Desarrollo e implementación de una estrategia integrativa para la detección de nuevos módulos genéticos y nuevos genes asociados al inicio y desarrollo del cáncer colorrectal
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Date
2022
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Publisher
Pontificia Universidad Javeriana Cali
Abstract
El advenimiento de las tecnologías ómicas, el desarrollo de técnicas computacionales basadas en el aprendizaje de máquina aplicado a sistemas biológicos y la integración de ambos paradigmas en modelos matemáticos, ha permitido avanzar en el entendimiento causal de enfermedades complejas como el cáncer. En este sentido, desde de una perspectiva sistémica, el uso de redes biológicas y la representación de sistemas moleculares como genes, proteínas y sus dinámicas de interacción, ha permitido realizar una aproximación a los sistemas biológicos desde la teoría de grafos. Desde esta perspectiva, en los ´últimos años se han desarrollado una gran variedad de estrategias, las cuales, desde la teoría de grafos, han contribuido al entendimiento del proceso deletéreo que conduce a la enfermedad y, equitativamente, a identificar nodos clave de la red los cuales podrían estar relacionados con diferentes tipos de enfermedades, como lo sería el cáncer. En el presente trabajo, integramos distintos tipos de información biológica asociada a la comprensión genética del origen y desarrollo de la enfermedad, acoplándola al mapa más detallado de interacción proteína proteína que existe. Posteriormente, realizamos análisis fundamentales sobre medidas clásicas de la topología de la red construida, que fueron ´útiles para identificar elementos claves de la red. Asignamos pesos a los nodos y a las aristas de la red según la información biológica, lo cual fue un procedimiento fundamental para priorizar elementos de la red (proteínas) asociadas al cáncer y específicamente al cáncer colorrectal. Con base en dicha información y con la red construida, implementamos algoritmos de modularidad para identificar comunidades específicas que pudieran estar específicamente asociadas al desarrollo de cáncer colorrectal, y finalmente implementamos algoritmos de caracterización de comunidades no sobre la partes y estrategias específicas de aprendizaje de máquina para encontrar potenciales proteínas asociadas al cáncer colorrectal.
Description
Keywords
Cáncer, Redes Biológicas, Identificación de módulos de enfermedades, Redes heterogéneas, Genética, Aprendizaje de máquina, Genes conductores, Genética de enfermedades, Biología de redes y sistemas