[发明专利]基于真实生物数据标签的合成生物特征生成器

说明书

为受试者创建合成生物数据可以包括：(a)接收源自所述受试者的生物样本的真实生物数据标签；(b)基于所述真实生物数据标签创建输入向量；(c)将所述输入向量输入机器学习平台；(d)基于所述输入向量生成所述受试者的预测生物数据标签，其中所述预测生物数据标签包括特定于所述受试者的合成生物数据；以及(e)准备报告，所述报告包括所述受试者的合成生物数据。生物通路激活标签可以是基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学、脂质组学、糖组学、甲基化组学或分泌组学的。用所述受试者的属性的至少一个约束条件调整在所述机器学习平台的潜在空间中所述输入向量的潜在代码，使得所述预测生物数据标签基于所述至少一个约束条件。

交叉引用

本专利申请要求2019年6月20日提交的美国临时申请号62/864,334的优先权，该申请通过具体引用将其整体并入本文。

背景技术

随着人口向老年人口的重大转变，越来越需要能够延长寿命的干预。同时，此类干预可能需要在个体水平上测量生物衰老，这可以量化年龄的加速和减速。

虽然衰老可能是非单一原因或治疗的复杂多因素过程，但是否可以将衰老归类为疾病的问题受到广泛争议。动物的生存强烈地取决于其维持稳态的能力，这部分地是通过不同组织内和不同组织之间的细胞内和细胞间通讯来实现的。维持稳态的生理活动为不同的细胞、组织、器官或整个动物生物体提供了生物数据标签(signature)。此生物数据标签可以通过标准生物技术方案从动物的生物样本来获得。生物数据标签可以用于评估动物的健康以及确定动物的生物年龄。生物年龄可能与时序年龄不同，并且从而提供有关健康、疾病潜势、和与时序年龄偏差(例如，过早衰老)的信息。

本领域中存在至少两种普遍的年龄概念。一种是“时序年龄”，单纯地是生物体或人类活着的实际日历时间。另一种称为“生物年龄”或“生理年龄”，这是本发明的特别关注点，与个体的生理健康及其生物标志物有关，无论是转录组学或蛋白质组学数据标签还是其他生物数据标签。生物年龄与身体的器官和调节系统的运作有多好以及生物体在所有水平上总体稳态维持的程度有关，因为此类功能通常随着时间和年龄而下降。

已知不同细胞和组织的寿命显著不同。尽管衰老在不同组织中对基因表达和蛋白质产生以及其他生物标签的影响不同，但生物标签(例如，基因组学)是高度组织特异性的并且取决于在组织中的功能，诸如通过作为基因表达最终产物而产生的蛋白质。由于再生速率和与之相关的基因表达和蛋白质产生模式变化，外部效应器诸如小分子对不同的组织具有不同的影响。结果是，基因表达和蛋白质产生可以为细胞、组织、器官、体液或生物体提供特定标签，可以对这些标签进行研究以找到用于干预的信息，这种干预可以使组织、器官或生物体(例如，人)回到更年轻的生物年龄状态而不对其他组织产生额外不利影响。

生物体的任何生理过程的测量典型地用一套预定义的生物标志物来完成。生物标志物可以被定义为客观测量和评价的特征，作为正常生物过程、致病过程或对治疗性干预的药理学反应的指标。科学家选择生物标志物以便测量体内非常明确的过程。

生物标志物是客观测量和评价的特征，作为正常生物过程、致病过程或对治疗性干预的药理学反应的指标。衰老时钟是基于一套生物标志物预测个体生物年龄的模型。在某种意义上，它可以被视为独立的复合生物标志物。根据美国衰老研究联合会(AmericanFederation for Aging Research，AFAR)，生物标志物应满足以下条件才被视为衰老生物标志物：1)其是比时序年龄更好的死亡预测器；2)其预测衰老速率；3)其对衰老而不是疾病有反应；4)可以应用于人类和模型生物体两者；以及5)其可以被重复测试。