, 감소되거나, 또는 변화가 없는 유전자 발현 프로파일을 생성한다.
도 11(a)는 열사 포도상구균 (HKS) 자극된 세포에서의 상대적 유전자 발현 (mRNA 합성), 및 3개의 상이한 화합물(TPCK, UT-77, 및 'Dex', 또는 덱사메타손)의효과를 나타낸다. 화합물 TPCK는 상대적 IFN-γ발현에서 10배 감소를, IL-4 및 IL-5 발현에서 100,000배 감소를 일으켰다. 게다가, 화합물 UT-77은 IL-5를 코딩하는 유전자의 상대적 발현에서 훨씬 더 큰 증가를 일으켰고, IL-1 발현 (10배 이상) 및 IFN-에서는 보다 완만한 증가를 일으켰다. 이러한 효과는 병인론 및 결과에서 매우 중요할 수 있으며, 이들 화합물의 치료제, 또는 이와 유사하게 작용하는 화학적 구성 구성 요소또는 화합물에 관한 예측치를 갖는다. HKS 세포는 그람 양성 세균 감염의 시험관내 모델이다.
도 11(b)는 그람 음성 세균 감염의 시험관내 모델인 리포폴리사카라이드 (LPS) 처리 세포에서의 12개 유전자의 발현의 분석을 나타낸다. 이 데이타는 도 11(a)에서의 데이타에 대해 몇 가지 놀라운 대조를 포함한다. 치료제 Dex로의 치료는 LPS 처리 세포에서 IL-2 유전자 발현의 놀라운 감소를 일으켰고, HKS 처리 세포에서는 IL-2 발현의 놀라운 증가를 일으켰다. 상이하게 자극된 세포에서 유전자 발현의 놀라울정도로 큰 차이는 IL-4 및 IL-5 유전자에 대해서도 발견될 수 있다. 이와 반대로, IFN 유전자의 발현은 어느 자극 및 임의의 치료제에 의해서 처리된 세포에서도 유사하게 반응하였다.
이 기준에 의해, IL-2, IL-4 및 IL-5 유전자의 발현은 그람 양성 및 그람 음성 세균 감염에 대한 세포의 반응을 구별하기 위한 세포 모델 시스템에서 후보 마커 또는 대용 마커인 것으로 관찰되었다.
실시예 3:
특정 질환을 치료하기 위한 단일 치료제는 주어진 패널의 유전자좌에 대한시그너처 프로파일에 의해 역시 그 특정 질환을 치료하는 제2 치료제로부터 구별될 수 있다.
도 12는 감염을 포함하는 생물학적 상태를 지표하는 8개의 구성 요소를 갖는 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타낸다. 3개의 상이한 소염제-메토트렉세이트, 메클로페나메이트 및 메틸프레드니솔론에 대한 프로파일을 나타내었다. 나타낸 바와 같이, 각 작용 물질에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트는 그 작용 물질에 대한 시그너처 프로파일을 나타낸다. 이 시그너처 프로파일은 한 배치의 작용 물질에 대한 품질 관리를 확립하기 위한 장치로서 작용할 수 있다. 과연, 시판 또는 개발 중인 화합물 또는 화합물군은 시그너처 프로파일에 의해 특성화될 수 있다고 생각된다. 시그너처 프로파일은 그래프 포맷, 더 구체적으로는 도 12에 제시한 바와 같은 막대 그래프로서 나타낼 수 있다. 도 12에 있어서, 생체외 샘플을 시험하였다. 혈액 샘플을 검체로부터 채취하였다. 샘플 분취량을 생체외에서 리포폴리사카라이드(LPS)에 적용하였다. 30분 후, 지표한 소염제를 혈액 샘플 분취량에 첨가하고, 약 4시간 후 유전자 패널(IL-1a, IL-2, IL-8, IL-10, IL-12p35, IL-12p40, IL-15, IFN-γ및 TNF-α)의 발현을 측정하였다. 메토트렉세이트 및 메클로페나메이트의 보정된 프로파일은 유사하였으나, 메틸프레드니솔론의 보정된 프로파일은 실질적으로 상이하였다. 이 차이는 소염 화합물의 일반군 내에서 이 작용 물질의 작용 기전 또는 타겟(들)의 차이를 반영할 수 있다. 기준은 어떠한 첨가제도 없는 리포폴리사카라이드에 대한 프로파일 데이타 세트가다.
실시예 4:
적당하게 유도된 다수의 유전자좌를 통한 유전자 발현의 측정으로부터 보정된 프리시전 프로파일을 결정하였을 때, 단일 피검체 내에서 시간에 따른 프로파일과 관련하여 매우 낮은 가변성이 존재한다.
도 13 (a), (b) 및 (c)는 전혈의 두 개의 상이한 샘플에 대한 보정된 프리시전 프로파일 데이타 세트의 도식적 설명을 나타낸다. 정상이고 건강한 단일 피검체로부터 2주가 넘는 간격으로 두 개의 헤파린화된 전혈을 별도로 수집하였다. 샘플 991116에 대한 도 13a 및 샘플 991028에 대한 샘플 13b는 3개의 상이한 작용 물질 중의 하나를 사용한 자극에 반응하는 24개 멤버의 패널(즉, 염증 패널)을 사용하여, 단일 공여자로부터의 시험된 세포의 생물학적 상태를 반영한다. 본 실시예에서 기준은 동일 피검체로부터 얻은 비처리 세포로부터 유도되었다. 리포폴리사카라이드 (LPS), 열사 포도상구균 (HKS) 및 식물성 혈구응집소 (PHA)에 4 내지 6시간 동안 노출된 세포에 대한 보정된 프로파일을 나타내었다. 도 13c는 혈액 샘플 991028에 대한 LPS 자극된 혈액 샘플 991116의 직접적 비교를 나타낸다. 즉, 991028을 보정 인자 또는 기준 프로파일 데이타 세트로 사용하였다. 99. 10. 28에 특정한 전령 RNA 수준을 사용하여 99. 11.16에 측정한 전령 RNA 수준을 비교하였다. RNA 수준의 완전한 동정은 전체적으로 완만한 선으로 나타내질 수 있을 것이다. 이 데이타는 기준 유전자 발현에 있어서, 전령 RNA 수준이 8배나 차이(c-jun)가 날 수 있다는 것을 명백히 나타낸다. 그러나, 측정한 대부분의 유전자에 있어서, 어느 한 날에 측정한 전령 RNA의 수준은 다른 날에 측정한 것의 2 내지 3배 내였다. 도 13(d)는 세포가 LPS로 자극되지 않았다는 것을 제외하고는, 도 13(c)와유사하다.
본 도면은 적당히 유도된 다수의 유전자좌를 통한 유전자 발현의 측정으로부터 보정된 프리시전 프로파일을 결정할 때, 단일 피검체 내에서 시간의 경과에 따른 프로파일과 관련하여 비교적 낮은 가변성을 입증한다. 본 도면은 (1) 군 특이성 효과 (전구 염증성 유전자좌, 예를 들면, TNF-α, IL-1 α및 IL-1 β에 대한 효과에 의해 결정된 바와 같이 일반적으로 염증성임), (2) 작용 물질 특이성 효과 (동일 유전자좌, 예를 들면, IL-2에서 각 작용 물질 사이의 양적 차이), 및 (3) 피검체 집단, TK에 대한 재현가능하고, 따라서 예측가능한 효과 (도 13c)를 설명한다.
실시예 5:
생물학적 상태가 다른 세포 집단에 대한 단일 작용 물질의 효과에 있어서의 동일점과 차이점
생체외 유전자 발현 분석은 예를 들면, 헤파린을 항응고제로 사용하여 혈액을 진공채혈관 튜브로 빼냄으로써 피검체의 혈액을 얻음으로써 수행할 수 있다. 3-메틸-프레드니솔론과 같은 소염제를 10 μM의 최종 농도로 폴리프로필렌 튜브 중의 혈액에 첨가하고, 5% CO2에서 37 ℃에서 30분 동안 배양하였다. 30분 후, 10 ng/mL의 LPS 또는 1:100 희석의 열사 포도상구균 (HKS)과 같은 자극을 약물 처리된 전혈에 첨가하였다. 달리 지표되지 않는 한, 5% CO2에서 37 ℃에서 6시간 동안 배양을 계속하였다. 적혈구를 RBC 분해 용액 (암비온, Ambion)에서 분해시키고, 남아있는 세포를 암비온 RNAqueous-혈액 모듈 (카탈로그 #1913)에 따라 분해하였다. RNA를 암비온 용리 용액에서 용리하였다. RNA를 37 ℃의 DNAse 완충액 중에서 30분 동안 1 유닛의 DNAse I(암비온 #2222)으로 DNAse화 처리하였다. 퍼킨 엘머 (Perkin-Elmer) 타크만 역전사효소 키트를 사용하여 멀티스크라이브 (MultiScribe) 역전사효소 (카탈로그 # N808-0234)로 제1 가닥 합성을 수행하였다. 피이 바이오시스템스 (파트 #4310893E)로부터의 18S rRNA 예비 전개된 분석 시약 (PDAR)을 사용하여 타크만 PCR 케미스트리(chemistry)로 RT 반응의 품질 검사를 수행하였다. 소스 프리시전 프로파일의 PCR 분석은 피이 바이오시스템스 7700으로 4회 반복하여 6 내지 24개의 유전자 상에서 수행하였다. PCR 분석은 PDAR 제품으로 요약된 세목에 따라 수행하였다. GAPDH 대신 18S를 사용하여 피이(PE) 제품 사용자 공보 2 (1997)에 기재되고, 문헌[Hirayama 등, Blood 92, 1998: 46-52]에 자세히 설명된 바와 같이, 관심있는 유전자의 상대적 정량화를 18S rRNA 발현에 대하여 보정하였다.
전령 RNA의 상대적 정량화는 18S와 관심있는 유전자 사이의 역치 사이클의 차이에 의해 측정하였다. 이어서, 이 델타 CT를 정상화 조건, 처리 전의 피검체, 또는 생체외 분석에서 약물이 없는 자극과 비교하여 막대 그래프에 나타낸 "배 유도"를 측정하였다 (도 14). 예를 들면, 상기 그래프에서 3일 째의 IFN 수준은 처치 전보다 1/50 더 적었다.
실시예 6:
생체내 및 생체외 샘플은 양립가능한 시그너처 프로파일을 제공한다.
도 15는 3일에 걸쳐 표준 용량의 코르티코스테로이드, 덱사메타손을 처리한 두 피검체(피검체 1 및 피검체 2)에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타낸다. 72시간 후 각 피검체로부터 혈액을 얻고, 패널 구성 요소에 대응하는 RNA의 양의 정량적 측정치를 결정하였다. 각 피검체에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트는 대부분의 유전자좌에 대하여 유사하였으나, 예를 들면 IL-2, IL-10 및 GM-CSF에 대하여 일부 뚜렷한 차이가 발견되었다. 또한, 생체외 샘플을 계산시 피검체의 혈장 수준과 동량의 코르티코스테로이드에 시험관내 적용하는 경우, 코르티로스테로이드 처리 전의 샘플 1로부터의 혈액의 생체외 샘플과의 비교를 위한 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타내었다. 생체내 샘플과 비교시 생체외 샘플에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트에 있어서의 유사성은 화합물의 생체내 작용을 예측할 시험관내 분석에 대한 지지를 제공한다.
본원 발명자들은 감염성 작용 물질, 더 구체적으로는 세균 또는 바이러스성 작용 물질로 감염된 생체내 및 생체외 사이의 유사한 양립가능한 효과를 관찰하였다. 따라서, 본원 발명자들은 생체외 샘플이 단일 화합물 또는 다수의 화합물의 환자에 대한 효과를 결정하는 효과적인 방법을 제공하고, 이러한 경우 피검체의 생물학적 상태에 대한 작용 물질의 선택을 최적화하기 위해 다수의 화합물을 혼합하거나, 병행하거나, 또는 연속적으로 사용할 수 있다고 결론지었다.
실시예 7:
5명의 상이한 공여 피검체 상에서 승인된 소염제를 사용한 시험관내 반응의재현성의 입증
도 18a 내지 18e의 비교 및 분석은 5명의 상이한 공여자 상에서 자극, 및 승인된 소염제로의 시험관내 처리의 효과의 일관성을 입증한다 (각 도면은 단일 공여자를 나타냄). 공지되고 시험된 자극의 사용은 예측가능한 생체내 반응과 상호관련될 수 있는 매우 재현가능한 시험관내 유전자 반응을 야기하였다. 도 18a 내지 18e는 혈액 샘플을 채취한 5명의 공여자의 분석 결과를 제공한다. 혈액 샘플을 0.1 μM 내지 5 μM, 더 구체적으로는 0.1 μM, 0.3 μM, 1 μM, 3 μM 및 5 μM 범위의 다양한 농도의 치료제에 4시간 동안 노출시켰다. 상이한 농도의 약물은 다음 것과 양적으로 다른 각 농도에서 염증 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하였다. 도 18a는 공여자 1에 대응하고, 도 18b는 공여자 2에, 도 18c는 공여자 3에, 도 18d는 공여자 4에, 도 18e는 공여자 5에 대응한다. 각 피검체는 다른 피검체와 차별화되었고, 또한 상이한 농도에 대한 다양한 프로파일을 제공하였다. 한 조의 본 도면은 보정된 프로파일 데이타 세트에 의해 얻을 수 있는 높은 수준의 정보를 예시한다.
실시예 8:
보정된 프로파일 데이타 세트는 화합물의 복합 혼합물에 대한 시그너처 프로파일을 제공할 수 있다.
도 21은 염증성 패널 (TNF-α, IL-1b, ICAM, IL-8, IL-10, IL-12p40, ICE, cox-1 및 mmp-3), 세포 성장 및 분화 패널 (c-fos, c-jun 및 STAT3), 독성 패널 (SOD-1, TACE, GR, HSP70, GST, c-fos, c-jun, INOS), 및 간 대사 패널 (INOS,cyp-a 및 u-pa)의 구성 요소를 포함하는 한 패널의 구성 요소에 대한 3개의 상이한 소염성 생약의 효과를 설명한다. 도 21에서 분석된 세포는 리포폴리사카라이드, 및 에키나세아 (Echinacea) (SPM9910214), 아르니카(Arnica) (SPM9910076) 및 시베리아 인삼 (SPM9910074)에 생체외 노출된 피검체로부터의 혈액 분취량이고, 각 건강 보조 식품은 200 ㎍/ml의 동일 농도로 혈액 샘플에 적용되었다. 각 건강 보조 식품(복합 혼합물로부터 형성됨)은 단일 화합물 소염 작용 물질처럼, 특징적인 시그너처 프로파일을 나타내었다. 시그너처 프로파일은 생약을 동정하는데 사용될 수 있는 그래프 형태로 제공될 수 있고, 단일 피검체 또는 피검체의 평균적 집단에 대한 이의 속성 및 효능에 관한 정보를 제공할 수 있다.
실시예 9:
보정된 프로파일 데이타 세트를 사용한 에키나세아 브랜드에 대한 품질 관리 분석
도 24는 염증 패널을 사용한, 에키나세아 브랜드의 4개의 다른 상품에 대한 보정된 프로파일 데아타셋을 그래프로 나타낸 것이다. 예상된 바와 같이, SPM007 및 SPM003은 진짜 에키나세아와 유사한 보정된 시그너처 프로파일을 나타내었다. 샘플 SPM010 및 SPM016은 에키나세아로서 표시되고 시판됨에도 불구하고, 도 14에 기술된 시스템을 사용하여 시험하였을 때, 리포폴리사카라이드 단독과 실질적으로 유사한 보정된 시그너처 프로파일을 생성하였다. 에키나세아 샘플 SPM010 및 SOM016은 증진되고, 생물학적으로 매우 활성인 수준의 내독소를 갖는 것으로 밝혀진 반면, SP007 및 SP003 중의 LPS 수준은 검출되지 않았다. 효능 및 작용 양식을시험하기 위해 계획된 패널, 예를 들면, 염증 패널로부터 얻어진 활성 에키나세아에 대한 저장된 시그너처 프로파일은 에키나아제의 신규 배치의 평가, 현존 또는 신규 브랜드의 에키나아제의 구별을 허용하고, 에키나세아와 같은 복합 화합물로부터 상이하거나 유사한 활성을 갖는 신규 화합물의 단리 및 개발을 가이드하거나, 또는 신규 또는 이미 시판된 화합물의 생산, 분석 및 판매에 있어서 품질 보증의 개발에 사용될 수 있다. 본 실시예에서, 두 브랜드의 에키나세아 SP010 및 SP016은 진짜 에키나세아에 특징적인 보정된 프로파일을 생성하였다.
실시예 10:
지표 세포주를 사용한 3개의 생약 제제의 비교
도 25(a) 내지 25(c)는 피검체로부터의 혈액 샘플이 아니라, 지표 세포주(THP-1)에 있어서 3개의 생약 제제에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 제공한다. 도 25(a)에서, 기준은 생약이 없는 THP-1에 대한 프로파일 데이타 세트인 반면, 도표는 3개의 상이한 제조 근원지로부터의 동일 생약 250 ㎍/ml에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 나타낸다. 유전자 발현 결과는 대수 스케일로 나타내었다. 도 14에서 관찰된 바와 유사하게, 이것은 상이한 근원지로부터 얻은 유사하게 표시된 생약이 특정 패널, 예를 들면, 염증 및 감염과 관련된 유전자 생성물의 발현에 관한 정보를 얻기 위해 계획된 염증 패널을 사용한 보정된 프로파일에서 입증가능하고 정량화가능한 차이를 갖는다는 것을 나타낸다. 이것은 화합물이 특정 목적에 사용될 때 상이한 효능을 가질 수 있다는 것을 암시한다.
도 25(b)는 THP-1의 지표 세포주를 사용한, 3개의 농도에서의 단일 생약의보정된 프로파일의 비교를 제공한다. 기준 프로파일 데이타 세트는 비처리 THP-1 세포이다. 데이타의 분석은 여기에 설명하지는 않았지만, 피검체에서의 유사한 반응을 지표할 수 있는 지표 세포주에서의 농도 의존성 반응을 암시한다.
도 25(c)는 지표 세포 집단으로서 THP-1 세포주를 사용한, 한 패널의 구성 요소에 대하여 시험되고, 동일 농도로 사용된 4개의 에키나세아 상품의 비교를 제공한다. 보정된 프로파일의 차이에 의해 알 수 있는 바와 같이, 발현의 차이는 제조될 복합 화합물의 직접적 비교를 허용한다. 예를 들면, 보정된 프로파일의 차이의 분석은 화합물 단리 및 개발, 판매 시장에서의 제품 구별을 가이드하는데 사용될 수 있거나, 또는 유사한 화합물 군으로부터 특정 생물학적 상태에 적합할 수 있는 단일 화합물의 개별화된 선택을 가이드하기 위해 소비자 또는 건강 전문가에 의해 사용될 수 있다.
본 발명의 다양한 태양을 기재하였으나, 본 발명의 진정한 범위를 벗어나지 않고, 본 발명의 장점의 일부를 달성할 다양한 변화 및 수정이 가능하다는 것이 당업계의 숙련가에게 명백할 것이다. 이들 및 다른 명백한 수정은 첨부된 특허청구범위에 포함되는 것이다.

Claims (141)

  1. a. RNA 및 단백질 중 하나 이상을 갖는 샘플을 피검체로부터 얻는 단계,
    b. 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 구성 요소들로 된 패널에서 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정치인 복수의 멤버를 포함하는 제1 프로파일 데이타 세트를 샘플로부터 유도하는 단계, 및
    c. 각 멤버가 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계
    를 포함하는, 피검체의 생물학적 상태의 평가 방법.
  2. a. 체액, 세포 및 활성제 중 하나 이상을 갖는 제1 샘플을 피검체로부터 얻는 단계,
    b. 제1 샘플 또는 그의 일부를 한정된 집단의 지표 세포 집단에 적용하는 단계,
    c. RNA 또는 단백질 중 하나 이상을 함유하는 제2 샘플을 지표 세포로부터 얻는 단계,
    d. 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 구성 요소들의 패널에서 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정치인 복수의 멤버를 포함하는 제1 프로파일 데이타 세트를 제2 샘플로부터 유도하는 단계, 및
    e. 각 멤버가 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계
    를 포함하는, 피검체의 생물학적 상태의 평가 방법.
  3. a. 작용 물질이 투여된 표적 세포 집단으로부터 RNAs 및 단백질 중의 하나 이상을 갖는 샘플을 얻는 단계,
    b. 각 멤버가 구성 요소의 측정으로 생물학적 상태의 측정이 가능하도록 선택된 구성 요소들의 패널에서 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정치인 복수의 멤버를 포함하는 제1 프로파일 데이타 세트를 샘플로부터 유도하는 단계, 및
    c. 각 멤버가 패널에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수인 작용 물질에 의해 영향받은 생물학적 상태의 측정을 제공하는 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 단계
    를 포함하는, 작용 물질에 의해 영향받은 생물학적 상태의 평가 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 상기 샘플과 다른 상태에서 채취된, 동일 피검체로부터의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상태가 (i) 당해 샘플의 채취 시점, (ii) 당해 샘플의 채취 부위, (iii) 당해 샘플 채취시의 피검체의 생리적 상태로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 하나 이상의 다른 샘플이 초기 샘플과 당해 샘플 사이에 12달 이상의 간격에 걸쳐 채취되는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 하나 이상의 다른 샘플이 초기 샘플과 당해 샘플 사이에 1달 이상의 간격에 걸쳐 채취되는 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플이 혈액으로부터 유래되고, 기준 프로파일 데이타 세트가 혈액이 아니라 피검체의 조직 또는 체액으로부터 유래되는 방법.
  9. 제4항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 피검체가 연령, 식이, 투약 및 환경 노출 중 하나 이상에 있어서 상기 샘플의 채취시와 다른 생리적 상태 하에 있을 때 채취된, 동일 피검체로부터의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  10. 제3항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 상기 샘플과 다른 상태 하에서 채취된, 동일 집단으로부터의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상태가 (i) 당해 샘플의 채취 시점, 및 (ii) 당해 샘플 채취시의 집단의 생리적 상태로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  12. 제10항에 있어서, 하나 이상의 다른 샘플이 초기 샘플과 당해 샘플 사이에 12달 이상의 간격에 걸쳐 채취되는 방법.
  13. 제10항에 있어서, 하나 이상의 다른 샘플이 초기 샘플과 당해 샘플 사이에 1달 이상의 간격에 걸쳐 채취되는 방법.
  14. 제10항에 있어서, 샘플이 혈액으로부터 유래되고, 기준 프로파일 데이타 세트가 혈액이 아니라 피검체의 조직 또는 체액으로부터 유래되는 방법.
  15. 제10항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 피검체가 연령, 식이, 투약 및 환경 노출 중의 하나 이상에 있어서 당해 샘플 채취시와 다른 생리적 상태 하에 있을 때 채취되는, 공통 피검체와 관련된 세포 집단의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 하나 이상의 상이한 피검체로부터의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 하나 이상의 상이한 피검체가 연령대, 성, 민족, 지리적 위치, 식이, 질환, 임상적 지표 인자, 투약, 신체 활동, 체중 및 환경 노출 중의 하나 이상을 상기 피검체와 공통으로 갖는 방법.
  18. 제3항에 있어서, 기준 프로파일 데이타 세트가 상이한 피검체와 관련된 하나 이상의 세포 집단으로부터의 하나 이상의 다른 샘플로부터 유래되는 방법.
  19. 제18항에 있어서, 상기 하나 이상의 상이한 피검체가 연령대, 성, 민족, 지리적 위치, 식이, 질환, 임상적 지표 인자, 투약, 신체 활동, 체중 및 환경 노출 중의 하나 이상을 상기 피검체와 공통으로 갖는 방법.
  20. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트를 하나 이상의 다른 임상적 지표 인자와 관련하여 해석하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 지표 인자가 혈액 화학, 뇨분석, X-선, 다른 화학적 분석및 물리적 발견으로 이루어진 군으로부터 선택되는 방법.
  22. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생물학적 상태가 다수의 유전자와 연루된 복잡한 질병 진행 과정이고, 이 질병이 염증, 자가 면역 질환, 퇴행성 질환, 알레르기, 혈관 질환, 허혈, 암, 발육 이상, 호르몬성 질환, 노환 및 감염성 질환 중 하나 이상을 포함하는 유형인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 생물학적 상태가 관절염, 천식, 다발성 경화증 및 폐경 전후기의 변화 중의 하나인 방법.
  24. 제1항 또는 제2항에 있어서, 피검체가 생물체인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 피검체가 포유류인 방법.
  26. 제3항에 있어서, 세포 집단이 인간 세포인 방법.
  27. 제3항에 있어서, 세포 집단이 포유류 세포인 방법.
  28. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플이 하나 이상의 체액 및 조직으로부터 유래된 방법.
  29. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플이 혈액으로부터 유래되는 방법.
  30. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플이 생검, 천자 흡인, 세척 표본, 찰과 및 수술 표본 중의 하나로부터 유래되는 방법.
  31. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플이 상태가 임상적으로 나타나는 것과 관련하여 상이한 유형의 조직 또는 체액으로부터 유래되는 방법.
  32. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상태가 질병이고, 샘플이 질병의 일차 표적인 것과 상이한 유형의 조직 또는 체액으로부터 유래되는 방법.
  33. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 함수가 단순 차가 아닌 방법.
  34. 제33항에 있어서, 함수가 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버에 대한 제1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 비의 제2 함수인 방법.
  35. 제34항에 있어서, 함수가 대수 함수인 방법.
  36. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 재현가능한 방법.
  37. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 한 자리수 내에서 재현가능한 방법.
  38. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 50% 내에서 재현가능한 방법.
  39. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 20% 내에서 재현가능한 방법.
  40. 제 4항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 한 자리수 내에서 재현가능한 방법.
  41. 제34항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 50% 내에서 재현가능한 방법.
  42. 제34항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 유사한 상태 하에서 피검체로부터 채취된 유사한 샘플과 관련하여 20% 내에서 재현가능한 방법.
  43. 제34항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버가 이것이 D (여기서, D = F(1.1) - F(0.9)이고, F는 2차 함수임)보다 더 큰 차이가 나는 값을 갖는 경우 생물학적 유의성을 갖는 방법.
  44. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 생물학적 상태가 기관에 관한 것이고, 구성 요소 패널이 기관과 관련된 상태의 측정을 가능하게 하는 방법.
  45. 제1항 또는 제2항에 있어서, 생물학적 상태가 피검체의 호흡계, 혈관계, 신경계, 신진대사계, 비뇨계, 생식계, 구조계 및 면역계로 이루어진 군으로부터 선택된 계에 관한 것이고, 구성 요소의 패널이 그 계와 관련된 피검체의 상태를 측정할 수 있도록 하는 방법.
  46. 제3항에 있어서, 세포 집단이 피검체로부터 유도되고, 생물학적 상태가 피검체의 호흡계, 혈관계, 신경계, 신진대사계, 비뇨계, 생식계, 구조계 및 면역계로이루어진 군으로부터 선택된 계에 관한 것이고 구성 요소의 패널이 그 계와 관련된 피검체의 상태를 측정할 수 있도록 하는 방법.
  47. 제46항에 있어서, 패널이 염증 패널의 구성 요소의 절반 이상을 포함하는 방법.
  48. 제46항에 있어서, 패널이 염증 패널의 구성 요소의 80% 이상을 포함하는 방법.
  49. 제46항에 있어서, 패널이 세포 성장 및 분화 패널의 구성 요소의 절반 이상을 포함하는 방법.
  50. 제46항에 있어서, 패널이 세포 성장 및 분화 패널의 구성 요소의 80% 이상을 포함하는 방법.
  51. 제46항에 있어서, 패널이 독성 패널의 구성 요소의 절반 이상을 포함하는 방법.
  52. 제46항에 있어서, 패널이 독성 패널의 구성 요소의 80% 이상을 포함하는 방법.
  53. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 패널의 구성 요소의 수가 3 이상이고 100 미만인 방법.
  54. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 패널의 구성 요소의 수가 4 이상이고 100 미만인 방법.
  55. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 패널의 구성 요소의 수가 5 이상이고 100 미만인 방법.
  56. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 패널의 구성 요소의 수가 6 이상인 방법.
  57. 제3항에 있어서, 작용 물질이 약물, 화합물의 혼합물, 기능성 식품, 건강 보조 식품, 치료제, 알레르겐 및 독소로 구성된 군으로부터 선택된 것인 방법.
  58. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 프로파일 데이타 세트를 샘플로부터 유도하는 것이 샘플을 핵산 프로브 세트와 하이브리드화하는 것을 포함하는 방법.
  59. 제58항에 있어서, 프로브가 불용성 매트릭스에 부착되고, 샘플이 매트릭스에 적용되는 방법.
  60. 제3항에 있어서, 작용 물질에 의해 영향을 받은 상태를 평가하는 것이 작용 물질과 세포 집단에 투여된 제 2 작용 물질과의 상호작용을 평가하는 것을 포함하는 방법.
  61. 제60항에 있어서, 상호작용이 중립적인 방법.
  62. 제60항에 있어서, 상호작용이 간섭적인 방법.
  63. 제60항에 있어서, 상호작용이 누적적인 방법
  64. 제60항에 있어서, 상호작용이 상승적인 방법.
  65. 제60항에 있어서, 작용 물질이 약제인 방법.
  66. a. 제 1 및 제 2 작용 물질이 각각 투여된 제 1 및 제 2 표적 세포 집단으로부터 각각 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 제 1 및 제 2 샘플을 수득하고;
    b. 제 1 샘플로부터 제 1 프로파일 데이타 세트, 제 2 샘플로부터 제 2 프로파일 데이타 세트 (각각의 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정으로 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정임)를 유도하고;
    c. 패널에 제 1 보정된 프로파일 데이타 세트 및 제 2 프로파일 데이타 세트를 제공하는 (여기서, (i) 제 1 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 제 1 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, (ii) 제 2 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 2 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 제 2 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 이들 보정된 프로파일 데이타 세트는 제 2 작용 물질에 의한 효과와 관련하여 생물학적 상태에 대한 제 1 작용 물질에 의한 효과의 측정을 제공함)
    것을 포함하는, 제 2 작용 물질에 의한 효과와 관련하여 제 1 작용 물질에 의한 생물학적 상태에 대한 효과를 평가하는 방법.
  67. 제66항에 있어서, 제 1 작용 물질이 약물이고, 제 2 작용 물질이 복합 혼합물인 방법.
  68. 제66항에 있어서, 제 1 작용 물질이 약물이고, 제 2 작용 물질이 건강 보조 식품인 방법.
  69. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 샘플을 수득하고 제 1 프로파일 데이타 세트를 정량화하는 것이 제 1 위치에서 행하여지고, 보정된 프로파일 데이타 세트를 생성하는 것이 네트워크를 사용하여 디지탈 저장 매체의 제 2 위치에 저장된 데이타베이스에 접근하는 것을 포함하는 방법.
  70. 제69항에 있어서, 샘플로부터 정량화된 제 1 프로파일 데이타 세트를 반영하도록 데이타베이스를 업데이트하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  71. 제69항에 있어서, 네트워크를 사용하는 것이 전세계 컴퓨터 네트워크에 접근하는 것을 포함하는 방법.
  72. a. 위약 및 작용 물질 중에서 선택된 하나를 피검체 풀(pool)의 각각의 지원자에게 맹 투여를 하고;
    b. 그 투여 효과를 모니터하기 위하여 정량적 유전자 발현을 사용하는 것
    을 포함하는, 작용 물질의 임상 시험을 행하는 방법.
  73. 제72항에 있어서, 피검체 풀이 작용 물질에 대해 반응을 보일 것 같은 지원자들을 동정하기 위하여 다수의 지원자들에 대한 정량적 유전자 발현 분석을 사용하여 선택되는 방법.
  74. 제72항에 있어서, 투여가 정량적 유전자 발현 분석을 사용하여 1 이상의 투약량 및 투여 범위를 결정하는 것을 포함하는 방법.
  75. 제72항에 있어서, 정량적 유전자 발현 분석을 사용하여 작용 물질의 효능 및 독성 중 1 이상을 결정하는데 조력하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  76. 제72항 내지 제75항 중 어느 한 항에 있어서, 정량적 유전자 발현 분석을 사용하는 것이 제1항, 제2항 및 제3항 중 1 이상의 방법을 사용하는 것을 포함하는 방법.
  77. a. 보정된 프로파일 데이타 세트가 작용 물질이 투여된 표적 세포 집단으로부터 유도된 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플에 관한 것이고,
    b. 보정된 프로파일 데이타 세트가 다수의 제 1 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 작용 물질의 투여에 의해 영향을 받는 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 변화의 정량적 측정인,
    컴퓨터 판독가능한 보정된 프로파일 데이타 세트가 저장된 디지탈 저장 매체.
  78. 제77항에 있어서, (i) 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버가 투여 후 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고;
    (ii) 기준 데이타 세트의 각각의 멤버가 정상 상태 하에서 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정이고, (iii) 투여 후 데이타 세트의 각각의 멤버가 작용 물질을 표적 세포 집단에 투여한 후의 상태 하에서 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정인 디지탈 저장 매체.
  79. 제78항에 있어서, 함수가 투여 후 데이타 세트의 대응 멤버에 대한 기준 데이타 세트의 대응 멤버의 비의 제 2 함수인 매체.
  80. 제79항에 있어서, 제 2 함수가 대수 함수인 매체.
  81. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 작용 물질이 의약인 디지탈 저장 매체.
  82. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 작용 물질이 제 2 다수의 구성 성분을 포함하는 디지탈 저장 매체.
  83. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 작용 물질이 건강 보조 식품인 디지탈 저장 매체.
  84. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 다수가 3 이상이고 1000 미만인 디지탈 저장 매체.
  85. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 다수가 4 이상이고 1000 미만인 디지탈 저장 매체.
  86. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 다수가 5 이상이고 1000 미만인 디지탈 저장 매체.
  87. 제77항 내지 제80항 중 어느 한 항에 있어서, 제 1 다수가 6 이상인 디지탈 저장 매체.
  88. a. 프로파일 데이타 세트 P의 각각의 인스턴스 Pi가 피검체로부터 유도된 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 개별 샘플에 관한 것이고;
    b. 프로파일 데이타 P 세트가 다수의 멤버 Mj를 포함하고, 각각의 멤버 Mj는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정이고;
    c. 각각의 레코드 Ri는, 프로파일 데이타 세트 P의 개별 대응 인스턴스 Pi의각각의 멤버 Mij에 대하여, 멤버 Mij의 값에 대응하는 값을 포함하고;
    d. 각각의 레코드 Ri는 또한 연령대, 성별, 민족, 지리학적 위치, 식이, 질병, 임상 지표, 투약, 신체 활동, 체중 및 환경 노출 중 1 이상의 레코드에 관련된 피검체의 특성에 관한 참조 항목을 포함하는,
    각각의 레코드 Ri가 컴퓨터 판독가능한 프로파일 데이타 세트 P의 개별 인스턴스 Pi에 대응하는 것인 집단에 관한 다수의 레코드 Ri가 저장된 디지탈 저장 매체.
  89. 제88항에 있어서, 각각의 샘플이 작용 물질이 투여된 표적 세포 집단으로 부터 유도되고, 이 표적 세포 집단은 피검체로부터 유도된 것인 디지탈 저장 매체.
  90. a. 각각의 프로파일 데이타 세트는 작용 물질이 투여된 표적 세포 집단으로부터 유도되고 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플에 관한 것이고;
    b. 각각의 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정이고;
    c. 패널은 모든 프로파일 데이타 세트에 대해 동일한,
    다량의 컴퓨터 판독가능한 프로파일 데이타 세트가 저장된 디지탈 저장 매체.
  91. a. RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플로부터 프로파일 데이타 세트 (이 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정임)의 제 1 인스턴스를 유도하고;
    b. 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트의 제 1 인스턴스 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 인스턴스의 각각의 멤버는 패널에 대한 프로파일 데이타 세트의 인스턴스의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 인스턴스의 대응 멤버의 함수임)를 생성하고;
    c. 상태 데이타베이스 (이 상태 데이타베이스는 피검체 집단에 관한 다수의 레코드를 갖고, 각각의 레코드는 보정된 프로파일 데이타 세트의 개별 인스턴스에 대응함)의 데이타에 접근하고;,
    d. 상태 데이타베이스의 데이타와 관련하여 보정된 프로파일 데이타 세트의 제 1 인스턴스를 평가하는 것을
    포함하는, 피검체로부터 RNA 및 단백질 중 1 이상을 갖는 샘플에 기초하여 피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 방법.
  92. 제91항에 있어서, 상태 데이타베이스에 접근하는 것이 네트워크를 통해서 상태 데이타베이스에 접근하는 것을 포함하는 방법.
  93. 제92항에 있어서, 네트워크가 전세계 컴퓨터 네트워크인 방법.
  94. 제92항에 있어서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 제 1 인스턴스와 관련된 데이타에 기초하여 상태 데이타베이스를 보충하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  95. 제92항에 있어서, 생물학적 상태가 피검체의 호흡계, 혈관계, 신경계, 신진대사계, 비뇨계, 생식계, 구조계 및 면역계로 이루어진 군으로부터 선택된 계에 관한 것이고, 구성 요소의 패널이 그 계와 관련된 피검체의 상태를 측정할 수 있도록 하는 방법.
  96. 제92항에 있어서, 각각의 레코드가 또한 연령대, 성별, 민족, 지리학적 위치, 식이, 질병, 임상 지표, 투약, 신체 활동, 체중 및 환경 노출 중 1 이상의 레코드에 관련된 피검체의 특성에 관한 참조 항목을 포함하는 방법.
  97. 제96항에 있어서, 특성이 임상 지표를 포함하는 방법.
  98. a. 유전자 발현 분석 데이타에 관한 제 1 프로파일 데이타 세트 (이 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하게 하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질양의 정량적 측정임)를 동정하고;
    b. 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)를 생성하고;
    c. 보정된 프로파일 데이타 세트를 그래프 형태로 나태내는 것
    을 포함하는, 생물학적 상태의 측정과 관련된 정량적 유전자 발현 분석 데이타를 나타내는 방법.
  99. 제98항에 있어서, 함수가 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 비의 제 2 함수인 방법.
  100. 제97항에 있어서, 함수가 대수 함수인 방법.
  101. 제97항에 있어서, 그래프 형태가 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버에 대한 막대 그래프인 방법.
  102. a. 유전자좌의 패널에 대한 유전자 발현 수치값의 제 1 세트 (이 세트의 각각의 값은 유전자좌의 패널의 단일 유전자좌에 대응하고, 이 세트는 제 1 생물학적 상태하의 세포 집단에 대한 프로파일 데이타 세트를 형성함);
    b. 유전자좌의 패널에 대한 유전자 발현 수치값의 제 2 세트 (이 세트의 각각의 값은 유전자좌의 패널의 단일 유전자좌에 대응하고, 값들의 세트는 제 2 생물학적 상태하의 제 2 세포 집단에 대한 기준 프로파일 데이타 세트를 형성하고, 제 2 세트의 값들은 임의로 패널의 각각의 유전자좌에 대해 다수의 세포 집단으로부터 얻은 다수의 유전자 발현값의 평균임); 및
    c. 패널의 각각의 유전자좌에 대한 제 1 세트 값과 제 2 세트 값의 비에 대응하는 수치의 제 3 세트 (제 3 세트는 보정된 프로파일 데이타 세트이고; 프로파일 데이타 세트 및 보정된 프로파일 데이타 세트는 제 2 생물학적 상태에 관한 제 1 생물학적 상태를 표현함)
    를 포함하는, 세포 집단의 생물학적 상태의 변화의 기술적 레코드.
  103. 제102항에 있어서, 제 1 세포 집단 및 제 2 또는 그 이상의 세포 집단은 동일한 세포 집단인 레코드.
  104. 제102항에 있어서, 제 1 세포 집단 및 제 2 또는 그 이상의 세포 집단은 상이한 세포 집단인 레코드.
  105. 제102항에 있어서, 지표 세포 집단인 세포 집단을 생물학적 상태에 처하게 하기 위해 샘플을 피검체로부터 수득하는 기술적 레코드.
  106. 세포 집단이 피검체내에 있거나 피검체로부터 유도된 것인 제 102 항에 따른유전자 발현 프로파일 데이타 세트.
  107. 피검체로부터 샘플을 수득하고; 세포 집단을 샘플로 처리하고; 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 따라 제 2 생물학적 상태와 관련해서 제 1 생물학적 상태가 존재하는지 결정하는 것을 포함하는, 피검체의 생물학적 상태를 진단하는 방법.
  108. 제107항에 있어서, 시험 화합물이 예정된 생물학적 활성을 갖는 경우 피검체가 시험 화합물에 반응할 것인지의 여부를 미리 결정하기 위하여, 피검체의 생물학적 상태에 따라 임상 시험을 위해 피검체를 선택하는 것을 더 포함하는 방법.
  109. 제108항에 있어서, 시험 화합물이 약제인 방법.
  110. 제108항에 있어서, 시험 화합물이 건강 보조 식품인 방법.
  111. a. 피검체로부터 샘플을 수득하고;
    b. 제102항 내지 제106항 중 어느 한 항에 따라 기술적 레코드를 만들고 (여기서, 기준값의 세트가 제 2 생물학적 상태에 대한 기준 프로파일 데이타 세트의 라이브러리에 포함된 제 2 값의 평균이고, 라이브러리는 예정된 생물학적 상태에 따라 그룹지어진 다수의 기준 프로파일 데이타 세트를 포함함);
    c. 피검체의 감수성을 진단하는 것
    을 포함하는, 피검체의 생물학적 상태에 대한 감수성을 진단하는 방법.
  112. a. 제102항 내지 제106항 중 어느 한 항에 따라 다수의 기술적 레코드를 만들고 (여기서, 그 밖의 각각의 유전자 발현 프로파일에 관하여 미리 선택된 시간 간격에서 각각의 제 1 값 세트가 결정됨);
    b. 각각의 보정된 프로파일 데이타 세트를 예정된 생물학적 상태에 따라 그룹지어진 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리와 비교하고;
    c. 생물학적 상태의 진행을 결정하는 것
    을 포함하는 생물학적 상태의 진행을 모니터링하는 방법.
  113. a. 세포 집단을 선택하고;
    b. 세포를 작용 물질로 처리하고;
    c. 생물학적 상태에 대한 표준화된 기준 프로파일 데이타 세트를 사용하여 제102항 내지 제106항 중 어느 한 항에 따라 레코드를 결정하는 것
    을 포함하는 작용 물질에 대한 기술적 레코드를 설정하는 방법.
  114. 제113항에 있어서, 조성물이 건강 보조 식품인 방법.
  115. 제113항에 있어서, 조성물이 의약인 방법.
  116. 제113항에 있어서, 조성물이 감염 인자인 방법.
  117. 제113항에 있어서, 조성물이 복합 혼합물인 방법.
  118. 제113항에 있어서, 조성물의 생물학적 활성을 설정하는 것이 조성물에 대한 작용 기전을 제공하는 것을 추가적으로 포함하는 방법.
  119. 제113항에 있어서, 조성물의 생물학적 활성을 설정하는 것이 조성물에 대한 대사 기전을 제공하는 것을 추가적으로 포함하는 방법.
  120. 제113항에 있어서, 조성물이 제 1 화합물 및 제 2 화합물을 추가적으로 포함하고, 생물학적 활성이 제 1 화합물과 제 2 화합물 사이의 상승적, 간섭적 또는 중립적 상호작용 중 어느 하나로부터 기인하는 방법.
  121. 제113항에 있어서, 화합물이 생물학적 활성이 화합물들 사이의 상승적, 간섭적 또는 중립적 상호작용 중 어느 하나로부터 기인하는 다수의 화합물들을 포함하는 방법.
  122. 제113항에 있어서, 화합물의 생물학적 활성이 피검체에 대한 독성 효과인 방법.
  123. a. 피검체로부터의 샘플을 각 치료제 부류로 처리하고;
    b. 제102항 내지 제106항 중 어느 한 항에 따라 각각의 샘플에 대한 기술적 레코드를 결정하고;
    c. 각각의 보정된 프로파일 데이타 세트를 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리는 예정된 생물학적 상태에 따라 그룹되어짐)와 비교하고;
    d. 치료제 중 어느 것이 피검체의 제 1 생물학적 상태를 피검체의 제 2 생물학적 상태로 변화시킬 수 있는지를 결정하는 것을 포함하는, 제 1 생물학적 상태로부터 제 2 생물학적 상태로 피검체의 생물학적 상태를 변화시키기 위하여 피검체에 투여하는 치료제의 부류로부터 치료제를 선택하는 방법.
  124. 제122항에 있어서, 제 1 생물학적 상태가 감염 인자, 생물전 또는 환경제 중 어느 것의 부작용의 결과이고, 제 2 생물학적 상태가 이러한 부작용의 역전인 방법.
  125. 제122항에 있어서, 기술적 레코드의 라이브러리가 단일 피검체 또는 단일 상태에 관한 병력을 포함하는 방법.
  126. 제122항에 있어서, 기술적 레코드의 라이브러리가 다수의 피검체 또는 상태에 관한 의료 정보를 포함하는 방법.
  127. 제122항에 있어서, 시그너처 프로파일 데이타 세트의 라이브러리가 다수의 피검체들로부터의 시그너처 프로파일 데이타 세트를 포함하는 방법.
  128. (a) 제3항의 방법에 따라 보정된 데이타 프로파일 세트을 생성하고; 시그너처 보정된 프로파일 데이타 세트를 임의로 포함하는 배치 내의 각각의 컨테이너에 보정된 데이타 프로파일 세트를 배치함으로써 조성물의 배치를 표지하고; (b) 보정된 프로파일 데이타 세트를 표준화된 보정된 프로파일 데이타 세트와 비교하는 것을 포함하는, 제조 방법에 의해 생성되는 조성물의 단일 배치의 생물학적 효율을 특성화하는 방법.
  129. 사용자에게 유용한 정보를 제공하는 것을 포함하는 제88항에 따른 디지탈 저장 매체상의 생물학적 정보에 접근하는 방법.
  130. 제129항에 있어서, 네트워크, 월드와이드웹, 이메일, 인터넷 접근 사이트 또는 하드 카피 중 어느 것으로 사용자에게 유용한 정보를 제공하는 것을 추가적으로 포함하는 방법.
  131. 제128항에 있어서, 제 2 접근 사이트로 로딩하기 위해 정보에 접근하는 것을추가적으로 포함하는 방법.
  132. 제131항에 있어서, 로딩을 위한 공정이 정보를 다운로딩하는 것을 포함하는 방법.
  133. 제129항에 있어서, 정보에의 접근이 제어되는 방법.
  134. 제133항에 있어서, 제어 공정이 패스워드의 사용을 포함하는 방법.
  135. 제129항에 있어서, 사용자가 유용한 정보에 주석을 달 수 있고, 그 주석이 생물학적 정보의 일부가 되는 방법.
  136. 제129항에 있어서, 사용자가 데이타 세트에 1 이상의 레코드를 부가할 수 있고, 그 1 이상의 레코드가 생물학적 정보의 일부가 되는 방법.
  137. (a) 제102항에 따라 기술적 레코드를 형성하고; (b) 기술적 레코드를 사용하여 생성물을 동정하고 (여기서, 유전자좌의 패널이 시그너처 패널임); (c) 보정된 프로파일 데이타 세트를 평균 보정된 프로파일 데이타 세트와 비교하여 생성물에 대한 설명을 제공하는 것을 포함하는 소비자의 평가가 시그너처 프로파일에 의존적인 소비자의 생성물 평가 방법.
  138. 제137항에 있어서, 생성물이 시그너처 프로파일에 따라서 촉진되는 방법.
  139. a. 동정 가능한 레코드에 대하여 피검체 또는 작용 물질로부터의 샘플을 분류하는 프로그램 코드;
    b. 제 1 데이타 세트 (제 1 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 구성 요소 양의 정량적 측정이고; 프로파일 데이타 세트는 레코드에 저장됨)를 유도하는 프로그램 코드; 및
    c. 레코드에 저장하기 위한, 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트를 임의로 생성하는 프로그램 코드 (보정된 프로파일 데이타 세트의 각 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)
    을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 사용 가능한 매체를 포함하는, 작용 물질의 사용으로부터 기인하는 생물학적 상태를 평가하기 위한 또는 피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품.
  140. a. 동정 가능한 레코드에 피검체로부터의 샘플 또는 작용 물질을 분류하기 위한 분류 모듈;
    b. 제 1 데이타 세트 (제 1 프로파일 데이타 세트는 다수의 멤버를 포함하고, 각각의 멤버는 구성 요소의 측정이 생물학적 상태의 측정을 가능하도록 선택된 구성 요소의 패널의 개별 RNA 또는 단백질 양의 정량적 측정임)를 유도하기 위한 모듈; 및
    c. 패널에 대한 보정된 프로파일 데이타 세트 (여기서, 보정된 프로파일 데이타 세트의 각각의 멤버는 패널에 대한 제 1 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버 및 기준 프로파일 데이타 세트의 대응 멤버의 함수이고, 보정된 프로파일 데이타 세트는 피검체의 생물학적 상태의 측정을 제공함)를 제공하기 위한 생성 모듈
    을 포함하고, 피검체의 생물학적 상태를 평가하기 위한 또는 작용 물질의 사용에 기인하는 생물학적 상태를 평가하기 위한 컴퓨터 시스템.
  141. a. 생물학적 상태의 평가를 위한 프로파일 데이타베이스를 측정하기 위한 키트 (이 키트는 유전자좌의 패널에 대한 RNA 또는 단백질의 정량적 분석을 위한 시약을 포함함)를 제공하고;
    b. 패널에 대응하는 기준 프로파일 데이타 세트를 포함하는 중앙 집중된 데이타베이스에 접근하고;
    c. 피검체에 대한 보정된 데이타 세트를 결정하고;
    d. 보정된 프로파일 데이타 세트의 라이브러리에 관하여 피검체의 생물학적 상태를 분석하는 것을 포함하는, 원격지에서 생물학적 상태에 대하여 피검체를 분석하는 방법.
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