Mecanismos de cuantificación de la compatibilidad en la medicina tradicional china con las redes neuronales de...

Área de la Ciencia:

• Biología computacional
• Farmacología
• Inteligencia artificial en la medicina

Sus antecedentes:

• La medicina tradicional china (MTC) incluye interacciones complejas en fórmulas a base de hierbas.
• Los métodos existentes luchan por cuantificar completamente los mecanismos de múltiples componentes, múltiples objetivos y múltiples vías.
• Existe una necesidad de marcos interpretables para analizar la compatibilidad de la MTC.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar y validar un marco interpretable de Inteligencia Artificial de Gráfico (GraphAI) para cuantificar los mecanismos de fórmula a base de hierbas de la MTC.
• Construir un gráfico de conocimiento multidimensional de la MTC (MKG-MTC) que integre diversos módulos de datos.
• Para identificar posibles pares de hierbas terapéuticas y compuestos bioactivos para enfermedades como el COVID-19.

Principales métodos:

• Construcción de un gráfico multidimensional de conocimiento de la MTC (MKG-MTC) con siete módulos.
• Aplicación de una estrategia de difusión de vecinos para mejorar las asociaciones de objetivos compuestos.
• Utilizando redes neuronales de gráficos (GNNs) con mecanismos de atención y nodos virtuales para el modelado interpretable de fórmulas herbales chinas (CHF).

Principales resultados:

• El marco GraphAI cuantificó con éxito las funciones de compatibilidad clásica de la MTC y los tipos etiológicos descubiertos.
• Una estrategia de difusión de vecinos aumentó la cobertura de objetivos compuestos del 12,0% al 98,7%.
• Radix Astragali-Rhizoma Phragmitis fue identificado como un par de hierbas de alta atención para el manejo de COVID-19, con potencial para el COVID-19 prolongado.

Conclusiones:

• El marco desarrollado de GraphAI proporciona una plataforma escalable e interpretable para la investigación de la MTC.
• Los compuestos activos de Radix Astragali-Rhizoma Phragmitis muestran potencial para efectos neuroinmunes y de desintoxicación.
• Este enfoque facilita el descubrimiento de componentes herbales bioactivos y sus aplicaciones terapéuticas.