BAIonKM (Bioinformatics Analysis & Intelligent Optimization network for Korea Medicine)

BAIonKM은 한약 성분과 질환 연결성을 유전자 차원에서 탐색하고 이를 기반으로 각 처방이 갖는 고유한 생물학적 경로를 인공지능을 통해 탐색하여 한의사의 처방 결정을 돕는 “시스템 생물학 기반 처방추천 인공지능 서비스“ 입니다.

시스템 아키텍처

질병명 예: Alzheimer's Disease
한방 처방 최대 3개 처방
DisGeNET 질병-유전자 연관성
BATMAN-TCM 약재-성분-유전자 데이터
유전자 세트 교집합 질병과 약재 간의 공통 유전자 찾기
Enrichr API 경로 강화 분석
공통 유전자
KEGG 경로
GO 용어
AI 통합 분석 모듈 생물학적 경로 및 증상 분석
처방 별 고유
생물학적 기전 비교
처방 별 핵심
생물학적 기전 도출
핵심 생물학적 기전 중심
주요 감별증상 생성

핵심 알고리즘

세트 교집합 로직

질병 유전자 DisGeNET 데이터
약재 표적 BATMAN-TCM 데이터
=
공통 유전자 치료 표적

교집합은 질병과 연관이 있으면서 동시에 한방 성분의 표적이 되는 유전자를 나타내며,
이는 전통 의학의 잠재적인 치료 기전을 시사합니다.

데이터 소스

DisGeNET

인간 질병 연관 유전자 및 변이에 대한 정보를 통합하는 포괄적인 플랫폼입니다. 전문가가 선별한 저장소, GWAS 카탈로그, 동물 모델 및 과학 문헌의 데이터를 포함합니다.

30K+
질병
1M+
연관성

BATMAN-TCM

전통 한의학의 분자 기전 분석을 위한 생물 정보학 도구입니다. 분자 유사성 및 네트워크 기반 예측을 사용하여 한약 성분을 유전자 표적에 매핑합니다.

437
약재
8K+
성분

Enrichr

포괄적인 유전자 세트 농축 분석 웹 서버입니다. KEGG, GO 및 질병 온톨로지를 포함한 경로 분석을 위한 수백 개의 유전자 세트 라이브러리에 대한 액세스를 제공합니다.

200+
라이브러리
500K+
유전자 세트

작동 원리

1

질병 선택 및 처방 입력

자동 완성 검색을 사용하여 질병명을 입력하고 최대 3개의 한방 처방을 추가합니다. 각 처방은 쉼표로 구분된 여러 약재를 포함할 수 있습니다. 시스템은 BATMAN-TCM 데이터베이스를 기준으로 약재명을 확인합니다.

2

유전자 연관성 조회

시스템은 DisGeNET에서 질병 관련 유전자를, BATMAN-TCM에서 각 약재의 성분-유전자 표적을 쿼리합니다. 이 데이터베이스에는 여러 소스에서 선별된 고품질 연관 정보가 포함되어 있습니다.

3

유전자 교집합 계산

집합론을 사용하여 질병 유전자 세트와 복합 약재 표적 유전자 세트 모두에 나타나는 유전자를 찾습니다. 이 교집합은 잠재적인 치료 표적을 나타냅니다.

4

경로 강화 분석

공통 유전자는 농축 분석을 위해 Enrichr에 제출됩니다. 시스템은 생물학적 맥락을 이해하기 위해 유의하게 농축된 KEGG 경로, GO 생물학적 프로세스 및 분자 기능을 검색합니다.

5

결과 및 시각화

결과는 유전자 목록, 경로 차트 및 통계적 유의성 점수를 포함한 대화형 시각화와 함께 제공됩니다. 모든 결과는 향후 참조를 위해 히스토리에 저장됩니다.

기술 스택

Python Flask SQLite SQLAlchemy JavaScript HTML5 CSS3 REST APIs Chart.js