Integrating Mechanistic Modeling and Machine Learning to Study CD4+/CD8+ CAR-T Cell Dynamics with Tumor Antigen Regulation

Questo lavoro presenta un modello matematico esteso che integra la dinamica delle cellule CAR-T CD4+ e CD8+ con la regolazione dell'antigene tumorale, dimostrando come l'uso combinato di simulazioni meccanicistiche e reti neurali possa migliorare la previsione dei risultati terapeutici nonostante l'incertezza dei parametri.

Saranya Varakunan, Melissa Stadt, Mohammad KohandelWed, 11 Ma🧬 q-bio

Understanding the temperature response of biological systems: Part I -- Phenomenological descriptions and microscopic models

Questo primo articolo di una revisione in due parti esamina i modelli fenomenologici e microscopici utilizzati per descrivere le risposte delle reazioni biologiche alla temperatura, evidenziando le deviazioni dal comportamento di Arrhenius e definendo grandezze operative come le temperature ottimali e i limiti termici.

Simen Jacobs, Julian Voits, Nikita Frolov, Ulrich S. Schwarz, Lendert GelensWed, 11 Ma🧬 q-bio

Domain-aware priors stabilize, not merely enable, vertical federated learning in data-scarce coral multi-omics

Il paper dimostra che l'integrazione di priorità biologiche e la selezione delle caratteristiche guidate dalla salienza dei gradienti nel framework VFL REEF stabilizzano l'apprendimento federato verticale in condizioni di scarsità estrema dei dati, permettendo una classificazione efficace dello stress termico nei coralli che supera significativamente i metodi convenzionali.

Sam VictorWed, 11 Ma🧬 q-bio

Exploring Strategies for Personalized Radiation Therapy Part IV: An Interaction-Picture Approach to Quantifying the Abscopal Effect

Questo studio introduce un approccio basato sulla trasformazione "interaction-picture" della meccanica quantistica per quantificare l'effetto abscopale come fenomeno stocastico continuo nei modelli di tumore bilaterale, offrendo un metodo standardizzato per valutare le risposte sistemiche nella radioterapia adattiva ultra-frazionata personalizzata (PULSAR).

Hao Peng, Laurentiu Pop, Kai Jiang, Faya Zhang, Debabrata Saha, Raquibul Hannan, Robert TimmermanWed, 11 Ma🧬 q-bio

Sequential learning theory for Markov genealogy processes

Questo articolo introduce un framework basato sulla filtrazione per analizzare come l'aggiunta di taxa migliori l'inferenza filodinamica, decomponendo la riduzione della varianza attesa in componenti di apprendimento, disallineamento e covarianza, e dimostrando l'esistenza di un limite fondamentale irriducibile per ciò che i dati sequenziali possono rivelare sulla genealogia latente a causa del divario tra le garanzie di apprendimento ottenibili da un oracolo e quelle disponibili per l'analista.

David J PascallWed, 11 Ma🧬 q-bio

Association of Radiologic PPFE Change with Mortality in Lung Cancer Screening Cohorts

Questo studio dimostra che la progressione radiologica della fibroelastosi pleuroparenchimale (PPFE) nei programmi di screening per il cancro del polmone è associata indipendentemente a un aumento della mortalità e a esiti clinici avversi, suggerendo che la sua valutazione quantitativa possa fungere da biomarcatore utile per identificare individui ad alto rischio respiratorio.

Shahab Aslani, Mehran Azimbagirad, Daryl Cheng, Daisuke Yamada, Ryoko Egashira, Adam Szmul, Justine Chan-Fook, Robert Chapman, Alfred Chung Pui So, Shanshan Wang, John McCabe, Tianqi Yang, Jose M Brenes, Eyjolfur Gudmundsson, The SUMMIT Consortium, Susan M. Astley, Daniel C. Alexander, Sam M. Janes, Joseph JacobWed, 11 Ma🧬 q-bio

When Many Trees Go to War: On Sets of Phylogenetic Trees With Almost No Common Structure

Questo articolo dimostra che per insiemi di alberi filogenetici con struttura comune quasi nulla, il numero di reticolazioni necessario per visualizzarli è prossimo al limite superiore banale, confermando che la complessità cresce linearmente con il numero di alberi fino a raggiungere un limite superiore di O(nlgn)O(n \lg n) per insiemi sufficientemente grandi.

Mathias Weller, Norbert ZehTue, 10 Ma🔢 math

Double projection for reconstructing dynamical systems: between stochastic and deterministic regimes

Il paper propone un nuovo metodo di "doppia proiezione" basato sugli autoencoder variazionali dinamici per ricostruire sistemi dinamici e stimare simultaneamente le traiettorie di stato e le serie temporali del rumore, permettendo l'evoluzione multi-step su spazi a bassa dimensionalità e confrontando le prestazioni con modelli deterministici su dati simulati ed sperimentali.

Viktor Sip, Martin Breyton, Spase Petkoski, Viktor JirsaTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Three-Dimensional Volumetric Reconstruction of Native Chilean Pollen via Lens-Free Digital In-line Holographic Microscopy

Questo studio presenta un metodo robusto per la ricostruzione tridimensionale e la caratterizzazione morfologica di pollini nativi cileni mediante microscopia olografica digitale senza lenti, permettendo l'identificazione precisa delle specie e il calcolo dei parametri biofisici per colmare le lacune nei dati sulla biodiversità sudamericana.

J. Staforelli-Vivanco, V. Salamanca-Levi, R. Jofré-Cerda, M. Rondanelli-Reyes, I. LamasTue, 10 Ma🔬 physics.optics

HarmonyCell: Automating Single-Cell Perturbation Modeling under Semantic and Distribution Shifts

HarmonyCell è un framework di agenti end-to-end che automatizza la modellazione delle perturbazioni delle cellule singole risolvendo l'eterogeneità semantica tramite un unificatore guidato da LLM e l'eterogeneità statistica mediante una ricerca adattiva ad albero Monte Carlo, ottenendo prestazioni superiori ai metodi esistenti in scenari con spostamenti distribuzionali e semantici.

Wenxuan Huang, Mingyu Tsoi, Yanhao Huang, Xinjie Mao, Xue Xia, Hao Wu, Jiaqi Wei, Yuejin Yang, Lang Yu, Cheng Tan, Xiang Zhang, Zhangyang Gao, Siqi SunTue, 10 Ma💻 cs

Distilling and Adapting: A Topology-Aware Framework for Zero-Shot Interaction Prediction in Multiplex Biological Networks

Il paper propone un nuovo framework basato sull'apprendimento rappresentazionale contestuale e sulla distillazione della conoscenza per migliorare la previsione delle interazioni in zero-shot nelle reti biologiche multiplex, superando i limiti dei metodi esistenti nella modellazione della multiplicità e nell'integrazione di informazioni strutturali e sequenziali.

Alana Deng, Sugitha Janarthanan, Yan Sun, Zihao Jing, Pingzhao HuTue, 10 Ma🤖 cs.LG

Minority-Triggered Reorientations Yield Macroscopic Cascades and Enhanced Responsiveness in Swarms

Il paper propone un meccanismo biologicamente plausibile in cui una minoranza di agenti che devia dalla coesione locale innesca cascate macroscopiche di riorientamento, migliorando significativamente la reattività collettiva e generando fluttuazioni critiche nei gruppi di animali in movimento.

Simon Syga, Chandraniva Guha Ray, Josué Manik Nava-Sedeño, Fernando Peruani, Andreas DeutschTue, 10 Ma🔬 physics

Modeling the spillover risk of highly pathogenic avian influenza from wild birds to cattle in Denmark: A data-driven risk assessment framework

Questo studio presenta un quadro di valutazione del rischio basato sui dati per stimare la probabilità settimanale di spillover dell'influenza aviaria altamente patogena H5N1 dagli uccelli selvatici al bestiame bovino in Danimarca, identificando aree e periodi ad alto rischio per potenziare la sorveglianza e la preparazione.

You Chang, Jose L. Gonzales, Erik Rattenborg, Mart C. M. de Jong, Beate ConradyThu, 12 Ma🧬 q-bio

Multi-factor modeling of chlorophyll-a in South China's subtropical reservoirs using long-term monitoring data for quantitative analysis

Utilizzando dati di monitoraggio a lungo termine (2020-2024) da tre bacini della provincia del Guangdong, questo studio sviluppa un modello idro-ecologico multifattoriale che rivela come l'azoto totale sia il principale driver della proliferazione di clorofilla-a, esaltato da un effetto sinergico con temperature superiori a 25°C.

Haizhao Guan, Yiyuan Niu, Chuanjin Zu, Ju KangThu, 12 Ma🧬 q-bio