Обзор

Машинное обучение и искусственный интеллект в токсикологии

Machine Learning and Artificial Intelligence in Toxicological Sciences

Toxicological Sciences : an Official Journal of the Society of Toxicology
10.1093/toxsci/kfac075
Полный текст Открыть в журнале PubMed PMC
FWCI: 16.0FWCI — Field-Weighted Citation Impact (индекс цитируемости с поправкой на область науки). 1.0 = среднее, > 1 = выше среднего · Процитировано: 202 · Ссылки: 90 · Лицензия: Закрытая
Цитирование по годам: 2026: 68 · 2025: 64 · 2024: 35 · 2023: 25 · 2022: 3

Аннотация

Подходы на основе машинного обучения и искусственного интеллекта коренным образом изменили многие научные дисциплины, в том числе токсикологию. В этом обзоре представлены недавние примеры их применения в различных областях токсикологии: физиологически обоснованное фармакокинетическое моделирование, моделирование количественных зависимостей между химической структурой и активностью для прогнозирования токсичности, анализ путей неблагоприятных исходов, высокопроизводительный скрининг, токсикогеномика, работа с большими данными и токсикологические базы данных. Благодаря этим подходам стало возможным быстро разрабатывать физиологически обоснованные фармакокинетические модели для сотен химических веществ, создавать вычислительные модели для прогнозирования токсичности большого числа веществ с точностью, сопоставимой с результатами экспериментов на животных in vivo, а также оперативно анализировать большие массивы данных разных типов — например, данные токсикогеномики и высококонтентного анализа изображений — и получать новые сведения о механизмах токсического действия. Ранее анализ такого масштаба был невозможен вручную. Для дальнейшего развития токсикологии необходимо учитывать несколько проблем: (1) не все модели машинного обучения одинаково хорошо подходят для конкретных типов токсикологических данных, поэтому для выбора оптимального подхода важно проверять различные методы; (2) в настоящее время прогнозирование токсичности в основном сводится к классификации биологической активности по принципу «есть/нет», поэтому необходимы дополнительные исследования, позволяющие прогнозировать выраженность эффекта или зависимость «доза—ответ»; (3) по мере увеличения объёма доступных данных необходимо тщательно контролировать их качество и создавать инфраструктуру для хранения, обмена, анализа, оценки и управления большими данными; (4) важно преобразовывать модели машинного обучения в удобные для пользователя интерфейсы, чтобы ими могли пользоваться как специалисты по вычислительному анализу, так и лабораторные исследователи.

Переведем эту статью за 1 час

Загрузите PDF, а мы сделаем полный перевод, краткий конспект и красивую инфографику.

Попробовать бесплатно →

Также в Подтеме: еженедельные литобзоры, база международных клинреков и конспекты свежих мед. статей и подкастов каждый день.