相关实验视频
Updated: Sep 14, 2025

In Vivo Modeling of the Morbid Human Genome using Danio rerio
Published on: August 24, 2013
艾维维:一种新的人工智能框架,用于对毒基因组学数据进行增强的In Vitro到In Vivo推断 (IVIVE)
Mansi Chandra1,2, Ting Li1, Weida Tong1
1National Center for Toxicological Research, Food and Drug Administration, Jefferson, Arkansas, 72079, USA.
人工智能辅助IVIVE (AIVIVE) 增强了毒基因组学数据外推,从体外数据中生成体外类似的基因表达特征. 这种新的框架改善了毒性预测,并支持药物安全中的3R原则.
科学领域:
- 毒素基因组学 毒素基因组学
- 计算生物学 计算生物学
- 在体外对体外外推算 (IVIVE)
背景情况:
- 将体外毒基因组学 (TGx) 发现转化为体内反应对于毒性评估和减少动物使用至关重要,但仍然是一个重大挑战.
- 生成对抗网络 (GAN) 可以合成基因表达数据,但往往无法捕获微妙的,毒理学相关的信号.
研究的目的:
- 开发一个新的框架,人工智能辅助IVIVE (AIVIVE),将GAN与生物学相关的基因模块集成在一起,以改善TGx数据的体外到体内抽取.
- 从体外数据提高预测体内基因表达特征的准确性,从而改善毒性评估并支持3Rs原则.
主要方法:
- 开发了AIVIVE,这是一个结合GAN与使用生物相关基因模块微调优化的框架.
- 使用来自开放TG-GATEs数据库的鼠肝体外和体内转录数据训练AIVIVE.
- 评估了AIVIVE使用共弦相似性,RMSE和MAPE,并评估了其在分类死和捕获关键毒理途径方面的表现.
主要成果:
- AIVIVE生成的合成基因表达特征与真正的生物复制品相当,与差异表达基因 (DEGs) 有很高的重叠.
- 该模型成功地在体内总结了P450细胞染色体 (CYP) 表达模式,克服了体内代表性不足的局限性.
- AIVIVE捕获了相关的肝脏途径 (例如,胆汁分泌,类固醇激素生物合成) 和不良结果途径 (AOPs),并在死亡分类中略高于实际数据.
结论:
- 艾维维 (AIVIVE) 是一个有前途的工具,可以从体外TGx数据中生成生物学相关的,体内类似的资料.
- 该框架增强了基于机制的毒性评估,改善了药物安全性评估,并支持减少,替换和完善 (3Rs) 的原则.
- 艾维夫证明了推进毒理学预测和尽量减少监管科学中动物使用的潜力.
更多相关视频
16:02Demonstration of the Sequence Alignment to Predict Across Species Susceptibility Tool for Rapid Assessment of Protein Conservation
Published on: February 10, 2023
08:46Implementation of In Vitro Drug Resistance Assays: Maximizing the Potential for Uncovering Clinically Relevant Resistance Mechanisms
Published on: December 9, 2015
相关概念视频
In-vitro Mutagenesis
Analysis of Population Pharmacokinetic Data
Mutagenicity and Carcinogenicity
Genomics
Model-Independent Approaches for Pharmacokinetic Data: Noncompartmental Analysis
One important characteristic of noncompartmental analyses is that drug exposure increases proportionally with increasing doses. This...
Methods for Studying Drug Absorption: In vitro
The diffusion cell method uses a two-compartment cell, including a donor compartment with the drug solution, which simulates the environment where the drug is applied, and a receptor compartment with a buffer solution, which simulates the environment...