[go: up one dir, main page]

RU2013140708A - Способ для оценки потока информации в биологических сетях - Google Patents

Способ для оценки потока информации в биологических сетях Download PDF

Info

Publication number
RU2013140708A
RU2013140708A RU2013140708/10A RU2013140708A RU2013140708A RU 2013140708 A RU2013140708 A RU 2013140708A RU 2013140708/10 A RU2013140708/10 A RU 2013140708/10A RU 2013140708 A RU2013140708 A RU 2013140708A RU 2013140708 A RU2013140708 A RU 2013140708A
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
patient
altered
database
pathway
information flow
Prior art date
Application number
RU2013140708/10A
Other languages
English (en)
Inventor
Винай ВАРАДАН
Пратик МИТТАЛ
Ситхартхан КАМАЛАКАРАН
Невенка ДИМИТРОВА
Анхель ЯНЕВСКИ
Ниланджана БАНЕРДЖИ
Original Assignee
Конинклейке Филипс Н.В.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Конинклейке Филипс Н.В. filed Critical Конинклейке Филипс Н.В.
Publication of RU2013140708A publication Critical patent/RU2013140708A/ru

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/20ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for computer-aided diagnosis, e.g. based on medical expert systems
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B25/00ICT specially adapted for hybridisation; ICT specially adapted for gene or protein expression
    • G16B25/10Gene or protein expression profiling; Expression-ratio estimation or normalisation
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding
    • G16B40/30Unsupervised data analysis
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B5/00ICT specially adapted for modelling or simulations in systems biology, e.g. gene-regulatory networks, protein interaction networks or metabolic networks
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B5/00ICT specially adapted for modelling or simulations in systems biology, e.g. gene-regulatory networks, protein interaction networks or metabolic networks
    • G16B5/20Probabilistic models
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16HHEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H70/00ICT specially adapted for the handling or processing of medical references
    • G16H70/60ICT specially adapted for the handling or processing of medical references relating to pathologies
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B25/00ICT specially adapted for hybridisation; ICT specially adapted for gene or protein expression
    • GPHYSICS
    • G16INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16BBIOINFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR GENETIC OR PROTEIN-RELATED DATA PROCESSING IN COMPUTATIONAL MOLECULAR BIOLOGY
    • G16B40/00ICT specially adapted for biostatistics; ICT specially adapted for bioinformatics-related machine learning or data mining, e.g. knowledge discovery or pattern finding

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Evolutionary Biology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Bioinformatics & Computational Biology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Probability & Statistics with Applications (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

1. Способ отнесения пациента к клинически релевантной группе, содержащий этапы:получения наборов данных, содержащих один или более наборов молекулярных данных из образца пациента;идентификации вероятности изменения в пределах упомянутого одного или более наборов молекулярных данных по сравнению с базой данных молекулярных данных известных фенотипов, предпочтительно, молекулярных данных экспрессии одного или более генов пациента;выведения активности биологической сети на основании упомянутых вероятностей;идентификации вероятности потока информации сети для упомянутого пациента через вероятность взаимодействий в упомянутой сети на основании упомянутой вероятности измененных молекулярных данных;создания множественных вариантов потока информации сети для упомянутого образца пациента путем выборки из полного распределения вероятностей взаимодействия;вычисления расстояния упомянутого пациента от других субъектов в базе данных пациентов с использованием множественных вариантов потока информации сети; иприписывание упомянутого пациента к клинически релевантной группе на основании результата предыдущего этапа.2. Способ по п. 1, в котором упомянутые молекулярные данные содержат данные по нонсенс-мутациям, однонуклеотидным полиморфизмам (SNP), вариациям числа копий (CNV), вариациям сплайсинга, вариациям регуляторной последовательности, небольшим делециям, небольшим инсерциям, небольшим делециям и инсерциям, крупным делециям, крупным инсерциям, сложным генетическим перестройкам, межхромосомным перестройкам, внутрихромосомным перестройкам, потере гетерозиготности, инсерции повторов, делеции пов�

Claims (15)

1. Способ отнесения пациента к клинически релевантной группе, содержащий этапы:
получения наборов данных, содержащих один или более наборов молекулярных данных из образца пациента;
идентификации вероятности изменения в пределах упомянутого одного или более наборов молекулярных данных по сравнению с базой данных молекулярных данных известных фенотипов, предпочтительно, молекулярных данных экспрессии одного или более генов пациента;
выведения активности биологической сети на основании упомянутых вероятностей;
идентификации вероятности потока информации сети для упомянутого пациента через вероятность взаимодействий в упомянутой сети на основании упомянутой вероятности измененных молекулярных данных;
создания множественных вариантов потока информации сети для упомянутого образца пациента путем выборки из полного распределения вероятностей взаимодействия;
вычисления расстояния упомянутого пациента от других субъектов в базе данных пациентов с использованием множественных вариантов потока информации сети; и
приписывание упомянутого пациента к клинически релевантной группе на основании результата предыдущего этапа.
2. Способ по п. 1, в котором упомянутые молекулярные данные содержат данные по нонсенс-мутациям, однонуклеотидным полиморфизмам (SNP), вариациям числа копий (CNV), вариациям сплайсинга, вариациям регуляторной последовательности, небольшим делециям, небольшим инсерциям, небольшим делециям и инсерциям, крупным делециям, крупным инсерциям, сложным генетическим перестройкам, межхромосомным перестройкам, внутрихромосомным перестройкам, потере гетерозиготности, инсерции повторов, делеции повторов, метилированию ДНК, состояниям метилирования или ацетилирования гистонов, экспрессии генов и/или некодирующей РНК и/или данным преципитации хроматина, выявляющим сайты или участки связывания ДНК, предпочтительно полученные посредством секвенирования генома, иммуногистохимии, FISH, методик ПЦР и/или методик микрочипов.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором упомянутое сравнение с базой данных молекулярных данных известных фенотипов представляет собой сравнение с базой данных биологических аннотаций, базой данных путей, базой данных по биологическим процессам и/или базой данных по биологическим функциям, предпочтительно, с базой данных взаимодействия путей Национального института рака, базой данных путей KEGG, базой данных BioCarta, базой данных Panther, базой данных Reactome и/или базой данных DAVID.
4. Способ по п. 3, в котором вероятность изменения в пределах упомянутого одного или более наборов молекулярных данных идентифицируется путем оценки измененных уровней экспрессии отдельных генов в сети посредством объединения упомянутых молекулярных данных с применением схемы вероятностной графической модели, предпочтительно, факторных графов.
5. Способ по п. 3, в котором вероятность изменения в пределах упомянутого одного или более наборов молекулярных данных идентифицируется путем оценки измененных уровней числа копий, измененных состояний метилирования или измененной функции гена вследствие мутаций геномных локусов или геномных областей в сети посредством объединения упомянутых молекулярных данных с применением схемы вероятностной графической модели, предпочтительно, факторных графов.
6. Способ по любому из пп. 1, 2, 4 и 5, в котором упомянутые взаимодействия представляют собой взаимодействия для генов или геномных локусов с молекулярными изменениями, предпочтительно, гены или геномные локусы, принадлежащие к биологическим сетям, в соответствии с определенным в базе данных путей.
7. Способ по любому из пп. 1, 2, 4 и 5, в котором упомянутое создание множественных вариантов потока информации сети используется для генерации распределения векторов потока информации образца, представляющих поток информации в сети для упомянутого пациента.
8. Способ по п. 7, в котором упомянутое расстояние упомянутого пациента от других субъектов вычисляется как среднее парных расстояний векторов потока информации в заданной сети.
9. Способ по п. 8, в котором упомянутое парное расстояние векторов потока информации вычисляется как евклидово расстояние между векторами потока информации в заданной сети, или как взвешенное евклидово расстояние, при этом веса для каждого элемента в векторе потока информации пропорциональны глубине этого взаимодействия в заданной сети.
10. Способ по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 8 и 9, в котором упомянутое приписывание упомянутого пациента к клинически релевантной группе выполняется с помощью алгоритма кластеризации на основании парных расстояний упомянутого пациента с одним, более или всеми субъектами в базе данных пациентов.
11. Способ по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 8 и 9, в котором упомянутая база данных пациентов представляет собой относящуюся к заболеванию базу данных, предпочтительно, относящуюся к заболеванию раком базу данных.
12. Способ по любому из пп. 1, 2, 4, 5, 8 и 9, в котором упомянутая клинически релевантная группа ассоциирована с раковым заболеванием, предпочтительно, с раком яичников, раком груди или раком предстательной железы, или с вероятностью рецидива ракового заболевания у субъекта после терапии, или в котором упомянутая клинически релевантная группа ассоциирована с вероятностью ответной реакции субъекта на терапию, содержащую один или более основанных на платине медикаментов.
13. Биомедицинский маркер или группа биомедицинских маркеров, ассоциированная с высокой вероятностью ответной реакции субъекта на терапию против рака, предпочтительно основанную на платине терапию против рака, при этом упомянутый биомедицинский маркер или группа биомедицинских маркеров содержит по меньшей мере 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 или все маркеры, выбранные из измененного пути эндотелина, измененного сигнального пути церамида, измененного быстрого сигнального пути глюкокортикоида, измененного паксилин-независимого пути a4b1 и a4b7, измененного пути остеопонтина, измененного IL6 сигнального пути, измененного пути теломеразы, измененного сигнального пути JNK в пути CD4+TCR, измененного PLK2- и PLK4- пути, измененного EPO-сигнального пути, измененного p53-пути, измененного VEGFR1- и VEGFR-2 сигнального пути, измененного VEGFR1 - специфичного пути и измененного сигнального пути синдекана-1, указанных в таблице 1.
14. Исследование для обнаружения, диагностики, градуирования, контроля и прогнозирования медицинского состояния, или для обнаружения, диагностики, контроля или прогнозирования ответной реакции субъекта на терапию против упомянутого медицинского состояния, предпочтительно, рака, более предпочтительно, рака яичников, содержащее, по меньшей мере, этапы:
(a) тестирования образца, полученного у субъекта, на предмет изменения биомедицинского маркера или группы биомедицинских маркеров, по которым выполняется разделение, в соответствии с п. 13;
(b) тестирование контрольного образца на предмет изменений того же маркера или группы маркеров, что и в (a);
(c) определения различия изменений маркеров на этапах (a) и (b); и
(d) принятие решение о наличии или стадии медицинского состояния или об ответной реакции субъекта на терапию против упомянутого медицинского состояния, предпочтительно, рака, более предпочтительно, рака яичников, на основании результатов, полученных на этапе (c).
15. Система поддержки принятия клинических решений, содержащая:
средство ввода для предоставления наборов данных, содержащих данные комплексного молекулярного профилирования от пациента;
компьютерный программный продукт для обеспечения возможности выполнения процессором способа по любому из пп. 1-12 и для количественной оценки степени изменения потока информации биологической сети у упомянутого пациента; и
средство вывода для вывода приписывания пациента к клинически релевантной группе, при этом упомянутое приписывание пациента к клинически релевантным группам, предпочтительно, визуализируется в контексте потока информации в сетях и других клинически релевантных группах и/или здоровых субъектов.
RU2013140708/10A 2011-02-04 2012-01-30 Способ для оценки потока информации в биологических сетях RU2013140708A (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161439414P 2011-02-04 2011-02-04
US61/439,414 2011-02-04
PCT/IB2012/050405 WO2012104764A2 (en) 2011-02-04 2012-01-30 Method for estimation of information flow in biological networks

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2013140708A true RU2013140708A (ru) 2015-03-10

Family

ID=45607318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013140708/10A RU2013140708A (ru) 2011-02-04 2012-01-30 Способ для оценки потока информации в биологических сетях

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20140040264A1 (ru)
JP (1) JP2014506784A (ru)
RU (1) RU2013140708A (ru)
WO (1) WO2012104764A2 (ru)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9773091B2 (en) 2011-10-31 2017-09-26 The Scripps Research Institute Systems and methods for genomic annotation and distributed variant interpretation
US11342048B2 (en) 2013-03-15 2022-05-24 The Scripps Research Institute Systems and methods for genomic annotation and distributed variant interpretation
WO2014149972A1 (en) 2013-03-15 2014-09-25 The Scripps Research Institute Systems and methods for genomic annotation and distributed variant interpretation
US9418203B2 (en) 2013-03-15 2016-08-16 Cypher Genomics, Inc. Systems and methods for genomic variant annotation
JP6603208B2 (ja) * 2013-04-26 2019-11-06 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ 複数の細胞内シグナル伝達経路活性を用いた治療反応の医学的予後及び予測
US9589043B2 (en) * 2013-08-01 2017-03-07 Actiance, Inc. Unified context-aware content archive system
EP3063684B1 (en) * 2013-11-01 2019-08-28 Koninklijke Philips N.V. Patient feedback for use of therapeutic device
CN107004068B (zh) 2014-11-25 2021-08-24 皇家飞利浦有限公司 基因组数据的安全传输
WO2016147289A1 (ja) * 2015-03-16 2016-09-22 富士通株式会社 情報分析プログラム、情報分析方法および情報分析装置
JPWO2016147290A1 (ja) * 2015-03-16 2017-12-21 富士通株式会社 情報分析プログラム、情報分析方法および情報分析装置
US10395759B2 (en) 2015-05-18 2019-08-27 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Methods and systems for copy number variant detection
WO2017091822A1 (en) * 2015-11-25 2017-06-01 Fliri Anton Franz Joseph Method and descriptors for comparing object-induced information flows in a plurality of interaction networks
CA3014292A1 (en) 2016-02-12 2017-08-17 Regeneron Pharmaceuticals, Inc. Methods and systems for detection of abnormal karyotypes
US10880254B2 (en) 2016-10-31 2020-12-29 Actiance, Inc. Techniques for supervising communications from multiple communication modalities
KR20190133038A (ko) * 2017-03-28 2019-11-29 난토믹스, 엘엘씨 PARADIGM을 이용한 유방암에서의 miRNA 유도 침묵 모델링(MODELING miRNA INDUCED SILENCING IN BREAST CANCER WITH PARADIGM)
CN107516021B (zh) * 2017-08-03 2019-11-19 北京百迈客生物科技有限公司 一种基于高通量测序的数据分析方法
RU2703534C1 (ru) * 2018-06-09 2019-10-21 Общество с ограниченной ответственностью "ИНСИЛИКО" Метод разработки биомаркеров заболеваний и физиологически активных веществ на основе расширенной версии алгоритма iPANDA
CN114582418A (zh) * 2022-03-08 2022-06-03 山东大学 一种基于网络最大信息流模型的生物标记物识别系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080261820A1 (en) * 2005-08-01 2008-10-23 Mount Sinai School Of Medicine Of New York University Methods to Analyze Biological Networks
RU2473555C2 (ru) * 2006-12-19 2013-01-27 ДжинГоу, Инк. Новые способы функционального анализа большого количества экспериментальных данных и групп генов, идентифицированных из указанных данных
WO2009092024A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 The Trustees Of Columbia University In The City Of New York System and method for prediction of phenotypically relevant genes and perturbation targets

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012104764A3 (en) 2013-04-18
US20140040264A1 (en) 2014-02-06
WO2012104764A2 (en) 2012-08-09
JP2014506784A (ja) 2014-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2013140708A (ru) Способ для оценки потока информации в биологических сетях
Lu et al. MOVICS: an R package for multi-omics integration and visualization in cancer subtyping
Lopez et al. An unsupervised machine learning method for discovering patient clusters based on genetic signatures
Baek et al. Prediction of survival and recurrence in patients with pancreatic cancer by integrating multi-omics data
JP7368483B2 (ja) 相同組換え欠損を推定するための統合された機械学習フレームワーク
Van Dam et al. Gene co-expression analysis for functional classification and gene–disease predictions
JP2014506784A5 (ru)
Taşan et al. Selecting causal genes from genome-wide association studies via functionally coherent subnetworks
Szolek et al. OptiType: precision HLA typing from next-generation sequencing data
Alkodsi et al. Comparative analysis of methods for identifying somatic copy number alterations from deep sequencing data
Yang et al. CMDR based differential evolution identifies the epistatic interaction in genome-wide association studies
Marderstein et al. Demographic and genetic factors influence the abundance of infiltrating immune cells in human tissues
Choi et al. Improved prediction of breast cancer outcome by identifying heterogeneous biomarkers
AU2016324166A1 (en) Predicting disease burden from genome variants
Yue et al. PredCID: prediction of driver frameshift indels in human cancer
Koumakis et al. MinePath: mining for phenotype differential sub-paths in molecular pathways
Chimusa et al. ancGWAS: a post genome-wide association study method for interaction, pathway and ancestry analysis in homogeneous and admixed populations
Song et al. scLM: automatic detection of consensus gene clusters across multiple single-cell datasets
Chen et al. BiTSC 2: Bayesian inference of tumor clonal tree by joint analysis of single-cell SNV and CNA data
Tian et al. ContrastRank: a new method for ranking putative cancer driver genes and classification of tumor samples
Munquad et al. A deep learning–based framework for supporting clinical diagnosis of glioblastoma subtypes
Thomas et al. GECKO is a genetic algorithm to classify and explore high throughput sequencing data
Zou et al. eTumorType, An algorithm of discriminating cancer types for circulating tumor cells or cell-free DNAs in blood
Rajaby et al. SurVIndel: improving CNV calling from high-throughput sequencing data through statistical testing
Milite et al. A Bayesian method to cluster single-cell RNA sequencing data using copy number alterations

Legal Events

Date Code Title Description
FA92 Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted)

Effective date: 20170119

FZ9A Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal)

Effective date: 20170210