A novel ensemble based recommendation approach using network based analysis for identification of effective drugs for Tuberculosis
Description
Tuberculosis (TB) is a fatal infectious disease which affected millions of people worldwide for many decades and now with mutating drug resistant strains, it poses bigger challenges in treatment of the patients. Computational techniques might play a crucial role in rapidly developing new or modified anti-tuberculosis drugs which can tackle these mutating strains of TB. This research work applied a computational approach to generate a unique recommendation list of possible TB drugs as an alternate to a popular drug, EMB, by first securing an initial list of drugs from a popular online database, PubChem, and thereafter applying an ensemble of ranking mechanisms. As a novelty, both the pharmacokinetic properties and some network based attributes of the chemical structure of the drugs are considered for generating separate recommendation lists. The work also provides customized modifications on a popular and traditional ensemble ranking technique to cater to the specific dataset and requirements. The final recommendation list provides established chemical structures along with their ranks, which could be used as alternatives to EMB. It is believed that the incorporation of both pharmacokinetic and network based properties in the ensemble ranking process added to the effectiveness and relevance of the final recommendation.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
السل (TB) هو مرض معدي قاتل أثر على ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم لعقود عديدة والآن مع سلالات مقاومة للأدوية المتحورة، فإنه يشكل تحديات أكبر في علاج المرضى. قد تلعب التقنيات الحسابية دورًا حاسمًا في التطوير السريع لأدوية جديدة أو معدلة لمكافحة السل يمكنها معالجة هذه السلالات المتحورة من السل. طبق هذا العمل البحثي نهجًا حسابيًا لإنشاء قائمة توصيات فريدة لأدوية السل المحتملة كبديل لدواء شائع، EMB، من خلال تأمين قائمة أولية للأدوية أولاً من قاعدة بيانات شائعة عبر الإنترنت، PubChem، وبعد ذلك تطبيق مجموعة من آليات التصنيف. وكجديد، يتم النظر في كل من خصائص الحرائك الدوائية وبعض السمات القائمة على الشبكة للتركيب الكيميائي للأدوية لإنشاء قوائم توصيات منفصلة. يوفر العمل أيضًا تعديلات مخصصة على تقنية تصنيف جماعية شائعة وتقليدية لتلبية مجموعة البيانات والمتطلبات المحددة. توفر قائمة التوصيات النهائية الهياكل الكيميائية الراسخة جنبًا إلى جنب مع رتبها، والتي يمكن استخدامها كبدائل للوحة الكهرومغناطيسية. يُعتقد أن دمج كل من الحرائك الدوائية والخصائص القائمة على الشبكة في عملية ترتيب المجموعة أضاف إلى فعالية وأهمية التوصية النهائية.Translated Description (French)
La tuberculose (TB) est une maladie infectieuse mortelle qui a affecté des millions de personnes dans le monde entier pendant de nombreuses décennies et maintenant, avec des souches résistantes aux médicaments en mutation, elle pose de plus grands défis dans le traitement des patients. Les techniques informatiques pourraient jouer un rôle crucial dans le développement rapide de médicaments antituberculeux nouveaux ou modifiés qui peuvent s'attaquer à ces souches mutantes de la tuberculose. Ce travail de recherche a appliqué une approche computationnelle pour générer une liste de recommandations unique de médicaments antituberculeux possibles comme alternative à un médicament populaire, l'EMB, en obtenant d'abord une liste initiale de médicaments à partir d'une base de données en ligne populaire, PubChem, puis en appliquant un ensemble de mécanismes de classement. Comme nouveauté, les propriétés pharmacocinétiques et certains attributs basés sur le réseau de la structure chimique des médicaments sont pris en compte pour générer des listes de recommandations distinctes. Le travail fournit également des modifications personnalisées sur une technique de classement d'ensemble populaire et traditionnelle pour répondre à l'ensemble de données et aux exigences spécifiques. La liste de recommandations finale fournit des structures chimiques établies ainsi que leurs rangs, qui pourraient être utilisées comme alternatives à l'OGE. On pense que l'intégration des propriétés pharmacocinétiques et des propriétés basées sur le réseau dans le processus de classement de l'ensemble a ajouté à l'efficacité et à la pertinence de la recommandation finale.Translated Description (Spanish)
La tuberculosis (TB) es una enfermedad infecciosa mortal que afectó a millones de personas en todo el mundo durante muchas décadas y ahora con cepas resistentes a los medicamentos mutantes, plantea mayores desafíos en el tratamiento de los pacientes. Las técnicas computacionales podrían desempeñar un papel crucial en el desarrollo rápido de fármacos antituberculosos nuevos o modificados que puedan abordar estas cepas mutantes de TB. Este trabajo de investigación aplicó un enfoque computacional para generar una lista de recomendaciones única de posibles medicamentos contra la TB como alternativa a un medicamento popular, EMB, asegurando primero una lista inicial de medicamentos de una base de datos en línea popular, PubChem, y luego aplicando un conjunto de mecanismos de clasificación. Como novedad, tanto las propiedades farmacocinéticas como algunos atributos basados en la red de la estructura química de los fármacos se consideran para generar listas de recomendaciones separadas. El trabajo también proporciona modificaciones personalizadas en una técnica de clasificación de conjuntos popular y tradicional para satisfacer el conjunto de datos y los requisitos específicos. La lista de recomendaciones finales proporciona estructuras químicas establecidas junto con sus rangos, que podrían usarse como alternativas a EMB. Se cree que la incorporación de propiedades farmacocinéticas y basadas en la red en el proceso de clasificación de conjuntos contribuyó a la efectividad y relevancia de la recomendación final.Files
latest.pdf.pdf
Files
(489.2 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:fb1a1e8c921efa495cce0e6524c8b11c
|
489.2 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- نهج توصية جديد قائم على المجموعة باستخدام التحليل القائم على الشبكة لتحديد الأدوية الفعالة لمرض السل
- Translated title (French)
- Une nouvelle approche de recommandation basée sur un ensemble utilisant une analyse en réseau pour l'identification de médicaments efficaces contre la tuberculose
- Translated title (Spanish)
- Un nuevo enfoque de recomendación basado en conjuntos que utiliza análisis basados en redes para la identificación de medicamentos efectivos para la tuberculosis
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W3217340411
- DOI
- 10.3934/mbe.2022040
References
- https://openalex.org/W1972320695
- https://openalex.org/W1973585232
- https://openalex.org/W1989763988
- https://openalex.org/W2006402375
- https://openalex.org/W2009081245
- https://openalex.org/W2022953317
- https://openalex.org/W2057058859
- https://openalex.org/W2064428882
- https://openalex.org/W2071698610
- https://openalex.org/W2072244058
- https://openalex.org/W2072967720
- https://openalex.org/W2076764146
- https://openalex.org/W2077249477
- https://openalex.org/W2102095737
- https://openalex.org/W2116652199
- https://openalex.org/W2148757128
- https://openalex.org/W2152933096
- https://openalex.org/W2155157373
- https://openalex.org/W2155375392
- https://openalex.org/W2163343704
- https://openalex.org/W2168447130
- https://openalex.org/W2263739890
- https://openalex.org/W2264219219
- https://openalex.org/W2416103835
- https://openalex.org/W2524827175
- https://openalex.org/W2558183485
- https://openalex.org/W2610771960
- https://openalex.org/W2619948933
- https://openalex.org/W2765179453
- https://openalex.org/W2772204749
- https://openalex.org/W2784763653
- https://openalex.org/W2794173658
- https://openalex.org/W2805761887
- https://openalex.org/W2899070097
- https://openalex.org/W2904721986
- https://openalex.org/W2942627745
- https://openalex.org/W4248107770