ME01898B

ME01898B - Metoda za identifikaciju faktora rizika od alchajmerove bolesti

Info

Publication number: ME01898B
Application number: MEP-2014-70A
Authority: ME
Inventors: Allen D Roses
Original assignee: Zinfandel Pharmaceuticals Inc
Priority date: 2008-08-12
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2014-12-20
Also published as: JP2016047058A; CN104805198B; RS53383B; CN102177436A; CN102177436B; KR20110063453A; US20180363060A1; WO2010019550A3; AU2009282114A1; GEP20146107B; NZ591107A; EP2324126A2; SI2324126T1; PL2324126T3; HRP20140709T1; PE20150362A1; DOP2011000052A; SMT201400088B; KR20160127181A; EA021399B1

Description

Oblast pronalaska

Predmetni pronalazak se odnosi na oblast genomike, genetike, farmakogenetike, i bioinformatike, uključujući analizu genoma i ispitivanje varijacije DNK sekvence. Pronalazak se takođe odnosi na ispitivanje veze između varijacije DNK sekvenci i anticipacije osetljivosti pojedinca na posebno oboljenje, poremećaj, ili stanje i/ili na odgovor na poseban lek ili lečenje.

Oblast pronalaska

Potraga za genetskim markerina koji su povezani sa kompleksnim oboljenjima je u toku. Ispitivanja skeniranjem celokupnog genoma sa SNP -čipom (engl. SNP arrays) nastavljaju da ističu ApoE regiju kao najvažniju regiju za istraživanje u ispitivanju Alzhajmerove bolesti (Coon et al., J. Clin. Psychiatry 68: 613-8 (2007); Li et al., Arch. Neurol. 65: 45-53 (2007)).

ApoE 4 izoforma je ranije tesno povezivana sa povećanjem rizika od razvoja kasne (kasnog početka) Alzhajmerove bolesti. (Pericak-Vance et al., Am. J. Hum. Genet. 48, 1034 -50 (1991); Martin et al., 2000, US Patent No. 6, 027, 896 od Roses, et al., US Patent No. 5, 716, 828 od Roses et al. ) Odnos zavisi od doze (Yoshizawa et al., 1994; Schellenberg, 1995). To će reći, nosač dva ApoE 4 alela će verovatnije da razvije kasnu Alzhajmerovu bolest (LOAD) nego nosač samo jedne ApoE 4 alele, i u ranijem dobu starosti (Corder et al., Science 261, 921-3(1993)).

Ipak, E4 aleli su uzrok samo oko 50% nasledne Alzhajmerove bolesti. Jedno objašnjenje je da ApoE 4 uglavnom služe kao surogat marker za nešto u blizini neravnoteže vezanosti gena. Alternativno, uzimajući u obzir skorije otkriće mehanističke uloge ApoE 4 u mitohondrijalnoj toksičnosti, negativni efekti ApoE 4 se mogu poništiti ili pogoršati drugim genskim priozvodom koji je enkodiran u blizini (Chang et al., 2005).

Kako je status ApoE takođe povezan sa rizikom oboljenja koronarnih arterija i takođe verovatno sa drugim oboljenjima i poremećajima, implikacija ispitivanja ApoE regije nije ograničena na Alzhajmerovu bolest, već je potencijalno dalekosežna (Mahley et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 103: 5644 - 51 (2006)). Šire, ispitivanje varijanti sekvencija za procese ili puteve okolnih gena u neravnoteži povezanosti sa drugim genetskim regijama za koje je poznato da će biti uključeni u procese kompleksnih oboljenja, obezbediće vredne informacije u dešifrovanju mehanizama ovih oboljenja.

Kratak pregled pronalaska

Ovde je opisana metoda za identifikaciju genetske varijante koja je povezana sa razvojem stanja od interesa (npr, ranijem ili kasnijem početku oboljenja od interesa), koja sadrži: (a) određivanje, iz bioloških uzoraka koje sadrže DNK, sekvence nukleotida koje nosi mnoštvo pojedinačnih subjekata na genskom lokusu od interesa, pri čemu subjekti uključuju kako (i) subjekte na koje utiče stanje od interesa (pogođeni subjekat), tako i (ii) subjekte na koje ne utiče stanje od interesa (nepogođeni subjekat); (b) identifikaciju genetskih varijanti na navedenom genskom lokusu iz nukleotidnih varijanti koje su primećene u navedenom mnoštvu subjekata (npr., korišćenjem analize poravnjanja više sekvenci); (c) mapiranje navedenih genetskih varijanti konstrukcijom filogenetskog stabla navedene sekvence nukleotida navedenih subjekata, pri čemu stablo sadrži grane koje identifikuju promene varijante među navedenim subjektima (npr. promene varijante na istom cistronu); (d) ispitivanje genetskih varijanti koje su predstavljene kao grane na navedenom stablu i određivanje odnosa pogođenih i nepogođenih subjekata, da bi se identifikovale one promene koje dovode do promene odnosa između pogođenih i nepogođenih subjekata (poželjno gde je početna tačka genetska varijanta koja predstavlja najveći broj subjekata); i zatim (e) identifkaciju genetske varijante ili grupe genetskih varijanti (haplotip) gde je odnos pogođenih i nepogođenih subjekata suštinski različit od jedne ili više susednih varijanti na navedenom stablu (npr., različit najmanje 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, ili 90 % ), da bi se tako identifikovale genetske varijante koje su povezane sa razvojem navedenih stanja od interesa.

U nekim realizacijama, svi subjekti nose isti poznati polimorfizam koji je povezan sa stanjem od interesa.

U nekim realizacijama, stanje od interesa je neurodegenerativno oboljenje. U nekim realizacijama, stanje od interesa je oboljenje u kome su ApoE i/ili TOMM40 implicirani u patogenezi oboljenja.

U nekim realizacijama, stanje od interesa je povezano sa povećanom ili smanjenom mitohondrijalnom disfunkcijom. Takođe je otkriveno da je stanje od interesa šizofrenija. Takođe je otkriveno da stanje od interesa je oboljenje koronarnih arterija. Takođe je otkriveno da stanje od interesa je dijabetes melitus, tip II. Takođe je otkriveno da stanje od interesa je Parkinsonova bolest. U nekim realizacijama, stanje od interesa je Alchajmerova bolest.

U nekim realizacijama, poznati faktor rizika je polimorfizam Apolipoprotein E alela (npr., ApoE 2, ApoE 3 ili ApoE 4).

U nekim realizacijama, genski lokus od interesa je neravnoteža vezanosti sa poznatim polimorfizmom. U nekim realizacijama, genski lokus od interesa je na istom hromozomu i manje od 10, 20, 30, 40, ili 50 kilobaza od poznatog polimorfizma

U nekim realizacijama, genski lokus je TOMM40.

Takođe je opisana metoda za određivanje povećanog rizika za razvoj stanja od interesa, koja sadrži: (a) određivanje, iz bioloških uzoraka koje sadrže DNK, genetske varijante identifikovane metodom iz bilo koga prethodnog paragrafa koju nosi pojedinačni subjekat, i zatim (b) određivanje da li subjekat ima povećani rizik za razvoj stanja od interesa kad je genetska varijanta prisutna.

Obezbeđena je metoda za idređivanje rizika za razvoj Alchajmerove bolesti kod subjekta (npr., subjekat nosi najmanje jednu Apo E3. alelu), koja sadrži: (a) određivanje iz biološkog uzorka koji sadrži DNK uzetog od subjekta prisustvo ili odsustvo genetske varijante TOMM40 gena povezane sa povećanim ili smanjenim rizikom od Alchajmerove bolesti, pri čemu navedena varijanta je polimorfizam tipa delecija/insercija u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (b) određivanje da li je subjekat izložen povećanom ili smanjenom riziku od Alchajmerove bolesti kad je genetska varijanta prisutna ili odsutna.

U nekim realizacijama, određeno je da li je subjekat Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, ili E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, određeno je da li je subjekat Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat

Takođe je obezbeđeno delovanje efektivne količine aktvnog sredstva protiv Alchajmerove bolesti, izabranog od grupe koja se sastoji od inhibtora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora peroksizom proliferator-aktiviranog receptora (PPAR), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula, i njihovih kombinacija, za upotrebu u metodi lečenja Alchajmerove bolesti, koja je naznačena time što ova metoda sadrži korak određivanja da li je ili ne subjekat izložen riziku od razvoja Alchajmerove bolesti, pri čemu je rizik određen prema metodama za određivanje koje su ovde opisane.

U nekim realizacija korakprimene je izveden kod subjekta u ranijem dobu starosti, kad je određeno da je subjekat izložen povećanom riziku, prisustvom ili odsustvom genetske varijante u poređenju sa subjektom kod koga genetska varijanta nije prisutna ili odsutna (npr., za ApoE 4/4 subjekat, počev od godina starosti 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, ili 53, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počev od godine 55 ili više; za ApoE 4/3 subjekat, počev od godina starosti 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, ili 58, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godine 60 ili više; za ApoE 3/3 subjekat, počev od godina starosti 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, ili 63 i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godina 65 ili više, i za ApoE 2/3 subjekat, počev od godina starosti 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, ili 68, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godine 70 ili više).

U nekim realizacijama, aktivno sredstvo je izabrano iz grupe koja se sastoji od inhibtora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora PPAR (npr. Jekova iz klase tiazolidindiona ili glitazara), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula i njihovih kombinacija. U nekim realizacijama, aktivno sredstvo je rosiglitazon ili njegova framaceutski prihvatljiva so.

U nekim realizacijama, genetska varijanta TOMM40 je varijanta prokazana u Tabeli 1 datoj u tekstu koji sledi.

Takođe je otkrivena metoda za lečenje subjekta (npr., subjekta koji ima najmanje jedan ApoE 3 alel) za Alchajmerovu bolest davanjem aktivnog sredstva protiv Alchajmerove bolesti subjektu u količini koja je delotvorna za lečenje; poboljšanje koje sadrži: davanje aktivnog sredstva subjektu u ranijem dobu starosti kad subjekat nosi genetsku varijantu TOMM40 gena povezanu sa povećanim rizikom od Alchajmerove bolesti u poređenju sa odgovarajućim subjektom koji ne nosi genetsku varijentu (npr., za ApoE 4/4 subjekat, počev od godina starosti 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, ili 53, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počev od godine 55 ili više; za ApoE 4/3 subjekat, počev od godina starosti 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, ili 58, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godine 60 ili više; za ApoE 3/3 subjekat, počev od godina starosti 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, ili 63 i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godina 65 ili više, i za ApoE 2/3 subjekat, počev od godina starosti 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, ili 68, i kontinualno tokom svake godine posle, bolje nego počevši od godine 70 ili više).

[0021] U nekim realizacijama, subjekat je Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

U nekim realizacijama, aktivno sredstvo je izabrano iz grupe koja se sastoji od inhibtora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora PPAR (npr., lekova iz klase tiazolidindiona ili glitazara), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula i njihovih kombinacija. U nekim realizacijama, aktvno sredstvo je rosiglitazon ili njegova framaceutski prihvatljiva so.

U nekim realizacijama, genetska varijanta TOMM40 gena je polimorfizam tipa delecija/insercija (DIP). U nekim realizacijama, DIP je insercijski polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je poli-T delecioni/insercijski polimorfizam (npr., između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 bp poli-T).

U nekim realizacijama, genetska varijanta TOMM40 je varijanta prikazana u Tabeli 1 datoj u teksti koji sledi. U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523, rs10602329 ili DIP3. U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523.

Osim toga, otkrivena je metoda za lečenje stanja od interesa, pri čemu je stanje od interesa povezano sa ApoE i/ili TOMM40, pacijenta kome je to potrebno, pri čemu metoda uključuje korake: (a) određivanje prisustva ili odsustva genetske varijante identifikovane metodom iz paragrafa 1-12 koju nosi pojedinačni subjekat, da bi se napravio genetski profil pacijenta; i zatim, ako je profil indikativan daje pacijent osetljiv na aktivno sredstvo, (b) davanje aktivnog sredstva subjektu koji se leči delotvorne količine, da bi se tretiralo stanje od interesa.

U nekim realizacijama, aktivno sredstvo je izabrano iz grupe koja se sastoji od inhibtora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora PPAR (npr., lekova iz klase tiazolidinediona ili glitazara), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula i njihovih kombinacija. U nekim realizacijama, aktvno sredstvo je rosiglitazon ili njegova framaceutski prihvatljiva so.

U nekim realizacijama, genetska varijanta TOMM40 gena je polimorfizam tipa delecija/insercija (DIP). U nekim realizacijama, DIP je insercijski polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je poli-T delecioni/insercijaki polimorfizam (npr., između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 bp poli-T insercija).

U nekim realizacijama, genetska varijanta TOMM40 je varijanta TOMM40 prikazana u Tabeli 1 datoj u teksti koji sledi. U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523, rs10602329 ili DIP3. U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523.

Takođe je opisana metoda za lečenje Alchajmerove bolesti'kod subjekta, koja obuhvata:

(a) otkrivanje iz biološkog uzorka koji sadrži DNK uzetog od subjekta prisustvo ili odsustvo genetske varijante TOMM40 gena koja je povezana sa osetljivošču na aktivno sredstvo; i, ako je genetska varijanta prisutna, (b) davanje aktivnog sredstva subjektu koji se leči delotvorne količine da bi se tretirala Alchajmerova bolest.

U nekim realizacijama, subjekat nosi bar jedan ApoE 3 alel. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

U nekim realizacijama, aktvino sredstvo je izabrano iz grupe koja se sastoji od inhibtora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora PPAR (npr., lekova iz klase tiazolidindiona ili glitazara), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula i njihovih kombinacija. U nekim realizacijama, aktvno sredstvo je rosiglitazon ili njegova framaceutski prihvatljiva so.

Osim toga, obezbeđena je upotreba aktivnog sredstva protiv Alchajmerove boleste za pripremu leka za primenu metode za lečenje Alchajmerove bolesti u saglasnosti sa ranije navedenim paragrafima. Takođe je obezbeđena upotreba aktivnog sredstva protiv Alchajmerove boleste za primenu metode za lečenje Alchajmerove bolesti

Obezbeđena je metoda za određivanje prognoze za pacijenta sa rizikom za razvoj Alchajmerove bolesti, koja uključuje dobijanje profila pacijenta, pri čemu dobijanje profila pacijenta uključuje: detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog ApoE alela u biološkom uzorku pacijenta, i detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 polimorfizma tipa delecija/insercija (DIP) koji se nalazi na intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena, i zatim, pretvaranje profila pacijenta u prognozu, pri čemu prisustvo ApoE alela i prisustvo najmanje jednog TOMM40 DIP polimorfizma identifikuje pacijenta kao pacijenta sa rizikom od razvoja Alchajmeove bolesti.

U nekim realizacijama, DIP je insercioni polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je polt-T delecini/insercibni polimorfizam (npr., između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 poli-T).

U nekim realizacijama, the DIP je rs10524523, rs10602329 ili DIP3. U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523.

U nekim realizacijama, metoda dalje obuhvata otkrivanje da li je subjekat Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

Takođe je otkrivena metoda za izdvajanje subjekta u podgrupu za kliničku probu terapije za lečenje Alchajmerove bolesti, pri čemu metoda obuhvata: detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog ApoE alela u biološkom uzorku pacijenta, i detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 polimorfizma tipa delecija/insercija (DIP) lociranog na intronu 6 ili

intronu 9 TOMM40 gena, pri čemi je subjekat izdvojen u podrgupu za kliničko ispitivanje terapije koja ja zasnovana na prisustvu ili odsustvu najmanje jednog ApoE i/ili TOMM40 DIP alela.

U nekim realizacijama, DIP je insercioni polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je poli-T insercioni polimorfizam (npr između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 poli-T insercija).

U nekim realizacijama, DIP je rs 10524523, rs 10602329 ili DIP3. U nekim realizacijama, DIP je rs10524523.

U nekim realizacijama, metoda dalje uključuje otkrivanje da li je subjekat Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

Osim toga, otkrivena je metoda za identifikaciju pacijenta za kliničko ispitivanje lečenja Alchajmerove bolesti koja obuhvata: a) identifikaciju pacijenta sa dijagnozom Alchajmeove bolesti; i b) određivanje prognoze za pacijenta sa dijagnozom Alchajmerove bolesti, koja sadrži dobijanje profila pacijenta, pri čemu profil pacijenta sadrži i) otkrivanje prisustva ili odsustva najmanje jednog ApoE alela u biološkom uzorku pacijenta, ii) otkrivanje prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 polimorfizma tipa delecija/insercija (DIP) koji je lociran u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena, i iii) pretvaranje profila pacijenta u prognozu, pri čemu prognoza uključuje predviđanje da li je pacijent kandidat za kliničko ispitivanje lečenja Alchajmerove bolesti.

U nekim realizacijama, DIP je insercioni polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je poli-T insectioni polimorfizam (npr između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 poli-T insercija).

U nekim realizacijama, metoda dalje obuhvata otkrivanje da li je subjekat Apo E2/E2,

eE2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

Takođe je opisan i pribor za određivanje da li je subjekat izložen povećanom riziku za razvoj kasne Alchajmerove bolesti, koji uključuje: (A) najmanje jedan reagens koji specifično detektuje ApoE 3, ApoE 4, ili ApoE 2, pri čemu je reagens izabran iz grupe koja se sastoji od antitela koja selektivno vezuju ApoE 3, ApoE 4, ili ApoE 2, i oligonukleotidnih proba koje se selektivno vezuju za i enkodiraju DNK; (B) najmanje jedan reagens koji specifično detektuje prisustvo ili odsustvo najmanje jednog TOMM40 polimorfizma tipa delecija /insercija (DIP) lociranog u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (C) instrukcije za određivanje da li je subjekat izložen povećanom riziku od razvoja kasne Alchajmerove bolesti koje sadrže: (i) detekciju prisustva ili odsustva ApoE izoforme kod subjekta najmanje jednim reagensom; (ii) detekciju

prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 delecija/insercija polimorfizma (DIP) lociranog u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (iii) određivanje da li je, ili nije, subjekat izložen povećanom riziku od razvoja kasne Alchajmerove bolesti, posmatrajući da li je, ili nije prisustvo ApoE izoforme i TOMM40 DIP detektovano u najmanje jednom reagensu, pri čemu prisustvo ApoE izoforme i TOMM40 DIP ukazuje da je subjekat izložen povećanom riziku za razvoj kasne Alchajmerove bolesti.

U nekim realizacijama, najmanje jedan reagens i instrukcije pakovani su u jednom kontejneru.

U nekim realizacijama, DIP je insercioni polimorfizam. U nekim realizacijama, DIP je poli-T insercioni polimorfizam (npr između 5 i 100, ili 10 i 80, ili 20 i 50 poli-T).

U nekim realizacijama, odlučujući korak dalje uključuje detekciju da li je subjekat Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, ili E4/E4 subjekat. U nekim realizacijama, subjekat je Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

Opisan je pribor za određivanje da li je subjekat osetljiv na tretiranje stanja od interesa sa aktivnim sredstvom, pri čemu je stanje od interesa povezano sa ApoE i/ili TOMM40, pribor koji uključuje: (A) najmanje jedan reagens koji specifično detektuje ApoE 3, ApoE 4, ili ApoE 2, pri čemu je reagens izabran iz grupe koja se sastoji od antitela koja selektivno vezuju ApoE 3, ApoE 4, ili ApoE 2, i oligonukleotidnih proba koje se selektivno vezuju za i enkodiraju DNK; (B) najmanje jedan reagens koji specifično detektuje prisustvo ili odsustvo najmanje jednog TOMM40 polimorfizm tipa delecija /insercija (DIP) lociranog u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (C) instrukcije za određivanje da li je subjekat osetljiv na tretiranje stanja od interesa aktivnim sredstvom koje sadrže (i) detekciju prisustva"ili odsustva ApoE izoforme kod subjekta sa najmanje jednim reagensom; (ii) detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 delecija/insercija polimorfizma (DIP) lociranog u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (iii) određivanje da li je, ili nije, subjekat osetljiv na tretman posmatrajući da li je, ili nije prisustvo ApoE izoforme i TOMM40 DIP detektovano u najmanje jednom reagensu, pri čemu prisustvo ApoE izoforme i TOMM40 DIP ukazuje daje subjekat osetljiv na tretman aktivnim sredstvom.

Treba razumeti da se prethodne realizacije mogu kombinovati na bilo koji način i/ili u bilo kojim kombinacijama. Prethodni i drugi predmeti i aspekti predmetnog pronalaska su detaljnije opisani u datim crtežima i specifikacijama koje slede.

Kratak opis crteža

Slika 1 prikazuje generalni dijagram toka za identifikaciju genetske varijante u predodređenom regionu genomske sekvence u genskom lokusu od interesa, koji može biti povezan sa stanjem od interesa, u saglasnosti sa nekim realizacijama.

Slika 2 prikazuje grafik srednje vrednosti starosnog doba početka Alchajmerove bolesti kao funkcije nasleđa pet zajedničkoh ApoE genotipova, i predstavlja ApoE 4 kao faktor rizika za Alchajmerovu bolest (1993).

Slika 3 prikazuje regione A, B, i C na hromozomu 19, koje su primeri genskog lokusa od interesa. Gen TOMM40 je u blizini ApoE gena i enkodira 40 kD protein koji je usmeren prema spoljnoj mitohondrijalnoj membrani. TOMM40 direktno reaguje sa ApoE u regulisanju unosa mitohondrijalnih proteina, i sadašnja hipoteza je da prisustvo posebne TOMM40 varijante (varijanti) pogoršava povećani rizik od Alchajmerove bolesti koja je pobezana sa od doze zavisnim prisustvom ApoE 3 alela.

Slika 4 prikazuje, u šematskom obliku, evolucionu mapu regiona B kako je označena na Slici 3, koja je kreirana prema nekim reealizacijima koje su ovde deatljno opisane. Svaki horizontalni oval predstavlja primećenu varijantu sekvence (npr., pramenu nukleotida), i veličina ovala predstavlja njenu učestalost. Svaka varijanta je nazvana čvorištem stabla, i vezivanje jednog čvorišta sa drugim čvorištem predstavlja pojavu dve varijante u cis koje nosi pojedinačni subjekat.

Slika 5 je šematski dijagram filogenetskog stabla zasnovanog na regionu B, konstruisanog sa TOMM40, koji prikazuje procente ApoE fenotipa u dve glavne grupacije, ili klade, TOMM40 varijanti u ovom regionu.

Slika 6 je šematski pregled TOMM40-ApoE locusa koji uključuje LD dijagram koji prikazuje blokove i regione haplotipa koji su izloženi primarnom sekvenciranju u eksploratornim (R1) (23 Kb) i konfirmatornim (R2) (10 Kb) ispitivanjima (NCBI Build 36. 3). LD dijaram je prikazan za Hapmap bazu podataka (panel o CEU analizi), definicija halotipskog bloka korišćena je opscija solid spine haplotip block, i2 vrednosti za D'/LOD šemu u boji predstavljene različitim linija.

Slika 7 prikazuje prezentaciju filogenetskih stabala sa razdvajanjem varijanti. 7A: SNP varijante, klada A vs. B, E6 - E10 predstavlja TOMM40 eksone i vertikalne linije ukazuju na približnu lokacije SNP. Razdvajanje dve glavne grane ima jaku bootstrap psnovu (973/1000). 7B: polimorfizmi dužine rs10524523. Opisna statistika je data za svaku grupu dužine polimorfizama. Nekoliko dugih haplotipova koje su stvorili pojedinačne spoljašne grupe, u stablu ili vrlo malim kladama, nalaze se u grupi koja je identifikovana kao “ostatak”

Slika 8 predstavlja histograme dužina poliformizma dužine rs 10524523 stratifikovanih po ApoE genotipovima 3/3 (8A), 3/4 (8B), i 4/4 (8C). N = 210 haplotipi (AS kohorta).

Slika 9 prikazuje vezu između starosnog doba početka AD i dužine polimorfizma rs10524523 za AD pacijenta sa početkom između 60 i 86 godina. Površina histograma (engl. Box plotsj označavaju opseg od 95% (vertikalne linije), medijanu (horizontalne linije u histogramu) i interkvartalni raspon (box).

Detaljni opis

Predmetni pronalazak je detaljnije objašnjen u tekstu koji sledi. Namena ovog opisa nije da bude detaljni katalog svih različitih načina kojima se ponalazak može implementirati, ili svih mogućnosti koje se mogu dodati ovom pronalasku. Na primer, mogućnosti koje su ilustrovane u jednoj realizaciji mogu se ugraditi u druge realizacije, i mogućnosti koje su ilustrovane u posebnoj realizaciji mogu se izbaciti iz te realizacije. Osim toga, imajući u vidu ovaj pronalazak, brojne varijacije i dodaci raznim realizacijama koji su ovde sugerisani, a koji ne odstupaju od predmentog pronalaksa, biće očigledni prosečnom stručnjaku. Prema tome, namena ilustracija koje slede je da ilustruju neke posebne realizacije pronalaska, a ne da iscrpno naglase sve njihove permutacije, kombinacije i varijacije.

Kao stoje dato u opisu pronalaska, i pratećim zahtevima, jedinični oblici koji se pojavljuju u u originalnom tekstu (engl. "a”, "an" i "the") odnose se i na oblike množine, osim ako je drugačije naznačeno. Takođe, kako je ovde upotrebljeno, i/ili odnosi se i obuhvata bilo koju i sve moguće kombinacije jedne ili više navedenih mogućnosti, kao i nedostatak kombinacija kad su interpretirane u alternativi (“ili”).

Predmetni pronalazak je usmeren ka metodama za otkrivanje genetskih varijacija u regionima od posebnog interesa za kompleksna oboljenja i poremećaje. On se takođe odnosi na otkrivanje najinformativnijih genetskih markera na osnovu veze sa informacijama fenotipa. U jednoj realizaciji, pronalazak se može upotrebiti za lociranje genetskih markera koji su povezani sa susceptibilitetom za posebnu bolest, poremećaj, ili stanje. U drugoj realizaciji, podaci koji se odnose na odgovor subjekta na tečenje kandidata ili na lek, mogu se uključuti u filogenetsku analizu za lociranje genetskih markera koji su povezani sa povoljnim odgovorom na ovo lečenje ili lek (tj., farmakogenetike). Metoda se može primeniti za bilo koji set podataka genetske varijacije sa posebni lokus. Videti Sliku 1 za dijagram prilaza nalaženju faktora rizika prema predmetnom pronalasku.

Prema jednom aspektu, analiza genetske varijante je zasnovana na podacima varijante sekvence. U drugom aspektu, struktura je otkrivena korišćenjem podataka genotipa diploida, i na taj način je izbegnuta potreba da se eksperimentalno ili računarski uključi komponenta haplotipa (videt, npr., U. S. Patent No. 6, 027, 896 od Roses et al. ). U sledećem aspektu, ova metoda se može primeniti na nekarakterisane varijacije alela, koje nastaju kao rezultat ispitivanja ciljne nukleinske kiseline eksperimentalnim postupkom koji daje podatke o prisutnoj varijaciji sekvence, ali ne daje zapravo ćelu sekvencu. Osnovna struktura genetske varijante je takođe od koristi za zaključak o konstituentu aplotipa iz podataka genotipa diploida.

[0063] Poželjno je i treba imati u vidu da će metode koje su ovde opisane biti upotrebljene zajedno sa drugim kliničkim dijagnostičkim informacijama koje su poznate ili opisane u tehnici, a koje se koriste za otkrivanje subjekata sa bolestima ili poremećajima (npr., onih za koje se veruje da uključuju mitohondrijalnu disfunkciju (npr. Alchajmerova bolest ili druge neurodegenerativne bolesti)) ili za otkrivanje subjekata za koje se sumnja da su izloženi povećanom riziku od razvoja takvih bolesti. Pronalazak se takođe može primeniti za otkrivanje genetskih faktora rizika za druga kompleksna oboljenja, poremećaje, ili stanja.

1. Definicije. Ovde su korišćene sledeće definicije:

"Stanje od interesa" odnosi se na specifično stanje, bolest, ili poremećaj, koje je implicirano za filogenetska ispitivanja i/ili dijagnoze i prognoze koje slede. "Stanje”, kako je ovde upotrebljeno, uključuje, ali nije ograničeno na, stanja koja su povezana sa ApoE i/ili TOMM40 i/ili mithondrijalnom disfunkcijom, kao što su npr., neurodegenerativna oboljenja, metabolička oboljenja, psihijatrijski poremećaji, i rak.

Primeri stanja u kojima su implicirani ApoE i/ili TOMM40 uključuju, ali nisu ograničeni na, kardiovaskularno oboljenje; metaboličko oboljenje; neurodegenerativno oboljenje; neurološku traumu ili oboljenje; autoimuno oboljenje (npr, multipla skleroza (Pinholt M, et al. Apo E in multiple sclerosis and optic neuritis: the apo E-epsilon4 allele is associated with progression of multiple sclerosis. Mult Scler. 11: 511 - 5 (2005); Masterman, T. & Hillert, J. The telltale scan: APOE £4 in multiple sclerosis. Lancet Neurol. 3: 331 (2004), neuropsihijatrijski sistemski lupus eritematosus (Pullmann Jr. R, et al. Apolipoprotein E polimorfizam in patients with neuropsychiatric SLE. Clin Rheumatol. 23: 97-101 (2004)), etc. )); virusne infekcije (npr., oboljenje jetre povezano sa infekcijom hepatitisa C (VVozniak MA, et al. Apolipoprotein E-E4 protects against severe liver disease caused by hepatitis C virus. Hepatol. 36: 456 - 463 (2004)), HIV disease (Burt TD, et al. Apolipoprotein (apo) E4 enhances HIV-1 cell entry in vitro, i the APOE epsilon4/epsilon4 genotype accelerates HIV disease progression. Proc Natl Acad Sci USA. 105: 8718 - 23 (2008)), etc. )); fraktura/osteoporoza kuka (Pluijm SM, et al. Effects of gender i age on the association of apolipoprotein E epsilon4 with bone mineral density, bone turnover i the risk of fractures in older people. Osteoporos Int. 13: 701 - 9 (2002)); mitohondrijalne bolesti (Chang S, et al. Lipid- i receptor-binding regions of apolipoprotein E4 fragments act in concert to cause mitochondrial dysfunction andi neurotoxicity. Proc Natl Acad Sci USA. 102: 18694 - 9 (2005)); starenje (Schachter F, et al. Genetic associations with human longevity at the APOE and ACE lobi. Nat Genet. 6: 29 - 32 (1994); Rea IM, et al., Apolipoprotein E alleles in nonagenarian subjekats in the Beifast Elderly Longitudinal Free-living Ageing Study (BELFAST). Mech. Aging i Develop. 122: 1367 -1372 (2001)); inflamacije (Li L, et al., Infection induces a positive acute phase apolipoprotein E response from a negative acute phase gene: role of hepatic LDL receptors. J Lipid Res. 49: 1782 - 93 (2008)); i disfunkcija memorije (Caselli RJ, et al. Longitudinal modeling of age-related memory decline i the APOE epsilon4 effect. N Engl J Med. 361: 255 - 63 (2009)).

"Kardiovaskularno oboljenje" kako je ovde upotrebljeno odnosi se na oboljenje koje uključuje srce i/ili krvne sudove, uključujući, ali bez ograničenja, oboljenje koronarne arterije (Song Y, et al. Meta-analysis: apolipoprotein E genotypes and risk for coronary heart disease. Ann Intern Med. 141: 137-47 (2004); Bennet AM, et al., Association of apolipoprotein E genotypes with lipid levels and coronary risk. JAMA 298: 1300- 1 1 (2007)), aterosklerozu (Norata GD, et al. Effects of PCSK9 varijantas on common carotid artery intima media thickness and relation to ApoE alleles. Atherosclerosis (2009) Jun 27. [Epub ahead of print], doi: 10. 1016/j. atherosclerosis 2009. 06. 023; Paternoster L, et al. Association Betvveen Apolipoprotein E Genotype and Carotid Intima-Media Thickness May Suggest a Specific Effect on Large Artery Atherothrombotic Stroke. Stroke 39: 48 - 54 (2008)), ishemijsko oboljenje srca (Schmitz F, et al., Robust association of the APOE 4 allele with premature myocardial infarction especially in patients vvithout hypercholesterolaemia: the Aachen study. Eur. J. Clin.

Investigation 37: 106- 108 (2007)), vaskularno oboljenje kao što je ishemijski moždani udar (Peck G, et al. The genetics of primary haemorrhagic stroke, subarachnoid haemorrhage and ruptured intracranial aneurysms in adults. PLoS One. 3: e3691 (2008); Paternoster L, et al. Association Betvveen Apolipoprotein E Genotype and Carotid Intima-Media Thickness May Suggest a Specific Effect on Large Artery Atherothrombotic Stroke. Stroke 39: 48 - 54 (2008)), vaskularna demencija (Bang OY, et al. Important link betvveen dementia subtype and apolipoprotein E: a meta-analysis. Yonsei Med J. 44: 401 -13 (2003); Baum L, et al. Apolipoprotein E epsilon4 allele is associated with vascular dementia. Dement Geriatr Cogn Disord. 22: 301 - 5 (2006)), itd.

"Neurodegenerativno oboljenje" kako je ovde upotrebljeno odnosi se na Alchajmerovu bolest (Corder EH, et al. Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzhejmer’s desease in late onset families. Science 261: 921 - 3 (1993).; Corder EH, et al. There is a pathologic relationship betvveen ApoE-epsilon 4 and Alzheimer's disease. Arch Neurol. 52: 650-1 (1995)), Parkinsonovu bolest (Huang X, et al. Apolipoprotein Eandi dementia in Parkinson disease: a meta-analysis. Arch Neurol. 63: 189 - 93 (2006); Huang X et al. APOE-[epsilon]2 allele associated vvith highef prevalence of sporadic Parkinson disease. Neurology 62: 2198 -202 (2004); Martinez, M. et al. Apolipoprotein E4 is probably responsible forthe chromosome 19 linkage peak for Parkinson's disease. Am. J. Med. Genet. B Neuropsychiatr. Genet. 136B, 172-174 (2005)), Huntingtonovu bolest, i mnoštvo manje običnih oboljenja i poremećaja koji uzrokuju propadanje neurona, npr., makularna degeneracija povezana sa starenjem (Thakkinstian A, et al. Association betvveen apolipoprotein E polimorfizams and age-related macular degeneration: A HuGE revievv and meta-analysis. Am J Epidemiol. 164: 813 - 22 (2006); Bojanovvski CM, et al. An apolipoprotein E varijanta may protect against age-related macular degeneration through cytokine regulation. Environ Mol Mutagen. 47: 594 - 602 (2006)).

"Neurološka trauma ili oboljenje" uključuje, ali nije ograničeno na, ishod posle povrede glave (Zhou W, et al. Meta-analysis of APOE4 allele andi outcome after traumatic brain injury. J

Neurotrauma. 25: 279 - 90 (2008); Lo TY, et al. Modulating effect of apolipoprotein E polimorfizams on secondary brain insult and outcome after childhood brain trauma. Childs Nerv Syst. 25: 47-54 (2009)), migrenu (Gupta R, et al. Polimorfizam in apolipoprotein E among migraineurs and tension-type headache subjekats. J Headache Pain. 10: 115 - 20 (2009)), vazogeni edem (James ML, et al. Apolipoprotein E modifies neurological outcome by affecting cerebral edema but not hematoma siže after intracerebral hemorrhage in humans. J Stroke Cerebrovasc Dis. 18: 144 - 9 (2009); James ML, et al. Pharmacogenomic effects of apolipoprotein e on intracerebral hemorrhage. Stroke 40: 632 - 9 (2009)), etc.

"Metabolička bolest" kako je ovde korišćeno, uključuje, ali nije ograničena na, dislipidemiju (VViller CJ, et al. Newly identified loci that influence lipid concentrations and risk of coronary artery disease. Nat Genet. 40: 161 - 9 (2008); Bennet AM, et al., Association of apolipoprotein E genotypes with lipid levels and coronary risk. JAMA 298: 1300-11 (2007)), krajnju fazu oboljenja bubrega (Oda H, et al. Apolipoprotein E polimorfizam and renal disease. Kidney Int Suppl. 71: S25 - 7 (1999); Hubacek JA, et al. Apolipoprotein E Polimorfizam in Hemodialyzed Patients and Healthy Controls. Biochem Genet. (2009) Jun 30. [Epub ahead of print] DOI 10. 1007/s10528-009-9266-y. ), hronično oboljenje bubrega (Yoshida T, et al. Association of a polimorfizam of the apolipoprotein E gene with chronic kidney disease in Japanese individuals with metabolic syndrome. Genomics 93: 22 1- 6 (2009); Leiva E, et al. Relationship between Apolipoprotein E polimorfizam and nephropathy in type-2 diabetic patients. Diabetes Res Clin Pract. 78: 196-201 (2007)), oboljenje žučne kese (Boland LL, et al. Apolipoprotein E genotype and gallbladder disease risk in a large population-based cohort. Ann Epidemiol. 16: 763 - 9 (2006); Andreotti G, et al. Polimorfizams of genes in the lipid metabolism pathway and risk of biliary tract cancers and stones: a population-based case-control study in Shanghai, China. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 17: 525"- 34 (2008)), dijabetes melitus (tip II) (Elosua R, et al. Obesity Modulates the Association among APOE Genotype, Insulin, and Glucose in Men. Obes Res. 11: 1502-1508 (2003); Moreno JA, et al. The Apolipoprotein E Gene Promoter (-219G/T) Polimorfizam Determines Insulin Sensitivity in Response to Dietary Fat in Healthy Young Adults. J. Nutr. 135: 2535-2540 (2005)), metabolički sindrom, kamen u žučnoj kesi (Abu Abeid S, et al. Apolipoprotein-E genotype and the risk of developing cholelithiasis follovving bariatric surgery: a clue to prevention ofroutine prophylactic cholecystectomy. Obes Surg. 12: 354 - 7 (2002)), itd.

"Psihijatrijski poremećaj" kako je ovde korišćeno, odnosi se na šizofreniju (Kampman O, et al. Apolipoprotein E polimorfizam is associated with age of onset in schizophrenia. J Hum Genet. 49: 355 - 9 (2004); Dean B. et al., Plasma apolipoprotein E is decreased in schizophrenia spectrum and bipolar disorder. Psychiatry Res. 158: 75 - 78 (2008)), obsesivni kompulsivni poremećaj (OCD), bolesti zavisnosti (zavisnost od pušenja, zavisnost od alkohola itd. ), bipolarni poremećaj (Dean B. et al., Plasma apolipoprotein E is decreased in schizophrenia spectrum and bipolar disorder. Psychiatry Res. 158: 75 - 78 (2008)), i druga oboljenja, poremećaje ili stanja psihijatrijske prirode.

"Razvoj stanja", kako je ovde korišćeno, odnosi se na ili početnu dijagnozu oboljenja, poremećaja ili drugog medicinskog stanja, ili na pogoršanje postojeće bolesti, poremećaja ili medicinskog stanja za koje je subjektu već postavljena dijagnoza.

"Dijagnoza" ili "prognoza", kako je ovde korišćeno, odnosi se na korišćenje informacija (npr., genetske informacije ili podataka iz drugih molekularnih testova na biološkim uzorcima, znakova i simptoma, nalaza fizičkih ispitivanja, rezultata kognitivne performanse, itd. ) da bi se predvideli najverovatniji ishodi, vremenski okviri, i/ili odgovor na posebni tretman za dato oboljenje, poremećaj ili stanje, na osnovu upoređenja sa više pojedinaca koji dele zajedničke sekvence nukleotida, simptome, znakove, porodične istorije, i druge podatke koji su relevatntni za razmatranje stanja zdravlja pacijenta.

"Biološki uzorak" kako je ovde korišćen odnosi se na materijal za koji se pretpostavlja da sadrži nukleinsku kiselinu od interesa. Biološki uzorci koji sadrže DNK obuhvataju kosu, kožu, bris obraza, i biološke tečnosti kao što je krv, serum, plazma, sputum, limfna tečnost, semena tečnost, vaginalni mukus, stolica, urin, spinalna tečnost, i slično. Izolovanje DNK iz takvih uzoraka je dobto poznato prosečnom stručnjaku.

"Subjekat" prema nekim realizacijama je pojedinac čiji genotip (genotipovi) ili haplotip(haplotipovi) će biti određeni i zabeleženi u vezi sa stanjem pojedinca (tj., statusom oboljenja ili stanja) i/ili odgovorom kandidata na lek ili tretman. Sekvence nukleotida iz više subjekata su upotrebljene da se konstruiše filogenetsko stablo, i zatim analogne sekvence nukleotida pojedinačnog subjekta mogu se uporediti sa onima u filogenetskom stablu za korišćenje u dijagnozi i prognozi.

"Gen” kako je ovde korišćen, označava segment DNK koji sadrži informaciju za regulisanu biosintezu RNK proizvoda, uključujući promotere, eksone, introne, i druge netranslatovane (engl. untranslated) regione koji kontrolišu ekspresiju.

"Genski lokus" ili "lokus" kako je ovde korišćen, označava lokaciju na hromozomu ili DNK molekulu, pri čemu često odgovara genu ili fizičkoj ili fenotipskoj karakteristici ili posebnom nukelotidu ili segmentu (engl. stretch) nukleotida.

"Amplifikacija, umnožavanje, kopiranje, " kako je ovde primenjeno na nukleinske kiseline odnosi se na bilo koju metodu koja dovodi do stvaranja jedne ili više kopija nukleinske kiseline, pri čemu je poželjno amlifikacija eksponencijalna. Jedna takva metoda za enzimsku amplifikaciju specifičnih sekvenci DNKje poznata kao polimerazna lančana reakcija (PCR), kao što su opisali Saiki et al., 1986, Science 230: 1350 - 1354. Primeri upotrebljeni u PCR normalno variraju u dužini od oko 10 do 50 ili više nukleotida, i obično je izabrano da budu najmanje oko 15 nukleotida da bi se osigurala dovoljna specifičnost. Stvoreni fragment dvostrukug lanca nazvan je "amplikon, " i može da varira u dužini od samo oko 30 nukleotides, do 20, 000 ili više.

"Marker" ili "genetski marker”, kako je ovde korišćeno, je poznata varijacija sekvence DNK na posebnom lokusu. Varijacija može biti prisutna kod pojedinca usled mutiranja ili nasleđa. Genetski marker može biti kratka DNK sekvenca, kao što je sekvenca koja sa nalazi u okolini promene jednog para baza (jednonukleotidni polimorfizam, SNP), ili može biti duga, kao što su minisatelliti. Markeri se mogu upotrebiti u ispitivanju odnosa između nasledne bolesti i njenog genetskog uzroka (na primer, posebna mutacija gena koja dovodi do defektnog ili na drugi način nepoželjnog oblika proteina).

"Genetski faktor rizika", kako je ovde korišćeno, označava genetski marker koji je povezan sa povećanom susceptibilnošću za stanje, oboljenje ili poremećaj. On takođe može da se odnosi na genetski marker koji je povezan sa posebnom osetljivošću na lek ili tretman od interesa.

" Povezan sa" kako je ovde korišćeno označava pojavu zajedno dve ili više karakteristika češće nego što bi se to očekivalo za samu pojavu. Primer povezivanja uključuje odlike na površini belih ćelija krvi nazvane HLA (HLA engl human leukocyte antigen, humani leukocitni antigen). Posebni HLA tip, HLA tip B-27, je povezan sa povećanim rizikom brojnih oboljenja uključujući ankilozirajući (reumatoidni) spondilitis. Ankilozirajući spondilitis će se 87 puta verovatnije javiti kod ljudi sa HLA B-27 nego u opštoj populaciji.

Subjekat "sa povećanim rizikom od razvoja stanja" usled genetskog faktora rizika je onaj koji ima predispoziciju za stanje, ima genetsku susceptibilnost za stanje, i/ili verovatnije je da će se kod njega razviti stanje, nego kod subjekata kod kojih je odsutan genetski faktor. Na primer, verovatnije je da će se kod subjekta "sa povećanim faktorom rizika od razvoja Alchajmerove bolesti" usled prisutva jednog ili dva ApoE 4 alela razviti Alchajmerova bolest nego kod subjekta kod kojih ApoE 4 alel nije prisutan.

"Polimorfizam" kako je ovde korišćen odnosi se na postojanje dve ili više različitih nukleotidnih sekvenci na posebnom lokusu u DNK genoma. Polimorfizmi mogu da služe kao genetski matkeri i takođe se mogu odnositi na genetske varijante. Polimorfizmi uključuju supstitucije nukleotida, insercije, delecije i mikrosatellite, i mogu, ali ne neophodno, dovesti do primetnih razlika u ekspresiji gena ili funkciji proteina. Polimorfno mesto je položaj nukleotida unutar lokusa na kome se nukleotidna sekvenca razlikuje od referentne sekvence kod najmanje jednog pojedinca u populaciji.

"Polimorfizam tipa delecija/insercija" ili "DIP" kako je ovde korišćen, predstavlja inserciju jednog ili više nukleotida u jednoj verziji sekvence u odnosu na drugu. Ako je poznato koji od alela predstavlja manje učestale alele (engl. minor), izraz "delecija” je upotrebljen kad manje učestli alel je delecija nukleotida, i izraz "insercija” je upotrebljen kad manje učestali alel je adicija nukleotida. Izraz "polimorfizam tipa delecija/insercija" je takođe upotrebljen kad postoji više oblika ili dužina i manje učestali alel nije očigledan. Na primer, za poli-T polimorfizme koji su ovde opisani, primećene su višestruke dužine polimorfizama.

"Podaci o polimorfizmu ", kako je ovde korišćeno, označavaju informaciju koja se tiče jednog ili više od sledećeg za specifični gen: lokaciju polimorfnih mesta; varijaciju sekvence na tim mestima; učestanost polimorfizama u jednoj ili više populacija; različite genotipove i/ili haplotipove koji su određeni za gen; učestalost jednog ili više ovih genotipova i/ili haplotipova u jednoj ili više populacija; i bilo kakvu poznatu povezanost(i) između osobina i genotipa ili haplotipa za gen.

"Haplotip", kako je ovde korišćeno, odnosi se na gensku varijantu ili kombinaciju varijanti koja se nalazi na najmanje jednom hromozomu pojedinca. Haplotip često uključuje više susednih polimorfnih lokusa. Svi delovi haplotipa, kako je ovde korišćeno, javljaju se na istoj kopiji hromozoma ili haploidnog DNK molekula. Suprotno tome u nedostatku dokaza, pretpostavlja se da haplotip predstavlja kombinaciju višestrukih lokacija koje će se verovatno preneti zajedno tokom mejoze. Svaki čovek ima par haplotipova za svaki genski lokus, koji se sastoji od sekvenci nasleđenih na homologim hromozomima dva roditelja. Ovi halotipi mogu biti identični ili mogu da predstavljaju dve različite genetske varijante za dati lokus. Haplotipizacija je proces za određivanje jednog ili više haplotipova kod pojedinca. Haplotipizacija može da uključi upotrebu pedigrea porodice, molekularne tehnike i/ili statističku inferenciju.

"Varijanta, " "varijacija, " ili "genska varijanta", kako je ovde korišćeno, odnosi se na specifičnu izoformu haplotipa u populaciji, specifični oblik koji se razlikuje od drugih oblika istog haplotipa u sekvenci najmanje jednog, i često više nego jednog, mesta varijanti ili nukleotida unutar sekvence gena. Sekvence na ovim mestima varijante koje se razlikuju između različitih alela gena nazvane su "varijante sekvence gena, ” "alele, " "varijacije" ili "varijante. " Izraz "alternativni oblik” odnosi se na alel koji se može razlikovati od drugih alela time što ima najmanje jedno, i često više od jednog, mesta varijante u sekvenci gena. Drugi izrazi poznati u tehnici koji bi bili ekvivalentni "varijacijama" ili "varijantama" uzključuju mutacije i jednonukleotidne polimorfizme (SNPs). Aluzija na prisustvo varijacije ili varijacijai označava posebne varijacije, tj., posebne nukleotide na posebnim polimorfnim mestima, pre nego samo prisustvo bilo koje varijacije u genu.

"Izoform" kako je ovde koriščen, označava poseban oblik gena, mRNK, cDNK ili njime enkodiran protein, koji se razlikuje od drugih oblika svojom posebnom sekvencom i/ili strukturom. Na primer, ApoE 4 izoform apolipoproteina E za razliku od ApoE2 ili ApoE 3 izoforma.

"Cistron" kako je ovde korišćeno označava sekciju DNK koja se nalazi na jednom hromozomu koji sadrži genetski kod za jedan polipeptid i funkcioniše kao nasledna jedinica. Cistron uključuje eksone, introne i regulatorne elemente koji se odnose na jednu funkcionalnu jedinicu (tj., gen). Izraz potiče od klasičnog cis-trans testa za određivanje da li su genetski elementi sposobni da funkcionalno reaguju bez obzira da li su locirani na istom DNK molekulu ("trans" komplementatcija) ili samo kad se nalaze na istom DNK molekulu ("cis” elementi).

Izraz “genotip” u kontekstu ovog pronalaska odnosi se na posebni alelni oblik gena, koji se može definisati posebnim nukleotidom (nukleotidima) koji su prisutni u sekvenci nukleinske kiseline na posebnom mestu (mestima). Genotip takođe može da označava par alela prisutnih najednom ili više polimorfnih lokusa. Za diploidne organizme, kao što su ljudi, dva haplotipa čine genotip. Genotipizacija je bilo koji proces za određivanje genotipa pojedinca, npr., amplifikacijom nukleinske kiseline, vezivanjem antitela, ili drugim hemijskim analizama. Dobijeni genotip može biti unphased, što znači da nije poznato da li su nađene sekvence izvedene od jednog od roditeljskih hromozoma, ili od drugog.

"Neravnoteža vezanosti" kako je ovde korišećano, označava ne-nasumično povezivanje alela na dva ili više lokusa. Neravnoteža vezanosti opisuje situaciju u kojoj se neke kombinacije alela ili genetskih markera javljaju više ili manje često u populaciji nego što bi se to očekivalo iz našumičnog stvaranja haplotipa iz alela na osnovu njihove učestalosti. Ne-nasumično povezivanje između polimorfizama na različitim lokacijama je mereno stepenom neravnoteže vezanosti.

"Višestruko poravnjavanje sekvenci" ili "MSA (od engl. mulltiple sequence alignement)", kako je ovde korišćeno, označava poravnjanje tri ili više nukleotidnih sekvenci iz DNK genoma izvedenog od više pojedniaca da bi se odredila homologija i heterologija između sekvenci. U opštem slučaju, pretpostavlja se da ulazni set odabranih sekvenci ima evolucioni odnos kojim dele poreklo i kojim potiču od zajedničkog pretka. Da bi se izvršila analiza poravnatih sekvenci, najčešće se koriste kompjuterski algoritmi.

Neke realizacije predmetnog pronalaska su opisane pozivajući se na dijagrame blokova koji ilustruju metode (npr., Slika 1), koje mogu da uključuju korake koji su implementirani kompjuterom i/ili proizvodima kompjuterskoh programa. Treba razumeti da se svaki blok iz dijagrama blokova i/ili opertivne ilustracije, i kombinacije blokova iz dijagrama bloka i/ili operativnih ilustraciija, mogu implementirati analognim i/ili digitalnih hardverom, i/ili instrukcijama kompjuterskog programa. Ove instrukcije kompjuterskih programa se mogu dati procesoru kompjutera za opštu namenu, kompjuteru za specijalnu namenu, ASIC, i/ili drugom aparatu za pogramiranu obradu podataka, tako da ova uputstva, koja se izvode procesorom kompjutera i/ili drugim aparatom za programiranu obradu podataka, kreiraju načine za implementaciju funkcija/delovanja koji su naznačeni u dijagramu blokova i/ili operativne ilustracije. Prema tome, treba razumeti da dijagrame blokova i operativne ilustracije podržavaju aparati, metode i proizvodi kompjuterskih programa.

Drugi programi, kao stoje operativni sistem, takođe mogu biti uključeni. Treba dalje shvatiti da funkcionalnost modula višestrukog poravnjanja sekvenci, moduli za mapiranje i/ilidrugi moduli koji su ovde opisani mogu biti realizovani, bar u delovima, korišćenjem određenih hardverskih komponenata, jednim ili više namenskih integrisanih kola (Application Specific Integrated Circuits, ASIC) i/ili jednim ili više digitalnih procesa i/ili kompjutera za specijalne namene.

"Mapiranje", kako je ovde korišćeno, označava kreiranje filogenetskog stabla dodavanjem čvorištra za svaku primećenu novu varijantu nukleotida, povezujući to čvorište sa drugim čvorištem koji predstavlja poznatu sekvencu koju nosi isti pojedinac na istom hromozomu, i izračunavanjem broja svakog tipa subjekata predstavljenih na istom čvoru. Videti Sliku 4 za primer filogenetskog stabla koje je napravljeno na taj način.

"Filogenetski" označava povezanost sa ispitivanjem evolucionih veza među različitim grupama organizama ili pojedincima unutar vrste. Pre nego što su genetske inhformacije bile lako dostupne, filogenija je bila bazirana uglavnom na fenotipskim posmatranjima. "Filogenetsko mapiranje" kako je ovde korišćeno označava upotrebu podataka DNK sekvenci da bi se povezale srodne varijante sekvenci koje nosi više pojedinaca da bi se odredile evolucione veze i hronologija divergencije. "Filogenetsko stablo" je rezultat mapiranja veza između varijanti.

"Čvorište”, kako je ovde korišćeno, označava tačku podatka polimorfizma na filogenetskom stablu koja predstavlja aktelnu varijantu sekvence koju nosi najmanje jedan subjekat. Čvorište je povezano granom za drugo čvorište koje predstavlja varijantu sekvence koju nosi isti pojedinac na istom hromozomu i u istom cistronu, ali na drugom genskom lokusu u cistronu. Prisustvo čvorišta ukazije da najmanje jedan subjekat prenosi obe sekvence naznačene čvorištem kao i sekvence predstavljene susednim čvorištem za koji je povezan granom

"Grana" kako je ovde korišćeno, označava vezu između dva čvorišta koja predestavljaju dve različite varijante sekvenci ili haplotipova, pri čemu su dve varijante locirane na istom hrolozomu i u istom cistronu iz pojedinačnog subjekta. "Tačka granjanja" označava bilo koje čvorište iz koga se pružaju više od dve grane, ali je ovde naročito upotrebljen da označi čvorište korena iz koga se pružaju dve ili tri grane. "Čvorište korena" predstavlja genetsku sekvencu zajedničkog evolucionog pretka iz koga je genetska divergencija generisala razne varijante susednih sekvenci koje su predstavljene povezanim čvorištima.

"Iterativno" kako je ovde upotrebljeno odnosi se na ponavljano računanje vrednosti za svaki karakter u seriji. Na primer, svako čvorište na filogenetskom stablu je analizirano da bi se izračunao odnos broja subjekata koji su pogođeni stanjem od interesa (kao što je Alchajmeova bolest) prema subjektima koji nisu pogođeni; ovaj odnos je upoređen sa povezanim čvorištima da bi se odredila korelacija sa povećanim ili smanjenim riizikom za razvoj oboljenja, poremećaja ili stanja od interesa. Suštinska promena u ovom odnosu između jednog čvorišta i sledećeg, ukazuje prisustvo varijante koja ili povećava ili smanjuje rizik od ranijeg početka bolesti.. "Iterativno ispitivanje genetskih varijanti" označava početak analize sa čvorištima koji predstavljaju sekvence koje deli najveći broj pojedinačnih subjekata i potom analiziranje čvorišta povezanih granama koje se protežu iz tog čvorišta, što je praćeno drugim nivoom čvorišta, i tako dalje. Analiza se zatim pomera sveobuhvatno od korena stabla prema spoljnim granama i čvorištima stabla.

"Tretiranje/lečenje" kako je ovde korišćeno uključuje bilo koji lek, postupak, pramenu stila života ili drugo podešavanje koje je uvedeno u pokušaju da se izazove promena u posebnom aspektu zdravlja subjekta (tj. usmerena na posebnu bolest, poremećaj ili stanje).

"Lek" kako je ovde korišćeno, odnosi se na hemijski entitet ili biloški proizvod, ili na kombinaciju hemijskih entiteta i bioloških proizvoda, koja se daje licu da bi se lečila ili sprečila ili kontrolisala bolest ili stanje. Izraz "lek" kako je ovde korišćen, sinonim je sa izrazima "medicina, " "medikament, " "terapijska intervencija, " ili "farmaceutski proizvod. " Najpoželjnije je daje lek za lečenje najmanje jedne specifične bolesti ili stanja odobrila državna agencija.

"Oboljenje (bolest), " "poremećaj, " i "stanje" su uobičajeni izrazi u tehnici i označavaju prisustvo znakova i/ili simptoma kod pojedinca ili pacijenta koji su u opštem slučaju propoznati kao abnormalni i/ili neželjeni. Oboljenja ili stanja mogu se dijagnosticirati i kategorizovati na osnovu patoloških promena. Oboljenje ili stanje se može izabrati od tipova oboljenja koja su navedena u standardnim tekstovima kao što je Harrison's Principles of Internal Medicine, 1997, ili Robbins Pathologic Basis of Disease, 1998.

"Mitohondrijalna disfunkcija" kako je ovde korišćeno, označava bilo koje štetne abnormalnosti mitohondrija u ćeliji ili ćelijama. Neka oboljenja, poremećaji ili stanja koji su sada poznati u tehnici, a koji se povezuju sa mitohondrijalnom disfunkcijom, uključuju Alchajmerovu bolest, Parkinsonovu bolest i druge neurodegenerativne bolesti, ishemijske-reperfuzione povrede u moždanom udaru i srčani napad, epilepsiju, dijabetes, i starenje. Mnoge druge bolesti, poremećaji ili stanja su u tehnici povezani sa mitohondrijalnom disfunkcijom. Zaista, mitohondrija je kritična za ispravno funkcionisanje većine tipova ćelija, i mitohondrijalno propadanje često vodi do smrti ćelije. Ova mitohondrijalna disfunkcija izaziva oštećenje ćelije i smrt ugrožavanjem proizvodnje ATP, prekidanjem homeostaze kalcijuma i povećavanjem oksidativnog stresa. Osim toga, oštećenje mitohondrija može dovesti do apoptopične (programirane) ćelijske smrti izazivanjem oslobađanja citohroma c i drugih pro-apoptotičnih faktora u citoplazmi (za pregled, videti VVallace, 1999; Schapira, 2006). Što se tiče ovde nađenih specifičnih primera, pretpostavlja se da ApoE 3 i ApoE 4 izoformi uzrokuju mitohondrijalnu disfunkciju preko interakcije sa TOMM40. Neke varijante TOMM40 mogu da deluju sinergistično sa ApoE 3 izoformom da bi ubrzale propadanje mitohondrija. Veruje se da ovaj mehanizam mitohondrija doprinosi mnogim kompleksnim genetečkim oboljenjima, poremećajima i stanjima.

"Subjekti", kako je ovde korišćeno, poželjno su ljudi. Subjekti mogu biti muškog ili ženskog roda i mogu biti bilo koje rase ili etničke pripadnosti, uklučujući, bez ograničenja, kavkasku (belce), afro-američku, afričku, azijsku, špansku, indijsku itd. Subjekti mogu biti bilo kojih godina, uključujući norođenčad, odojčad, decu, adolescente, odrasle, i stare ljude. Subjekti takođe mogu biti životinjski subjekti, naročito sisari, kao što su psi, mačke, goveda koze, konji, ovce, svinje, glodari (npr., pacovi i miševi), kunići, primati (uključujući primate koji nisu ljudi), itd., koji se ispituju za veterinarsku medicinu ili za razvoj farmaceutskih lekova.

"Lečiti," "lečenje," ili "tretiranje" kako je ovde upotrebljeno, odnosi se na bilo koji tip mere koja doprinosi poboljšanju pacijenta koji je pogođen bolešću, uključujući poboljšanje stanja pacijenta (npr., u jednom ili više simptoma), odlaganje početka ili napredovanja bolesti itd.

"Kasna Alchajmerova bolest" ili "LOAD" (od engl. Late Onset Alzheimer Desease), kako je ovde korišćeno, poznata je u tehnici, i ova se klasifikacija upotrebljava ako je Alchajmerova bolest počela ili je dignozirana posle 65. godine. To je najčešći oblik Alchajmerove bolesti.

2. Metode za identifikaciju genetskih varijanti

[0106] lako su asocijacije izvedene iz skeniranja kompletnog genoma korisne, one su u opštem slučaju neadekvatne da objasne kompleksnost bolesti. Porodice, putevi i interakcije gena mogu da daju specifičnost. Mapiranje varijacijai visoke rezolucije može da otkrije odgovore na

kompleksne genetske interakcije. Ovo je naroičito primenljivo tamo, gde jedan poznati genetski faktor rizika, koji sam ne objašnajava potpuno povezanost sa bolešću, poremećajem ili stanjem od interesa, može predstavljati odličnog kandidata genetskog lokusa za detaljnija ispitivanja. Osim toga, farmakogenetike, korisne za raztvoj lekova, mogu takođe da prošire biološku relevantnost. Analiza podataka sekvenci iz velikog broja pojedinaca, da bi se otkrile varijacije u sekvenci gena između pojedinaca u populaciji, dovešće do detekcije veće frakcije svih varijanti u populaciji.

Početna analiza informacije sadržane u sekvenci koja će se anlizirati metodom predmetnog pronalaska je izvedena iz genomske DNK mnoštva subjekata. Organizam može biti bilo koji organizam za koji su dostupne višestruke sekvence, ali je poželno da je humanog porekla. U identifikovanju novih varijajacijai često je korisno da se posmatraju različite populacije na osnovu rase, etničke pripadnosti, pola, i/ili geografskog porekla, pošto se posebne varijacije mogu među ovim grupama razlikovati u učestanosti. Najpoželjnije, za oboljenja i poremećaje za koje se veruje da su multigenski (genetski kompleksna oboljenja/poremećaji), fenotipi koje predstavlja subjekat populacije su iz ekstrema spektra. Biološki uzorci koji sadrže DNK mogu biti krv, semena tečnost, bris obraza, itd. Izolovanje DNK iz takvih uzoraka je dobro poznato u tehnici.

U nekim realizacijama, pronalazak se odnosi na analizu podataka sekvenci nukleotida u mnoštvu subjekata koji imaju najmanje jedan poznati faktor rizika za dato oboljenje, poremećaj ili stanje (genetski ili neki drugi). Sekvence nukleotida su analizirane da bi se dobili podaci o haplotipu, i haplotipovi ili genetske varijante su tada mapirane na filogenetskom stablu da bi se prikazala evolucija predstavljenih sekvenci. Upoređivanjem ovog stabla sa podacima fenotipa mnoštva subjekata, moguća je prognoza ili dijagnoza za pojedinačni subjekat koji nosi haplotipove priniećene na filogenetskom stablu.

U drugim realizacijama, pronalazak se odnosi na oblast farmakogenetike i farmakogenomike i upotrebu genetičkih haplotip informacija da bi se predvidela prijemčivost pojedinca za bolest i/ili njegova osetljivost na poseban lek ili lekove, tako da se mogu razviti lekovi napravljeni prema genetskim razlikama populacionih grupa i/ili primeniti kod pojedinaca sa odgovarajućim genetskim profilom.

Informacija nukleotidne sekvence je izvedena iz genomske DNK. Upotrebljeni podaci genomske sekvence mogu se dobiti od kliničkih ili drugih životnja, ali čoveka ili od kulture ćelija ili iz ispitivanja izolovanih tkiva. Organizam može biti bilo koji organizam za koji su dostupne višestruke sekvence, ali je poželno da je humanog porekla. U identifikovanju novih varijacija često je korisno da se posmatraju različite populacije na osnovu rase, etničke pripadnosti, pola, i/ili geograskog porekla, pošto se posebne varijacije mogu među ovim grupama razlikovati u učestanosti. Najpoželjnije, za oboljenja i poremećaje za koje se veruje da su multigenski (genetski kompleksna oboljenja/poremećaji), fenotipi koje predstavlja subjekat populacije su ekstremne suprotnosti..

Biološki uzorci koji sadrže DNK mogu biti krv, semena tečnost, bris obraza, itd.

Izolovanje DNK iz takvih uzoraka je dobro poznato u tehnici. Metode za određivanje DNK sekvennce na posebnom genskom lokusu od interesa je takođe poznato u tehnici. Automatsko sekvenciranje je sada široko dostupno i zahteva samo izolovani DNK uzorak i najmanje jedan pajimer koji je specijalno dizajniran da prepozna vrlo očuvanu sekvencu unutar ili u blizini genskog lokusa od interesa.

Prema nekim realizacijama, definisani genski region ili lokus od interesa (npr., definisan setom para (engl. forward i reverse) PCR prajmera) je pažljivo sekvenciran iz kohorte ljudi koja uključuje pacijente koji su dobro okarakterisani za posebni poremećaj.

Određen je konzensus sekvence, i sve primećene varijante sekvenci za dati genski lokus su sakupljene u spisak. Lokusi koji imaju najveći broj primećenih varijanti predstavljaju evolucionu divergenciju od zajedničkog pretka. Kao takvi, ovi lokusi su povezani u c/s za lokuse koji imaju samo jednu ili vrlo malo primećenih varijanti. Bar tokom početne faze ispitivanja, poželjno je da se populacije analiziraju u grupama subjekata koje dele zajednički generalni fenotip koji predtavlja slično poreklo. S druge strane, analiza ovih podataka konstrukcijom filogenetskog stabla zahtevaće preterano veliki broj subjekata.

3. Višestruko poravnjanje sekvenci

Određivanje prisustva posebne varijacije ili mnoštva varijacija u genu ili regionu gena u popolaciji može se izvesti na razne načine, pri čemu svi oni uključuju lociranje posebnog genskog lokusa ciljanjem na sekvencu unutar regiona od interesa za koji je poznato da je u velikoj meri očuvan. Iz takvog u velikoj meri očuvanog lokusa, susedne sekvence se lako dobijaju jednom od mnogih tehnika koje su dobro poznate u tehnici.

Prvi korak u analizi paralelnih DNK sekvenci iz mnoštva subjekata je višestruko poravnjanje sekvenci ("MSA multiple sequence alignmenf). MSA se obično upotrebljava da se prikaže poravnjanje sekvence iz homologih uzoraka sa polimorfnim razlikama u genima ili regionima gena da bi se prikazale očuvane površine i varijante sekvenci. MSA informacija sekvenci dobijenih na lokusu od interesa može se konstruisati upotrebom jedne ili više poznatih tehnika i javno dostupnih programa, i javno su dostupne iz mnogih izvora, uključujući Internet. Metode za analizu višestrukog poravnjanja sekvenci koje su poznate u tehnici, uključuju, npr., one opisane u U.S. Patent 6,128,587 od Sjolander; U.S. Patent 6,291,182 od Schork et al.; i U.S. Patent 6,401,043 od Stanton et al.

4. Filogenetska stabla i analiza.

U tehnici su poznate razne metode za konstrukciju “filogenetskog stabla" (videti, npr., Sanderson, 2008). Sun et al.su upotrebili analize "haplotipnog bloka" da bi se ispitivala povezanost između varijanti toll-like receptora (TLR) i raka prostate (2005) i Bardel et al. (2005) su koristili prilaz kladističke analize za ispitivanje povezanosti između varijanti CARD15 gena i Kronove bolesti. Međutim, nijedan od njih nije koristio genetske lokuse koji su ranije bili povezani sa oboljenjem da bi se ispitala povezanost.

Prema nekim realizacijama filogenetska stabla se mogu konstruisati topologijom u kojoj varijante sekvenci haplotipa primećene kod pojedinačnih ispitivanih humanih subjekata grade čvorišta na stablu (koja predstavljaju svaku sekvencu primećenu u podacima). Čvorišta mogu biti povezana sa drugim čvorištima, i zajednički predak se nalazi na mestu granjanja, zajedničkom korenu ili čvorištu korena stabla. Filogenetsko stablo odslikava evolucioni odnos između genskih lokusa čiji su podaci analizirani (videt Sanderson, 2008; Tzeng, 2005; Seltman, 2003). Slika 4 prikazuje detaljno filogenetsko stablo koje je konstruisano za region B genskog lokusa prikazanog na Slici 3.

Početna tačka za određivanje filogenetskog stabla je u opštem slučaju MSA (videti prethodni tekst). Dostupne su primene više programa za konstrukciju filogenetskog stabla zasnovanog na podacima sekvenci. Videti, npr., U.S. Patent 7,127,466 i U.S. Patent 6,532,467 od Brocklebank, et al. Osnovna pretpostavka je da je genski lokus koji ispoljava više varijanti predstavljen ovim varijantama povezanim u cis. Polimorfizmi stvaraju mesta granjanja (čvorišta) u stablu, koja definišu grupe srodnih sekvenci ili haplotipove.

Filogenetsko stablo je upotrebljeno za informacije iterativnim ispitivanjem odnosa subjekata pogođenih stanjem prema kontrolnim nepogođenim subjektima; izračunavanja počinju sa čvorištima primećenim kod najvećeg broja subjekata i kreću se prema periferiji stabla do čvorišta koja su primećena kod manje subjekat. Cilj je da se locira granična tačka, grana ili čvorište gde je suštinska promena u odnosu subjekata pogođenih stanjem prema kontrolnim nepogođenim subjektima. Takva tačka granjanja predstavlja evolucionu divergenciju subjekata sa većim rizikom od subjekata sa manjim rizikom ili viče versa.

Statistička analiza napravljenog filogenetskog stabla može se izvesti prema metodama poznatim u tehnici. Jedna takva priznata metoda je izračunavanje bootstrap nivoa pouzdanosti (videti Efron et al., Proc. Natl. Acad. Sci. USA 93, 13429 -13434 (1996)).

Kad je za posebni genski lokus napravljeno filogenetsko stablo, može se proceniti pojedinačni subjekat upoređivanjem njegove DNK sekvence sa sekvencama koje sadrži filgenetsko stablo. Prisustvo haplotipova ili varijanta sekvenci koje odgovaraju regionima stabla koja predstavljaju subjekte sa većom pojavom stanja od interesa (tj., većim odnosom subjekata pogođenih stanjem ili poremećajem prema kontrolnim nepogođenim subjektima) značiće da je pojedinačni subjekat takođe ima povećani rizik. Suprotno, suštinski niži odnos odgovara smanjenom riziku od razvoja.

Filogenetsko stablo se takođe može analizirati na osnovu osetljivosti stanja od interesa na tretiranje aktivnim sredstvom ili na metodu tretiranja od interesa prema nekim realizacijama.

6. APOE i TOMM40.

ApoE fenotipovi i genotipovi su dobro poznati u tehnici. Utvrđeni sistem nomenklature, kao fenotipovi i genotipovi za ApoE su opisali, na primer, Zannis et al., 1982.

TOMM40 (od engl.The Outer Mitochondrial Membrane channel subunit, , 40kDa) fenotipovi i genotipovi su takođe poznati. TOMM40 funkcioniše kao podjedinica translokaze koja stvara kanale, a koja se nalazi mitohondrijalnoj membrani i koja je bitna za unos proteina u mitohondriju.

Podaci skeniranja celokupnog genoma (genome-v/ide association scanning) iz ispitivanja pacijenata sa Alchajmerovom bolesti nedvosmismleno su identiifikovali region neravnoteže vezanosti koji sadrži apolipoprotein E (ApoE) gen. ApoE 4 varijanta je opsežno kopirana kao što je potvrdila susceptibilnost gena od početnih publikacija u 1993 (videti, npr, e.g., Corder et al.). Međutim, podaci skeniranja celokupnog gena ukazali su na značajnu "koincidenciju" primećenu u ispitivanjima biologije ćelija, koja uključuje ko-lokalizaciju ApoE i TOMM40 na spoljašnjoj mitohondrijalnoj membrani. Ovaj drugi gen, TOMM40, je prvo uočen tokom ispitivanja modeliranja neravnoteže vezivanja oko ApoE u 1998. Polimorfizmi su locirani u susedstvu ApoE unutar malog regiona neravnoteže vezivanja.

ApoE se ko-lokalizuje na spoljašnjoj mitohondrijalnoj membrani, nagoveštavajući izoforma-specifične interakcije koje vode do potencijalne uloge ApoE-indukovane mitohondrijalne apoptoze kao ranog koraka u ekspresiji Alchajmerove bolesti. Biološki podaci su pokazali da su udeo mobilnih mitohondrija u kulturi neuronskih ćelija, kao i brzina kojom se one kreću i rastojanje koje prelaze, faktori koji utiču na povećanje mitohondrijalne apoptoze.

Filogenetski podaci ukazuju na nezavisni genetski uticaj TOMM40 na razvoj Alchajmerove bolesti.

ApoE se vezuje specifično za mitohondrije u humanim neuronskim kulturama (Chang, 2005), i sekvenciranje ovog regiona neravnoteže vezivanja kod stotine pacijenata sa Alchajmerovom bolesti i kod odgovarajućih kontrola, kombinovano sa mapiranjem evolucije genetske varijante TOMM40, definiše region od posebnog interesa za ApoE-TOMM40 interakciju, kao što je prikazano na Slici 3. Ovi evolucioni podaci dalje podržavaju genetsku asocijaciju između ApoE i TOMM40, i ukazuju na to da mitohondrijalna disfunkcija može biti odgovorna za smrt neurona koja nastaje polako tokom više godina. Raspodela starosnog doba početka Alchajmerove bolesti (videti, npr., U.S. Patent 6,027,896 od Roses et al.) može otslikavati naslednost tesno povezanih varijanti dva proteina koja reaguju biohemijskj što dovodi do kliničke pojave bolesti.

Kako je ovde detaljno dato, interakcija izmeđt višestrukih haplotipova TOMM40 varijanti i ApoE alela doprinosi patogenezi Alchajmerove bolesti; posebno, haplotipovi TOMM40 u vezi sa E 3 alelom iz ApoE doprinose patogenezi bolesti. Više varijanti TOMM40 gena su samo c/s-vezane za ApoE 3. (Slično, specifične TOMM40 varijante mogu takođe razvijati cis-vezivanje za ApoE 4 ili ApoE 2.) Tako, bilo koji dodati genetski efekat TOMM40 varijanti odvija se nezavisno od ApoE 4, ali dva proteinska proizvoda varijante mogu finkcionalno da reaguju, in trans, da bi se stvorio dati primetni fenotip ili osobina. Tako, bilo koji dodati genetski efekat TOMM40 varijanti odvaja se nezavisno od ApoE 4. Ova "koincidencija" susednih gena koji međusobno reaguju može biti odgovorna za izvanredno značajne statističke podatke povezanosti nađene u svim ispitivanjima Alchajmerove bolesti skeniranjem celokupnog genoma. Od interesa je spomenuti da početne komercijalno dostupne platforme za skeniranje celokupnog genoma nisu sadržale bilo koje ApoE polimorfizme, ali su identifikovane sa TOMM40 i ApoCI SNP - ali je region virtuelno uvek razmatran kao "ApoE region."

Ovi podaci, koji kombinuju genetiku bolesti i pretpostavljene molekularne mehanizme patogeneze, mogu se takođe posmatrati u farmakogenetskom kontekstu. Zbog jakog genetskog efekta nasleđivanja ApoE 4 alela, ApoE 4 je razmatran kao kompleksni gen susceptibilnosti duže od jedne dekade. Konzistentno ponavljanje distribucije starosnog doba početka kao funkcije ApoE genotipa potvrđuje da uloga nasleđivanja ApoE 3 nije potpuno benigna, ali je manji faktor rizika primećen na sporijoj stopi početka bolesti. Postoje genetske varijante TOMM40 koje su locirane samo na DNK lancima koji sadrže ApoE 3 u regionima neravnoteže vezanosti (Roses et al., neobjavljeni podaci), i stoga ne u Hardy-Weinberg ravnoteži kako je zahtevano za SNPs u ispitivanjima celokupnog gena. Evolucione promene u sekvencama TOMM40 koje su c/'s-vezane samo za ApoE 3 povećavaju rizik od Alchajmerove bolesti povezane sa ApoE 3, dok druge varijante TOMM40 c/'s-ve zane za ApoE 3 smanjuju rizik povezan sa ApoE 3. Treba izvesti novi genetski test da bi se odredilo da li se oni polimorfizmi TOMM40 povezani sa manje Alchajmerove bolesti izdvajaju u kasnijem dobu u distribucionim dijagramima starosnog doba početka za genotipove koji sadrže ApoE 3 [ApoE 3/3 ili ApoE 4/3].

Otkrivanje prisustva ili odsustva ApoE 2, 3 ili 4, i/ili TOMM40 haplotipova ili DNK koja ih enkodira (uključujući, u nekim realizacijama, broj alela za svaki) kod subjekta može biti izvedeno direktno ili indirektno na bilo koji pogodan način. Prosečnom stručnjaku su poznate razne tehnike. Sve one u opštem slučaju uključuju korak sakupljanja uzorka biološkog materijala koji sadrži ili DNK ili protein subjekta, i zatim određivanje da li ili ne subjekat poseduje haplotip od interesa. Na primer, korak određivanja što se tiče ApoE može biti izveden sakupljanjem ApoE uzorka od subjekta (na primer, iz cerebrospinalne tečnosti, ili bilo koje druge tečnosti ili tkiva koje sadrži ApoE), i zatim određivanje prisustva ili odsustva ApoE 2, 3, ili 4 izoforme u ApoE uzorku (npr., izoelektričnim fokusiranjem ili imunoprobama).

Određivanje prisustva ili odsustva DNK koja enkodira ApoE i/ili TOMM40 izoformu može biti izvedeno direktnim sekvenciranjem genomskog DNK regiona od interesa, sa oligonukleotidnom probom označenom pogodnom grupom koja se može detektovati, i/ili pomoću reakcije amplifikacije kao što je lančana reakcija polimeraze ili lančana reakcija ligaze (proizvod ove reakcije amplifikacije se može zatim detektovati označenom oligonukleotidnom probom ili brojnim drugim tehnikama). Dalje, korak detekcije može da uključuje korak detekcije da li je subjekat heterozigozan ili homozigotan za gen koji enkodira ApoE i/ili TOMM40 haplotip. Poznato je više formata različitih oligonukleotidnih proba koji se mogu primeniti za izvođenje predmetnog pronalaska. Videti, npr., U.S. Pat. No. 4,302,204 od Wahl et al.; U.S. Pat. No. 4,358,535 od Falkovv et al.; U.S.Pat. No. 4,563,419 to Ranki et al.; i O.S. Pat. No. 4,994,373 od Stavrianopoulos et al

U nekim realizacijama, detekcija može da uključuje složenu amplifikaciju DNK (npr., alel-specifičnu fluorescentnu PCR). U nekim realizacijama, detekcija može da obuhvati hibridizaciju za mikropovršinu (čip, perle, itd.). U nekim realizacijama, detekcija može da obuhvata sekvenciranje odgovarajućih delova gena koji sadrži tražene haplotipove. U nekim realizacijama, za detekciju se mogu upotrebiti haplotipovi koji menjaju susceptibilnost za digestiju sa jednom ili više restrikcionih endonukleaza. Na primer, može se upotrebiti polimorfizam dužine restrikcionih fragmenata (RFLP), koji se odnosi na obrazac digestije kad su na DNK primenjeni razni restrikcioni enzimi. U nekim realizacijama, prisustvo jednog ili više haplotipova može se odrediti specifičnom amlifikacijom alela. U nekim realizacijama, prisustvo haplotipova može se odrediti ekstenzijom prajmera. U nekim realizacijama, prisustvo jednog ili više haplotipova može se odrediti ligacijom oligonukleotida. U nekim realizacijama, prisustvo jednog ili više haplotipova može se odrediti hibridizacijom sa označenom probom. Videti, npr., U.S. Patent Application Publication No. 2008/0153088 od Sun et al.; Kobler et ai., Identification of an 11T allele in the polypyrimidine tract of intron 8 of the CFTR gene, Genetics in Medicine 8(2):125 - 8 (2006); Costa et al., Multiplex Allele-Specific Fluorescent PCR for Haplotyping the IVS8 (TG)m(T)n Locus in the CFTR Gene, Clin. Chem., 54:1564 -1567 (2008); Johnson et al., A Comparative Study of Five Technologically Diverse CFTR Testing Platforms, J. Mol. Diagnostics, 9(3) (2007); Pratt et al., Development of Genomic Reference Materials for Cystic Fibrosis Genetic Testing, J. Mol. Diagnostics, 11:186-193 (2009).

Amplifikacija izabrane, ili ciljne sekvence nukleinske kiseline može se izvesti na bilo koji način na DNK koja je izolovana iz bioloških uzoraka. Videti generalno D. Kwoh i T. Kwoh, 1990. Primeri pogodnih tehnika amplifikacije uključuju, bez ograničenja, lančanu reakciju polimeraze, lančanu reakciju ligaze, amplifikaciju izmeštanja lanca (videti generalno VValker et al., 1992a; VValker et al., 1992b), amplifikaciju transkripcijom (videti Kwoh et al., 1989), samo-održivu replikacija sekvence (ili "3SR") (videti Guatelli etal., 1990), Q(B sistem replikaze (videti Lizardi et al., 1988), amplifikaciju sekvenci nukleinskih kiselina (ili "NASBA", od engl. nucleic kiselina sequence-based amplification) (videti Levvis, 1992), reakciju reparacije lanca (ili "RCR", od engl. repair chain reaction) (videti Levvis, supra), i bumerang amplifikaciju DNK (ili "BDA") (videti Levvis, supra). Poželjna je lančana reakcija polimeraze.

Tehnike amplifikacije DNK kao što su prethodno navedene, mogu da uključuju upotrebu probe, par proba ili dva para proba koji se specifično vezuju za DNK koja enkodira ApoE 4, ali se ne vezuju za DNK koja enkodira ApoE 2 ili ApoE 3 pod istim uslovima hibridizacije, i koji služe kao prajmer ili prajmeri za amplifikaciju ApoE 4 DNK ili njenog dela u reakciji amplifikacije. Na sličan način, može se upotrebiti proba, par proba ili dva para proba koji se specifično vezuju za DNK koja enkodira ApoE 2, ali se ne vezuju za DNK koja enkodira ApoE 3 ili ApoE 4 pod istim uslovima hibridizacije, i koji služe kao prajmer ili prajmeri za amplifikaciju ApoE 2 DNK ili njenog dela u reakciji amplifikacije; i može se upotrebiti proba, par proba ili dva para proba koji se specifično vezuju za DNK koja enkodira ApoE 3, ali se ne vezuju za DNK koja enkodira ApoE 2 ili ApoE 4 pod istim uslovima hibridizacije, i koji služe kao prajmer ili prajmeri za amplifikaciju ApoE 3 DNK ili njenog dela u reakciji amplifikacije.

Slično, može se upotrebiti proba, par proba ili dva para proba koji se specifično vezuju za DNK koja enkodira TOMM40 haplotip od interesa, ali se ne vezuju za druge TOMM40 haplotipove pod istim uslovima hibridizacije, i koji služe kao prajmer ili prajmeri za amplifikaciju TOMM40 DNK ili njegovog dela u reakciji amplifikacije.

U opštem slučaju, oligonukleotidma proba koja je upotrebljena da se detektuje DNK koja eknodira ApoE i/ili TOMM40 haplotipove je oligonukleotidna proba koja se vezuje za DNK koja enkodira haplotip od interesa, ali se ne vezuje za DNK koja enkodira druge haplotipove pod istim uslovima hibridizacije. Oligonukleotidna proba je označena pogodnom grupom, kao što su one koje su date u tekstu koji sledi u vezi sa antitelima.

Lančana reakcija polimeraze (PCR) može se izvesti prema poznatim tehnikama. Videti, npr., U.S. Pat. Nos. 4,683,195; 4,683,202; 4,800,159; i 4,965,188. U opštem slučaju, PCR uključuje, prvo, tretiranje uzorka nukleinske kiseline (npr., u prisustvu DNK polimeraze koja je stabilna na visokim temperaturama) sa jednim nukleotidnim prajmerom za svaki lanac specifične sekvence koja će biti detektovana pod uslovima hibridizacije, tako da proizvod ekstenzije svakog prajmera je sintetizovan komplementarno svakom lancu nukleinske kiselina, sa prajmerima dovoljno komplementarnim svakom lancu specifične sekvence sa kojim će se hibridizovati, tako da ekstenzioni proizvod sintetizovan od svakog prajmera, kad je odvojen od svog komplementa, može da služi kao templat za sintezu ekstenzionog proizvoda drugog prajmera, i zatim tretiranje uzorka pod denaturacionim uslovima, da bi se razdvojili proizvodi ekstenzije prajmera od njihovih templata, ako su sekveca ili sekvemce koje treba detektovati, prisutne. Ovi koraci se ciklično ponavljaju sve dok se ne dobije željeni stepen amolifikacije. Detekcija amplifikovane sekvence može biti izvedena dodavanjem proizvodu reakcije oligonukleotidne probe sposobne za hibridizaciju sa proizvodom reakcije (npr.,oligonukleotidna proba predmetnog pronalaska), probe koja je označena, i zatim detekcijom oznake prema poznatim tehnikama, ili direktno vizualizacijom na gelu.

Kad uslovi PCR dozvoljavaju amplifikaciju svih tipova ApoE alela, tipovi se mogu razdvojiti hibridizacijom sa specifičnom probom alela, restrikcionom digestijom endonukleaze, elektroforezom u denaturisanim gelovima, ili drugim tehnikama. PCR protokol za određivanje ApoE genotipa je opisan u VVenham et al. (1991). Tamo su opisani primeri prajmera efikasnih za amplifikaciju i identifikaciju ApoE izoformi. Mogu se upotrebiti prajmeri specifični za ApoE polimorfni region (bilo ApoE 4, E3 ili E2). Kod Wenhama, na primer, upotrebljeni su PCR prajmeri koji amplifikuju 227 bp region DNK koji spaja ApoE polimorfna mesta (kodoni 112 i 158, koji sadrže nukleotide 3745 i 3883). Amplifikovani fragmenti su tada izloženi restrikciji endonukleaze Cfol koja daje različite restrikcione fragmente šest mogućih ApoE genotipova koji se mogu prepoznati na elektroforeznom gelu. Videti takođe, Hixon et al. (1990); Houlston et al. (1989) VVenham et al. (1991); i Konrula et al. (1990) za dodatne metode.

Osim Alchajmerove bolesti, ima vuše drugih genetski kompleksnih oboljenja i poremećaja za koje metode predmetnog pronalaska imaju prednost u odnosu na postojeće analize. Na primer, podaci iz višestrukih genetskih ispitivanja tipa 2 dijabetes melitusa podržavaju stav da će vrlo opsežne serije genetičkih ispitivanja kliničkih slučajeva i kontrola biti potrebne da bi se dobio statistički značaja za lokuse definisane ispitivanjima celokupnog genom a.

7. Aktivna sredstva, preparati i tretiranje

Kako je ranije navedeno, filogenetsko stablo kreirano metodama koje su ovde detaljno opisane, može se takođe analizirati na osnovu osetljivosti (odgovora) stanja od interesa na tretiranje aktivnim sredstvom ili metodom tretiranja od interesa prema nekim realizacijama, i odluke o tretiranj subjekta ili pacijenta mogu se zasnovati na identifikovanim specifičnim genetskim varijantama.

Aktivna sredstva. Aktivna sredstva uključuju ona poznata za tretiranje stanja od interesa,

i uključuju aktivna sredstva protiv Alchajmerove bolesti, uključujući ali bez ograničenja, inhibitore acetilcolinesteraze, antagoniste NMDA receptora i agoniste ili modulatore peroksizom proliferatorom aktivirani receptor (PPAR), uključujući, bez ograničenja, lekove u klasi tiazolidinediona ili glitazara. Aktivno sredstvo moglo bi takođe da bude biofarmaceutski proizvod, na primer, antitelo (npr., monoklonalno, poliklonalno, njihovi derivati ili modifikovana antitela kao što su Domain Antibodies™, bapineuzumab, itd.), fuzijski proteini ili therapeutski RNK molekuli. Aktivno sredstvo može takođe biti kombinacija bilo kojih od ovi proizvoda.

primeri inhibitora acetilholinesteraze, uključuju, bez ograničenja, donepezil (može se kupiti kao ARICEPT), galantamin (može se kupiti kao RAZADYNE), i rivastigmin (može se kupiti EXELON) i i njihove farmaceutski prihvatljive soli. Dodatni primeri uključuju, bez ograničenja, one koja su opisana u U.S. Patent Nos. 6,303,633; 5,965,569; 5,595,883; 5,574,046; i 5,171,750.

Primeri antagonista NMDA receptora uključuju, bez ograničenja, memantin (može se AKATINOL, AXURA, EBIXIA/ABIXIA, MEMOX i NAMENDA) i njegove farmaceutski prihvatljive soli. Dodatni primeri uključuju, bez ograničenja, one koja su opisana u US Patent Nos.

6,956,055; 6,828,462; 6,642,267; 6,432,985; i 5,990126.

Primeri tiazolidinediona uključuju, bez ograničenjao, rosiglitazon (može se kupiti kao AVANDIA) i njrgove farmaceutski prihvatljive soli. Dodatmi primeri uključuju, bez ograničenja, 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-benzotiazolil)amino)etoksi]benzil)-2,4- tiazolidindion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-benzotiazolil)amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazol idinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2- (N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-pyrimidinil)amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-pyrimidinil)amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-{4-(2-(N-metil-N-[2-(4,5-dimetiltiazolil)]amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4,5-dimetiltiazolil)]amino)etoksi]benziliden)-2, 4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-tiazolil)amino)etoksi]benzil) -2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-tiazolil)amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-[4-(2-(N-metil-N-(2-(4-feniltiazolil))amino) etoksi)benzil]-2,4-tiazolidinedion; 5-(4[2-(N-metil-N-(2-(4-feniltiazolil))amino) etoksijbenzilidene)-,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4-fenil-5- metiltiazolil)]amino)etoksi]benziI)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4-fenil-5-metiltiazolil)]amino)etoksi] benzilidene)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4-metil-5- feniltiazolil)]amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4-metil-5- feniltiazolil)]amino)etoksi]benziliden e)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4- metiltiazolil)]amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-4-[2-(N-metil-N-[2-(4-metiltiazolil)]amino) etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-[4-(2-(N-metil-N-[2-(5-feniloksazolil)]amino) etoksi)benzil]-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(5-feniloksazolil)]amino) etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4,5-dimetiloksazolil)]amino) etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion;

5-(4-[2-(N-metil-N-[2-(4,5-dimetiloksazolil)]amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-[4-(2-(2-pirimidinilamino)etoksi)benzil]-2,4-tiazolidinedion; 5-[4-(2-(2-pirimidinilamino)etoksi)benziliden]-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-acetil-N-(2-pirimidinil)amino)etoksi]benzil) -2,4-tiazolidinedion; 5-(4-(2-(N-(2-benzotiazolil)-N-benzilamino)etoksi) benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-(2-(N-(2-benzotiazolil)-N-benzilamino)etoksi) benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[3-(N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)propoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[3-(N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)propoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-metil-N-(2-pyridil)amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4 [2-(N-metil-N-(2-piridil)amino)etoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[4-(N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)butoksi]benziliden)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[4-(N-metil-N-(2-benzoksazolil)amino)butoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-(2-benzoksazolil)amino)etoksi]benziliden)2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-(2-benzoksazolil)amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion; 5-(4-[2-(N-z -N-(2-benzoksazolil)amino)etoksi]benzil)-2,4-tiazolidinedion, i njihove farmaceutski prihvatljive soli. Videti, npr, U.S. Patent No. 5,002953.

Aktivna sredstva koja su ovde opisana mogu se, kako je ranije navedeno, pripremiti u obliku njihovih farmaceutski prihvatljivih soli. Farmaceutski prihvatljive soli su soli koje zadržavaju željenu biološku aktivnost izvornog jedinjenja i ne izazivaju neželjene toksikološke efekte. Primeri takvih soli su (a) adicione soli kiselina dobijene sa neorganskim kiselinama, kao što su, na primer, hlorovodonična kiselina, bromovodonična kiselina, sumporna kiselina, fosforna kiselina, azotna kiselina i slične; i soli sa organskim kiselinama kao što su, na primer, sirćetna kiselina, oksalna kiselina, vinska kiselina, sukcinska kiselina, maleinska kiselina, fumarna kiselina, glukonska kiselina, limunska kiselina, malna kiselina, askorbinska kiselina, benzoeva kiselina, taninska kiselina, palminska kiselina, alginska kiselina, poliglutaminska kiselina, naftalensulfonska kiselina, metansulfonska kiselina, p-toluensulfonska kiselina, naftalendisulfonska kiselina, poligalakturonska kiselina, i slične; (b) soli obrazovane od anjona elemenata kao što su hlor, brom, i jod, i (c) soli izvedene od baza, kao što su amonijum soli, soli alkalnih metala kao što su one natrijuma i kalijuma, soli zemnoalkalnih metala kao što su one kalcijuma i magnezijuma, i soli sa organskim bazama kao što su dicikloheksilamin i N-metil-D-glukamin.

Aktivna sredstva se mogu davati kao prolekovi. "Prolekovi" kako je ovde korišćeno, odnosi se na one prolekove jedinjenja predmetnog pronalaska koji su, u okviru medicinske procene, pogodni za upotrebu u kontaktu sa tkivina ljudi i nižih životinja, bez npreterane toksičnosti, imitacije, alergijske osetljivosri i slično, sa razumnim odnosom rizik/korist, i delotvorni za namensku upotrebu, kao i na oblike cviterjona jedinjenja pronalaska, gde je to moguće. Izraz "prolek” odnosi se na jedinjenja koja se brzo transformišu in vivo da bi se dobilo izvorno jedinjenje date fornule, na primer, hidrolizom u krvi. Temeljna diskusija je data u T. Higuchi i V. Stella, Prodrugs as Novel delivery Systems, Vol. 14 of the A.C.S. Symposium Series i u Edvvard B. Roche, ed.", Bioreversible Carriers in Drug Design, American Pharmaceutical Association i Pergamon Press, 1987. Videti takođe U.S. Patent No. 6,680,299 Primeri uključuju prolek koji je subjekat in vivo metabolizovao u aktivni lek koji poseduje aktivnost aktivnih jedinjenja kako je ovde opisano, pri čemu je prolek estar alkohola ili karboksilne grupe kiseline, ako je takva grupa prisutna ujedinjenju, acetal ili ketal alkoholne grupe, ako je takva grupa prisutna ujedinjenju, N-Mannich baza ili imin amino grupe, ako je takva grupa prisutna ujedinjenju, ili Schiff baza, oksim, acetal, enol estar, oksazolidin, ili tiazolidin karbonil grupe, ako je takva grupa prisutna u jedinjenju, kao što je opisano u U.S. Patent No. 6,680,324 i U.S. Patent No. 6,680,322.

Farmaceutski preparatie. Prethodno opisana aktivna sredstva mogu se pripremiti za primenu u farmaceutskom nosaču korišćenjem poznatih tehnika. Videti, npr., Remington, The Science and Practice of Pharmacy (9th Ed. 1995). U proizvodnji farmaceutskih oblika prema pronalasku, aktivno jedinjenje (uključujući njegove fiziološki prihvatljive soli) obično je pomešano sa, između ostalog, prihvatljivim nosačem. Nosač, naravno, mora biti prihvatljiv u smislu daje kompatibilan sa bilo kojim drugim sastojkom preparata i ne srne biti škodljiv za pacijenta. Nosač može biti čvrst ili tečan, ili i jedno i drugo, i poželjno je da se pripremi jedinjenjem kao preparat jedinične doze, na primer, tableta, koja može da sadrži od 0.01 ili 0.5% do 95% ili 99% tež. aktivnog jedinjenja. Jedno ili više aktivnih jedinjenja se mogu ugraditi u farmaceutski preparat pronalaska, koji može biti pripremljen bilo kojom od dobro poznatih tehnika farmacije, a koje obuhvataju mešanje komponenata, po izboru sa još jednim ili više dodatnih sastojaka.

Preparati pronalaska uključuju one koji su pogodni za oralnu, rektalnu, topikalnu, bukalnu (npr., sublingvalnu), vaginalnu, parenteralnu (npr., supkutanu, intramuskularnu, intradermalnu, ili intravenoznu), topikalmu (tj., površinu i kože i sluzokože, uključujući površine disajnih puteva) i transdermalnu primenu, iako će najpogodniji način u bilo kom slučaju zavisiti od prirode i težine stanja koje se tretira i od prirode upotrebljenog posebnog aktivnog jedinjenja.

Preparati pogodni za oralnu primenu mogu biti predstavljeni u posebnim jedinicama, kao što su kapsule, vrećice, pastile ili tablete, pri čemu svaka sadrži unapred određenu količinu aktivnog jedinjenja, kao prah ili granule; kao rastvor ili suspenzija u vodenoj ili nevodenoj tečnosti; ili kao emulzija ulju u vodi ili voda u ulju. Ovakvi preparati mogu se pripremiti bilo kojom pogodnom farmaceutskom metodom koja uključuje korak dovođenja u vezu aktivnog jedinjenja sa pogodnim nosačem (koji može da sadrži jedan ili više dodatnih sastojaka kako je prethodno navedeno). U opštem slučaju, farmaceutski preparati su pripremljeni ravnomernim i temeljnim mešanjem aktivnog jedinjenja sa tečnim ili fino podeljenim čvrstim nosačem, ili sa oba, i zatim, ako je potrebno, oblikovanjem dobijene smeše. Na primer, tableta se može pripremiti presovanjem ili oblikovanjem praha ili granula koje sadrže aktivno jedinjenje, po izboru sa jednim ili više dodatnih sastojaka. Presovane tablete se mogu dobiti presovanjem, u pogodnoj mašini, jedinjenja u tečljivom obliku, kao što je prah ili granule po izboru pomešane sa vezivom, mazivom, inertnim razblaživačem, lubrikantom i/ili površinski aktivnim i disperzionim sredstvom (sredstvima). Oblikovane tablete mogu se načiniti oblikovanjem, u pogodnoj mašini, sprašenog jedinjenja ovlaženog sa inertnim tečnim vezivom.

Farmaceutski preparati pogodni za bukalnu (sublingvalnu) primenu uključuju pastile koje sadrže aktivno jedinjenje u aromatizovanoj bazi, obično saharozi i akaciji ili tragakantu; i pastile koje sadrže jedinjenje u inertnoj bazi kao što je želatin i glicerin ili saharoza i akacija.

Farmaceutski preparati predmetnog pronalaska pogodni za parenteralnu primenu sadrže sterilne vodene i nevodene injekcione rastvore jednog ili više aktivnih jedinjenja, pri čemu su ovi preparati poželjno izotonični sa krvlju pacijenta kome su namenjeni. Ovi preparati miogi da

sadrže antioksidante, pufere, bakteriostate i rastvorke koji održavaju preparat izotoničnim sa krvlju potencijalnog primaoca. Vodene i nevodene sterilne suspenzije mogu da uključuju sredstva za stvaranje suspenzija i sredstva za povećavanje viskoznosti. Preparati mogu takođe da budu predstavljeni u konejnerima koji sadrže jednu ili više doza, na primer, zatopljene ampule i bočices, i mogu se čuvati u liofilizovanom (sušenom zamrzavanjem) stanju koje zahteva samo dodavanje sterilnog tečnog nosača, na primer, rastvora soli ili vode za injekcije neposredno pre upotrebe. Improvizovani injekcioni rastvori i suspenzije mogu se pripremiti od steilnih prahova, granula ili tableta kakvi su ranije opisani. Na primer, u jednom aspeku predmetnog pronalaska, obezbeđena je stabilna, sterilna kompozicija koja se može dati kao injekcija, a koja sadrži jedno ili više aktivnih sredstava, ili njegovu so, i obliku jediničnog lekovitog oblika u zatopljenom kontejneru. Jedinjenje ili so je obezbeđeno u obliku liofilizata, koji se može rekonstituisati sa pogodnim farmaceutski prihvatljivim nosačem da bi se dobio tečni preparat pogodan za davanje subjektu kao injekcija. Jedinični lekoviti oblik obično sadrži od oko 10 mg do oko 10 grama jedinjenja ili soli. Kad je jedinjenje teško rastvorno u vodi, može se primeniti dovoljna količina sredstva za emulgovanje, koje je fiiziološki prihvatljivo, u količini dovoljnoj da emulzifikuje jedinjenje ili so u vodenom nosaču. Jedno takvo sredstvo za emulzifikaciju je fosfatidil holin.

Farmaceutski preparati pogodni za topikalnu primenu na koži poželjno imaju oblik pomade, krema, losiona, paste, gela, spreja, aerosola, ili ulja. Nosači koji se mogu upotrebiti su vazelim, lanolin, polietilen glikoli, alkoholi, pojačivači penetracije korz kožu, i kombinacije dva ili više njih.

Farmaceutski preparati pogodni za transdermalnu primenu mogu biti u obliku posebnih flastera adaptiranih da ostanu u bliskom kontaktu sa epidermom primaoca tokom dužeg perioda vremena. Preparati za transdermalnu primenu mogu takođe biti isporučeni johtoforezom (videti, na primer, Pharmaceutical Research 3 (6):318 (1986)) i običnu su, po izboru, u obliku puferovanog vodenog rastvora aktivnog jedinjenja. Pogodni preparati sadrže citrat ili bis\tris pufer (pH 6) ili smešu etanol/voda i sadrže od 0.1 do 0.2 M aktivnog sastojka.

Osim jednog ili više aktivnih jedinjenja, farmaceutski preparat može da sadrži druge aditive, kao što su aditivi za podešavanje pH. Posebno, korisna sredstva za podešavanje pH uključuju kiseline kao što je hlorovodonična kiselina, baze ili pufere, kao što je natrijum laktat, natrijum acetat, natrijum fosfat, natrijum citrat, natrijum borat, ili natrijum glukonat. Dalje, preparati mogu da sadrže mikrobne konzervanse. Korisni mikrobni konzervansi uključuju metilparaben, propilparaben, i benzil alkohol. Mikrobni konzervans je obično primenjen kad je preparat stavljen u bočicu namenjenu za višestruku upotrebu doze. Naravno, kao što je naznačeno, farmaceutski preparati predmetnog pronalaska mogu biti liofilizirani tehnikama koje su dobro poznate u farmaciji.

Doziranje. Terapeutski efikasno doziranje bilo kog specifičnog aktivnog sredstva, čija je upotreba u okviru predmetnog pronalaska, variraće unekoliko od jedinjenja do jedinjenja, i od pacijenta do pacijenta, i zavisiće od stanja pacijenta I načina isporuke. Za oralnu primenu, može se upotrebiti ukupna dnevna doza od 1, 2 ili 3 mg, pa do 30, 40 ili 50 mg, data kao jedna dnevna doza ili podeljena u dve ili tri doze na dan.

Lečenje, tretiranje. Genetske varijante kako su ovde opisane ili otkrivene upotrebom ovde datih metoda, mogu se upotrebiti da se odredi način lečenja pacijenta pogođenog stanjem (npr., stanjem povezanim sa ApoE i/ili TOMM40), npr., određivanjem koje aktivno sredstvo i/ili način lečenja primeniti na osnovu prisustva ili odsustva geneteske varijante ili varijanti.

Prisustvo ili odsustvo genetskih varijanti može da ukaže na efikasnost aktivnog sredstva i/ili načina lečenja pacijenta, da predvidi starosno doba početka stanja, ukaže na poželjni dozni režim, itd. Genetski profil se može napraviti za pacijenta, i na osnovu profila odrediti da li pacijent spada u grupu pacijenata koji će verovatno biti osetljivi na posebno aktivno sredstvo.

Upurstva za upotrebu se mogu pakovati sa ili na drugi način povezati sa aktivnim sredstvom, ukazujući na preporuke za lečenje, vreme za lečenje, dozne režime, itd., na osnovu prisustva ii odsustva genetskih varijanti.

8. Metode za određivanje predviđanja rizika od bolesti ili prognoze.

Da bi se predvideo rizik od bolesti za nesimpotamičnog pojedinca ili prognoza (izgledi patnje ili toka bolesti koji se mogu očekivati na osnovu uobičajenog toka bolesti ili osobenosti slučaja) prema nekim realizacijama predmetnog pronalaska, dijagnostički podaci, uključujući pacijentovi prognozu ili medicinsku istoriju i genetske podatke, kao što je genotip pacijenta (npr., ApoE i/ili TOMM40 genotip), mogu se obraditi da bi se dobile terapeutske opcije i predviđanje ishoda. Obrada može da uključuje dobijanje" profila pacijenta "kao stoje sakupljanje medicinske istorije pacijenta, uključujući godine starosti i pol, određivanje genotipa lokusa od interesa (npr., upotrebom prajmera dizajniranih na odgovarajući način i upotrebom RT-PCR ili koraka PCR amplifikacije i/ili određivanja fenotipa, npr., upotrebom metode sa antitelima ili enzimatskog testa), i statističke ili druge analize koje pretvaraju ove sirove podatke u prognozu. Prognoza može de uključuje predviđanje starosnog doba pacijenta kad će bolest početi, osetljivost na terapiju lekom, vreme lečenja, efikasnost lečenja, itd. U nekim realizacijama, prognoza može da uključi upotrebu kompjuterskog programa za analizu podataka pacijenta i unakrsnu proveru u odnosu na odgovarajuću bazu podataka,da bi se podaci pacijenta ili profil pretvorili u prognozu.

"Profil pacijenta" uključuje podatke i/ili materijale koji se odnose na pacijenta za koga se izvodi prediktivna i/ili prognostička anailza. Podaci mogu da uključuju informacije o dijagnozi pacijenta, godinama, polu, i/ili genotipu. Profil pacijenta može takođe da uključuje materijale od pacijenta kao što je krv, uzorci proteina seruma, cerebrospinalna tečnost, ili prečišćena RNK ili DNA.

9. Stratifikacija genotipa u kliničkim ispitivanjima.

Detekcija genotipa kako je ovde proučavano ili kao što je određivano ovde opisanim metodama, može se upotrebiti u izvođenju kliničkih ispitivanja na sličan način kao što su druge genotipske informacije upotrebljene da se izvode klinička ispitivanja, kao što je opisano u, npr., U.S. Patent Nos. 6,573,049 6,368,797 i 6,291,175.

U nekim realizacijama, takve metode na pogodan način sređuju ili dozvoljavaju preradu populacije pacijenata (npr., podelom populacije u jednu ili više podgrupa) tako da prednosti posebnog režima lečenja mogu se tačnije odrediti, naročito u odnosu na posebnu sub-populaciju pacijenata sa posebnim genotipovima. U nekim realizacijama, takve metode sadrže davanje manje aktivnog sredstva ili terapije mnoštvuo subjekata (kontrolna ili placebo terapija koja se obično daje odvojenom, ali sličnih karakteristika, mnoštvu subjekats) i detekciju prisustva ili odsustva genotipa (npr., ApoE i/ili TOMM40), kako je prethodno opisano kod mnoštva subjekata. Genotip može biti detktovam pre, posle ili istovremeno sa korakom davanja test terapije. Uticaj jednog ili više primećenih alela na test terapiju može biti određen na bilo kom pogodnom parametru ili potencijalnom ishodu ili posledici, uključujući, bez ograničenja, efikasnost navedene terpije, odsustvo štetnih pojava terapije, itd.

Kliničko ispitivanje se može postaviti tako da testira efikasnost test jedinjenja za lečenje bilo kog broja oboljenja za koja je određeno da su povezana sa posebnim genotipom, subjekata koji imaju dijagnozu bolesti ili rizik od razvoja bolesti. Ako je subjektima određen genotip posle završetka klininičkog ispitivanja, analiza još uvek može biti usmerena na određivanje odnosa između tretiranja bolesti i alela za procenu efikasnosti. Alternativno, ako simptomatički ili asimptomatički subjekat još nema dijagnozu ali je određeno da ima rizik od razvoja bolesti, mogu se izvesti slična klinička ispitivanja.

Osnovni biološki mehanizmi se takođe mogu razmatrati pri određivanju grupa koje se teče. Na primer, ApoE 4 (1-272) fragment vezuje se za mitohondriju, smanjuje mitohondrijalnu ćelijsku dinamiku i smanjuje sinaptogenezu više nego ApoE 3 (1-272). Rosiglitazon, lek kandidat za tečenje Alchajmerove bolesti, povećava mitogenezu i povećava sinaptogenezu -nasuprot efektima vezivanja ApoE fragmenta - za ApoE 3 većim nego sa ApoE 4. Prema tome, lek ili kandidat za lek (npr., rosiglitazon) mogu se izabrati prema osnovnom mehanizmu delovanja u odnosu na genetske markere koji su upotrebljeni za stratifikaciju (npr., ApoE 2, E 3, E 4 i/ili TOMM40 varijante).

Određivanje efikasnosti leka koji je izabran za ispitivanje može da obuhvati posmatranje subjekta tokom perioda vremena i analizu odlaganja početka bolesti i intenziteta oboljenja u vreme početka, kao i merenje početka simptoma koji su povezani sa bolešću. Lek koji, u kliničkom ispitivanju, eliminiše ili odlaže početak bolesti, ili smanjuje simptome bolesti može biti koristan lek za upotrebu kod pacijenata sa dijagnozom ili rizikom od razvoja bolesti. Test jedinjenja koja se mogu upotrebiti u takvim ispitivanjima uključuju sredstva kao što je ranije opisano, uključujući ona koja su ranije odobrena za kliničku upotrebu i nova jedinjenja koja još nisu odobrena za upotrebu, ili su odobrena za lečenje posebnih oboljenja. Tako, u nekim realizacijama, kliničko ispitivanje može da obuhvati optimizaciju upotrebe leka, uključujući doziranje, usklađivanje vremena primene, toksičnost ili nuspojave, način primene i efikasnost tečenja.

10. Pribori pogodni za detekciju varijanti genotipa na lokusima od interesa.

Ovde su opisani pribori za određivanje da li subjekat ima povećan riizik od razvoja bolesti, razvoja bolesti sa početkom u ranijem dobu starosti, i/ili je kandidat za posebno lečenje, pri čemu je bolest povezana sa ApoE i/ili TOMM40 (npr., kasni početak Alchajmerove bolesti). Pribori obuhvataju najmanje jedan reagens specifičan za detekciju prisustva ili odsustva ApoE i/ili TOMM40 varijante, kako je pvde opisano, i mogu da uključuju pomoćne instrukcije za određivanje da li subjekat ima povećan rizik od razvoja bolesti. Pribor može po izboru da sadrži nukleinsku kiselinu za detekciju ApoE gen (npr., ApoE 2, ApoE 3 i/ili ApoE 4) ili instrukcije za metode izoelektričnogc fokusiranja za detekciju ApoE genotipa; i/ili nukleinsku kiselinu za detekciju TOMM40 varijante kako je ovde opisano. Pribor može po izboru da uključuje jedno ili više antitela koja se vezuju za ApoE 2, ApoE 3, ApoE 4, ili za izoforme TOMM40. Pribor za testiranje se može pakovati na bilo koji pogodan način, obično sa svim elementima u jednom kontejneru sa spiskom štampanih instrukcija za izvođenje testa.

Pribor može po izboru da sadrži pufere, enzime, i reagense za amplifikaciju genomskih nukleinskih kiselina, amplifikaciju koja je usmerena prajmerom. Pribor može takođe da sadrži jedno ili više sredstava za detekciju prisustva ili odsustva posebnih haplotipova u amplifikovanoj nukleinskoj kiselini. Takva sredstva mogu da sadrže jednu ili više proba koje se hibridizuju sa nuklenskom kiselinom haplotipa, koji se može pripojiti za biočip ili mikropovršinski uređaj (engl microarraydevice), kao stoje bilo koji od onih opisanih u U.S. Pat. No. 6,355,429. Biočip ili mikropovršinski uređaj po izboru ima najmanje jednu probu pripojenu za površinu koja se može hibridizovati sa sekvencom haplotipa. Biočip ili mikropovršina sadrži više proba, i najpoželjnije sadrži najmanje jednu probu za sekvencu haplotipa, koja će se, ako je prisutna, amplifikovati setom bočnih prajmera. Na primer, ako je pet parova bočnih prajmera upotrebljeno za amplifikaciju, uređaj bi sadžao naimanje jednu probu haplotipa za svaki amplifikovani proizvod, ili najmanje pet proba.Pribor može takođe poželjno da sadrži instrukcije za upotrebu komponenata pribora.

[0168] Predmetni pronalazak je detaljnije objašnje u sledećim Primerima, koji ne ograničavaju. PRIMER 1: Konstrukcija filogenetskih stabala

Sva ispitivanja celokupnog genoma pokazuju ekstremno značajne p vrednosti oko lokusa apolipoproteinaCI [ApoCIj. (Mahley et al., Proc. Natl. Acad. Sci. U S A 103: 5644 - 51

(2006) , Coon et al., J. Clin. Psychiatry 68: 613-8 (2007); Li et al., Arch. Neurol. 65: 45 – 53 (2007) ). Od jednake važnosti je i da je svaka serija identifikovala "favorizovani" ograničeno značajni gen kandidat izvan ApoE domena neravnoteže vezivanja, ali ovi favorizovani kandidati gena su različiti u svakom ispitivanju. TOMM40 je blizu ApoC1 i u neravnoteži vezivanja sa ApoE. Veruje se da su interakcije između ApoE 3 ili ApoE 4 i različite TOMM40 izoforme povezane sa povećanim ili smanjenim rizikom od razvoja Alchajmerove bolesti u ranijem dobu starosti. Krive starosnog doba početka za Apo 4/4, 3/4, 3/3, 2/4, i 2/3 genotipove su prikazane na Slici 2, pokazujući opseg rizika od ranijeg razvoja bolesti, koji zavisi od ApoE profila.

Međutim, izgleda da sam ApoE ne objašnjava sve podatke u ovim krivama stasosnog doba početka.

Predložene su razne metode za polimorfno profilisanje rizika od Alchajmerove bolesti povezanog sa raznim tipovima ApoE alela (videti, npr., U.S. Application of Cox et al., No. 20060228728; U.S. Application of Li and Grupe, No. 20080051318). Ovde je prikazan filogenetski prilaz problemu ApoE 4.

Biološki uzorci, izolovanje DNK, amplifikacija lokusa od interesa. Ukupn 340 subjekata je uključeno u 135 slučaja Alchajmerove bolesti i 99 po godinama usklađenih kontrola u grupi A kao i 57 slučajeva i 49 kontrola u grupi B. Svi subjekti su nosili ApoE genotipove koji su prehodno povezani sa povećanim rizikom za raniji početak bolesti (tj. 3/3, 3/4, ili 4/4). Biološki uzorci koji sadrže DNK su sakupljeni od svih subjekata. Genomska DNK je zatim izolovana prema konvencionalnim metodama za sekvenciranje genskog lokusa na hromozomu 19.

Slika 3 prikazuje genetske regione na hromozomu 19 ciljnom za ispitivanje korišćenjem podataka skeniranja celokupnog genoma iz više izveštaja. Region je uključen u GenBank referentnu sekvencu AF050154. Da bi se generisalo višestruko poravnjanje sekvenci za lokus varijante upotrebljen je softvver (npr., ClustalW2, European Bioinformatics Institute). Posle toga, višestruko poravnjanje sekvenci je analizirano korišćenjem programa za razvijanje filogenetskih stabala (npr., MEGA version 2.1, Center for Evolutionary Functional Genomics, TREEVOLVE, Department of Zoology, University of Oxford, ili filogenetski program koji koristi parsimoniju kao što je PAUP, Sinauer Associates). Statistička analiza može biti izvedena sa, npr., Genetic Data Analysis (GDA: Softvvare for the Analysis of Discrete Genetic Data, The Bioinformatics Research Center of North Carolina State University). Rezultati analize za region B dati su u filogenetskom tablu na Slici 4.

Svaki podatak na Slici 4 oredstavlja primećenu varijantu sekvence. Ove varijante mogu biti supstitucije nukleotida, insercije, delecije, ili mikrosateliti i mogu ali ne moraju dovesti do primetnih razlika u ekspresiji gena ili funkciji proteina. Svako čvorište predstavlja varijantu (ili nekoliko varijanti) koje se javljaju na više od jednog hromozoma. Susedna čvorišta defiinišu granice sekvenci koje su u cis, i prema tome se verovatnije nasleđuju kao jedinica, u regionu od interesa na hromozomu subjekta. Čvorišta koja prethode najvećem broju sledećih čvorišta predstavljaju evolucione rodovske varijante iz kojih je tokom vremena nastala genetička divergencija.

Prisustvo haplotipova ili varijanti sekvence koji odgovaraju regionima stabla koje predstavlja subjekte sa sištinski većom pojavom Alchajmerove bolesti (tj., veči odnos subjekata pogođenih bolešću prema kontroli, subjektima koji nisu pogođeni) značiće da pojedinačni subjekat ima povećani rizik. Suprotno, suštinski niži odnos odgovara smanjenom riziku od razvoja Alchajmerove bolesti.

TOMM40 direktno reaguje sa ApoE u regulaciji unosa mitohondrijalnog proteina, i sadašnja hipoteza je da ekspresija posebne TOMM40 varijante (varijanti) pogoršava relativno umereni rizik od Alchajmerove bolesti povezane sa od doze zavisnim priustvom ApoE 3 alela. Takva TOMM40 varijanta je otkrivena u regionu B upotrebom metoda predmetnog pronalaska.

Testiranje novih lekova na ljudima nosi veliki rizik (videti Kenter i Cohen, Lancet, 368: 1387 - 91 (2006)). Upotreba filogenetskog stabla da se predviidi individualni odgovor na lek ili lečenje od interesa ima potencijal da značajno umanji ovaj rizik. Preliminarna ispitivanja ukazala su da rosiglitazon (Avandia) može imati efikasnost specifičnu za genetski profil u lečenju Alchajmerove bolesti (videti Risner et al., The Pharmacogenomics Journal 6, 246 - 254 (2006); Brodbeck et al., Proc. Nat. Acad. Sci. 105, 1343 - 6 (2008)). Podaci faze II kliničkih ispitivanja ukazuju da pacijenti sa Alchajmerovom bolesti bez ApoE 4 alela bolje odgovaraju na rosiglitazon nego pacijenti koji nose bilo 1 ili 2 ApoE 4 alel (podaci nisu prikazani). Ovo podržava hipotezu da varijante identifikovane ovde naučenim metodama mogu se upotrebiti da se predvidi odgovor pojedinca na lečenje zasnovano na genotipu.

PRIMER 2: Identifikacija TOMM40 varijanti od interesa

174 sekvence (2 od svakog odf 87 subjekata su poravnane korišćenjem programa CLUSTAL X (verzija 2.0.10, Larkin et al., Clustal W i Clustal X version 2.0. Bioinformatics, 23:2947 - 2948 (2007)). Višestruko poravnjanje sekvenci je upotrebljeno da bi se konstruisalo filogenetsko stablo korišćenjem algoritma povezivanja suseda (Saitou i Nei, The neighbor-joining method: a new method for reconstructing phylogenetic trees. Mol. Evol. Bio!., 4:406 - 425 (1987)) kako je implementirano na vebsajtu European Bioinformatics Institute (EBI).

Dobijeno filogenetsko stablo ima strukturu od dve velike grupe (A, B) u prvoj divergencijie. Učestalost ApoE genotipa za ove grupe je predstavljena u vidu tabela i prikazana na Šlicu 5. Jasno je da grupa B sadrži haplotipove subjekta od prvenstveno e3/e3 i e3/e4 ApoE genotipova i skoro nema e4/e4. Grupa A sadtži skoro sve haplotipove subjekta sa e4/e4 genotipom.

Lista polimorfizama generisana platformom otkrivanja SNP (Polymorphic) upotrebljena je da se identifikuju specifične varijante u TOMM40 genu, što je podelilo podatke u dve grupe. Upotrebljen je test verovatnoće odnosa da bi se identifikovale značajne varijante sa p vrednosti manjom od 0.005.

Spisak varijanti je sakupljen u Tabeli 1. U tabeli, izraz "delecija” je upotrebljen kad manje učestali alel je deledja nukleotida, i izraz "insercija" je upotrebljen kad je manje učestali alel adicija nukleotida. Izraz "deleciono/insercioni polimorfizam" je upotrebljen kada ima više od dva moguća oblika i manje učestali alel nije očigledan. Na primer, za poli-T polimorfizme, primećeni su polmorfizmi višestrukih dužina. Druga kolona tabele daje informacije o identititetu specifičnih alela povezanih sa varijantom koja deli sekvencu u dve grupe. Na primer, T>A označava da T alel izdvaja sekvence u grupu "A" na filogenetskom stablu. Kad su data dva alela, npr. G>B;

A>A, svaki alel jedinstveno izdvaja sekvence u dve grupe, dok kad je dat jedan alel, on je povezan sa preovlađujućim razdvajanjem podataka, i preostali alel ne razdvaja jedinstveno podatke u homogenu grupu, već umesto toga u smešu obe grupa.

Tabela 1. TOMM40 varijante povezane sa grupama na filogenetskom stablu koje su raspodeljene prema ApoE genotipu.

PRIMER 3: Dva posebna oblika ApoE 3 : oni vezani za TOMM40 haplotpove koji povećavaju rizik i snižavaju starosno doba početka, i oni koji smanjuju rizik

Povezanost apolipoproteina E (ApoE) genotipova, posebno ApoE e4 (ApoE 4), sa rizikom i starosnim dobom početka Alchajmerove bolesti (AD) ostaje najbolje potvrđena genetska povezanost sa bilo kojim kompleksnim oboljenjem. Praćene naslednosti ApoE 4 za kasni početak AD su u opsegu od 58% do 79%, i populacija kojoj se može pripisati rizik usled ApoE 4 aela je između 20% i 70%. Ove praćene ukazuju da druge genetske varijante i/ili interakcije između varijanti dovode do dodatnog smanjenja rizika i modifikuju raspodelu starosnog doba početka.

Rezultati skeniranja celokupnog gena za AD su konzistentno reprodukovali izvanrednu povezanost LD regiona koji sadrži ApoE. TOMM40, proteinska translokaza spoljašnje mitohondrijalne membrane, je visoko u LD sa ApoE, i kodira kanal membrane kroz koji citoplasmični peptidi i proteini prolaze da bi se sintetizovala nova mitohondrija. Naš cilj je bio da se identifikuju dodatni haplotipovi unutar LD regiona koji povećavaju praćene naslednosti.

Metode: Mi smo ispitivali LD region koji sadrži i ApoE i TOMM40 upotrebom višestrukog (10X) primarnog sekvenciranja kod AD pacijenata i kod kontrola. Mi smo izveli filogenetsku analizu LD regiona koji pokriva TOMM40 i ApoE kod 66 pacijenata i 66 kontrola usaglašenih po godinama u pogledu rizika i raspodele starosnog doba početka.

Zakjučak: Mi smo našli jedinstvene i posebne nasleđene familije različitih TOMM40 varijanti koje su lociranje na istom genomskom intervalu kao ApoE 3, ali ne na genomskom intervali koji sadrži ApoE 4, i koje mogu da povećaju ili smanje distribuciju rizika od AD povezanu sa starošču. Prema tome, genetsko nasleđe ovih TOMM40 varijanti ne zavisi od nasleđa-ApoE 4, i adekvatno daje diferencijaciju dva posebna oblika ApoE 3 : one koji su vezani za TOMM40 haplotipoves koji povećavaju rizik i smanjuju starosno doba početka, i one koji smanjuju rizik. Ovi podaci povećavaju tačnost rizika genetskog starosnog doba početka, koji zavisi od starosnog doba, ApoE i TOMM40 genotipova i omogućava da se definiše visoki rizik od AD tokom sledećih 5-7 godina, u odnosu na manji rizik od AD.

PRIMER 4: Analiza tri identifikovane TOMM40 DIP varijante

Tri od TOMM40 varijanti identifikovane su u ovoj prijavi kao polimorfizmi tipa delecija/insercija (DIP) locirani na intronu 6 ili intronu 9. Ovi DIP su identifikovani kao rs10524523 i rs10602329 u dbSNP bazi podataka Nacionalnog centra za biotehnološke informacije, i kao ranije neopisani polimorfizam, označen kao DIP3. Ovi polimorfizmi su locirani na chr19:50,094,889, chii9:50,094,731, i chr19:50,096,647, respektivno, prema NCBI build 36. Ovaj pronalazak opisuje identifikaciju ovih DIP korišćenjem filogenetske analize TOMM40 gena, posebno na 10 Kb fragmentu gena, i da su DIP povezani sa različitim evolucionim grupama određenim filogenetskom analizom. Ovaj pronalazak dalje otkriva korisnost ovih DIP za (1) određivanje rizika zdravuh osoba za razvoj Alchajmerove bolesti u budućnosti, i (2) za predviđanje starosnog doba početka AD unutar vremenskog okvira od približno 8 godina.

Ovde okarakterisana tri DIP polimorfizma odgovaraju različitim dužinama DIP poli-T ponavljanja u TOMM40 genu. Povezivanje DIP poli-T varijanti sa rizikom od bolesti ima prioritet. Na primer, poli-T varijanta u intronu 8 regulatoru cistično fibrozne provodnosti transmembrane (CFTR) gena je povezana sa preskakanjem eksona 9 i razvojem cistične fibroze (Groman et al., Am J Hum Genet 74(1 ):176 - 9 (2004)). Ovde je opisana: (1) upotreba nove metode - analiza filogenetskog povezivanja (opisana u prethodnom tekstu) - da bi se identifikovali DIP koji predviđaju rizik od bolesti i/ili razlike u starosnom dobu početka bolesti, (2) identifikacija tri specifična DIP koji su povezani sa razlikama u starosnom dobu početka AD i rizikom od AD, (3) upotreba ovih SNP pojedinačno, zajedno, ili sa drugima varijantama sekvence u TOMM40 ili ApoEda bi se postavila dijagnoza bolesti ili predvidele ili odredile karakteristike bolesti, kao što je starosno doba početka bolesti, prognoza bolesti, podtipovi bolesti, težina bolesti, i takođe da bi se analizirala ili odredila osetljivost na lekove.

Filogenetska analiza je otkrila raspodelu rs10524523 i rs10602329 DIPs u dve različite klade. Ova analiza otkriva da se kraće poli-T dužine na ovom lokusu nalaze u filogenetski identifikovanim kladama u grupi B, u grupi koja takođe sadrži veće procente ApoE e3/e3 genotipa subjekata, efektivno malo (0%) ApoE e4/e4 subjekata i manje odnose slučaj/kontrola (tj.,rizik od AD) (Slika 5). Povezanost između dužine DIP i filogenetske grupe je statistčki značajna (p < 0.0001) prema testu verovatne odnosa ili Pearson Chi-square testu.

Zbog arhitekture genoma, visoke neravnoteže povezanosti i evolucionih odnosa između dva gena na kakve je ukazano filogenetskom analizom, i pretpostavljene fizičke interakcije između dva genska proizvoda, izgleda da se uticaj TOMM40 genotipa proteže na druge bolesti na koje utiče ApoE genotip. Ove bolesti uključuju, bez ograničenja, Parkinsonovu bolest multiplu sklerozu, kardiovaskularbo oboljenje, dislipidemiju, oporavak posle traumatske povrede mozga, oporavak posle ishemijskih slučaja mozga, odgovor na anestetike, i odgovor na lekove koji su upotrebljeni za tretiranje AD i ovde iznetih bolesti.

Ovi polimorfizmi mogu takođe biti upotrebljeni u naporima razvoja lekova za otkrivanje jedinjenja od koristi za lečenje bolesti na koje utiču varijacije u TOMM40 ili ApoE proteinu ili genske varijante.

Osim toga, varijante mogu da utiču na ili da određuju terapije zasnovane na specifično ciljanim biofarmaceuticima, primeri kojih su monoklonalna antitela i siRNA molekuli.

DIP polimorfizmi u TOMM40 koji su ovde otkriveni mogu se identifikovati iz DNK uzorka pojedinca, upotrebom mnogih različitih metodologija molekularne analize nukleotida, uključujući, bez ograničenja, sekvenciranje DNK sa prajmerima koji su dati u Tabeli 4 koja sledi.

PRIMER 5: Duži poli-T trakti na rs10524523 su u značajnoj korelaciji sa ranijim starosnim dobom početka LOAD

Filogenetska analiza je upotrebljena da se identifikuju genomski odnosi između genetskih varijanti niže učestalosti i klastera evoluciono povezanih haplotipova (Hahn et al. Population genetic and phylogenetic evidence for positive selection on regulatory mutations at the factor VII locus in humans. Genetics 167, 867 - 77 (2004)). Ova metodologija je upotrebljena da se istraži ApoE-TOMM40 LD blok za pojavu novih determinanti rizika za LOAD. U jednom istraživanju, 23 Kb DNK koja sadrži TOMM40 i ApoE gene je amplifikovana i sekvencirana, i određeni su fazno razdvojeni haplotipovi za 72 slučaja LOAD i 60 godinama usklađene kontrole (Li et al. Candidate single-nucleotide polimorfizams from a genomevvide association study of Alchajmer disease. Arch Neurol 65, 45 - 53 (2008)). Bilo je moguće knstruisati posebno filogenetsko stablo za 10 Kb, enkodirajući eksone 2 -10,iz te oblasti. Izdvojile su se dve klade (A i B) sa jakom bootstrap podrškom (98%, 1000 replika). Postoji značajna razlika u raspodeli ApoE genotpeova između dve klade TOMM40 haplotipova na ovom filogenetskom stablu, što ukazuje da bi ovaj region mogao biti funckionalno značajan. Obe klade su sadržale subjekte sa e3/e3 genotipom, ali 98% svih haplotipova klade B javljali su se u cis sa ApoE e3 alelom (P = 1.2 x 10‘18, Fišerov test tačne verovatnoće, dvostrani).

Filogenetska struktura ovog 10 Kb regiona TOMM40, ApoE £3-specifično nasleđe pposebnih haplotipova, i identitet specifičnih polimorfizama klade su potvrđeni u dve nezavisne LOAD slučaj(kontrola kohorte, uključujući jednu kohortu sa statusom AD koji je potvrđen autopsijom i podatke o starosnom dobu početka. Povezanost između dve klade i rizika od bolesti i starosnog doba početka, gde su podaci bili dostupni, takođe su istraženi za ove dve kohorte. Prva kohorta (AS) je sadržala AD slučajeve (n = 74) i kontrole (n = 31) utvrđene u Arizona Alzheimer’s desease Research Center (ADRC). Druga kohorta (DS) je sakupljena na Duke Bryan ADRC i sadržala je samo ApoE e3/e4 subjekte (40 slučaja potvrđenih autopsijom sa poznatim starosnim dobom početka bolesti i 33 kontrole) (Tabela 2). Ma da je senkvenciranje DNK bilo uspešno za podgrupu DS cohorte sa starosnimo dobom početka bolesti od 50 do 68 godina straosti, analiza povezanosti je bila ograničena na podgruput pacijenata kod kojih se AD razvila posle starosti od 60 godina.

Tabela 2. Sastav kohorte. Broj slučajeva i kontrola, srednje starosno doba i procenat žena he prikazan za svaku seriju. Srednja vrednost starosnog doba je data za slučajeve kao starosno doba kad je dijagnozirana AD i kao starosno dobau vreme isptivanja za kontrole. Standardna devijacija srednje vrednosti je data u zagradama.

Filogenetsko stablo strukture slične ovome koje je generisano u istraživanju razvijeno je sa jakom bootstrap podrškom (97%, 1000 ponavljanja) za AS kohortu. ApoE e4/e4 subjekti su se pojavili samo u kladi A (98% razdvajanja između grupa, P = 2.0 x 10'4 Fišerov test tačne verovatnoće, dvostrani), dok su preostali ApoE genotipovi bili raspodeljeni izmađu klada A i B (Slika 6). To jest, ApoE 84 je uvek bio u LD sa varijantama klade A, dok se ApoE e3 pojavio i u kladi A i u kladi B haplotpova. Ispitivanje raspodele nekoliko ApoE e2/e4 subjekata na filogenetskom stablu ukazuje da ApoE e2-TOMM40 haplotipovi dele sličnu evolucionu istoriju sa ApoEe3-TOMM40 haplotipovima (podaci nisu prikazani). Da bi se proverila filogenetska struktura posebnom metodom, i osiguralo da rekombinacija unutar genetskog intervala nije osujetila strukturu filogenetskog stabla razvijenog za AS kohortu, mreža haplotipova je takođe konstruisana korišćenjem statističke parsimonije (TCS version 1.21 (Clement et al. TCS: a Computer program to estimate gene genealogies. Mol Ecol 9, 1657 - 9 (2000))). Glavni klasteri subjekat-haplotip izvedeni obema metodama (maksimum parsimonije i TCS) su kongruentni.

Klada A je bila češće povezana sa slučajevima AD nego što je to bila klada B (OR =

1.44, 95% Cl = 0.76 - 2.70). Analizirani su ApoE e3/e4 heterozigoti (n = 36) da bi se odredio rizik od bolesti povezan sa haplotipovima klade A,pri čemu je kontrolisan efekat za ApoE £4.

Postojao je trend ka većej učestalosti LOAD za podgrupu koja je homozigotna za TOMM40 klade A u odnosu na podgrupu koja je heterozigotna za kladu A i kladu B (OR = 1.36, 95% Cl = 0.40 - 4.61) i stoga je predpostavljeno da bar neke od TOMM40 varijanti koje definišu kladu A, doprinose ApoE e4-nezavisnom riziku od LOAD.

Podaci analize sekvence AS kohoret identifikovali su 39 polimorfnih mesta u TOMM40 10 Kb regionu, od koji je bilo 30 parsimonijski informativnih mesta (najmanje dva različita nukleotida, pri čemu svaki predstavlja najmanje dve sekvence). Od 30 parsimoniski informativnih mesta, 18 je imalo manju frekvenciju alela (MAF) > 0.10 i šest SNP je bilo izvan granica TOMM40 gena. 10 SNP su se javili isključivo u kontekstu ApoE e3 (P = 6.07 x 10'50, Fišerov test tačne verovatnoće, dvostrani, n = 210) i nikad nisu primećeni kod ApoE e4/e4 homozigotnih subjekata (n = 16). Većina £3-specifičnih TOMM40 varijanti je bila locirana u intronskim regionima.

Slika 7 ilustruje 10 SNP i 6 inserciono/delecionih polimorfizama koji odlikuju TOMM40 klade A i B (na P < 0.001) za ApoE e3/e3 subjekte iz AS kohorte. Ovi polimorfizmi su testirani pojedinačno i kao haplotipovi za povezanost sa LOAD rizikom (Tabela 3). Odnosi verovatnoće rizika od bolesti za svaki alel klade B, u svim slučajevima manje učestalog alela, nagoveštavaju da aleli klade B štite od AD rizika u AS kohorti, međutim , u svakom slučaju povezivanje je skoro izgubilo značaj. Što se tiče uticaja ApoE £4 na odnose verovatnoće date u Tabeli 3, uravnoteženi set 48 AD slučajeva i 48 AD kontrola je konstruisan nasumičnim izborom sekvenci od ApoE e3/e4 subjekata iz udruženih AS i DS kohorti. Individualni SNP opet nisu značajno povezani sa LOAD u ovom uravnoteženom setu podataka. Međutim, manje učestali aleli četiri SNP (rs8106922, rs1160985, rs760136, rs741780) koji odlikuju TOMM40 klade B analizirani su ranije u tri LOAD slučaj/kontrola ispitivanja celokupnog genoma i nađeno je da štite od faktora rizika bolesti (OR < 1 u svakom slučaju), što je u saglasnosti sa trendom koji je primećen u našim ispitivanjima (Abraham et al. A genome-wide association study for late-onset Alzheimer’s desease using DNK pooling. BMC Med Genomics 1,44 (2008); Carrasquillo et al. Genetic variation in PCDH11X is associated with susceptibility to late-onset Alchajmer's disease. Nat Genet 41,192 - 198 (2009); Takei et al. Genetic association study on in and around the ApoE in late-onset Alchajmer disease in Japanese. Genomics 93, 441 - 448 (2009)).

Tabela 3. Opisna statistika i rezultati alelnog i genotipskog povezivanja za pojedinačne SNP

Drugi polimorfizam koji odlikuje dve klade i, prema tome, dve grupe ApoE e3 haplotipova je bila poli-T varijanta (rs10524523) locirana na intronu 6 TOMM40. Na ApoE e4 hromozomima, varijanta je bila relativno duga, sa uskom, unimodalnom raspodelom dužina (21 - 30 T ostataka, srednja vrednost = 26.78, s.d. = 2.60, n = 32), dok je na ApoE £3 hromozomima bila evidentna bimodalna raspodela dužina sa pikovima na 15.17 (s.d. = 0.85, n = 36) i 33.15 (s.d. = 2.09, n = 55) T ostataka (Slika 8). Duže poli-T dužine (T >= 27) izdvojile su se skoro isključivo u kladu A, kladu većeg rizika, u AS kohortu (P = 7.6 x 1046, n = 210, Fišerov test tačne verovatnoće, dvostrani). Odnos slučaj/kontrola za kategoriju koja sadrži dve, najčešće, kraće dužine (15 ili 16 T ostataka) bio je 1.46 (95% Cl = 1.25 -1.75), i odnos slučaj/kontrola za kategoriju koja sadrži duže dužine (28, 29, 33 i 34 T ostataka) bio je 2.02 (95% Cl = 1.13 - 2.87). Ovi podaci su pokazali trend povezivanja dužih rs10524523 poli-T dužina sa AD (OR = 1.38, 95% Cl = 0.80 -2.39).

lako postoji samo trend ka povezivanju TOMM40 haplotipova ili pojedinačnih polorfizama sa LOAD za AS kohortu, postoji značajno povezivanje kategorije poli-T dužina rs10524523 sa strarosnim dobom početka LOAD. Ovo je testirano upotrebom DS kohorte ApoE e3/e4 subjekata potvrđenih autopsijom, od kojih su uzeti podaci o početku bolesti. Duži poli-T aleli (>= 27 T ostataka) su značajno povezani sa početkom bolesti u mnogo ranijem dobu starosti (70.5 godina +/-1.2 versus 77.6 godina +/- 2.1, P = 0.02, n = 34) (SI.. 5).

Ovaj polimorfizam, prema tome, značajno utiče na starosno doba početka za pojedince koji nose ApoE e3 alel. Polimorfizmi tri druge dužine poli-T , locirane u intronu 6 (rs34896370, rs56290633 i rs10602329) takođe odlikuju klade A i B, ali ovi polimorfizmi nisu povezani sa starosnim dobom početka. Slično, ne postoji odnos između SNP haplotipova koji odlikuju klade SNPs i starosnim dobom LOAD, ili za pojedinačni SNP, rs8106922, koji je značajno povezan sa rizikom od AD u tri studije celokupnog genoma (Abraham et al. A genome-vvide association study for late-onset Alzheimer’s desease using DNK pooling. BMC Med Genomics 1,44 (2008); Carrasquillo et al. Genetic variation in PCDH11X is associated with susceptibility to late-onset Alzheimer's disease. Nat Genet 41, 192 - 198 (2009); Takei et al. Genetic association study on in and around the ApoE in late-onset Alchajmer disease in Japanese. Genomics 93, 441 - 448 (2009)) (podaci nisu prikazani).

Mi smo zaključili da su poli-T oblasti na rs10524523 značajno povezane sa ranijim starosnim dobom početka LOAD. Dužina ove varijante je relativelno homogena, i relativno duga, na ApoE' e4 hromozomima, gde postoje dve kategorije poli-T dužina vezanih za ApoE e3. ApoE e2 hromozomi takođe nose poli-T ponavljanja promenljivih dužina slično £3 hromozomima, ali je potrebno dalje istražuvanje da bi se proverili ovi preliminarni nalazi i da bi se odredio da li poli-T ponavljanja utiču na vrlo kasno doba početka za nosače ApoE z2.

lako je moguće da postoje druge varijante koje utiču na starosno doba početka LOAD za pojedince koji nisu homozigotni za ApoE e4, izgleda da je dužina poli-T polimorfizma u TOMM40 intronu 6 najmoćniji genetski pretskazivač u ovom regionu povezivanja i treba da mu se ubuduće potvrdi značaj. Ovi podaci ukazuju da su krive starosnog doba početka stratifikovane po ApoE genotipu (Corder et al. Gene dose of apolipoprotein E type 4 allele and the risk of Alzheimer’s desease in late onset families. Science 261,921 - 3 (1993); Li et al. Candidate single-nucleotide polimorfizams from a genomevvide association study of Alzhaeimer’s disease. Arch Neurol 65, 45 - 53 (2008)), ustvari, setovi krivih pri čemu svaka kriva odslikava specifičnu interakciju povezanih polimorfizama u ApoE i TOMM40. Prema tome, ovi podaci doprinose predviđanju starosnog doba početka LOAD, unutar opsega od 5 - 7 godina, za pojedince preko 60 godina starosti. Sada je planirano ispitivanje radi potvrđivanja povezanosti ApoE genotipova i TOMM40 haplotipova ili rs10524523 sa starosnim dobom početka bolest.

Ova ispitivanja će biti prospektivna, tokom 5 godina, ispitivanja izvedena na populaciji više etničkih grupa, i biće kombinovana sa ispitivanjima lekova za prevenciju ili odlaganje početka bolesti.

METODE

Dve kohorte koje su analizirane u ovom istraživanju bile su od Arizona Alzheimer’s desease Research Center (ADRC), Phoenix, Arizona i od Duke Bryan ADRC, Durham, North Carolina .Svi subjekti su bili evropskog porekla. Arizona i Duke studije su odobrene institucionim odborom za ocenu i dobijena je odgovarajuća saglasnost od svih učesnika. Podaci o starosnom dobu i i polu za stečajeve i kontrole u svakoj kohorti prikazani su u Tabeli 2. Za Duke kohortu, starosno doba početka bolesti je određeno retrospektivno i dijagnoza bolesti je potvrđena autopsijom.

Uzorci su stavljeni na ploče sa 96 ležišta za PCR dugog dometa (engl. long range) i DNK sekvenciranje na Polymorphic DNK Technologies (Alameda, CA).

PCR dugog dometa je izvedena upotrebom Takara LA Taq Polimeraze (Takara Mirus Bio). Reakciona smeša i uslovi PCR su bili isti kao što je preporučio proizvođač. PCR je izvedena u 50 pL zapremine sa 2.5 U LA Taq i 200 - 400 ng humane genomske DNK. Termocikliranje je izvedeno pod sledećim uslovima: 94 °C, 1 min za 1 ciklus; 94 °C, 30 sec; 57 °C, 30 sec; 68 °C, 9 min za 14 ciklusa; 94 °C, 30 sec; 57 °C, 30 sec; 68 °C, 9 min +15

sec/ciklusu za 16 ciklusa; 72 °C, 10 min za 1 ciklus. Primeri za PCR dugog dometa su prikazani u Tabeli 4.

Tabela 4. Dati su forvvard i reverse sekvencirajući prameri. Osenčen red označava da su forward i reverse prajmeri korišeni za PCR

dugog dometa za R2 (Slika 2)

PCR proizvodi su stavljeni na 0.8% agaroza gel, vizualizovani kristalnom ljubičastom bojom, upoređeni sa standardima veličine, izrezani iz gela, i ekstrahovani materijalom za prečišćavanje koji je uključen u TOPO XL PCR Cloning pribor (Invitrogen). Proizvodi PCR dugog dometa su klonirani u TOPO XL PCR vektoru za kloniranje. Ovaj sistem koristi TA vektor za kloniranje i preporučen je za inserte do 10 kb. Po instrukcijama proizvođača, elektro-kompetentne ćelije (iz istog kompleta) su transformisane vektorom, stavljene u ploče u prisustvu antibiotika, i inkubirane. Deset klonova iz svake ploče je izuvađeno i gajeno u formatu sa 96 ležišta.

Razblažene kulture su prebačene u pufer za denaturisanje koji je deo TempliPhi DNK Sequencing Template Amplification pribora (GE HealthCare/Amersham Biosciences). Ovaj pufer izaziva oslobađanje plazmid DNK ali ne bakterijsku DNK. Kulture su zagrevane, hlađene, centrifugirane, i prebačene u sveže ploče koje sadrže TempliPhi enzim i druge komponente.

Ova smeša je inkubirana na 30 °C tokom 18 sati da bi se izvela amplifikacija templata plazmida. Ovi proizvodi su zatim centrifugirani i zagrejani na 65 °C da bi se razorio enzim.

Templati plazmida su upotrebljeni u reakcijama sekvenciranja DNK korišćenjem pribora za sekvenciranje Big Dye, verzija 3.1 (Applied Biosystems). Za svaku reakciju, upotrebljen je odgovarajući prajmer za sekvenciranje (Tabela 4) koji je dizajniran za hibridizaciju na jedinstvenu lokaciju templata. Ciklusi sekvenciranja su izvedeni na temperaturi hibridizacije prajmera od 50° C, temperaturi produžavanja od 60 °C, i temperaturi denaturacije od 96 °C, za ukupno 30 ciklusa. Proizvodi reakcije skvenciranja su izvedeni na ABI 3730XL DNK sekvenatoru sa kapilarom dužine od 50 cm, na standardni način.

Zaštićeni program za analizu sekvenciranja nazvan 'Agent' (koji je razvio Celera) upotrebljen je za poravnjanje očitanih sekvenci do odgovarajuće referentne sekvence, i tako proizvedu 'contigs' preklapajući nizovi klonova povezani sa svakim klonom. Sistem oSezbeđuje rezultate određenog kvaliteta za sve baze za koje postoji bilo koja varijacija za bilo koji od uzoraka. Izveštaj skvenciranja za svaki uzorak je analiziran za prisustvo SNPs koji su u uzajamnoj vezi u jednom uzorku haplotipova za jedan podset klonova i u ralčitom uzorku haplotipova za ostale kionove. Referentna datoteka za region od interesa je dobijena pravljenjem spiska poznatih varijacija za taj region koje je javno dostupan od NCBI dbSNP.Datoteka genotipa za region od interesa je dobijena pretraživanjem hapoltipova svakog subjekta za sve varijacije među poznatim referenisanim sekvencama i konzenusu sekvenci haplotipa.

Veličina greške očitavnja dužine za poli-T varijante (npr., rs10524523) određena je ispitivanjem primećenih dužina iz 10 klonova koji su pripremljeni za uzorke koji se umali jedan haplotip. Za tipični uzorak sa kratkom dužinom pol-T od 16, standardna devijacija za 10 klonova je bila 0.97. Za tipični uzorak sa dužom poli-T dužinom, npr., 27, standardna devijacija je bila 1.58.

Sprovedena je filogenetska analiza. Višestruko poravnjanje sekvenci je izvedeno korišćenjem programa ClustalW2 (verzijan 2.0.10) i upootrebom standardnih parametara.

Ručno podešavanje je završeno korišćenjem Genedoc (verzija 2.7.000). Filogenetska stabla Su konstruisana sa Bajesovom metodom maksimalne verovatnoće i rekonstrukcijom na osnovu udaljenosti (distance-based). Za konstrukciju filogenetskog stabla korišćeni su programi Pap* (verzija 4.0b10), ClustalX2 (metode povezivanja suseda (neghborjoining), vezija 2.0.10) i Mr. Bayes (verzija 3.1.2).

Presecanje stabla na dva dela i ponovno povezivanje zamenom grana (engl. reconnection branch svvapping) je korišćeno u svim metodama. Model najboljeg fitovanja evolucije sekvenci je određen upotrebom Modeltest programa (verzija 3.7) koji obezbeđuje procene za sledeće ključne determinante: matricu brzine, oblik gama raspodele i proporciju invarijantnih mesta. Bootstrap analiza je izvedena korišćenjem 1000 replikata da bi se odredila statistička osnova za specifičnu morfologiju stabla.

Konstruisane su takođe mreže haplotipova od sekvenci korišćenjem programa TCS (verzija 1.21 (Clement et al. TCS: a Computer program to estimate gene geneaiogies. Mol Ecol 9, 1657 - 9 (2000))) da bi se uporedila filogenetska stabla sa kladogramima koji su određeni upotrebom statističke parsimonije. Filogenetska stabla i mreže haplotipova su konstruisane dva puta, sa rupama tretiranim kao podaci koji nedostaju u prvom slučaju i kao peti karakter u drugom slučaju. Raznovrsnost nukleotida u regionu od interesa je izračunata korišćenjem DnaSP (vezija 5.00.02 (Librado et al. DnaSP v5: a software for comprehensive analysis ofDNK poliifiorfizam data. Bioinformatics 25, 1451 - 2 (2009))).

Posle konstrukcije filigenetskih stabala, mreže haplotipova i završetka analize raznovrsnosti nukleotida u regionu od interesa, upoređeni su rezultati različitih metoda i usaglašeni u konsenzus stablo. Pretpostavljeno je da se grupe sekvenci koje dele skorašnju mutaciju bolesti odvajaju bliže na filogenetskom stablu, međutim, sporadični slučajevi usled fenokopija, dominancije i epistaze uvode nesklad u odnos fenotip-haplotip (Tachmazidou et al. Genetic association mapping via evolution-based clustering of haplotypes. PLoS Genet 3, e111 (2007)).

Međutim, sporadični slučajevi usled fenokopija, dominancije i epistaze uvode nesklad u odnos fenotip-haplotip. Ova filogenetska analiza je fokusirana na grupisanje klada na visokom nivou da bi se minimizirali ovi efekti. Klade određene na prvom razdvajanju u filogenetskom stablu upotrebljene su za testiranje hipoteze da suTOMM4Q-haplotipovi subjekata iz klade 'B' povezani sa početkom AD u starijem dobu nego haplotipovi subjekata iz klade 'A', (svaki subjekat je priložio dva haplotipa signalu povezivanja sa starosnim dobom početka AD). Broj testova povezivanja koji su izvedeni korišćenjem ovog prilaza je bio za red veličine manji od tipičnog ispitivanja celokupnog gena, pošto je filogenetska analiza identifikovala kategorije evoluciono srodnih haplotipova subjekata. Ako su testovi povezivanja potvrdili da su različite klade klasifikovale podatke haplotipova subjekata po starosnom dobu početka, dodatna statistička anliza je učinjena da bi se identifikovale varijante koje su razdvojile sekvence u svaku kladu. Ustvari, ova analiza je procenila značaj svake varijante kao faktora koji utiče na starosno doba početka, upotrebom serija testova jednog stepena slobode na koje je navela struktura stabla. Filogenetske analize su provedene upotrebom pojedinačnih nukleotida i inserciono/delecionih polimorfizama. Statistički testovi povezivanja su podešeni Bonferroni korekcijom za broj polimorfnih mesta koja su uključena u analizu.

Podaci o haplotipu iz Polymorphic analysis programa i iz DnaSP programa (verzija 5.00.02 (Librado et al. DnaSP v5: a softvvare for comprehensive analysis of DNK polimorfizam data. Bioinformatics 25, 1451 - 2 (2009))) su upotrebljeni za naknadne statističke anailze. Mi smo analizirali pojedinačne TOMM40 SNP varijante, TOMM40 haplotipove i i dužine poli-T ponavljanja radi povezivanja sa rizikom od LOAD za AS kohortu i starosnim dobom početka LOADza DS kohortu. Razlike proporcija specifičnih TOMM40 alela koji su povezani sa svakim ApoE alelom ili ApoE genotipom upoređeni su korišćenjem Fišerovog testa apsolutne verovatnoće (dvostranog). Počevši sa 30 parsimonijski informativnih mesta i a = 0.05, Bonferroni korekcija za značaj specifičog povezivanja alela zahtevaće P vrednost od 0.001. Odnosi verovatnoće (OR) su izračunati kao (broj manje učestalih alela u slučajevima / broj manje učestalih alela u kontroli) i dati su sa intervalom poverenja od 95%. Srednje vrednosti za definisane grupe starosnog doba početka LOAD su upoređene pomoću t testova, dvostranih. Standardni F test na grupi variansi je izveden da bi se odredilo da li je t test izračunat pretpostavljajući jednake ili nejednake varianse. Statistička analiza je završena korišćenjem JMP programa (verzija 8, SAS Institute, Cary, NC).

Pristupni kodovi: GenBank: TOMM40, 40 homolog translokaze spoljašnje mitohondrijalne membrane 40, 10452; ApoE, apolipoprotein E, 348

Prethodno izloženi tekst je ilustracija predmetnog pronalaska, i ne treba da se tumači kao njegovo ograničenje. Pronalazak je definisan patentnim zahtevima koji slede, sa ekvivalentima zahteva koji će ovde biti uključeni.

Claims

1. Metoda za određivanje rizika od razvoja Alchajmerove bolesti kod subjekta, naznačena time što sadrži: (a) detekciju, iz biološkog uzorka koji sadrži DNK uzet od navedenog subjekta, prisustva ili odsustva genetske varijante TOMM40 gena koja je povezana sa povećanim ili smanjenim rizikom od Alchajmerove bolesti, pri čemu je navedena varijanta polimorfizam tipa delecija/insercija u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i (b) određivanje da navedeni subjekat poseduje povećani ili smanjeni rizik od Alchajmerove bolesti kad je navedena varijanta prisutna ili odsutna

2. Metoda iz zahteva 1, koja dalje sadrži detekciju da li je navedeni subjekat Apo E2/E2, E2/E3, E2/E4, E3/E3, E3/E4, ili E4/E4 subjekat.

3. Metoda iz zahteva 1, koja dalje sadrži detekciju da li je navedeni subjekat Apo E3/E3 ili E3/E4 subjekat.

4. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, izabrano iz grupe koja se sastoji od inhibitora acetilholinesteraze, antagonista NMDA receptora, agonista ili modulatora peroksizom proliferatorom - aktiviranog receptora (PPAR), antitela, fuzijskih proteina, terapeutskih RNK molekula, i njihovih kombinacija, za upotrebu u metodi lečenja Alchajmerove bolesti, naznačena time što metoda sadrži korak određivanja postojanjai rizika od od razvoja Alchajmerove bolesti, kod subjekta, pri čemu je rizik određen prema metodi iz bilo koga od zahteva 1-3.

5. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u zahtevu 4, pri čemu navedeno sredstvo je agonist ili modulator peroksizom proliferatorom - aktiviranog receptora.

6. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u zahtevu 5, pri čemu navedeni modulator ili agonist je tiazolidindion.

7. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u zahtevu 5, pri čemu modulator ili agonist je lek tiazolidindion.

8. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u bilo kome od zahteva 4-7, pri čemu je navedeno tretiranje za odlaganje početka Alchajmeove bolesti.

9. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u zahtevu 4 ili zahtevu 5, pri čemu navedena genetska varijanta TOMM40 gena je poli-T inserciona varijanta na genomskoj lokaciji 50,094,889 u NCBI Build 36.3_(rs10524523).

10. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu kao u zahtevu 6 ili zahtevu 7, pri čemu navedena genetska varijanta TOMM40 gena je a poli-T inserciona varijanta na genomskoj lokaciji 50,094,889 u NCBI Build 36.3_(rs10524523).

11. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu prema bilo kome od zahtevu 4-8, pri čemu polimorfizam tipa dlecija/insercija (DIP) je poli-T delecioni/insercioni polimorfizam.

12. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti za upotrebu prema bilo kome od zahteva 4-8, pri čemu navedena genetska varijanta TOMM40 gena je rs10524523.

13. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti za upotrebu prema zahtevu 4 ili zahtevu 5, pri čemu navedeni DIP je poli-T deleciono/insercioni polimorfizam koji ima poli-T od između 20 i 50 susednih baznih parova.

14. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti za upotrebu prema zahtevu 6 ili zahtevu 7, pri čemu navedeni DIP je poli-T delecioni/insercioni polimorfizam koji ima poli-T od između 20 i 50 susednih baznih parova na rs10524523.

15. Anti-Alchajmer aktivno sredstvo u količini koja je delotvorna za tretiranje bolesti, za upotrebu prema zahtevu 10, pri čemu navedeno tretiranje sadrži odlaganje početka Alchajmerove bolesti.

16. Metoda za određivanje prognoze ili rizika za razvoj Alchajmerove bolesti koda pacijenta naznačena time što sadrži dobijanje profila pacijenta, pri čemu dobijanje profila pacijenta obuhvata: detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog ApoE 2, ApoE 3, ili ApoE 4 alela u biloškom uzorku navedenog pacijenta, i detekciju prisustva ili odsustva najmanje jednog TOMM40 polimorfizma tipa delecija/insercija (DIP) lociranog u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena, i zatim pretvaranje navedenog profila pacijenta u navedenu prognozu, pri čemu prisustvo navedenih ApoE 2, ApoE 3 ili ApoE 4 alela i prisustvo navedenog najmanje jednog TOMM40 DIP polimorfizma identifkuje navedenog pacijenta kao pacijenta koji ima rizik od razvoja Alchajmerove bolesti.

17. Metoda iz zahteva 16, naznačena time što navedeni DIP je poli-T delecioni/insercioni polimorfizam.

18. Metoda iz zahteva 16, naznačena time što navedeni DIP je rs10524523.

19. Metoda iz zahteva 16, naznačena time što genetska varijanta TOMM40 gfena je deleciono/insercioni polimorfizam rs10524523 koji ima poli-T od između 20 i 50 susednih baznih parova.

20. Metoda iz zahteva 16, naznačena time što dalje obuhvata: detekciju, iz biološkog uzorka koji sadrži DNK uzet od navedenog subjekta, prisustva ili odsustva genetske varijante TOMM40 gena koja je povezana sa povećanim ili smanjenim rizikom od Alchajmerove bolesti, pri čemu je navedena varijanta polimorfizam tipa delecija/insercija u intronu 6 ili intronu 9 TOMM40 gena; i određivanje da navedeni subjekat poseduje povećani ili smanjeni rizik od Alchajmerove bolesti kad je navedena varijanta prisutna ili odsutna.