【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
技术实现思路
1、本专利技术的专利技术人已经开发了一些方法和组件，可以用于显著降低将预先确定的预测关系、决策面或差异靶标寡核苷酸模式(例如基因表达模式与特定状态之间的基因调控特征)转换为有用的诊断或预测结果的复杂性。
2、本文描述的方法使用分析的分子本身来反映复杂数学和人工智能(当前用于分析在例如医学诊断中常规获得的标准靶寡核苷酸模式，例如表达数据)。
3、所公开的方法易于使用，不需要特别专业的仪器，并且样品制备标准。一旦通过常规程序优化了必要的组件，实际上将这些方法付诸实践(例如在诊断/预测中)就非常简单，并且在一些实施例中需要简单的多重pcr扩增反应和两个荧光团的读数。这与目前的方法相反，其需要例如使用多个荧光团扩增一些rna物种，确定每个荧光团的数量，然后将这些数据输入到一个复杂的生物信息学系统，该系统比较每个rna物种的相对水平以确定“状态”。例如，如果预测关系、决策面或差异靶标寡核苷酸模式(如差异基因调控特征)是基于10个基因的相对表达，目前要么需要分别确定每个基因的表达水平，以便可以使用相同的荧光团；要么需要使用10种不同的荧光团，以便可以对扩增方法进行多重使用。因此，在任何一种情况下，至少需要10个不同的读数。本专利技术的一个关键优势是减少了读数的次数，在某些情况下，减少到单个管中两种不同荧光团(或所有使用的荧光团)的单一读数。
4、本专利技术方法产生的结果容易获得、清晰并且可以由实验室研究人员、发酵专家和床边临床医生来解释。>
5、这些方法通常以核酸扩增为中心，本领域技术人员会理解这是高度常规的并且可以用最少的设备进行。
6、此外，许多现有技术方法将复杂的网络和预测关系、决策面或靶标寡核苷酸模式(如差异基因调控特征)简化为简单的线性关系，即例如来自一个基因的更多表达预测某种状态，不同基因的更多表达预测着不同的状态。这种还原论方法不能准确反映生物系统，也不能充分捕捉和反映(例如通过使用ai)能够被识别和生成的预测关系或差异基因调控特征。
7、例如，ai系统可以确定，如果基因a的表达高于任意表达阈值10，基因b的表达低于阈值5，基因c的表达高于阈值7，则样品处于特定状态，例如状态a；而如果基因a的表达高于阈值10，基因b的表达高于阈值10，而基因c的表达低于阈值7，则样品处于不同的特定状态，即状态b。
8、很明显，可以简单地基于三个基因的表达水平来确定和预测大量不同的“状态”。这些不同的状态是否代表临床上有用或生物技术上有用的状态，将由对其训练ai系统的样品决定。无论如何，可以看出基因a的表达高于阈值10(即基因a的“更多”表达)并不简单地反映单一状态。重要的是特定网络中每个基因或已被识别为预测网络一部分的基因的相对表达水平。
9、本专利技术的方法能够捕获这种复杂的相互依存关系，并将其浓缩为单一的输出，告诉用户样品是否处于或可能处于状态a或状态b；例如，处于状态a而不处于状态b或状态c。
10、本专利技术的方法可以被称为竞争扩增网络(can)。这些方法使rna/dna扩增技术(如pcr)适应复杂基因表达模式的识别。顾名思义，该反应被设计成具有竞争性的相互作用，该竞争性的相互作用将给定基因转录物或一组转录物提供的信息转化为状态a与状态b的相对概率。在一些使用荧光团标记探针的实施例中，这些概率组合起来提供由两种颜色表示的整体诊断：解译就如同检查哪种颜色更亮一样简单。这些网络可以扩展，以包含大量基因，而不会显著增加成本或操作复杂性。最后，这些网络可以被设计为同时对多个靶标执行复杂的非线性操作。该技术为用于疾病诊断、治疗学监测、再生医学研究和生物工艺制造质量控制的工程应用专用套件提供了一个平台。
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1.一种扩增样品中至少第一和至少第二靶标多核苷酸的方法，其中所述方法包括：提供：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括提供第二引物，任选地其中；
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述第一靶标多核苷酸的扩增动力学与所述第一调整竞争多核苷酸的扩增动力学不同，或与所述第一调整竞争多核苷酸的扩增动力学基本不相似。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中当靶标多核苷酸的初始数量与引物延伸之前的调整竞争多核苷酸的数量相同或基本相同时，所产生的靶标产物多核苷酸的数量不同于所产生的调整竞争产物多核苷酸的数量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一靶标多核苷酸的扩增速率和所述第二靶标多核苷酸的扩增速率匹配预定义的权重。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中待扩增的所述第一调整竞争多核苷酸的序列与待扩增的所述第一靶标多核苷酸的序列共享少于95％、90％、88％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中检测出一个或多个靶标产物，任选地一个或多个靶标PCR产物；和一个或多个调整竞争产物，任选地一个或多个竞争多核苷酸PCR产物，任选地其中
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述方法包括提供一个或多个探针组，其中每个探针组包含至少一个标记有第一标签的探针多核苷酸和至少一个标记有第二标签的探针多核苷酸，
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个标记有所述第一标签的探针能够与所述第一靶标产物杂交；并且所述至少一个标记有第二标签的探针能够与所述第一调整竞争产物杂交。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中所述至少一个标记有所述第一标签的探针能够与所述第一调整竞争产物杂交；和
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中在单个探针组中存在：
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述方法包括提供至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95个或至少100个不同的探针组，
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中存在于所述探针上的唯一标签是所述第一标签和所述第二标签。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中所述第一和第二标签是荧光团，
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中
18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，其中所述
19.根据权利要求10至18中任一项所述的方法，其中在扩增之后确定由所述第一探针检测到的所述产物的量和由所述第二探针检测到的所述产物的量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中将每个探针的相对量与标准曲线进行比较以确定一种或多种状态的相对概率。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中所述方法包括通过获取所使用的所有荧光团的单一读数来检测所有扩增产物的相对丰度。
22.根据权利要求1至21中任一项所述的方法，其中所述方法用于扩增至少3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95个或至少100个靶标多核苷酸。
23.根据权利要求1至22所述的方法，其中所述方法包括扩增两个调整竞争多核苷酸，其中所述方法包括：
24.根据权利要求1至23中任一项所述的方法，其中使用聚合酶链式反应(PCR)或重组酶聚合酶反应(RPA)扩增所述多核苷酸。
25.一种方法：
26.根据权利要求1至25中任一项所述的方法，其中所述方法用于诊断和/或预测受试者的疾病或病症。
27.一种诊断或预测受试者的疾病或病症的方法，其中所述方法包括权利要求1至25中任一项所述的方法。
28.根据权利要求27所述的方法，其中当所述第一标签和所述第二标签的相对量指示疾病或病症的诊断或预测时，所述受试者被诊断为患有疾病或病症或预测发生所述疾病或病症。
29.根据权利要求26至28中...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种扩增样品中至少第一和至少第二靶标多核苷酸的方法，其中所述方法包括：提供：
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述方法包括提供第二引物，任选地其中；
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其中所述第一靶标多核苷酸的扩增动力学与所述第一调整竞争多核苷酸的扩增动力学不同，或与所述第一调整竞争多核苷酸的扩增动力学基本不相似。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其中当靶标多核苷酸的初始数量与引物延伸之前的调整竞争多核苷酸的数量相同或基本相同时，所产生的靶标产物多核苷酸的数量不同于所产生的调整竞争产物多核苷酸的数量。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其中：
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其中所述第一靶标多核苷酸的扩增速率和所述第二靶标多核苷酸的扩增速率匹配预定义的权重。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其中待扩增的所述第一调整竞争多核苷酸的序列与待扩增的所述第一靶标多核苷酸的序列共享少于95％、90％、88％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％的序列同一性；并且任选地其中
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其中：
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其中检测出一个或多个靶标产物，任选地一个或多个靶标pcr产物；和一个或多个调整竞争产物，任选地一个或多个竞争多核苷酸pcr产物，任选地其中
10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其中所述方法包括提供一个或多个探针组，其中每个探针组包含至少一个标记有第一标签的探针多核苷酸和至少一个标记有第二标签的探针多核苷酸，
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述至少一个标记有所述第一标签的探针能够与所述第一靶标产物杂交；并且所述至少一个标记有第二标签的探针能够与所述第一调整竞争产物杂交。
12.根据权利要求10或11中任一项所述的方法，其中所述至少一个标记有所述第一标签的探针能够与所述第一调整竞争产物杂交；和
13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其中在单个探针组中存在：
14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其中所述方法包括提供至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95个或至少100个不同的探针组，
15.根据权利要求10至14中任一项所述的方法，其中存在于所述探针上的唯一标签是所述第一标签和所述第二标签。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的方法，其中所述第一和第二标签是荧光团，
17.根据权利要求10至16中任一项所述的方法，其中
18.根据权利要求10至17中任一项所述的方法，其中所述
19.根据权利要求10至18中任一项所述的方法，其中在扩增之后确定由所述第一探针检测到的所述产物的量和由所述第二探针检测到的所述产物的量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中将每个探针的相对量与标准曲线进行比较以确定一种或多种状态的相对概率。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的方法，其中所述方法包括通过获取所使用的所有荧光团的单一读数来检测所有扩增产物的相对丰度。
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【专利技术属性】
技术研发人员：G·格尔茨，M·斯蒂文斯，
申请(专利权)人：帝国理工创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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