Neural interaction explainable AI predicts drug response across cancers
Notice bibliographique
Résumé
Personalized treatment selection is crucial for cancer patients due to the high variability in drug response. While actionable mutations can increasingly inform treatment decisions, most therapies still rely on population-based approaches. Here, we introduce neural interaction explainable AI (NeurixAI), an explainable and highly scalable deep learning framework that models drug-gene interactions and identifies transcriptomic patterns linked with drug response. Trained on data from 546 646 drug perturbation experiments involving 1135 drugs and molecular profiles from 476 tumors, NeurixAI accurately predicted treatment responses for 272 targeted and 30 chemotherapeutic drugs in unseen tumor samples (Spearman's rho >0.2), maintaining high performance on an external validation set. Additionally, NeurixAI identified the anticancer potential of 160 repurposed non-cancer drugs. Using explainable artificial intelligence (xAI), our framework uncovered key genes influencing drug response at the individual tumor level and revealed both known and novel mechanisms of drug resistance. These findings demonstrate the potential of integrating transcriptomics with xAI to optimize cancer treatment, enable drug repurposing, and identify new therapeutic targets.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 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 ».