EGeRepDR:使用多种生物医学来源进行药物重新利用的增强基因基础的代表性学习
Saranya Muniyappan1, Arockia Xavier Annie Rayan1, Geetha Thekkumpurath Varrieth1
1Computer Science and Engineering, CEG Campus, Anna University, Chennai, Tamil Nadu, India.
这项研究引入了用于药物重定向 (DR) 的新计算框架,该框架集成遗传数据以改善药物疾病预测. 该模型实现了高精度,证明了其在发现现有药物的新治疗用途方面的潜力.
科学领域:
- 计算生物学是一种计算生物学.
- 基因组学就是基因组学.
- 药理学 药理学是指药理学的学科.
背景情况:
- 药物再利用 (DR) 通过确定现有药物的新用途,为传统药物开发提供了具有成本效益的替代方案.
- 药物治疗严重依赖于遗传信息,因为药物可以使与疾病相关的基因表达正常化 (GE).
- 现有的DR方法往往忽视了遗传因素在预测潜在药物候选者的关键作用.
研究的目的:
- 通过整合药物和疾病的遗传方面,开发一个新的多式联运框架,以加强药物重定向 (DR).
- 提高潜在药物疾病关联的预测准确度.
- 利用各种数据来源,包括遗传信息和生物医学文献,以实现更有效的DR.
主要方法:
- 构建了一个异构的生物网络 (HBN),包括药物,疾病和基因节点以及各种边缘类型.
- 使用修改图形自动编码器 (GAE*) 来从网络拓和边缘信息中学习节点表示.
- 使用半监督模式嵌入和表示学习技术,用生物医学文献和本体学数据增强了HBN.
- 利用神经网络模型来预测药物-疾病对的概率.
主要成果:
- 拟议的框架显示出高预测性能,在5倍交叉验证中实现AUC为0.99和AUPR为0.98.
- 通过途径分析验证了排名最高的候选药物,证实了已知的和预测的关联之间的共享基因.
- 结果突出了将遗传和网络信息整合为药物重新用途的有效性.
结论:
- 开发的多式联络框架通过结合遗传数据,显著提高了药物重定向预测的准确性.
- 该方法提供了一种强大的方法,用于识别现有药物的新疗法指示.
- 这项研究强调了基因信息在通过计算方法推动药物发现和开发方面的重要性.
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