Aparato de análisis de un perfil de metabolitos.

Un aparato (10) para analizar fármacos y/o metabolitos en una muestra biológica que comprende:

- una unidad de entrada (16) para introducir el tipo de fármaco y/o metabolito a explorar;

- una unidad de control (12) para determinar un conjunto de parámetros (21) para la preparación de fármacos y/ode metabolitos y para el análisis por espectrometría de masas dependiendo de la entrada del tipo de fármaco y/ometabolito a explorar;

- una unidad de tratamiento (11) para preparar los fármacos y/o los metabolitos a explorar dependiendo delconjunto de parámetros determinado (21), comprendiendo la unidad de tratamiento (11):

(a1) un sistema de manipulación de líquidos automatizado, y

(a2) un robot que manipula un dispositivo múltiple y que manipula la introducción de uno o más patronesinternos, consumibles o disolventes en los pocillos del dispositivo múltiple, comprendiendo adicionalmente eldispositivo múltiple:

(i) al menos un inserto (2) que comprende un soporte poroso en cuyo interior se integran uno o máspatrones internos en estado seco y encontrándose encima de la base de un pocillo (1) y

(ii) un dispositivo de retención (3) para disponer el inserto (2) en el interior del pocillo (1) sin ningúncontacto directo entre el inserto (2) y el pocillo (1);

en el que el tratamiento se realiza en el sistema de manipulación de líquidos, que incluye la extracción deacuerdo con la polaridad de las mezclas del disolvente, la adición de la muestra, el secado de la muestrasobre dicho soporte poroso, la derivatización, el secado y extracción por centrifugación o al vacío,

- un espectrómetro de masas (14) para realizar análisis por espectrometría de masas sobre los fármacos y/ometabolitos preparados dependiendo del conjunto de parámetros (21);

- una unidad de procesamiento (15) para procesar los datos recibidos del análisis por espectrometría de masas;

- una base de datos (13) para almacenar los resultados procesados del análisis por espectroscopía de masas yconjuntos de parámetros (21) para la preparación de fármacos y/o metabolitos y para los análisis porespectrometría de masas;

- una unidad de evaluación (20) para comparar los resultados procesados del análisis por espectrometría demasas con resultados de referencia almacenados en la base de datos (13).

Aparato de análisis de un perfil de metabolitos La presente invención se refiere a un aparato para analizar un perfil de fármacos y/o a un perfil de metabolitos en una muestra biológica.

La metabolómica se define generalmente como el análisis de un sustancia o grupo de sustancias necesario para o que forma parte en un proceso metabólico particular en un organismo humano o animal. También se conoce como análisis metabolómico. La metabolómica es una disciplina en desarrollo que estudia huellas dactilares químicas exclusivas que reflejan cambios metabólicos relacionados con la aparición y progresión de enfermedades. El perfil de metabolitos, un área dentro de la metabolómica, mide moléculas pequeñas o metabolitos, contenidos en una célula, tejido u órgano humano, que intervienen en el metabolismo primario e intermedio. La información bioquímica resultante del análisis de metabolitos revela criterios de valoración funcionales asociados con procesos fisiológicos y patofisiológicos, influenciados tanto por predisposición genética como por factores ambientales, tales como nutrición, ejercicio o medicación (Harrigan, G. G. & Goodacre, R. (2003) Metabolic profiling: Its role in biomarker discover y and gene function analysis. Kluwer Academic Publishers, Boston/Dordrecht/London: Schmidt. C. (2004) . Journal of the National Cancer Institute, 96, 732-734: Raudys, S. (2001) Statistical and neural classifiers. Springer-Verlag, Londres: Daviss, B. (2005) The Scientist, 19, 25-28) .

El perfil de metabolitos en combinación con estrategias de prospección de datos tiene la posibilidad de revolucionar el diagnóstico clínico y el desarrollo de fármacos. En particular, las grandes compañías farmacéuticas están bajo presión continua para descubrir nuevas dianas y nuevos compuestos más eficaces e inocuos, y facilitar el descubrimiento de biomarcadores y fármacos, y generalmente reducir costes de desarrollo farmacéutico. Por lo tanto se basan cada vez más en compañías biotecnológicas para cumplir con este espacio innovador y proyectos futuros. En este contexto, las técnicas de extracción de datos y bioanalíticas innovadoras desempeñarán un papel fundamental en el ahorro de costes reduciendo tiempos de comercialización y tasas de atrición de fármacos.

Recientemente, debido a avances significativos en tecnologías de alto rendimiento, un amplio conjunto del metaboloma humano -una fuente de bioinformación hasta ahora bastante inexplorada – es ahora accesible (Beecher, C. (2003) . En Harrigan, G. G., Goodacre, R. (Ed) . Metabolic profiling: Its role in biomarker discover y and gene function analysis (págs. 311-319) . Kluwer Academic Publishers, Boston/ Dordrecht/Londong; Dunn, W. B., Bailey, N. J. & Johnson, H. E. (2005) Analyst, 130, 606-625) . La comparación estadística de perfiles de metabolitos puede dar a conocer modelos multifuncionales que tienen la posibilidad de revolucionar el sistema de asistencia sanitaria capturando específicamente señales de aviso latente de enfermedades inminentes antes de que se presente cualquier síntoma de la enfermedad. La identificación y prevención temprana de las enfermedades, a diferencia de la detección tardía de las enfermedades y de las intervenciones terapéuticas costosas, es probablemente la solución principal para cubrir la asistencia médica en el futuro. Por definición, estos supuestos biomarcadores son “indicadores objetivamente medidos de procesos biológicos normales, de procesos patogénicos o de respuestas farmacológicas a una intervención terapéutica, y pretenden sustituir un criterio de valoración clínico (predecir un beneficio o un perjuicio) en base a pruebas epidemiológicas, terapéuticas, patofisiologías u otras pruebas científicas” (Biomarkers Definitions Working Group. (2001) Clinical Pharmacology and Therapeutics, 69, 8995) . El interés en el descubrimiento de nuevos biomarcadores se origina a partir de su amplia gama de posibles aplicaciones y del impacto fundamental sobre la dinámica de la industria farmacéutica y principios actuales del sector de asistencia médica. La implementación satisfactoria de biomarcadores en el descubrimiento de fármacos puede reducir el tiempo y el coste de desarrollo de fármacos al mismo tiempo que la aplicación para el diagnóstico molecular mejorará la conformidad del paciente en entornos clínicos y reducirá costes innecesarios resultantes de diagnósticos falsos además de la detección tardía de enfermedades (Stoughton, R. B. & Friend, S. H. (2005) Nature Reviews. Drug Discover y , 4, 345-350; Morris, M., & Watkins, S. M. (2005) . Current Opinion in Chemical Biology, 9, 407-412; McCandless, S. E. (2004) . Primar y Care, 31, 583-604) .

Las tecnologías cualitativas y cuantitativas del perfil de metabolitos comprenden una serie de herramientas analíticas y de procesamiento de datos avanzadas, con el objetivo de utilizar posibles marcadores como resultado de la comparación de componentes de molécula pequeña de sistemas biológicos. Por ejemplo, la espectrometría de masas (EM) en tándem detecta simultáneamente cientos de metabolitos de cantidades microlítricas de muestras biológicas, tales como sangre completa, suero, plasma, orina u otros fluidos corporales de cantidades inapreciables, con alta precisión y sensibilidad (Roschinger, W., Olgemoller, B., Fingerhut, R.. Liebl, B. & Roscher. A. A. (2003) . European Journal of Pediatrics, 162 (Suppl 1) , S67-76; Strauss, A. W. (2004) . J Clin Invest 2004; 113: 354-356: Kaltashov, I. A. & Eyles, S. J. (2005) Mass spectrometr y in biophysics: Conformation and dynamics of biomolecules. Wiley) . La cuantificación se realiza en referencia a una amplia serie de patrones internos apropiados. Sin embargo, se requiere interpretar una cantidad muy grande de datos o resultados.

Por ejemplo, el documento WO 03/005628 describe un procedimiento para generar, examinar, interpretar y analizar una base de datos de metabolitos cuantitativa. Adicionalmente, el documento US 2002/0009740 describe procedimientos para el descubrimiento de fármacos y para el tratamiento y diagnóstico de enfermedades usando metabolómica. El documento US 6.455.321 describe un procedimiento para interpretar datos de espectrometría de masas en tándem para diagnóstico clínico. El documento US 6.258.605 describe un procedimiento analítico para identificar acilcarnitina y aminoácidos de muestras de sangre de poblaciones de neonatos.

El documento WO 2004/038602 A describe un sistema basado en programación informática automatizada, modular e integrado y un procedimiento para el descubrimiento de fármacos, descubrimiento de biomarcadores y exploración de fármacos y otras diversas aplicaciones, incluyendo proteómica y metabolómica. El sistema proporciona el tratamiento automatizado de datos espectrales sin procesar, estandarización de datos, reducción a datos de forma de modelado y construcción de modelos supervisados y no supervisados, visualización, análisis y predicción. El sistema incorpora herramientas de visualización de datos y permite al usuario realizar prospección de datos visuales, análisis estadísticos y extracción de características. El sistema se integra por completo con otros sistemas de laboratorio informatizados que pueden estar presentes en el laboratorio, incluyendo control de instrumentación y sistemas de almacenamiento de datos sin procesar, sistemas de gestión de información de laboratorio y programación informática externa disponible en el comercio para el análisis estadístico y modelado.

El documento US 2004/121305 A1 proporciona procedimientos para generar perfiles y firmas eficaces de molécula pequeña, perfiles y firmas de toxicidad de molécula pequeña y perfiles y firmas de enfermedades de molécula pequeña. Describe procedimientos para determinar en su sujeto la eficacia y/o toxicidad de agentes y fármacos desconocidos y procedimientos para diagnosticar en un sujeto una enfermedad o un trastorno desconocido. Además, describe procedimientos para supervisar el avance o la remisión de una enfermedad o un trastorno en un sujeto sometido a tratamiento y procedimientos para medir la eficacia del tratamiento.

El documento US 2002/155587 A1 se refiere a un procedimiento para ensayar una muestra biológica que opera en un sistema de ensayo. El sistema de ensayo comprende un instrumento configurado para adquirir datos de una muestra biológica y un procesador. En la realización del procedimiento para ensayar, el instrumento adquiere datos de la muestra biológica y el procesador compara los datos adquiridos con criterios de datos predefinidos. Sensible a comparar los datos adquiridos con los criterios de datos, el instrumento puede ajustarse y adquirirse otro conjunto de datos. Un espectrómetro... [Seguir leyendo]

1. Un aparato (10) para analizar fármacos y/o metabolitos en una muestra biológica que comprende:

-una unidad de entrada (16) para introducir el tipo de fármaco y/o metabolito a explorar;

-una unidad de control (12) para determinar un conjunto de parámetros (21) para la preparación de fármacos y/o 5 de metabolitos y para el análisis por espectrometría de masas dependiendo de la entrada del tipo de fármaco y/o metabolito a explorar;

-una unidad de tratamiento (11) para preparar los fármacos y/o los metabolitos a explorar dependiendo del conjunto de parámetros determinado (21) , comprendiendo la unidad de tratamiento (11) :

(a1) un sistema de manipulación de líquidos automatizado, y

(a2) un robot que manipula un dispositivo múltiple y que manipula la introducción de uno o más patrones internos, consumibles o disolventes en los pocillos del dispositivo múltiple, comprendiendo adicionalmente el dispositivo múltiple:

(i) al menos un inserto (2) que comprende un soporte poroso en cuyo interior se integran uno o más patrones internos en estado seco y encontrándose encima de la base de un pocillo (1) y

(ii) un dispositivo de retención (3) para disponer el inserto (2) en el interior del pocillo (1) sin ningún contacto directo entre el inserto (2) y el pocillo (1) ;

en el que el tratamiento se realiza en el sistema de manipulación de líquidos, que incluye la extracción de acuerdo con la polaridad de las mezclas del disolvente, la adición de la muestra, el secado de la muestra sobre dicho soporte poroso, la derivatización, el secado y extracción por centrifugación o al vacío,

-un espectrómetro de masas (14) para realizar análisis por espectrometría de masas sobre los fármacos y/o metabolitos preparados dependiendo del conjunto de parámetros (21) ;

-una unidad de procesamiento (15) para procesar los datos recibidos del análisis por espectrometría de masas;

-una base de datos (13) para almacenar los resultados procesados del análisis por espectroscopía de masas y conjuntos de parámetros (21) para la preparación de fármacos y/o metabolitos y para los análisis por 25 espectrometría de masas;

-una unidad de evaluación (20) para comparar los resultados procesados del análisis por espectrometría de masas con resultados de referencia almacenados en la base de datos (13) .

2. El aparato como se reivindica en la reivindicación 1, en el que la unidad de procesamiento (15) es para al menos una de las etapas de filtración de datos, cálculo de concentración, normalización, verificación y anotación de 30 resultados de espectrometría de masas.