Toward Preparing a Knowledge Base to Explore Potential Drugs and Biomedical Entities Related to COVID-19: Automated Computational Approach
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND: Novel coronavirus disease 2019 (COVID-19) is taking a huge toll on public health. Along with the non-therapeutic preventive measurements, scientific efforts are currently focused, mainly, on the development of vaccines and pharmacological treatment with existing drugs. Summarizing evidences from scientific literatures on the discovery of treatment plan of COVID-19 under a platform would help the scientific community to explore the opportunities in a systematic fashion. OBJECTIVE: The aim of this study is to explore the potential drugs and biomedical entities related to coronavirus related diseases, including COVID-19, that are mentioned on scientific literature through an automated computational approach. METHODS: We mined the information from publicly available scientific literature and related public resources. Six topic-specific dictionaries, including human genes, human miRNAs, diseases, Protein Databank, drugs, and drug side effects, were integrated to mine all scientific evidence related to COVID-19. We employed an automated literature mining and labeling system through a novel approach to measure the effectiveness of drugs against diseases based on natural language processing, sentiment analysis, and deep learning. We also applied the concept of cosine similarity to confidently infer the associations between diseases and genes. RESULTS: Based on the literature mining, we identified 1805 diseases, 2454 drugs, 1910 genes that are related to coronavirus related diseases including COVID-19. Integrating the extracted information, we developed the first knowledgebase platform dedicated to COVID-19, which highlights potential list of drugs and related biomedical entities. For COVID-19, we highlighted multiple case studies on existing drugs along with a confidence score for their applicability in the treatment plan. Based on our computational method, we found Remdesivir, Statins, Dexamethasone, and Ivermectin could be considered as potential effective drugs to improve clinical status and lower mortality in patients hospitalized with COVID-19. We also found that Hydroxychloroquine could not be considered as an effective drug for COVID-19. The resulting knowledgebase is made available as an open source tool, named COVID-19Base. CONCLUSIONS: Proper investigation of the mined biomedical entities along with the identified interactions among those would help the research community to discover possible ways for the therapeutic treatment of COVID-19.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,002 | 0,009 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,002 | 0,003 |
| Bibliométrie | 0,018 | 0,009 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,004 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,003 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,006 | 0,002 |
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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».