基于皮膚菌群的分析的定制皮膚護理品和個人護理品的制作方法
【專利說明】基于皮膚菌群的分析的定制皮膚護理品和個人護理品
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請根據35 U.S.C.§119(e)要求2014年3月3目提交的美國系列第61/947,316號和2013年6月18日提交的美國系列第61/836,589號的優先權的利益，所述美國系列的每一篇的完整內容通過引用并入本文。
[0003]發明背景發明領域
[0004]本發明總體上基于皮膚護理品，更具體地基于分析皮膚和皮下組織菌群及其相關代謝物組以開發或鑒定個性化皮膚護理品的方法。
[0005]背景信息
[0006]約100萬億個微生物生活在人體中和人體上，大大超過人體的約10萬億個人細胞。這些通常無害的病毒、細菌和真菌被稱為共生或互利生物體。共生和互利生物體以許多方式幫助保持我們的身體健康:它們幫助我們消化食物并獲得營養物諸如維生素B和K，激勵免疫系統發展和通過與它們競爭來防止例如致病細菌病原體的定殖。總之所有生活在身體中和身體上的微生物-共生的、互利的和致病的-被稱為微生物組，并且它們的平衡和相關的代謝物組與個人的健康狀況密切相關，反之亦然。
[0007]下一代測序(Next generat1n sequencing，NGS)已經建立了快速和準確地識別和表征棲息在皮膚和皮下組織中的微生物組的機會，這隨后產生了建立定制或個性化皮膚護理品和個人護理品的機會，所述護理品維持健康微生物組或通過混合被專門產生來建立健康特征譜(healthy profile)的共生和/或互利生物體的混合物來使特征譜(profile)轉向健康的平衡或特征譜。所述菌群也以協同方式與宿主免疫系統相互作用，從而進一步擴大其健康益處。還可通過基于質譜的系統或使用基于基因組的代謝物組建模以及流量平衡分析來表征個體的相關代謝物組，并將其用于產生健康代謝物組的特征譜。也可補充任何有益的代謝物的不足。
[0008]目前，治療皮膚病的唯一方法是通過極大地影響微生物組(包括共生和互利細菌)的抗生素，或通過減弱身體的免疫反應和減輕表皮細胞對病原體的反應，但可能無法解決皮膚病(如果其因共生或互惠微生物的不平衡或不存在、機會感染菌或致病菌的過多或者必需或有益代謝產物的缺乏而引起的話)的根本原因的抗炎劑。
[0009]發明概述
[0010]本發明總體上涉及用于人和動物用途的定制皮膚護理品和個人護理品的開發，更具體地，但不限于，基于棲息在皮膚和皮下組織中的菌群的初步評估的個人護理品的開發。本公開涉及用于分析皮膚和皮下組織菌群例如微生物組及其相關代謝物組，將所得的皮膚和皮下組織菌群和代謝物組的特征譜與健康特征譜(表示為落在從一組健康皮膚類型測定的范圍內的菌群的數量和多樣性)相比較，然后定制皮膚護理品和個人護理品，所述護理品將增加駐留在測試受試者的皮膚和皮下組織中的菌群及其相關代謝物組，或將健康菌群特征譜復制在測試受試者的菌群特征譜上。
[0011]因此，在一個方面中，本發明提供表征受試者的皮膚或皮下組織的微生物組的方法。所述方法包括:a)從受試者的皮膚或皮下組織獲得包含多種微生物的樣品；和b)分析和分類(a)的多種微生物以表征受試者的微生物組，從而表征受試者的微生物組。在一些實施方案中，所述方法還包括將受試者的微生物組與參照微生物組比較或生成受試者的微生物組特征譜，或鑒定受試者所患的，或處于發生其的風險中的疾病或病癥，或為受試者提供個性化治療方案。在各種不同的實施方案中，參照微生物組被分類為具有健康特征譜，并且受試者的微生物組與參照微生物組之間的相似性將所述受試者的微生物組鑒定為具有健康特征譜。或者，參照微生物組被分類為具有疾病或病癥，或處于患有所述疾病或病癥的風險中，并且受試者的微生物組與參照微生物組之間的相似性將所述受試者的微生物組鑒定為患有所述疾病或病癥、或處于患有所述疾病或病癥的風險中。
[0012]在另一個方面，本發明提供表征多個受試者的皮膚或皮下組織的微生物組的方法。所述方法包括:a)從多個受試者的皮膚或皮下組織獲得多個樣品，每一個樣品包含多種微生物;和b)分析和分類(a)的每一個樣品的多種微生物，以鑒定多個樣品的每一個的微生物組，從而表征所述多個受試者的微生物組。在實施方案中，所述方法還包括聚類(b)的結果，以鑒定所述多個樣品中的單獨的組群。在一些實施方案中，每一個單獨的組群顯示特定表型或特征譜。在一些實施方案中，每一個單獨的組群包括具有相似微生物組的樣本，來自具有共同皮膚疾病或病癥的受試者的樣品，或來自具有相似代謝產物特征譜的受試者的樣品O
[0013]在另一個方面，本發明提供了診斷受試者的疾病或病癥的方法。所述方法包括:a)從受試者的皮膚或皮下組織獲得包含多種微生物的樣品；b)分析和分類(a)的多種微生物以鑒定受試者的微生物組;和c)比較所述受試者的微生物組與代表患有疾病或病癥或處于患有所述疾病或病癥的風險中的受試者的微生物組的參照微生物組，其中所述受試者的微生物組與參照微生物組之間的相似性表示所述受試者處于患有所述疾病或病癥的風險中，或患有所述疾病或病癥，從而診斷受試者的疾病或病癥。在實施方案中，所述方法還包括為受試者提供個性化治療方案。在一些實施方案中，所述方法還包括配制定制的治療性制劑和向受試者施用所述制劑。
[0014]在另一個方面，本發明提供了配制用于患有疾病或病癥，或處于患有所述疾病或病癥的風險中的受試者的定制的治療性制劑的方法。所述方法包括:a)從受試者的皮膚或皮下組織獲得包含多種微生物的樣品；b)分析和分類(a)的多種微生物以鑒定受試者的微生物組;c)比較所述受試者的微生物組與代表患有疾病或病癥或處于患有所述疾病或病癥的風險中的受試者的微生物組的參照微生物組，其中所述受試者的微生物組與參照微生物組之間的相似性表示所述受試者處于患有所述疾病或病癥的風險中，或患有所述疾病或病癥;和d)基于(c)配制定制的治療性制劑，從而配制定制的治療性制劑。
[0015]在另一個方面，本發明提供了通過本發明的方法配制的治療性制劑。
[0016]附圖簡述
[0017]圖1是用于分析皮膚和皮下組織菌群特征譜的實驗和分析管道的高水平概括。利用被設計來捕獲各種細菌物種的最大多樣性的通用引物序列擴增從皮膚或皮下組織樣品收集的混合群的微生物基因組的信息區域。獨特地索引擴增的區域，以允許對來自各種來源(Nucleic Acid Harvesting and Prep)(核酸收獲和制備)的樣品進行多重處理。可組合來自不同來源的擴增區域，并在NGS平臺上利用配對末端(PE)模式進行測序，或可選擇地，可基于Sanger測序、質譜法、定量PCR、免疫焚光、原位雜交或基于微生物染色的平臺分析所述擴增區域。鑒定平臺的原始輸出使用將原始讀出分配給來自不同分類群的物種的專有分析管道來進行分析。類似的工作流可被用于映射與任何給定的樣本相關聯的代謝產物。
[0018]圖2顯示收集來自個體的健康組群的多個樣品，以及如圖1中所述通過我們的管道處理樣品，并將其用于建立健康人群的共有特征譜，捕捉構成優勢種菌群或它們的相關代謝物組。將健康特征譜當作比較任何受影響的組群、群體或個體的參照。
[0019]圖3顯示將收集來自具有一個特征皮膚病的個體的組群的多個樣品，以及如先前所述分析它們的皮膚菌群和其相關代謝產物的特征譜。種元數據特征譜被用于鑒定作為皮膚病的原因或與所述皮膚病相關的特征性微生物或代謝產物。與之前鑒定的健康特征譜相比，甚至可在早期檢測新客戶(通過圖中的問號顯示的)的皮膚和皮下組織菌群或代謝物組的組成的任何異常，并且可用定制的或個性化皮膚護理品進行修補或修復所述異常，所述護理品將受影響的特征譜轉向通過混合專門預期建立健康特征譜的共生生物體或代謝產物的混合物產生的健康平衡。
[0020]發明詳述
[0021]現已眾所周知，約100萬億個微生物生活在人體中和人體上，大大超過了約10萬億個人細胞。這些正常無害的病毒、細菌和真菌被稱為共生(對它們的宿主無害的)或互利(提供益處)的。共生和互利生物體以許多方式幫助維持我們的身體健康:它們幫助我們消化食物并獲得營養物諸如維生素B和K，激勵我們的免疫系統發展和通過與它們競爭來防止例如致病細菌病原體的定殖。總之所有生活在身體中和身體上的微生物-共生的、互利的和致病的-被稱為身體的微生物組，并且它們的平衡和相關代謝物組與個人的健康狀況密切相關，反之亦然。
[0022]目前，治療皮膚病的主要方法是通過極大地改變個體的微生物組的抗生素，或通過減弱身體的免疫反應，從而減輕表皮細胞對病原體的反應，但無法解決皮膚病的根本原因的抗炎劑。本發明的實施方案涉及實驗性和計算機化工作流的組合，其允許表征皮膚微生物菌群及其相關代謝物組，目的在于首先評估個體的皮膚以確定他們的皮膚病是否因共生或互利微生物或其相關代謝物組的不平衡或不存在而引起。
[0023]如本說明書和所附權利要求中所用，單數形式“一種(a)”、“一個(an)”和“所述(the)”包括多個指代物，除非上下文另外清楚地指示。因此，例如，對“所述方法”的稱謂包括本文中所述類型的一種或多種方法和/或步驟，在閱讀該公開等之后，它們將對本領域的技術人員變得顯而易見。
[0024]除非另有定義，否則本文使用的所有技術和科學術語具有與本發明所屬領域普通技術人員通常理解的相同的含義。盡管在實踐或測試本發明中能使用與本文描述的那些方法和材料相似或相等的任何方法和材料，但是現在描述優選的方法和材料。
[0025]本發明總體上涉及用于人和動物用途的定制皮膚護理品和個