Converting disease maps into heavyweight ontologies: general methodology and application to Alzheimer’s disease

Autor: Henry, Vincent, Moszer, Ivan, Dameron, Olivier, Vila Xicota, Laura, Dubois, Bruno, Potier, Marie-Claude, Hofmann-Apitius, Martin, Colliot, Olivier
Přispěvatelé: Algorithms, models and methods for images and signals of the human brain (ARAMIS), Sorbonne Université (SU)-Inria de Paris, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau = Paris Brain Institute (ICM), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Dynamics, Logics and Inference for biological Systems and Sequences (Dyliss), Inria Rennes – Bretagne Atlantique, Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-GESTION DES DONNÉES ET DE LA CONNAISSANCE (IRISA-D7), Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut de Recherche en Informatique et Systèmes Aléatoires (IRISA), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Bretagne Sud (UBS)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-CentraleSupélec-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-IMT Atlantique (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT), Fraunhofer Institute for Algorithms and Scientific Computing (Fraunhofer SCAI), Fraunhofer (Fraunhofer-Gesellschaft), The research leading to these results has received funding from the French government under management of Agence Nationale de la Recherche as part of the 'Investissements d'avenir' program, reference ANR-19-P3IA-0001 (PRAIRIE 3IA Institute) and reference ANR-10-IAIHU-06 (Agence Nationale de la Recherche-10-IA Institut Hospitalo-Universitaire-6) ,from the Inria Project Lab Program (project Neuromarkers) and from the Fondation Vaincre Alzheimer (grant number FR-18006CB)., ANR-19-P3IA-0001,PRAIRIE,PaRis Artificial Intelligence Research InstitutE(2019), ANR-10-IAHU-0006,IHU-A-ICM,Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris(2010), Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-CHU Pitié-Salpêtrière [AP-HP], Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut du Cerveau et de la Moëlle Epinière = Brain and Spine Institute (ICM), Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National de Recherche en Informatique et en Automatique (Inria)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-CentraleSupélec-IMT Atlantique Bretagne-Pays de la Loire (IMT Atlantique), Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)-Université de Bretagne Sud (UBS)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-École normale supérieure - Rennes (ENS Rennes)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Rennes 1 (UR1), Publica, Henry, Vincent, PaRis Artificial Intelligence Research InstitutE - - PRAIRIE2019 - ANR-19-P3IA-0001 - P3IA - VALID, Institut de Neurosciences Translationnelles de Paris - - IHU-A-ICM2010 - ANR-10-IAHU-0006 - IAHU - VALID
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Database-The journal of Biological Databases and Curation
Database-The journal of Biological Databases and Curation, 2021, pp.1-33. ⟨10.1093/database/baab004⟩
Database-The journal of Biological Databases and Curation, Oxford University Press, 2021, pp.1-33. ⟨10.1093/database/baab004⟩
Database (Oxford)
ISSN: 1758-0463
Popis: International audience; Omics technologies offer great promises for improving our understanding of diseases. The integration and interpretation of such data pose major challenges, calling for adequate knowledge models. Disease maps provide curated knowledge about disorders' pathophysiology at the molecular level adapted to omics measurements. However, the expressiveness of disease maps could be increased to help avoiding ambiguities and misinterpretations and to reinforce their interoperability with other knowledge resources. Ontologies are an adequate framework to overcome this limitation, through their axiomatic definitions and logical reasoning properties. We introduce the Disease Map Ontology (DMO), an ontological upper model based on systems biology terms. We then propose to apply DMO to Alzheimer's disease (AD). Specifically, we use it to drive the conversion of AlzPathway, a disease map devoted to Alzheimer's disease, into a formal ontology: AD Map Ontology (ADMO). We demonstrate that it allows one to deal with issues related to redundancy, naming, consistency, process classification and pathway relationships. Furthermore, we show that it can store and manage multi-omics data. Finally, we expand the model using elements from other resources, such as clinical features contained in the ADO (AD Ontology), resulting in an enriched model called ADMO-plus. The current versions of DMO, ADMO and ADMOplus are freely available at http://bioportal.bioontology.org/ontologies/ADMO.
Databáze: OpenAIRE
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