[发明专利]物质的生物学、生物化学、生物物理或药理学特性的预测方法

说明书

技术领域

本发明提供一种预测物质的生物学、生物化学、生物物理或药理学的特性的方法。具体而言，本发明提供预测物质毒性的方法。

背景技术

在当今的生物学研究中，“组学”技术(例如：代谢组学、毒理基因组学)被广泛应用于研究与实验干扰相关联的分子和生物化学水平的变化。为了能够对这些干扰相关的变化进行检测和数值分析(NA)，通常利用各种预处理或编码程序将初始的“组学”数据转变为等标度谱。然而，现有技术的编码程序只应用于特定的实验设计，并且只应用于一种“组学”技术。如果考虑到当前新的组合应用，则也需要新的适合的编码程序。与药物开发相关的“组学”应用涉及两个重要问题：(i)从应用前景看，对于具有有限的样本和平行样本的真实干扰实验尚没有优化的编码，以及(ii)更加普遍的是，需要一种使“组学”谱和其它数据类型能够组合数字编码的编码程序。

发明内容

本发明涉及数据编码和整合，例如对“组学”谱的数值分析。本发明提供了一种预测物质的生物学、生物化学、生物物理或药理学特性的方法，例如物质的毒性。所述方法优选包括以下步骤：(a)提供样本数据；(b)通过编码样本数据来对样本数据定标度(scaling)；(c)将编码的数据分类；以及(d)提供基于分类结果的预测输出。

提供样本数据的步骤优选在将所提供的数据分区段的步骤(a1)之前。

所述数据优选是相对于单位整数(wise to unit integral)的归一化样本以便将数据转换成样本谱。所述样本谱是例如核磁共振(NMR)波谱图，并且该波谱图优选为NMR波谱数据的形式。

根据本发明的方法，波谱数据优选排列形成矩阵。所述数据优选排列在矩阵中，使得对于给定波谱的所有区段值都位于一行，对于给定区段或波谱区域的所有数值都位于一列。

根据优选的实施方案，该方法还包括以下步骤：在一个或多个与数据矩阵的列向量具有相同长度和顺序的辅助列向量中排列一个或多个样本描述符。所述的一个或多个样本描述符例如选自包括研究编号、动物编号、取样时间、剂量组、毒性分类和毒理学变量的组。

在更优选的步骤中，矩阵中缺失的数据值被替换。所述缺失的数据例如由参考值的中值形成。更详细地，所述缺失的数据由相应取样时间的相应对照组的中值形成。

编码数据的步骤(c)优选包括依据给定的规则替换矩阵的所有数值。更优选地，矩阵的数值用指示与参考区域偏离的顺序的顺序数值所替换。所述替换形成例如n-级顺序标度(ordinal scaling)。更优选地，使用3-级顺序标度，且矩阵的数值被替换成0、1或2，其根据所述数值是否低于、等于或高于相应对照组的第x和第y分位数间距(inter-quantile range)所限定的范围。在此，x例如是10，y例如是90。或者，使用二进制标度。

步骤(c)优选包括将单独的编码数据划归成组。所述组优选与特定化合物的特定剂量给药水平相对应。在步骤(d)中，得到至少一个组的预测输出。

所述方法及其优选步骤将不再详细描述。

数据和毒性分类