宿主-微生物相互作用:動物ウイルス性疾患管理における機械学習および深層学習技術の見通し
Yiting Lu1,2,3, Xiaowen Li1,2,3, A M Abd El-Aty4,5
1Marine Medical Research and Development Centre, Shenzhen Institute, Guangdong Ocean University, Shenzhen 518120, China.
Veterinary sciences
|December 31, 2025
まとめ
機械学習(ML)と深層学習(DL)は、宿主と微生物の相互作用を予測し、創薬を加速することで、動物ウイルス性疾患と戦うための強力なツールを提供します。将来の進歩は、精密な疾患予防のためにウイルス学、免疫学、疫学を統合した適応システムを目指しています。
科学分野:
- 獣医学
- 計算生物学
- 感染症
背景:
- 工業化された家畜生産はウイルス性流行のリスクを高めます。
- 病原体制御にはウイルスと宿主の相互作用の理解が不可欠です。
- 動物ウイルス性疾患は、腸、呼吸器、生殖器系に影響を与えます。
研究 の 目的:
- 動物ウイルス性疾患研究における機械学習(ML)および深層学習(DL)の応用のレビュー。
- ML/DLが獣医学における予測、監視、発見をどのように改善するかを強調する。
- AIを動物ウイルス学における課題と将来の方向性を特定する。
主な方法:
- 動物ウイルス性疾患におけるML/DL応用の既存研究のレビュー。
- これらの技術が生物学的プロセスをモデル化し、獣医学をどのように支援するかについての分析。
- データ不均衡やモデルの転移可能性などの課題の特定。
主要な成果:
- MLとDLは、宿主と微生物の相互作用の予測を強化します。
- これらの技術は、継続的な動物の健康監視をサポートします。
- 創薬およびワクチン候補の発見が加速されます。
- 複雑な生物学的プロセスの正確なモデリングが、統合されたML/DLフレームワークを通じて達成されます。
結論:
- MLとDLは、獣医学のためのデータ駆動型ツールを提供します。
- 課題には、データの制限やモデルの種間適用性が含まれます。
- 将来の研究には、適応性のある疾患予防のための専門アルゴリズムと統合されたインテリジェントシステムが必要です。
- 強化学習と教師なし学習を組み合わせることで、ワクチン接種を最適化し、新たな病原体を検出できます。
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