27.5.2022

Doktorsavhandling i datavetenskap

MSc Victor-Bogdan Popescus doktorsavhandling i datavetenskap framläggs till offentlig granskning vid fakulteten för naturvetenskaper och teknik vid Åbo Akademi. 

Avhandlingen heter Computational Network Analytics for Applications in Biomedicine.  

Disputationen äger rum fredagen den 3 juni 2022 kl. 13 i auditorium XXII, Agora, Vattenborgsvägen 3, Åbo. Opponent är professor Andre Sanches Ribeiro, Tammerfors universitet och kustos är professor Jan Westerholm, Åbo Akademi. 

Sammanfattning

Avhandlingen fokuserar på att utveckla ett ramverk för applicering av strukturell kontrollerbarhet i biomedicin. Arbetet omfattar teori, data, algoritmer, och deras implementering för identifiering av potentiellt nya läkemedel och förslag av läkemedelskombinationer, kandidater för läkemedelsomvandling och behandlingar, för att gå vidare mot en personaliserad strategi för terapi. 

Nätverksmedicin är ett nytt forskningsområde vars fokus är analys av nätverk som motsvaras av komplexa biologiska system, vars syfte är att utvidga förståelsen av sjukdomar samt sjukdomarnas behandling. Grafteori ger ett nätverksorienterat tillvägagångssätt för identifiering av potentiellt viktiga intressepunkter i dessa system. I detta sammanhang kan sjukdomar anses vara systematiska dysregleringar, medan läkemedelsterapier utgör externa åtgärder vars mål är att motverka effekterna av sjukdomen. 

Den första delen av avhandlingen handlar om kontrollerbarhet i nätverk, vilket avser förmågan att styra ett nätverk till ett önskat tillstånd med minimala externa ingrepp genom att definiera viktiga noder. Vi bevisar att problemet är svårt att approximera, och vi introducerar flera algoritmer som kan lösa det. Den andra delen av avhandlingen fokuserar på tillämpning av strukturell kontrollerbarhet inom biomedicin. Vi genererar personaliserade protein-till-protein interaktionsnätverk kring sjukdoms-, patient- eller läkemedelsspecifika proteiner av intresse, analyserar dem, och ger möjliga tolkningar av resultaten. Vi använder detta ramverk för identifiering av kandidater för läkemedelsomvandling för COVID-19 och bröst-, äggstocks-, och bukspottkörtelcancer, samt för förslag till personlig behandling för tre patienter med multipelt myelom. Dessutom introducerar vi en ny, gratis plattform med öppen källkod, som möjliggör generering och analys av den strukturella kontrollerbarheten hos skräddarsydda protein-till-protein interaktionsnätverk.

Victor-Bogdan Popescu är född 1992 i Târgoviște, Rumänien. Han kan vid behov nås per telefon 040 575 9908 eller e-post victor-bogdan.popescu@abo.fi. 

Avhandlingen kan läsas i Åbo Akademis publikationsarkiv Doria.

Klicka här för pressbild på disputanden.