21、化学XAI助力发现可能的化合物空间与临床试验数据管理

化学XAI助力发现可能的化合物空间与临床试验数据管理

1. 化学XAI系统概述

化学XAI系统是一种基于相似性的系统，以多突变样本混合物和生物测定存在率为基础，用于发现可能的化合物空间。该系统作为云服务运行，将4.6K个样本和1亿个公共数据库化合物堆叠成包含41个特征的向量。用户将两组具有不同特征的生物活性样本输入到云端的XAI应用程序中，随后接收应用程序的输出。

2. 系统核心功能

• 化合物空间提取与概率预测
  • 提取与多个定制样本同时相似的化合物空间，利用向量距离进行操作。
  • 通过计算每个提取空间中相似化合物的生物测定存在率来确定概率，该概率基于每个提取空间的生物测定存在率与整个空间平均值的偏差。
  • 对于已知生物活性信息较多的空间，基于相似性的技术表现良好；但在用户对目标生物活性信息匮乏的未知新结构空间中，预测概率存在困难。不过，该系统可通过考虑各种生物活性的生物测定存在率来大致估计概率，弥补了基于相似性技术的不足。
• 生物活性和目标预测
  • 生物活性强度预测（pIC50） ：采用与康复AI相同的K - NN技术。从提取的化合物空间中的相似化合物里选取具有IC50数据的化合物，根据IC50值将其分为三种模式，使用与公共数据库表中化合物平均比例偏差显著的模式中的相似化合物来计算pIC50的预测值。
  • 目标预测 ：使用提取的化合物空间