用于微生物药物基因组学的方法和系统技术方案

用于微生物的药物基因组学的方法和系统的实施方案可以包括：样品处理系统，能够操作以收集含有来自使用者集合的物质的容器，所述处理系统包括能够操作以确定来自生物样品的微生物序列的测序系统；微生物群系表征系统，能够操作以基于微生物序列确定微生物群系药物基因组学数据，收集与所述使用者集合的与抗生素相关病症相关联的补充数据，并将补充数据和从微生物群系药物基因组学数据提取的特征转化成与抗生素相关病症的表征模型；和治疗系统，基于使用表征模型针对与抗生素相关病症对使用者生物材料进行表征，所述治疗系统能够操作以促进对使用者的抗生素相关病症的治疗。

Methods and Systems for Microbial Pharmacogenomics

Implementing methods and systems for microbial pharmacogenomics may include a sample processing system capable of operating to collect containers containing substances from user collections, including a sequencing system capable of operating to determine microbial sequences from biological samples, and a microbial flora characterization system capable of operating to determine microorganisms based on microbial sequences. Pharmacogenomics data of biota, collecting the supplementary data associated with antibiotic-related diseases collected by the users, and transforming the supplementary data and the features extracted from pharmacogenomics data of microbiota into the characterization model of antibiotic-related diseases; and treatment system, using the characterization model to target the user's biomaterials for antibiotic-related diseases based on the use of the characterization model Characterized, the treatment system can be operated to facilitate the treatment of antibiotic-related diseases of users.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于微生物药物基因组学的方法和系统相关申请的交叉引用本申请是于2017年5月26日提交的美国专利申请No.15/606,743(其是2015年10月21日提交的序列号为14/919,614的美国专利申请的接续)的部分接续申请，其中序列号为14/919,614的美国专利申请要求于2014年10月21日提交的序列号为62/066,369的美国临时申请、于2014年12月04日提交的序列号为62/087,551的美国临时申请、于2014年12月17日提交的序列号为62/092,999的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号62/147,376的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号为62/147,212的美国临时申请、于2015年4月14日提交的序列号为62/147,362的美国临时申请、于2015年4月13日提交的序列号为62/146,855的美国临时申请以及于2015年8月18日提交的序列号为62/206,654的美国临时申请的权益，这些申请分别通过引用整体并入本文。本申请还要求于2016年7月13日提交的序列号为62/361,943的美国临时申请的权益，其通过引用整体并入本文。
本专利技术总体上涉及微生物学领域，更具体地涉及微生物学领域中用于表征与微生物药物基因组学的新的且有用的方法和系统。
技术介绍
微生物群系是与生物体相关的共栖、共生和致病微生物的生态群落。人类微生物群系包括与存在于整个人体中的人类细胞一样多的微生物细胞，但由于样品处理技术、遗传分析技术以及用于处理大量数据的资源方面的局限性，对人类微生物群系的表征仍处于初期阶段。尽管如此，微生物群系被怀疑在许多与健康/疾病相关的状态(例如，准备分娩、糖尿病、自身免疫障碍、胃肠障碍、类风湿性障碍、神经障碍等)中至少部分地起着作用。考虑到微生物群系在影响受试者的健康方面的深刻影响，应付出与微生物群系的表征、由该表征形成见解以及生成被配置为从生态失调状态恢复的疗法相关的努力。然而，目前用于分析人类微生物群系和基于所获见解提供治疗措施的方法和系统仍然遗留许多尚未被解答的问题。特别是，由于当前技术的局限性，基于微生物群系组成特征和/或功能特征来表征某些健康状况的方法以及针对具体受试者进行适应性调整的治疗(例如，益生菌/益生元(prebiotic)治疗、粪便微生物群移植等)尚不可行。因此，在微生物学领域，需要一种用于以个体化和群体范围的方式用于微生物药物基因组学的新的且有用的方法和系统。本专利技术提供了这样一种新的且有用的方法和系统。附图说明图1A-1B描绘了用于微生物药物基因组学的方法的实施方案变型的示意性流程图；图2描绘了用于微生物药物基因组学的系统和方法的实施方案变型；图3描绘了用于在微生物药物基因组学的方法的实施方案中生成模型的过程的变型；图4描绘了在用于微生物药物基因组学的方法和系统的实施方案中治疗模型的输出的变型；图5描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中应用模型的变型；图6描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中应用多个模型的变型；图7描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案的变型中促进治疗的变型；图8描绘了基于益生菌的疗法在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中操作的机制的变型；图9描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中的通知的变型；图10描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中用于提供与抗生素相关的信息的界面的变型；图11描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中的通知的变型；图12描绘了在用于微生物药物基因组学的方法的实施方案中的样品处理参数改变的变型。具体实施方式以下对本专利技术实施方案的描述无意于将本专利技术限于这些实施方案，而是旨在使本领域技术人员能够进行和使用本专利技术。1、概述如图2所示，用于针对使用者(例如，人类受试者、患者、动物受试者、环境生态系统、护理提供者等)表征(例如，评估)与抗生素相关病症的系统200的一个实施方案可以包括以下各项中的一项或更多项：处理系统210(例如，样品处理系统)，其能够操作以收集含有来自使用者集合的物质(例如，诸如微生物核酸物质的生物样品等)的容器，所述处理系统210包括能够操作以通过对物质进行测序来确定微生物序列的测序系统(测序仪系统)；微生物群系表征系统220，其能够操作以基于微生物序列确定微生物群系药物基因组学数据(和/或微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据的至少一种)，收集与所述使用者集合的所述抗生素能治疗病症相关的补充数据，并将补充数据以及从微生物群系药物基因组学数据(和/或微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种)所提取的特征转化成与抗生素相关病症的表征模型；和/或治疗系统(例如，医治系统)230，基于用与抗生素相关病症相关的表征模型表征使用者生物材料，所述治疗系统能够操作以促进针对抗生素相关病症的使用者的治疗(例如，医疗)(例如，治疗能够操作以调节使用者微生物群系组合物以改善抗生素相关病症的状态等)。系统200和方法100可以起到根据与一种或多种抗生素相关病症相关的微生物群系数据集表征和/或诊断使用者(如使用用于临床诊断、伴随诊断的表征模型)的作用。系统200和方法100可以额外地或可替代地起到促进(提供)对使用者的治疗(如治疗措施)和/或实施合适功能。与目前标准的基于抗生素治疗相比，各式各样的系统200和/或方法100可以用来以快速且有效的方式生成或提供个性化的抗生素方案。各式各样的系统200和/或方法100可以进一步有利于对提供给受试者的该疗法进行监控和/或调整(例如，通过在整个治疗过程中对来自受试者的额外样品进行分诊(reception)、处理和分析)。系统200和方法100可以优选地生成和促进对抗生素相关病症(例如，抗生素能治疗病症)的表征和/或治疗，其可以包括以下项中任何一种或多种：症状、病因、疾病、失调、微生物群系药物基因组学谱(例如，描述用于抗生素能治疗病症的抗生素的抗性和/或敏感性)和/或与抗生素相关病症相关的任何其他合适方面。抗生素相关病症可包括以下项中任何一种或多种：淋病、尿路感染、毛滴虫病、痤疮、阑尾炎、房间隔缺损、输尿管囊肿、尿道综合征、尿道炎、肺结核、细菌性关节炎、细菌性阴道病、眩晕、平衡障碍、压迫溃疡、滑囊炎、支气管炎、梅毒、扁桃体炎、咽炎、败血症、肾盂肾炎、耳部感染、听力丧失、腹膜炎、心包炎、盆腔炎、脑膜炎、喉炎、链球菌性喉炎、鼻窦感染、其他性传播疾病、其他与皮肤相关病症、其他耳部相关病症、其他口部相关病症、其他细菌诱发的感染，和/或任何其他合适的抗生素相关病症。本文描述的方法100和/或过程的一个或多个例子可以通过和/或使用一个或更多个本文描述的系统200、组件和/或实体的例子不同时地(例如，顺序地)、同时地(例如，并行地；在不同线程上同时执行以用于并行计算来改进样品处理和/或用于确定的计算处理和/或提供与抗生素相关的病症的特征和/或治疗等)，以触发事件的时间关系，和/或以任何合适的时间和频率进行。然而，方法100和/或系统200可以以任何合适的方式配置。2、益处微生物群系分析可以实现对由微生物引起和/或以其他方式与微生物相关的与抗生素相关病症的准确和有效表征本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于针对使用者评估抗生素能治疗病症的系统，所述系统包括：·处理系统，所述处理系统能够操作以收集含有来自使用者集合的生物物质的容器，所述处理系统包括测序系统，所述测序系统能够操作以确定来自所述生物物质的微生物序列；·微生物群系表征系统，所述微生物群系表征系统能够操作以：·基于所述微生物序列确定微生物群系药物基因组学数据及微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种，收集与所述使用者集合的所述抗生素能治疗病症相关的补充数据，和·将所述补充数据以及从微生物群系药物基因组学数据及所述微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种所提取的特征转化成与所述抗生素能治疗病症相关的表征模型；以及·治疗系统，所述治疗系统能够操作以：·基于使用针对上述抗生素能治疗病症的所述表征模型对使用者生物材料进行表征，促进对所述使用者的所述抗生素能治疗病症的治疗。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.13 US 62/361,943;2017.05.26 US 15/606,7431.一种用于针对使用者评估抗生素能治疗病症的系统，所述系统包括：·处理系统，所述处理系统能够操作以收集含有来自使用者集合的生物物质的容器，所述处理系统包括测序系统，所述测序系统能够操作以确定来自所述生物物质的微生物序列；·微生物群系表征系统，所述微生物群系表征系统能够操作以：·基于所述微生物序列确定微生物群系药物基因组学数据及微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种，收集与所述使用者集合的所述抗生素能治疗病症相关的补充数据，和·将所述补充数据以及从微生物群系药物基因组学数据及所述微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种所提取的特征转化成与所述抗生素能治疗病症相关的表征模型；以及·治疗系统，所述治疗系统能够操作以：·基于使用针对上述抗生素能治疗病症的所述表征模型对使用者生物材料进行表征，促进对所述使用者的所述抗生素能治疗病症的治疗。2.权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统能够操作以基于使用针对与所述抗生素能治疗病症相关的核酸序列的引物扩增来自所述生物材料的核酸材料，以确定所述微生物序列。3.权利要求1所述的系统，其中，所述处理系统能够操作以收集含有所述使用者生物材料的使用者容器，其中，所述治疗系统能够操作以基于对所取样的使用者生物材料的表征来促进所述治疗，并且其中，所述治疗能够操作以调节使用者微生物群系组成来改善所述抗生素能治疗病症的状态。4.权利要求1所述的系统，其中，所述特征包括用于与抗生素能治疗病症相关的分类单位的，与密码子突变、外显子缺失、取代、基因重排和易位中的至少一种相关的微生物群系药物基因组学特征。5.权利要求4所述的系统，其中，所述微生物群系药物基因组学特征与微生物菌株可突变性、微生物菌株对抗生素的抗性和微生物菌株共依赖性行为中的至少一种相关。6.权利要求4所述的系统，其中，所述微生物群系药物基因组学特征与针对所述抗生素能治疗病症的微生物药物基因组学标志物的相对丰度相关。7.权利要求1所述的系统，其中，所述特征包括与生物活性分子的抗性和代谢中的至少一种相关的核苷酸相关功能特征，包括以下项中的至少一种：结构RNA、调节RNA、信使RNA、蛋白质和肽。8.权利要求1所述的系统，其中，所述抗生素能治疗病症包括尿路感染和性传播疾病中的至少一种，并且其中，所述微生物群系表征系统能够操作以将所述补充数据以及从所述微生物群系药物基因组学数据及微生物群系组成数据和微生物群系功能多样性数据中的至少一种所提取的特征转化成针对所述尿路感染和性传播疾病中的至少一种的表征模型。9.权利要求8所述的系统，其中，所述抗生素能治疗病症包括淋病相关病症，并且其中，所述特征包括从所述微生物群系药物基因组学数据中提取并与嵌合penA等位基因相关的微生物群系药物基因组学特征。10.权利要求9所述的系统，其中，所述治疗系统能够操作以基于所述微生物群系药物基因组学特征评估头孢菌素治疗的疗效，其中，所述治疗系统能够操作以基于所述疗效促进所述治疗。11.权利要求1所述的系统，所述系统进一步包括界面，所述界面能够操作以改进与所述抗生素能治疗病症相关并基于所述使用者的使用者微生物群系药物基因组学谱相对于共享人口统计学特征的使用者群的比较而得出的抗生素相关信息的显示。12.一种用于评估针对第一使用者的抗生素相关病症的方法，所述方法包括：·基于从受试者集合的生物样品所得到的微生物序列确定微生物群系药物基因组学数据；·接收提供所述受试...

【专利技术属性】
技术研发人员：扎迦利·阿普特，杰西卡·里奇曼，丹尼尔·阿尔莫纳西德，因蒂·佩德罗索，胡安·乌加尔德，罗德里戈·奥尔蒂斯，
申请(专利权)人：优比欧迈公司，
类型：发明
国别省市：美国,US