用于发现和分析治疗剂的平台制造技术

提供了用于发现和分析治疗剂的平台。表征候选试剂的方法，其包括以下步骤：(a)提供附着于核酸标签的候选试剂文库；(b)使所述文库与固体支持物接触以将所述候选试剂附着于所述固体支持物，由此形成候选试剂阵列；(c)使所述阵列与筛选剂接触，其中所述阵列中的一种或多种候选试剂与所述筛选剂反应；(d)检测阵列以测定阵列中的至少一种候选试剂与筛选剂反应；(e)对核酸标签测序以测定附着于阵列中候选试剂的标签序列；并且(f)基于附着于所述至少一种候选试剂的所述标签序列，鉴定所述阵列中与所述筛选剂反应的所述至少一种候选试剂。所述筛选剂反应的所述至少一种候选试剂。所述筛选剂反应的所述至少一种候选试剂。

【技术实现步骤摘要】
用于发现和分析治疗剂的平台
[0001]本申请是申请日为2016年5月9日，申请号为201680034428.5，专利技术名称为“用于发现和分析治疗剂的平台”的专利技术专利申请的分案申请。

技术介绍

[0002]本公开一般涉及具有医学、农业和工业用途的试剂(例如小分子、蛋白质或细胞)的发现，并且更具体地涉及用于筛选用于此类用途的候选试剂的平台。
[0003]目前，高通量筛选药物发现利用多个步骤和平台来对小分子的大文库筛选显示针对特定靶标的功效和效力的“前导物(lead)”或“命中(hit)”，以及针对一组分子靶标的有利毒性概况。
[0004]在该过程的第一步中，针对预定靶标以高通量的方式筛选小分子文库。这些文库通常是数十万种化合物的数目级。目前的高通量方法可以是自动化的。因此，随着机器人技术和自动化技术的发展，高成本的仪器可以在低微升范围内使用大量的输入试剂来筛选100,000个分子/天。测定法可以是同质的或异质的，前者相对简单且价格便宜，而后者更灵敏但更为复杂、耗时且昂贵。
[0005]尽管最初的小分子筛选测定法有效鉴定“命中”或“前导物”，但这些测定法通常只是第一步。这些前导物或命中通常在遗传毒性、药理学毒性/细胞毒性和生物体细胞毒性方面进行进一步筛选，使用针对明确定义的靶标的序型分析(profiling)测定法进行以消除可以具有不利临床效应的候选物。这些测定法中的每种使用采用独立工作流的多种平台和成套测定法独立进行，所述工作流进行策划和数据挖掘，以便对命中或前导物的效用产生共识。
[0006]蛋白质进化方法构成了另一种类型的筛选。这些方法涵盖了大量的排列。虽然这些方法的通量、速度和低成本已经趋向于使其成为快速蛋白质进化的主要选择，但是方法通常是复杂的并且带来挑战。例如，基于乳液的筛选提出合并/混合液滴(用于多重筛选)的困难、破坏乳剂(回收感兴趣组分)的困难、源自由于各种液滴尺寸引起的浓度变化的复杂化、以及液滴的交叉污染。
[0007]与基于小分子或基于蛋白质的疗法相比，基于细胞的疗法具有潜在有利的治疗能力。在主要优点间：细胞可以感测外部信号，移动到身体内的特定位置，并且整合多种刺激，并以复杂的行为(如释放特定的效应分子)作出反应。完全实现基于细胞的治疗剂的潜力将受益于精确工程化改造治疗性细胞，使其“行为”可以在时间和空间上进行控制。
[0008]细胞工程中的当前工作流通常包括以下步骤：(i)设计负责感测、整合和响应刺激物的细胞内信号传导回路；(ii)复杂的遗传工程，以整合负责介导细胞中那些功能的基因；和(iii)筛选方法以鉴定文库中所有细胞中携带基因互补物的那些基因，其更好地进行期望的功能。由于期望的细胞行为的复杂性，目前的筛选方法并不理想。例如：基于荧光激活细胞分选(FACS)的方法是高通量，但仅查看细胞行为的快照(snapshot)。另一方面，荧光显微术可以详细追踪细胞行为的动力学，但是为低通量。
[0009]因此，需要对小分子、蛋白质、细胞和其它试剂筛选有益特性的平台和方法。本公
开解决了这种需要并提供了其它优点。

技术实现思路

[0010]本公开提供了表征候选试剂的方法。方法可以包括以下步骤：(a)提供候选试剂文库，其中每个候选试剂附着于具有标签序列的核酸标签；(b)使所述候选试剂文库与固体支持物接触以将所述候选试剂附着于所述固体支持物，由此形成候选试剂阵列，所述候选试剂阵列包含所述固体支持物上的个别特征，其各自附着于来自所述文库的个别候选试剂；(c)使所述候选试剂阵列与筛选剂接触，其中所述阵列中的一种或多种候选试剂与所述筛选剂反应；(d)在所述阵列与所述筛选剂接触期间或之后检测所述阵列，从而测定所述阵列中的至少一种候选试剂与所述筛选剂反应；(e)对所述阵列上的所述核酸标签测序以测定附着于每种所述候选试剂的标签序列；并且(f)基于附着于所述至少一种候选试剂的所述标签序列，鉴定所述阵列中与所述筛选剂反应的所述至少一种候选试剂。
[0011]本公开还提供了用于生产蛋白质阵列的方法。方法可以包括以下步骤：(a)提供附着于固体支持物的cDNA分子的文库；(b)扩增所述固体支持物上的所述cDNA分子以形成簇，其中每个簇包含来自所述文库的特定cDNA分子的多个拷贝；(c)在所述簇处转录所述多个拷贝以产生附着于每个所述簇的多个mRNA分子；并且(d)翻译所述簇处的所述mRNA分子以产生附着于每个所述簇的多个蛋白质。
[0012]本公开还提供了用于生产蛋白质阵列的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供mRNA分子文库，其中所述文库中的个别mRNA分子包含靶序列和标签序列，(b)从所述文库中衍生第一子文库，所述第一子文库包含具有所述标签序列或其互补物的核酸，其中所述核酸附着于固体支持物上的个别特征，(c)从所述文库中衍生第二子文库，所述第二子文库包含具有所述靶序列和所述标签序列或其互补物的核酸；(d)使所述第二子文库与所述第一子文库接触，从而经由所述标签序列及其互补物的杂交将所述第二子文库的核酸附着于所述固体支持物；并且(e)翻译所述固体支持物上的所述靶序列以产生附着于所述个别特征的蛋白质阵列。
[0013]本公开还提供了筛选细胞的方法。方法可以包括以下步骤：(a)提供多个不同细胞，其中每个所述不同细胞包含具有标签序列的核酸标签；(b)使所述不同细胞的混合物与固体支持物接触以形成附着于所述固体支持物的细胞阵列；(c)筛选所述固体支持物上的细胞阵列的至少一种光学特征，其中筛选反应包括检测附着于所述固体支持物上的个别细胞；(d)对附着于所述固体支持物的核酸标签的所述标签序列测序；并且(e)基于所述候选细胞的所述光学特征和所述标签序列，将所述阵列中的至少一个细胞鉴定为候选细胞。
[0014]本公开提供了阵列，其包含(a)固体支持物；(b)附着于所述固体支持物上的不同cDNA分子的文库，其中每个不同的cDNA分子附着于所述固体支持物上的个别特征，并且其中每个特征包括特定cDNA分子的多个拷贝；(c)附着于所述cDNA分子的mRNA分子，其中每个所述cDNA分子与相应的附着的mRNA分子互补；和(d)附着于所述mRNA分子的蛋白质分子，其中每个所述蛋白质分子由相应的附着的mRNA分子编码。
[0015]本公开还提供了阵列，该阵列包括以下阵列，其包含(a)mRNA分子文库，其中所述文库中的个别mRNA分子包含靶序列和标签序列，(b)包含具有所述标签序列的互补物的核酸的固体支持物，其中所述核酸附着于固体支持物上的个别特征，其中所述个别mRNA分子
的标签序列与所述固体支持物上的所述个别特征处相应的互补标签序列杂交，并且其中通过翻译所述mRNA分子衍生的蛋白质附着于相应的mRNA分子上。
[0016]本专利技术提供了：
[0017]1.表征候选试剂的方法，其包括：
[0018](a)提供候选试剂文库，其中每个候选试剂附着于具有标签序列的核酸标签；
[0019](b)使所述候选试剂文库与固体支持物接触以将所述候选试剂附着于所述固体支持物，由此本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.阵列，其包含(a)mRNA分子文库，其中所述文库中的个别mRNA分子包含靶序列和标签序列，(b)包含具有所述标签序列的互补物的核酸的固体支持物，其中所述核酸附着于固体支持物上的个别特征，其中所述个别mRNA分子的标签序列与所述固体支持物上的所述个别特征处相应的互补标签序列杂交，并且其中通过翻译所述mRNA分子衍生的蛋白质附着于相应的mRNA分子。2.权利要求1的阵列，其中所述蛋白质经由核糖体附着于相应的mRNA分子。3.权利要求2的阵列，其中所述蛋白质共价附着于所述核糖体。4.权利要求1的阵列，其中所述蛋白质是发光标记的。5.权利要求4的阵列，其中发光标记的筛选剂与蛋白质的结合位点特异性结合，从而所述蛋白质是发光标记的。6.权利要求1的阵列，其中所述固体支持物包含至少1x106个所述特征。7.权利要求1的阵列，其中所述固体支持物上的所述特征的平均间距小于10微米。8.权利要求1的阵列，其中所述特征包括小于100平方微米的平均面积。9.权利要求1的阵列，其中所述mRNA分子文库包含相同基因的多个变体。10.权利要求1的阵列，其中所述蛋白质选自下组：抗体、酶、受体、激酶、磷酸酶、聚合酶、蛋白酶、酯酶、组蛋白修饰酶和核激素受体。11.权利要求1的阵列，其中所述固体支持物位于流动池内。12.用于产生蛋白质阵列的方法，其包括：(a)提供mRNA分子文库，其中所述文库中的个别mRNA分子包含靶序列和标签序列，(b)从所述文库中衍生第一子文库，所述第一子文库包含具有所述标签序列或其互补物的核酸，其中所述核酸附着于固体支持物上的个别特征，(c)从所述文库中衍生第二子文库，所述第二子文库包含具有所述靶序列和所述标签序列或其互补物的核酸；(d)使所述第二子文库与所述第一子文库接触，从而经由所述标签序列及其互补物的杂交将所述第二子文库的核酸附着于所述固体支持物；并且(e)翻译所述固体支持物上的所述靶序列以产生附着于所述个别特征的蛋白质阵列。13.权利要求12的方法，其进一步包括下述步骤：对所述固体支持物上的所述标签序列或其互补物测序，从而测定所述固体支持物上的个别特征处所述标签序列或其互补物的位置。14.权利要求12或13的方法，其中所述第一子文库的所述核酸进一步包含所述靶序列。15.权利要求14的方法，其还包括对所述固体支持物上的所述靶序列测序的步骤。16.权利要求12的方法，其中通过方法衍生所述第一子文库，所述方法包括使所述文库的mRNA分子与所述固体支持物接触以将所述mRNA分子附着于所述固体支持物。17.权利要求16的方法，其中在所述固体支持物上扩增所述mRNA分子以产生所述标签序列的互补物。18.权利要求12的方法，其中通过方法衍生所述第一子文库，所述方法包括逆转录所述个别mRNA分子或包含所述标签序列的所述个别mRNA分子的一部分。
19.权利要求18的方法，其中在所述固体支持物上扩增逆转录的mRNA分子或其部分以产生所述标签序列的互补物。20.权利要求12的方法，其中所述第一子文库包含具有...

【专利技术属性】
技术研发人员：M赫，M普雷维特，M戈利恩斯基，MW克林杰，S佩萨乔维奇，JM鲍特尔，
申请(专利权)人：亿明达股份有限公司，
类型：发明
国别省市：