Personalized anticancer therapy selection using molecular landscape topology and thermodynamics
Notice bibliographique
Résumé
// Edward A. Rietman 1 , Jacob G. Scott 2, 3 , Jack A. Tuszynski 4, 5 , Giannoula Lakka Klement 6, 7, 8 1 BINDS lab, College of Information and Computer Sciences, University of Massachusetts Amherst, Amherst, MA, USA 2 Wolfson Center for Mathematical Biology, Mathematical Institute, University of Oxford, Oxford, UK 3 Department of Integrated Mathematical Oncology, H. Lee Moffitt Cancer Center and Research Institute, Tampa, FL, USA 4 Department of Oncology, Faculty of Medicine and Dentistry, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada 5 Department of Physics, University of Alberta, Edmonton, Alberta, Canada 6 Molecular Oncology Research Institute, Tufts Medical Center, Boston, MA, USA 7 Pediatric Hematology Oncology, Floating Hospital for Children at Tufts Medical Center, Boston, MA, USA 8 Sackler School of Graduate Biomedical Sciences at Tufts University, Boston, MA, USA Correspondence to: Giannoula Lakka Klement, email: glakkaklement@tuftsmedicalcenter.org Keywords: precision medicine, targeted agents, glioma, topology, thermodynamic measures Received: May 23, 2016 Accepted: October 12, 2016 Published: October 26, 2016 ABSTRACT Personalized anticancer therapy requires continuous consolidation of emerging bioinformatics data into meaningful and accurate information streams. The use of novel mathematical and physical approaches, namely topology and thermodynamics can enable merging differing data types for improved accuracy in selecting therapeutic targets. We describe a method that uses chemical thermodynamics and two topology measures to link RNA-seq data from individual patients with academically curated protein-protein interaction networks to select clinically relevant targets for treatment of low-grade glioma (LGG). We show that while these three histologically distinct tumor types (astrocytoma, oligoastrocytoma, and oligodendroglioma) may share potential therapeutic targets, the majority of patients would benefit from more individualized therapies. The method involves computing Gibbs free energy of the protein-protein interaction network and applying a topological filtration on the energy landscape to produce a subnetwork known as persistent homology. We then determine the most likely best target for therapeutic intervention using a topological measure of the network known as Betti number. We describe the algorithm and discuss its application to several patients.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».