Generative AI for CSF multi-omics: Learning strategies for small-cohort classification - 23/05/26

Doi : 10.1016/j.neuri.2026.100278 
Alexis Wuyart , Jean-Marc Millot
 Université de Reims Champagne Ardennes, CNRS (UMR 7312), F-51100, Reims, France 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Abstract

Multi-omics analysis of cerebrospinal fluid (CSF) offers a unique window into the pathophysiology of the central nervous system. Yet, the high dimensionality of such data combined with small cohort sizes create a structural imbalance. In this setting, variables far outnumber observations, undermining the performance of supervised classification models. This challenge is especially acute in neurological diseases, where phenotypic heterogeneity demands both large and representative training sets. This review positions generative AI as a foundational response to these compounded limitations. We analyze how generative adversarial networks (GANs), variational autoencoders (VAEs), and diffusion models can augment training datasets, enable and refine supervised classification. By generating synthetic samples and capturing latent disease structure, these approaches improve how accurately classifiers generalize in diagnosis and disease stratification. Generative models support trajectory modeling and the identification of biomarkers through multimodal integration. Initial studies have used GANs to generate synthetic CSF multi-omics samples, directly addressing the scarcity of patient cohorts required to train robust classifiers. VAE-based normative modeling has further demonstrated that generative approaches can capture the biological heterogeneity of CSF profiles without requiring large labeled datasets. Critical challenges related to clinical validation, interpretability, algorithmic bias, and regulatory frameworks are addressed. Generative AI would emerge as a complementary framework for supervised classification to analyze small-sample clinical settings.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Graphical abstract




Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Highlights

High dimensionality and small cohorts limit CSF multi-omics classification.
GANs, VAEs, and diffusion models are proposed as a generative AI framework for CSF.
Synthetic CSF profile generation augments training data and improves classifiers.
Latent space exploration enables biomarker discovery and disease subtype modeling.
Validation, interpretability, and regulation remain key barriers to clinical use.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Plan


© 2026  The Authors. Publié par Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 6 - N° 3

Article 100278- septembre 2026 Retour au numéro
Article suivant Article suivant
  • Automated detection of acute ischemic stroke on diffusion MRI in patients with suspected stroke and stroke mimics: A real-world deep learning study
  • Camille-Albane Pincet, Sandrine Deltour, Raphaël Baudrillart, Aurane Jean-Elie, Simon Elbaze, Jean-Baptiste Brunet de Courssou, Milica Mastilovic, Zehira Haddad, Myriam Edjlali

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Elsevier s'engage à rendre ses eBooks accessibles et à se conformer aux lois applicables. Compte tenu de notre vaste bibliothèque de titres, il existe des cas où rendre un livre électronique entièrement accessible présente des défis uniques et l'inclusion de fonctionnalités complètes pourrait transformer sa nature au point de ne plus servir son objectif principal ou d'entraîner un fardeau disproportionné pour l'éditeur. Par conséquent, l'accessibilité de cet eBook peut être limitée. Voir plus

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2026 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.