G - Physics – 06 – G
Patent
G - Physics
06
G
G06G 7/48 (2006.01) G01N 33/48 (2006.01) G01N 33/50 (2006.01) G06G 7/58 (2006.01) G06F 19/00 (2006.01)
Patent
CA 2501111
Systems and methods for modeling the interactions of the several genes, proteins and other components of a cell, employing mathematical techniques to represent the interrelationships between the cell components and the manipulation of the dynamics of the cell to determine which components of a cell may be targets for interaction with therapeutic agents. A first such method is based on a cell simulation approach in which a cellular biochemical network intrinsic to a phenotype of the cell is simulated by specifying its components and their interrelationships. The various interrelationships are represented with one or more mathematical equations which are solved to simulate a first state of the cell. The simulated network is then perturbed by deleting one or more components, changing the concentration of one or more components, or modifying one or more mathematical equations representing the interrelationships between one or more of the components. The equations representing the perturbed network are solved to simulate a second state of the cell which is compared to the first state to identify the effect of the perturbation on the state of the network, thereby identifying one or more components as targets. A second method for identifying components of a cell as targets for interaction with therapeutic agents is based upon an analytical approach, in which a stable phenotype of a cell is specified and correlated to the state of the cell and the role of that cellular state to its operation. A cellular biochemical network believed to be intrinsic to that phenotype is then specified by identifying its components and their interrelationships and representing those interrelationships in one or more mathematical equations. The network is then perturbed and the equations representing the perturbed network are solved to determine whether the perturbation is likely to cause the transition of the cell from one phenotype to another, thereby identifying one or more components as targets.
L'invention concerne des systèmes et des procédés permettant de modeler les interactions entre les différents gènes, protéines et autres composants d'une cellule, faisant appel à des techniques mathématiques permettant de représenter les relations réciproques entre les composants cellulaires ainsi qu'à la manipulation de la dynamique d'une cellule afin de déterminer quels composants d'une cellule peuvent constituer des cibles pour interagir avec des agents thérapeutiques. Un premier procédé selon l'invention est fondé sur une approche de simulation cellulaire dans laquelle un réseau biochimique cellulaire intrinsèque à un phénotype de la cellule est simulé par spécification de ses composants et de leurs relations réciproques. Les différentes relations réciproques sont représentées à l'aide d'une ou de plusieurs équations mathématiques, qui sont résolues en vue de simuler un premier état de la cellule. Le réseau simulé est ensuite perturbé par suppression d'un ou de plusieurs composants, modification de la concentration en un ou plusieurs composants ou modification d'une ou de plusieurs équations mathématiques représentant les relations réciproques entre un ou plusieurs des composants. Les équations représentant le réseau perturbé sont résolues en vue de simuler un second état de la cellule, lequel est comparé au premier état de la cellule pour identifier l'effet de la perturbation sur l'état du réseau, ce qui permet d'identifier un ou plusieurs composants comme étant des cibles. Un second procédé permettant d'identifier certains composants d'une cellule comme étant des cibles pour interagir avec des agents thérapeutiques est fondé sur une approche analytique dans laquelle un phénotype stable d'une cellule est spécifié et mis en corrélation avec l'état de la cellule, et le rôle de cet état cellulaire est corrélé avec son fonctionnement. Un réseau biochimique cellulaire considéré comme étant intrinsèque à ce phénotype est ensuite spécifié par identification de ses composants et de leurs relations réciproques et représentation de ces relations réciproques dans une ou plusieurs équations mathématiques. Le réseau est ensuite perturbé et les équations représentant le réseau perturbé sont résolues pour déterminer si cette perturbation est susceptible d'entraîner la transition de la cellule d'un phénotype à un autre, ce qui permet d'identifier un ou plusieurs composants comme étant des cibles.
Hill Colin
Khalil Iya
Gene Network Sciences Inc.
Smart & Biggar
LandOfFree
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