[发明专利]用于多聚核苷酸检测和定量的设备

说明书

本申请是申请号为03817245.3之中国专利申请的分案申请，原申请03817245.3 是根据专利合作条约的国际申请(PCT/US03/19518)进入中国国家阶段的国家申请。

发明领域

本发明涉及用于检测和定量多聚核苷酸的自动化设备。

发明背景

基因组的介入已经在加速药物发现的步伐方面起作用。基因组技术已经在发现 新的药物靶点方面证实了它们的价值。该领域的进一步改进将提供更有效的工具， 使更快、更节约成本地开发潜在的药物。

药物发现过程包括以下几个步骤：鉴定与疾病相关的潜在生化靶点，筛选活性 化合物，并进一步化学设计，临床前测试，最后进行临床试验。该过程的效率仍离 完美相去甚远：花费在研究和开发过程基金中的金钱估计约75％都是走向失败。另 外，产品开发中失败发生地越晚，与该项目相关的损失也就越大。因此，有必要早 期消除将会发生的失败，以大大节省整个药物开发过程的成本。这样，原始分子靶 点的质量就成为了节省成本的药物开发的决定性因素。

能够影响靶点鉴定和证实有效性的一个方法是绘制转录谱。该方法对特定条件 下的基因表达进行比较：例如疾病细胞和正常细胞之间、对照细胞和药物处理细胞 之间或治疗响应细胞和治疗耐受细胞之间的基因表达。该方法产生的信息可以直接 鉴别治疗所靶向的特定基因，重要的是显示疾病和治疗中涉及的生化途径。简要地 说，绘制转录图谱不仅提供生化靶点，还同时提供评估这些靶点质量的方法。另外， 和基于细胞的筛选联用，绘制转录图谱将大大改变药物发现领域。使用表型变化作 为功能细胞系统的标记物来筛选潜在药物历来都是成功的。例如，监测培养物中肿 瘤细胞的生长来鉴定抗癌药物。同样，细菌的生存能力被用于针对鉴定抗生素化合 物的分析中。通常在不知道靶向生化途径的前提下进行这种筛选。事实上，鉴定到 的有效化合物揭示出这种途径，并指出真正的分子靶点，使随后的下一代药物的合 理设计能够进行。

可以使用绘制转录图谱的现代化工具来设计新的筛选方法，这些筛选方法将利 用基因表达代替表型变化来评价药物的有效性。例如，这些方法描述在美国专利 No.5,262,311；5,665,547；5,599,672；5,580,726；6,045,988和5,994,076；以及Luehrsen et al.(1997)，Biotechniques，22：168-74；Liang and Pardee(1998，Mol Biotechnol. 10：261-7)。对于诸如痴呆、轻度认知障碍、抑郁等中枢神经系统(CNS)疾病领域 中的药物发现来说，这类方法的价值是不可估量的，这些领域中表型筛选是不适用 的，但易于建立期望的转录谱，并将之与特定的疾病相联系。鉴定到的有效化合物 将揭示出潜在的分子过程。另外，该方法可有助于开发现有药物的改进形式，这种 改进的药物能同时作用于多个生化靶点，产生所需的药理效果。在这种情况下，和 根据对多靶点结合的优化进行筛选相比，转录应答的变化对药物作用是一种更好的 标记物。

在本发明之前，绘制转录谱最先进的方法是基于使用DNA微阵列的技术，举 例来说，这些技术评论在Greenberg，2001 Neurology 57：755-61；Wu，2001，J Pathol. 195：53-65；Dhiman et al.，2001，Vaccine 20：22-30；Bier et al.，2001 Fresenius J Anal Chem.371：151-6；Mills et al.，2001，Nat Cell Biol.3：E175-8中；并描述在美国专利 No.5,593,839；5,837,832；5,856,101；6,203,989；6,271,957和6,287,778中。DNA微 阵列是通过评价标记多聚核苷酸样品与结合在受试阵列表面上的DNA分子的杂交， 同时比较给定样品中几千种基因表达的方法，其中所述标记的多聚核苷酸样品通过 mRNA的逆转录获得。虽然现有技术提供有关转录变化的有价值的信息，但离完美 相去甚远，还存在有一些问题和缺陷。