RESEARCH IN RESIDENCE
Projet BOUM de la SMAI
Data-driven inference of GPCR signaling models via sparse regression
Projet BOUM – Inférence par régression parsimonieuse de modèles de signalisation des GPCR
4 – 8 January, 2027
Participants
Chloé Weckel (Musca, Inria, Paris Saclay )
Louis Fostier (LJLL Sorbonne Université – Inria Paris)
The project proposes to develop a SINDy-inspired sparse regression approach to infer parsimonious ODE-based chemical reaction networks directly from data. The method will select relevant terms within a large dictionary of candidate reactions, yielding compact and interpretable dynamical models. A key challenge lies in handling efficiently kinetic data collected under several experimental conditions. This framework will be applied to the study of intracellular signaling mediated by G protein-coupled receptors (GPCRs), a class of receptors for which many aspects of the signaling mechanism remain poorly understood. The goal is to generate new biologic insights from experimental data generated by the BIOS team of INRAE Centre Val de Loire, in the continuity of ongoing interdisciplinary work combining mathematical modeling and experimental biology.
Le projet propose de développer une approche de régression parcimonieuse inspirée de SINDy pour inférer des réseaux de réactions chimiques, modélisées par des systèmes d’équations différentielles ordinaires (EDO), directement à partir de données. La méthode sélectionnera les termes pertinents au sein d’un large dictionnaire de réactions candidates, produisant des modèles dynamiques compacts et interprétables biologiquement. Un défi majeur réside dans le traitement de données cinétiques collectées dans plusieurs conditions expérimentales. Ce cadre sera appliqué à l’étude de la signalisation intracellulaire médiée par les récepteurs couplés aux protéines G (RCPG), une classe de récepteurs pour laquelle de nombreux aspects du mécanisme de signalisation restent mal compris. L’objectif est de générer de nouvelles hypothèses biologiques à partir de données expérimentales produites par l’équipe BIOS de l’INRAE Centre Val de Loire, dans la continuité d’un travail interdisciplinaire combinant modélisation mathématique et biologie expérimentale.
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