清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Multi-task deep learning models for mechanism-based prediction of developmental and reproductive toxicity (DART) using ToxCast bioassays

深度学习 人工智能 机器学习 概化理论 生物 计算机科学 可靠性(半导体) 基线(sea) 生物测定 理论(学习稳定性) 计算生物学 主动学习(机器学习) 监督学习 逻辑回归 训练集 生物信息学 生殖毒性 适用范围 预测建模 模型验证 深度测序 动物模型 机制(生物学) 生殖成功 不良结局途径 深信不疑网络
作者
Siyeol Ahn,Hojun Jung,Jinwon Hwang,Donghyeon Kim,Hyunjun Kim,Wooseok Kim,Yunjung Lee,Changwon Lim,Jinhee Choi
出处
期刊:Frontiers in toxicology [Frontiers Media]
卷期号:8: 1751644-1751644
标识
DOI:10.3389/ftox.2026.1751644
摘要

Developmental and reproductive toxicity (DART) testing has traditionally relied on animal studies, which are costly, time-consuming, and ethically constrained. To advance new approach methodologies (NAMs), we developed a mechanism-informed deep learning framework for predicting DART using in vitro bioactivity data from 23 ToxCast assays mechanistically linked to key developmental and reproductive pathways. Four state-of-the-art (SOTA) deep learning architectures (DGCL, TransFoxMol, MolPath, and MolFormer) were evaluated to address performance limitations commonly observed in traditional supervised learning approaches. Each model was fine-tuned using the curated ToxCast dataset, with the F1 score serving as the primary evaluation metric. Among these, the DGCL model consistently outperformed baseline machine learning algorithms, including random forest, XGB, GBT, decision tree, and logistic regression. Extending DGCL to a multi-task learning framework further improved model stability and performance for endpoints with limited active data. External validation with 91 reference chemicals curated and verified by the ECVAM ReProTect program demonstrated balanced predictive performance (F1 = 0.68), confirming the reliability and generalizability of the fine-tuned DGCL model. By leveraging advanced deep learning architectures, the model effectively handles mechanistically diverse and imbalanced assay data with limited active samples, resulting in improved predictive performance across DART-related effects. Overall, this study demonstrates the potential of integrating mechanistic bioassay information with deep learning to develop reliable, mechanism-based, and non-animal methods for DART prediction and potential regulatory application.
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
3秒前
cugwzr完成签到,获得积分10
4秒前
宋艳芳完成签到,获得积分10
4秒前
6秒前
xhemers完成签到,获得积分10
8秒前
rohiga完成签到,获得积分10
10秒前
14秒前
yyyyy完成签到,获得积分10
24秒前
孤独晓绿完成签到,获得积分10
25秒前
沉静曼梅完成签到,获得积分10
31秒前
34秒前
40秒前
诚心金渐基完成签到 ,获得积分10
41秒前
yuanmeng434完成签到 ,获得积分10
45秒前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分0
50秒前
锄訫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
huanhuanhuan的应助被科研通管家采纳,获得10
1分钟前
YY完成签到 ,获得积分10
1分钟前
su完成签到 ,获得积分0
1分钟前
此生不换完成签到,获得积分10
1分钟前
雪流星完成签到 ,获得积分10
1分钟前
称心忆灵完成签到,获得积分10
1分钟前
我很好完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朴实雨竹完成签到,获得积分10
1分钟前
俊逸吐司完成签到 ,获得积分10
1分钟前
锂电说完成签到 ,获得积分10
1分钟前
迷人的不凡完成签到,获得积分10
1分钟前
elsa622完成签到 ,获得积分10
1分钟前
雪山飞龙发布了新的文献求助10
1分钟前
南风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
淮安石河子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
GankhuyagJavzan完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
大个的应助被今天不看文献采纳,获得10
2分钟前
Harlotte完成签到 ,获得积分0
2分钟前
ZZZ完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Linz完成签到 ,获得积分10
2分钟前
战战兢兢的失眠完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Rosenblum, Global Change Biology 800
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
Berberine regulates the TLR4 signaling pathway to suppress hypoxia-induced proliferation and migration of pulmonary arterial smooth muscle cells 520
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 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7909374
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9412544
关于积分的说明 20899023
捐赠科研通 7510120
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3362396
关于科研通互助平台的介绍 2500270
邀请新用户注册赠送积分活动 2392908