TwinCell: Large Causal Cell Model for Reliable and Interpretable Therapeutic Target Prioritisation

计算机科学 桥接(联网) 人工智能 鉴定(生物学) 机器学习 标杆管理 虚拟筛选 计算模型 计算生物学 药物发现 系统生物学 精密医学 药物靶点 因果模型 可解释性 多种型号 多细胞生物 人细胞 上游(联网) 生物 仿形(计算机编程)
作者
Jean-Baptiste Morlot,Thomaz Lüscher Dias,Sebastien Legare,Alessandro Romualdi,Elie Hatem,Yann Abraham
出处
期刊: [Cold Spring Harbor Laboratory]
标识
DOI:10.64898/2026.01.29.702072
摘要

Drug discovery is impeded by the difficulty of translating targets from preclinical models to patients. In this work, we present TwinCell, a Large Causal Cell Model for target identification that, trained on in vitro cancer cell line perturbation data, generalises to patient-derived cell types while providing biologically meaningful interpretations of its predictions. Rather than predicting perturbation outcomes, TwinCell identifies the upstream regulators most likely to drive the transition between two cell states, such as diseased and healthy, by decomposing target probability over signalling paths through a multiomics interactome conditioned on single-cell foundation model embeddings. To validate this approach, we introduce TwinBench, a benchmarking framework that evaluates virtual cell models using recommendation system metrics while correcting for mode collapse through empirical p -value estimation. On both in vitro zero-shot scenarios and in clinico validation across five therapeutic areas, TwinCell outperforms not only state-of-the-art virtual cell models but also linear baselines and network-based methods, classically used to perform target identification. When applied to patient data, TwinCell recovers clinically approved drug targets and reconstructs known disease mechanisms, such as the type I interferon signalling cascade in Systemic Lupus Erythematosus, without any disease-specific supervision. These results demonstrate that constraining learned perturbation patterns to a biological interactome enables cross-tissue, cross-disease target identification with mechanistic interpretability, bridging the gap between high-throughput in vitro experiments and clinical insights.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
白舟完成签到 ,获得积分10
1秒前
小杨完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
hpv587完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
土豆丝发布了新的文献求助10
2秒前
猪猪侠完成签到,获得积分10
3秒前
yy发布了新的文献求助10
4秒前
颜三问发布了新的文献求助10
4秒前
x1ao的应助被笨笨的哈密瓜采纳,获得30
5秒前
6秒前
6秒前
7秒前
aajhajkahna的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
小杨发布了新的文献求助20
7秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
思源的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
7秒前
FashionBoy的应助被科研通管家采纳,获得30
7秒前
CipherSage的应助被科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
coolru的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
8秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
yfS完成签到,获得积分10
8秒前
DW的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
coolru的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
在水一方的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
华仔的应助被科研通管家采纳,获得10
8秒前
科目三的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
小蘑菇的应助被科研通管家采纳,获得10
9秒前
FashionBoy的应助被土豆丝采纳,获得10
10秒前
10秒前
领导范儿的应助被zklty采纳,获得10
10秒前
zhang发布了新的文献求助20
11秒前
研友_VZG7GZ的应助被yy采纳,获得10
11秒前
wyx完成签到 ,获得积分10
12秒前
完美听云完成签到,获得积分10
12秒前
上官若男的应助被东西采纳,获得10
12秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Convergent and bidirectional strategies towards the total synthesis of hemibrevetoxin B 300
Geschichtliche Grundbegriffe (GGB), Band 5: Pro–Soz 300
Die Religion in Geschichte und Gegenwart (RGG), 4. Auflage, Band 7: R–S 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 内科学 物理 有机化学 化学工程 生物化学 复合材料 光电子学 细胞生物学 心理学 量子力学 催化作用 物理化学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7796457
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9332125
关于积分的说明 20447851
捐赠科研通 7386930
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3324993
关于科研通互助平台的介绍 2472303
邀请新用户注册赠送积分活动 2342190