Композиции и способы для лечения остеоартрита

Композиции и способы для лечения остеоартрита

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Данное изобретение относится к композициям и способам для лечения патологических состояний суставов в животном, где это патологическое состояние сустава вовлекает мышечно-скелетные суставы животного. В частности, это изобретение относится к лечению патологических состояний мышечно-скелетных суставов, включающих остеоартрит, ревматоидный артрит и локальное воспаление суставов, и облегчению симптомов, ассоциированных с такими патологическими состояниями мышечно-скелетных суставов. Эта заявка включает также модулирование генов, дифференциально экспрессируемых в животных, например, генов, дифференциально экспрессируемых в артритных животных, в сравнении с неартритными животными, введением композиции согласно данному изобретению. Данное изобретение относится также к идентификации новых биомаркеров в домашних животных, в том числе собаках и кошках, диагностическим способам, композициям и наборам, относящимся к ним.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В научном сообществе обычно признается, что гены играют роль в развитии животных и что регуляция экспрессии генов играет ключевую роль в развитии некоторых заболеваний или состояний, которые влияют на здоровье и самочувствие животного. Подобным образом, дифференциальная экспрессия генов является одним фактором в развитии таких заболеваний и состояний, и оценивание типов экспрессии генов стало широко признанным в качестве решающего для понимания развития и контроля таких заболеваний и состояний на молекулярном уровне. Для продвижения вперед понимания генов и их связи с заболеванием был разработан ряд способов для исследования дифференциальной экспрессии генов, например, микроматрицы ДНК, секвенирование экспрессируемых маркерных последовательностей (EST), серийный анализ генной экспрессии (SAGE), субтрактивная (вычитательная) гибридизация, субтрактивное клонирование и дифференциальный дисплей (DD) для мРНК, РНК-случайно праймированная ПЦР (RAP-PCR), Репрезентативный Анализ Различия (RDA), двухмерный гель-электрофорез, масс-спектрометрия и связывание антител с белками на основе микроматриц белков.

Фактически все суставы в теле млекопитающего имеют хрящ. Хрящ является поддерживающей структурой тела и состоит из толстых пучков фибриллярного белка (коллагена), которые сотканы для образования поверхности сустава. Протеогликаны заполняют внеклеточные пространства, не занятые коллагеном. Такие протеогликаны состоят из комбинации белка и сахара. Каждая субъединица протеогликана содержит белковый кор (белковую сердцевину), состоящий из длинных цепей модифицированных сахаров, известных как гликозаминогликаны (GAG). Глюкозамин является единственным наиболее важным компонентом и предшественником GAG. Синтез коллагена телом зависит от синтеза GAG. Хондроциты в хряще используют глюкозамин для продуцирования N-ацетилглюкозамина (NAG) и глюкуроновой кислоты, которые используются организмом для образования гиалурона. Гиалурон придает скользящее свойство суставу в теле животного.

Хрящ является важным в теле животных для обеспечения гибкости, сжимаемости под давлением, смягчения, прочности на разрыв, диапазона движения и гладкости движения в суставах. Примеры суставов, имеющих хрящ, включают пальцы рук и пальцы ног, шею, колено, бедро, плечо и т.п. Животные могут страдать от ряда состояний, в которых хрящ деградируется, вызывая посредством этого уменьшение гибкости, сжимаемости и часто приводя к генерализованному воспалению сустава и/или ткани, окружающей этот сустав, и в некоторых случаях развитию таких состояний, как остеоартрит и ревматоидный артрит. Затем такие животные имеют существенную потерю функции сустава и испытывают боль.

Артрит является мышечно-скелетным нарушением. Остеоартрит является наиболее обычным типом артрита у животных и людей. Остеоартрит является дегенеративным заболеванием суставов, обычно встречающимся в людях и домашних животных, и это заболевание характеризуется дегенеративными изменениями в суставном хряще, с потерей протеогликана и коллагена и пролиферации новообразования кости в суставных краях. Эти изменения сопровождаются вариабельной воспалительной реакцией в синовиальной мембране. Главным дефектом в гиалиновом хряще в поверхности сустава является изменение в соотношении содержания гликозаминогликанов и коллагенового волокна матрикса. Кости, лежащие непосредственно под хрящом в суставах, называют субхондральными костями. Эти субхондральные кости питают покрывающий их хрящ, который сам лишен кровеносных сосудов, нервов или лимфатической ткани.

С возрастом происходит естественная эрозия хряща, но она может происходить также из избыточных нагрузок, налагаемых на суставы, ожирения, наследственности, травмы, уменьшенного кровообращения, неправильного совмещения костей, и повторяющийся стресс может обострять состояние сустава. Постулируется, что повреждение свободными радикалами может способствовать развитию остеоартрита.

Клетки гиалинового хряща, известные как хондроциты, продуцируют и поддерживают внеклеточный матрикс. Поддержание гомеостаза хрящевого матрикса зависит от катаболизма белков матрикса, таких как коллаген типа II и аггрекан. Эти белки расщепляются и заменяются новыми белками, синтезируемыми хондроцитами. Катаболизм частично проводится протеолитическими ферментами, такими как белки матриксная металлопротеиназа (MMP) и аггреканаза. В нормальном животном достигается баланс между синтезом и деградацией, поддерживающий посредством этого здоровый хрящ. При смещении этого баланса к деградации происходит патогенез, и он может приводить к воспалению сустава и остеоартриту.

Гомеостатическое состояние в хряще зависит от регуляции посредством межклеточной передачи сигнала между хондроцитами. Таким образом, хондроциты продуцируют молекулы передачи сигнала и отвечают на молекулы передачи сигнала. Такие передающие сигнал молекулы могут содержать цитокины и факторы роста, которые могут непосредственно влиять на клеточный метаболизм. Межклеточная передача сигнала является комплексной и не охарактеризована полностью. Молекулы факторов роста, такие как TGF-бета, участвуют в продуцировании и, как считается, стимулируют продуцирование коллагена типа II и ингибируют расщепление коллагена. Цитокины, такие как TNF-альфа и IL-1-бета, также играют роль. Считается, что эти цитокины стимулируют продуцирование протеаз, которые могут деградировать хрящ. Считается, что многочисленные другие комплексные взаимодействия происходят как результат межклеточной передачи сигналом.

Вследствие комплексности процесса межклеточной передачи сигналов, в высокой степени желательно понять на генетическом уровне взаимодействия, которые имеют место. Детектирование генов с нарушенной регуляцией в пре-артритном или артритном состоянии способствует пониманию биологии патологических мышечно-скелетных нарушений суставов, в частности, на основе всего генома. Более подробное понимание участвующих биологических путей через анализ экспрессии генов будет способствовать развитию полезных фармацевтических, нутрицевтических и питательных (диетических) вмешательств в эти патологические пути. Эти подходы могут сделать возможными предупреждение, раннее детектирование и лечение лежащих в основе патологических состояний мышечно-скелетных суставов, а также мониторинг прогноза таких патологических нарушений мышечно-скелетных суставов, особенно в остеоартрите. Гены с нарушенной регуляцией, участвующие в патологии таких нарушений, могут служить в качестве важных биомаркеров для оптимизации выбора подходящих фармацевтических, нутрицевтических и питательных (диетических) вмешательств.

Все еще необходимой является идентификация лекарственного средства, которое обращает ход остеоартрита. Существующие доступные терапевтические агенты используются для уменьшения воспаления и/или облегчения боли. Существующая терапия использует класс лекарственных средств, известных как нестероидные противовоспалительные лекарственные средства (NSAID), для лечения нарушений мышечно-скелетных суставов, таких как остеоартрит, но эти терапии имеют различные недостатки, в том числе, в частности, желудочно-кишечные нарушения, и они могут также ингибировать образование хряща.

У больших собак может развиваться артрит по мере старения. Породы больших собак являются более чувствительными к артриту вследствие их увеличенной массы и/или генетической предрасположенности. Большие собаки не являются единственными животными, имеющими риск артрита и других состояний хряща. Артрит и другие дегенеративные заболевания суставов обычно наблюдаются в собаках, и было показано, что такие состояния преобладают у кошек. Животные при риске развития поражающих хрящ патологических мышечно-скелетных нарушений суставов включают, но не ограничиваются ими, млекопитающих, таких как виды собак, кошек, лошадей, коз, овец, свиней, коров, человек и виды приматов, не являющиеся человеком, и птицы, в том числе индейки и куры.

Диета играет важную роль в этиологии и прогрессировании заболевания, так как она фундаментальным образом участвует в метаболизме. Регулируемые заболеванием гены на некотором уровне регулируются пищевыми факторами. Таким образом, компоненты рациона, присутствующие в продуктах в качестве нутриентов, могут регулировать экспрессию генов на транскрипционном и трансляционном уровне, а также в некоторых посттрансляционных модификациях. Подобным образом, они могут участвовать в деградации и ферментативных активностях. Уровни нутриентов могут влиять на равновесие метаболических путей. Метаболические пути часто являются комплексными и могут включать многие избыточности и взаимосвязи среди различных метаболических путей. Изменение концентрации единственного фермента, фактора роста, цитокина или метаболита может действовать на ряд метаболических путей, участвующих в связанной с заболеванием физиологии. Хорошо известно, что гормоны и другие молекулы передачи сигнала регулируются рационом, а также, как известно, участвуют в развитии и прогрессировании заболевания.

Один и тот же фенотип заболевания может происходить из нарушений в различных метаболических путях, и организация генетического материала каждого животного является различной, вызывая тем самым вариацию в реакциях на одни и те же факторы, в том числе пищевые факторы и факторы окружающей среды. Взаимодействие генетических, пищевых факторов и факторов окружающей среды является важным в понимании этиологии, предупреждения, лечения и прогрессирования заболеваний в животных. Нахождение реакций экспрессии генов на нутриенты, ассоциированных с различными заболеваниями и нарушениями, делает возможным приготовление рационов для животных, чувствительных к заболеванию, например, патологическим мышечно-скелетным нарушениям суставов, и, кроме того, делает возможными диагностику, лечение и мониторинг прогноза лежащего в основе заболевания.

Пищевые компоненты влияют на экспрессию генов, в том числе продуцирование мРНК (транскрипцию), процессинг мРНК, продуцирование белка (трансляцию) и посттрансляционные модификации, влияя тем самым на общий метаболический статус животного. В результате, применение биомаркеров для раннего обнаружения и мониторинга прогрессирования заболевания и/или рационов на основе генотипа может позволить предупреждение или лечение заболеваний, а также развитие новых терапий для животных, в частности, домашних животных. Рацион является доказуемо наиболее важным фактором окружающей среды, действующим на фенотип животного, в том числе на чувствительность к заболеванию.

Экспрессия генов может регулироваться через нестабильные процессы, которые контролируются регуляторами и репрессорами функции генов. Состояние питания может вызывать значительные изменения в скоростях транскрипции генов. Макронутриенты, такие как глюкоза, жирные кислоты и аминокислоты, и микронутриенты, такие как железо, цинк и витамины, могут регулировать экспрессию генов. Различные биоактивные компоненты пищи, такие как каротиноиды, флавоноиды, монотерпены и феноловые кислоты, могут действовать в качестве факторов транскрипции, влияющих на экспрессию генов. Эти вещества имеют тенденцию влиять непосредственно на экспрессию генов. В других ситуациях такие вещества, как диетическая клетчатка, которая ферментируется в кишечнике бактериями, могут приводить к продуцированию нутриентов, таких как жирные кислоты с короткими цепями. Такие вещества могут действовать в качестве непрямых активаторов или репрессоров экспрессии генов.

Идентификация нутриентсвязанных изменений после транскрипции и трансляции может быть детектирована в экспериментах типа, описанного в этом описании. Ввиду экстенсивного ряда генов, анализируемых в примерах этого описания, изменения в экспрессии генов и количественное определение легко детектируются способами, описанными в этом описании. Так, диетические и метаболические сигнатуры (отличительные признаки) экспрессии генов могут быть легко получены с использованием способов, описанных в примерах этого описания изобретения. Биомаркеры согласно данному изобретению являются белками и/или нуклеиновыми кислотами, которые дифференциально (по-разному) экспрессируются в животных. Экспрессия биомаркера может оцениваться на уровне белка или на уровне нуклеиновых кислот с использованием различных способов, известных квалифицированному в данной области специалисту.

До настоящего времени проводилось только очень ограниченное исследование в скрининге геномов семейств собачьих и кошачьих в отношении профилей экспрессии генов в ответ на пищевые компоненты в рационе этих домашних животных. Исследование проводили в области рака с использованием микроматрицы генов семейства собачьих для CG-анализа опухолей. Thomas R. et al. A canine cancer gene microarray for CGH analysis tumors, Cyrogenet. Genome Res., 2003; 102:254-260. Further works has been done in the area of dilated cardiomyopathy. Oyayma, M.A. et al., Genomic expression patterns of cardiac tissue from dogs with dilated cardiomyopathy, Am. J. Vet. Res. 2005; 66:1140-1155. До настоящего времени исследование генома семейства собачьих относительно остеоартрита было очень ограниченным. В одном исследовании было обнаружено, что ген MIG-6 был повышенным в собаках в группе высокого риска остеоартрита, и была высказана гипотеза, что этот ген может участвовать в деградации хряща и в продуцировании хряща в собаках. Mateescu, R.G. et al., Increased MIG-6 mRNA transcipts in osteoarthritic cartilage. Biochem. Biophy. Res. Commun. 2005; 332:482-486.

Исследования на здоровых популяциях животных против популяций, имеющих заболевание, такое как патологические мышечно-скелетные нарушения суставов, описанные в этом описании изобретения, не проводились экстенсивно. Небольшое количество данных доступно в отношении генома семейства собачьих и гораздо меньше данных в отношении генома семейства кошачьих. Данные по экспрессии генов, содержащиеся в этом описании изобретения, идентифицируют гены, ассоциированные с деградацией хряща в собаках и кошках. Такие данные по экспрессии генов позволяют идентифицировать пищевые композиции, способные модулировать экспрессию таких генов благоприятным образом. Это относится также к генам, обычно ассоциируемым с воспалением. Аналогичные данные для кошачьих представлены дополнительно в этом описании, фигурах и примерах данного описания.

Данные по экспрессии генов, содержащиеся в данном описании и в данных примерах, делают возможными различные желаемые изобретения на основе профилей экспрессии генов, описанных здесь. Эти данные делают возможными идентификацию и количественное определение продуктов экспрессии генов в качестве биомаркеров питания, а также предотвращение заболевания, идентификацию и лечение лежащего в основе патологического состояния мышечно-скелетного сустава. Данные по экспрессии генов, полученные как результат применения на практике способов согласно данному изобретению, также позволяют выполнять мониторинг прогрессирования таких патологических нарушений мышечно-скелетных суставов. Эти изобретения дополнительно включают генетическое тестирование для идентификации чувствительных субпопуляций животных, которые имеют вероятность поражения такими патологическими нарушениями мышечно-скелетных суставов, для идентификации оптимальных диет (рационов) для предупреждения или лечения таких нарушений, для идентификации фармацевтических, нутрицевтических и пищевых (диетических) вмешательств на основе открытий, представленных в данном описании, для лечения лежащих в основе заболеваний и воспаления. Эти изобретения включают также биомаркеры для раннего обнаружения заболевания, нацеленные лекарственные средства, диагностические реагенты и наборы для анализа образцов ткани и крови из животных, чувствительные к таким патологическим нарушениям мышечно-скелетных суставов или имеющих такие патологические нарушения мышечно-скелетных суставов.

В создании кормовых продуктов для животных, например, домашних животных, таких как кошки и собаки, важной задачей является оптимальное здоровье или самочувствие, достигаемые при помощи хорошего питания. Однако даже наиболее питательный корм для животного имеет низкую ценность, если животное отвергает или отказывается есть этот корм, или если прием животным этого корма является ограниченным вследствие того, что животное находит более вкусным другой корм. Таким образом, изобретения, представленные в этом описании, дополнительно содержат пищевые композиции, способные улучшать здоровье и самочувствие животных, чувствительных к таким патологическим мышечно-скелетным нарушениям суставов или имеющих такие патологические мышечно-скелетные нарушения суставов. Таким образом, это изобретение включает годные в пищу пищевые композиции для домашних животных, которые имеют терапевтическую и профилактическую эффективность и обладают улучшенным вкусом относительно продаваемых в настоящее время на рынке кормовых продуктов для домашних животных.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Это изобретение относится к композициям, содержащим по меньшей мере одну омега-3 жирную кислоту, по меньшей мере один гликозаминогликан, по меньшей мере один аминосахар, по меньшей мере один антиоксидант, и карнитин или ацетилкарнитин. Это изобретение включает, но не ограничиваются ими, пищевые композиции, диетические добавки, нутрицевтики и лакомства для введения животным, в частности, домашним животным.

Это изобретение относится также к способам лечения животных, имеющих патологическое мышечно-скелетное состояние сустава, предусматривающим введение этому субъекту по меньшей мере одной из композиций согласно данному изобретению.

Это изобретение дополнительно относится к способам задержки возникновения в животном или уменьшения боли у животного, имеющего патологическое мышечно-скелетное состояние сустава, предусматривающим введение этому субъекту по меньшей мере одной из композиций по данному изобретению.

В одном варианте осуществления это изобретение включает композицию корма для домашних животных, представляющих собой собак, содержащую по меньшей мере одну омега-3 жирную кислоту, по меньшей мере один гликозаминогликан, по меньшей мере один аминосахар, по меньшей мере один антиоксидант, и карнитин или ацетилкарнитин.

В другом варианте осуществления это изобретение включает композицию корма для домашних животных, представляющих собой кошек, содержащую по меньшей мере одну омега-3 жирную кислоту, по меньшей мере один гликозаминогликан, по меньшей мере один аминосахар, по меньшей мере один антиоксидант, и карнитин или ацетилкарнитин.

Другой вариант осуществления включает способ лечения или предупреждения патологического мышечно-скелетного состояния сустава в животном, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Еще один вариант осуществления включает способ лечения или предупреждения патологического мышечно-скелетного состояния сустава, выбранного из группы, состоящей из остеоартрита, ревматоидного артрита и локального воспаления сустава, в животном, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Еще один вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения патологического мышечно-скелетного состояния сустава, выбранного из группы, состоящей из остеоартрита, ревматоидного артрита и локального воспаления сустава, в домашнем животном, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения патологического мышечно-скелетного состояния сустава, выбранного из группы, состоящей из остеоартрита, ревматоидного артрита и локального воспаления сустава, в представителе семейства собачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения патологического мышечно-скелетного состояния сустава, выбранного из группы, состоящей из остеоартрита, ревматоидного артрита и локального воспаления сустава, в представителе семейства кошачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения остеоартрита в представителе семейства собачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения остеоартрита в представителе семейства кошачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения ревматоидного артрита в представителе семейства собачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления данного изобретения включает способ лечения или предупреждения ревматоидного артрита в представителе семейства кошачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления изобретения включает способ лечения или предупреждения воспаления сустава в представителе семейства собачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления изобретения включает способ лечения или предупреждения воспаления сустава в представителе семейства кошачьих, нуждающемся в этом, композицией согласно данному изобретению.

Другой вариант осуществления изобретения включает один или несколько генов или сегментов генов, которые дифференциально экспрессируются в животных, имеющих патологическое нарушение мышечно-скелетного сустава, которое может включать остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, в сравнении с животными, не имеющими такого патологического мышечно-скелетного нарушения сустава.

Другой вариант осуществления изобретения включает комбинации двух или более полинуклеотидов или полипептидов, которые дифференциально экспрессируются в животных, имеющих патологическое мышечно-скелетное нарушение сустава, которое может включать остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, в сравнении с животными, не имеющими такого патологического нарушения мышечно-скелетного сустава.

Другой вариант осуществления изобретения включает композиции двух или более полинуклеотидных или полипептидных зондов, подходящих для детектирования экспрессии генов, дифференциально экспрессируемых в животных, имеющих патологическое мышечно-скелетное нарушение сустава, которое может включать, например, остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, в сравнении с животными, не имеющими такого патологического нарушения мышечно-скелетного сустава.

Другой вариант осуществления изобретения включает способы и композиции для детектирования дифференциальной экспрессии одного или нескольких генов, дифференциально экспрессируемых в животных, имеющих патологическое нарушение мышечно-скелетного сустава, которое может включать, например, остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, в сравнении с животными, не имеющими такого патологического нарушения мышечно-скелетного сустава.

Другой вариант осуществления изобретения включает способы измерения действия тест-вещества на профиль экспрессии одного или нескольких генов, дифференциально экспрессируемых в животных, имеющих патологическое нарушение мышечно-скелетного сустава, которое может включать, например, остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, в сравнении с животными, не имеющими такого патологического нарушения мышечно-скелетного сустава, в качестве способа для скрининга тест-вещества для определения, имеется ли вероятность его использования для модуляции такого нарушения в таком животном.

Другой вариант осуществления изобретения включает способы формулирования прогноза, что животное имеет вероятность развития патологического мышечно-скелетного нарушения сустава, которое может включать, например, остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспаление сустава, или в развитии диагноза, что животное имеет такое мышечно-скелетное нарушение сустава.

Дополнительным аспектом данного изобретения является то, что оно относится к идентификации новых биомаркеров патологических нарушений мышечно-скелетных суставов, в частности, остеоартрита, в животных, в частности, домашних животных, а также к способам детектирования патологических нарушений мышечно-скелетных суставов в таких животных на основе характерного распределения экспрессии генов таких маркеров in vivo. Конкретно, способы по данному изобретению предусматривают детектирование дифференциальной экспрессии, в сравнении с уровнем контрольной экспрессии, по меньшей мере одного биомаркера, в образце, полученном из организма, предпочтительно образце крови, где это детектирование дифференциальной экспрессии такого биомаркера специфически идентифицирует животных, которые имеют патологическое мышечно-скелетное нарушение сустава, в частности, остеоартрит. Таким образом, такие способы основаны на детектировании по меньшей мере одного биомаркера, который дифференциально экспрессируется при патологическом нарушении мышечно-скелетного сустава в сравнении с клетками из нормальных или контрольных животных.

Одним вариантом осуществления изобретения является также модуляция различных биомаркеров представителей семейства собачьих, связанных с патологическим состоянием мышечно-скелетного сустава, в частности, остеоартритом, ревматоидным артритом или состоянием локального воспаления сустава, введением композиции согласно данному изобретению животному, нуждающемуся в этом, в количестве, эффективном для модуляции этого биомаркера. Примеры биомаркеров, связанных с патологическим нарушением мышечно-скелетного сустава, которые могут быть модулированы, включают, но не ограничиваются ими, Аннексин A1, Катепсин D, Катепсин F, Катепсин S, RELA, HMGB1, IL-1β, TNFα, TNFβ, TLR-2, TLR-4, p38 MAPK, TIMP-1, TIMP-2, MMP-1, MMP-2, MMP-13, IL-15 и IL-17-рецептор, COL2A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1, MMP-13, TIMP-2, MMP-2, C2C, C1,2C, FLAP, PLA2, MAPK1, MAPK2 и Аггрекан.

Биомаркеры согласно данному изобретению являются белками и/или нуклеиновыми кислотами, которые дифференциально экспрессируются в животном, имеющем патологическое мышечно-скелетное нарушение сустава или имеющем вероятность развития патологического нарушения мышечно-скелетного сустава, в частности, остеоартрита, ревматоидного артрита или локального воспаления сустава.

Здесь дополнительно обсуждается, что способы по данному изобретению могут быть использованы в комбинации с традиционными диагностическими способами, которые способны детектировать физические и морфологические характеристики дегенеративного заболевания мышечно-скелетных суставов. Так, например, характеристика дифференциальной экспрессии в генах биомаркеров остеоартрита в клетках, полученных из образца крови животного, может быть объединена с общепринятыми диагностическими (например, радиологическими) способами для подтверждения диагноза остеоартрита.

В следующем аспекте это изобретение относится к композициям, содержащим один или несколько зондов нуклеиновых кислот, которые специфически гибридизуются с нуклеиновой кислотой, или ее фрагментом, кодирующей биомаркер по данному изобретению.

В дополнительном аспекте это изобретение относится к композициям, содержащим антитела, которые специфически связываются с полипептидом, кодируемым геном, экспрессирующим биомаркер по данному изобретению.

Это изобретение относится также к наборам для диагностики патологического состояния мышечно-скелетного сустава в животном, содержащим компонент, который может быть использован для детектирования экспрессии биомаркеров по данному изобретению, в том числе, но не только, композиции и микроматрицы, описанные здесь.

В другом аспекте обсуждается также, что это изобретение относится к способам идентификации биоактивных диетических (алиментарных) компонентов или других природных соединений (называемых далее "диетическими (алиментарными) компонентами" или "компонентами")), которые могут быть тестированы на их способность лечить или уменьшать интенсивность патологического состояния мышечно-скелетного сустава в животном, предусматривающим: (а) контактирование клетки, способной экспрессировать РНК или белковый продукт одного или нескольких биомаркеров, описанных в таблице 2 и/или таблице 3 (см. в конце описания), с тест-соединением; (b) определение количества указанных РНК и/или продукта, продуцируемых в клетках, контактированных с этим тест-компонентом, и (с) сравнение количества указанных РНК и/или белкового продукта в клетках, контактированных с этим тест-компонентом, с количеством этих РНК или белкового продукта, присутствующим в соответствующей контрольной клетке, которая не была контактирована с этим тест-компонентом; причем, если это количество РНК или белкового продукта является измененным относительно количества в контроле, этот компонент идентифицируется как компонент, подлежащий тестированию на его способность лечить или ослаблять патологическое нарушение мышечно-скелетного сустава, в частности, остеоартрит, ревматоидный артрит или локальное воспалительное состояние сустава.

Следующим аспектом данного изобретения является способ диагностики и/или прогноза остеоартрита в животном, причем этот способ предусматривает стадии: получения по меньшей мере одного образца (пробы) ткани или образца биологической жидкости из этого животного; определения количества одного или нескольких маркеров, выбранных из таблицы 2 и/или таблицы 3, в указанных по меньшей мере одной пробе или одном образце, полученных из этого животного, где указанным биомаркером является полипептид, белок, РНК, ДНК, полинуклеотид или их метаболит. Еще одним вариантом осуществления является такой способ, в котором такие один или несколько биомаркеров выбраны из группы, состоящей из Аннексина A1, Катепсина D, Катепсина F, Катепсина S, RELA, HMGB1, IL-1β, TNFα, TNFβ, TLR-2, TLR-4, p38 MAPK, TIMP-1, TIMP-2, MMP-1, MMP-2, MMP-13, IL-15 и IL-17-рецептора.

Еще одним вариантом осуществления данного изобретения является набор для диагностики и/или прогноза остеоартрита в животном, в частности, для проведения способа диагностики и/или прогноза остеоартрита в животном, предусматривающего стадии: получения по меньшей мере одного образца (пробы) ткани или образца биологической жидкости из этого животного; определения количества одного или нескольких маркеров, выбранных из таблицы 2 и/или таблицы 3, в указанных по меньшей мере одной пробе или одном образце, полученных из этого животного, где указанным биомаркером является полипептид, белок, РНК, ДНК, полинуклеотид или их метаболит, и, необязательно, содержащий дополнительно детектируемый агент, связанный с указанным биомаркером.

Еще одним вариантом осуществления данного изобретения является реагент для диагностики и/или прогноза остеоартрита в животном, в частности, для проведения способа диагностики и/или прогноза остеоартрита в животном, предусматривающего стадии: получения по меньшей мере одного образца (пробы) ткани или образца биологической жидкости из этого животного; определения количества одного или нескольких маркеров, выбранных из таблицы 2 и/или таблицы 3, в указанных по меньшей мере одной пробе или одном образце, полученных из этого животного, где указанным биомаркером является полипептид, белок, РНК, ДНК, полинуклеотид или их метаболит, и, необязательно, содержащий дополнительно детектируемый агент, связанный с указанным биомаркером.

Другим вариантом осуществления данного изобретения является применение одного или нескольких полипептидов, белков, РНК, ДНК, полинуклеотида или их метаболитов, показанных в таблице 2 и/или таблице 3, в качестве биомаркера для диагностики и/или прогноза патологического мышечно-скелетного нарушения сустава, в частности, для образования набора для диагностики и/или прогноза патологического мышечно-скелетного нарушения суставов. Одним следующим вариантом осуществления является набор, в котором один или несколько биомаркеров выбраны из группы, состоящей из Аннексина A1, Катепсина D, Катепсина F, Катепсина S, RELA, HMGB1, IL-1β, TNFα, TNFβ, TLR-2, TLR-4, p38 MAPK, TIMP-1, TIMP-2, MMP-1, MMP-2, MMP-13, IL-15 и IL-17-рецептора. Еще одним вариантом осуществления является такой набор, в котором реагенты и оборудование включают материалы для анализа микроматриц (микроэрреев) ДНК, в том числе микроматрицы олигонуклеотидов, микроматрицы кДНК и чипа сфокусированных генов, или их комбинации.

Другим вариантом данного изобретения является способ детектирования остеоартрита в животном, предусматривающий получение образца из этого животного, содержащей пробу ткани или образец биологической жидкости; детектирование уровней биомаркера, показанного в таблице 2 и/или таблице 3, который является полипептидом, белком, РНК, ДНК, полинуклеотидом или их метаболитом, в этой пробе или в этом образце; и сравнение уровней указанного биомаркера в этой пробе или в этом образце с уровнями указанного биомаркера в контрольной пробе; где экспрессия биомаркера имеет по меньшей мере 1-кратное или большее различие экспрессии генов в сравнении с экспрессией в клетке контрольного животного.

Еще одним вариантом данного изобретения является способ детектирования остеоартрита в животном, предусматривающий контактирование пробы или образца вышеуказанного способа с первым праймером, который содержит полинуклеотидную последовательность, которая гибридизуется селективно с указанным биомаркером, и вторым праймером, содержащим полинуклеотидную последовательность, которая гибридизуется с указанным биомаркерным полинуклеотидом, выполнение реакции амплификации и определение количества продукта амплификации этого биомаркерного полинуклеотида в этой пробе или в этом образце.

Другим вариантом осуществления данного изобретения является способ оценивания эффективности хода лечения или алиментарного лечения у животного, страдающего от остеоартрита, предусматривающий (a) измерение первого уровня биомаркерного полипептида, белка, РНК, ДНК, полинуклеотида или их метаболита, показанных в таблице 2 и/или таблице 3, в пробе ткани или образце биологической жидкости из указанного животного в первой временной точке во время курса лечения, (b) измерение второго уровня указанного биомаркера в указанной пробе или указанном образце из указанного животного во второй временной точке во время курса лечения, и (c) сравнение измерений этого биомаркера в указанной первой точке и указанной второй точке; причем экспрессия этого биомаркера имеет по меньшей мере 1-кратное или большее различие экспрессии генов в сравнении с экспрессией в клетке контрольного животного.

Другим вариантом осуществления данного изобретения является способ оценивания прогрессирования хода лечения или алиментарного лечения для животного, страдающего от остеоартрита, предусматривающий (a) измерение первого уровня биома