17 février 2018

Classification de haute efficacité des enfants avec "trouble du spectre de l'autisme"que

Aperçu: G.M.
Le " trouble du spectre de l'autisme" (TSA) est un vaste ensemble de troubles développementaux avec divers symptômes et degrés d'incapacité. Actuellement, les TSA sont principalement diagnostiqués avec des outils psychométriques, souvent incapables de fournir un diagnostic précoce et fiable. Récemment, des méthodes biochimiques ont été explorées pour répondre à ce dernier besoin. Par exemple, une augmentation de la prédisposition aux TSA a été associée à des anomalies des métabolites dans le métabolisme du carbone mono-dépendant des folates (FOCM) et la transsulfuration (TS).  
Des métabolites multiples dans les voies FOCM / TS ont été mesurés, et des outils d'analyse statistique ont été utilisés pour identifier certains métabolites étroitement apparentés aux TSA. La principale difficulté de ces études biochimiques provient:
(i) de la détermination inefficace des métabolites les plus importants et 
(ii) de la compréhension de la relation entre ces métabolites et les TSA.  
Cet article présente une nouvelle méthode basée sur les résultats obtenus dans la modélisation de Support Vector Machine (SVM) combinée à l'analyse de sensibilité de la représentation de modèle à haute dimension (HDMR). La nouvelle méthode identifie de manière efficace et efficiente les principaux métabolites responsables dans les voies FOCM / TS, classe leur importance et découvre leurs modes d'action indépendants et corrélatifs sur les TSA.  
Une telle information est utile non seulement pour jeter les bases d'une interprétation pathologique, mais aussi pour fournir un diagnostic précoce et fiable, conduisant idéalement à un traitement complet subséquent des TSA. Avec seulement quelques dizaines de passages du modèle SVM, la nouvelle méthode peut identifier les combinaisons des métabolites les plus importants dans les voies FOCM / TS qui conduisent à des TSA. Les efforts antérieurs pour trouver ces métabolites ont nécessité des centaines de milliers de séries de modèles avec les mêmes données.


PLoS One. 2018 Feb 15;13(2):e0192867. doi: 10.1371/journal.pone.0192867. eCollection 2018.

High efficiency classification of children with autism spectrum disorder

Author information

1
Department of Chemistry, Princeton University, Princeton, New Jersey 08544, United States of America.
2
Peddie School, Hightstown, New Jersey 08520, United States of America.

Abstract

Autism spectrum disorder (ASD) is a wide-ranging collection of developmental diseases with varying symptoms and degrees of disability. Currently, ASD is diagnosed mainly with psychometric tools, often unable to provide an early and reliable diagnosis. Recently, biochemical methods are being explored as a means to meet the latter need. For example, an increased predisposition to ASD has been associated with abnormalities of metabolites in folate-dependent one carbon metabolism (FOCM) and transsulfuration (TS). Multiple metabolites in the FOCM/TS pathways have been measured, and statistical analysis tools employed to identify certain metabolites that are closely related to ASD. The prime difficulty in such biochemical studies comes from (i) inefficient determination of which metabolites are most important and (ii) understanding how these metabolites are collectively related to ASD. This paper presents a new method based on scores produced in Support Vector Machine (SVM) modeling combined with High Dimensional Model Representation (HDMR) sensitivity analysis. The new method effectively and efficiently identifies the key causative metabolites in FOCM/TS pathways, ranks their importance, and discovers their independent and correlative action patterns upon ASD. Such information is valuable not only for providing a foundation for a pathological interpretation but also for potentially providing an early, reliable diagnosis ideally leading to a subsequent comprehensive treatment of ASD. With only tens of SVM model runs, the new method can identify the combinations of the most important metabolites in the FOCM/TS pathways that lead to ASD. Previous efforts to find these metabolites required hundreds of thousands of model runs with the same data.
PMID:29447214
DOI:10.1371/journal.pone.0192867

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