Abbonarsi

Between therapy effect and false-positive result in animal experimentation - 26/02/23

Doi : 10.1016/j.biopha.2023.114317 
Paweł Sosnowski a, 1, Piotr Sass a, 1, Anna Stanisławska-Sachadyn b, Michał Krzemiński c, Paweł Sachadyn a,
a Laboratory for Regenerative Biotechnology, Gdańsk University of Technology, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland 
b Department of Molecular Biotechnology and Microbiology, Gdańsk University of Technology, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland 
c Institute of Applied Mathematics, Faculty of Applied Physics and Mathematics, Gdańsk University of Technology, ul. Narutowicza 11/12, 80-233 Gdańsk, Poland 

Corresponding author.

Abstract

Despite the animal models’ complexity, researchers tend to reduce the number of animals in experiments for expenses and ethical concerns. This tendency makes the risk of false-positive results, as statistical significance, the primary criterion to validate findings, often fails if testing small samples. This study aims to highlight such risks using an example from experimental regenerative therapy and propose a machine-learning solution to validate treatment effects. The example analysed was the pharmacological treatment of ear pinna punch wound healing in mice. Wound closure data analysed included eight groups treated with an epigenetic inhibitor, zebularine, and eight control groups receiving vehicle alone, of six mice each. We confirmed the zebularine healing effect for all 64 pairwise comparisons between treatment and control groups but also determined minor yet statistically significant differences between control groups in five of 28 possible comparisons. The occurrences of significant differences between the control groups, regardless of standardised experimental conditions, indicate a risk of statistically significant effects in the case a compound lacking the desired biological activity is tested. Since the criterion of statistical significance itself can be confusing, we demonstrate a machine-learning algorithm trained on datasets representing treatment and control experiments as a helpful tool for validating treatment outcomes. We tested two machine-learning approaches, Naïve Bayes and Support Vector Machine classifiers. In contrast to the Mann-Whitney U-test, indicating enhanced healing effects for some control groups receiving saline alone, both machine-learning algorithms faultlessly assigned all animal groups receiving saline to the controls.

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Graphical Abstract




ga1

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Highlights

Researchers tend to reduce the number of animals used in experiments.
Small sample sizes increase the risk of false-positive findings.
Significant p-values may result from technical and biological variation.
Machine learning classifiers proved effective in identifying false-positives.

Il testo completo di questo articolo è disponibile in PDF.

Keywords : False-positive results, Sample size, Statistical significance, Animal experimentation, pharmacoregeneration, Machine-learning, Naïve Bayes classifier, Support Vector Machine classifier


Mappa


© 2023  The Authors. Pubblicato da Elsevier Masson SAS. Tutti i diritti riservati.
Aggiungere alla mia biblioteca Togliere dalla mia biblioteca Stampare
Esportazione

    Citazioni Export

  • File

  • Contenuto

Vol 160

Articolo 114317- aprile 2023 Ritorno al numero
Articolo precedente Articolo precedente
  • Unique effect of clozapine on adenosine A2A-dopamine D2 receptor heteromerization
  • Marta Valle-León, Nil Casajuana-Martin, Claudia Llinas del Torrent, Josep Argerich, Laura Gómez-Acero, Kristoffer Sahlholm, Sergi Ferré, Leonardo Pardo, Francisco Ciruela
| Articolo seguente Articolo seguente
  • Identification of key genes involved in neural regeneration and the repairing effect of BDNF-overexpressed BMSCs on spinal cord ischemia-reperfusion injury in rats
  • Fei Yin, Zhiming Liu, Ding Zhang, Zhubin Shen, Zefeng Niu, Li Guo

Benvenuto su EM|consulte, il riferimento dei professionisti della salute.
L'accesso al testo integrale di questo articolo richiede un abbonamento.

Già abbonato a @@106933@@ rivista ?

@@150455@@ Voir plus

Il mio account


Dichiarazione CNIL

EM-CONSULTE.COM è registrato presso la CNIL, dichiarazione n. 1286925.

Ai sensi della legge n. 78-17 del 6 gennaio 1978 sull'informatica, sui file e sulle libertà, Lei puo' esercitare i diritti di opposizione (art.26 della legge), di accesso (art.34 a 38 Legge), e di rettifica (art.36 della legge) per i dati che La riguardano. Lei puo' cosi chiedere che siano rettificati, compeltati, chiariti, aggiornati o cancellati i suoi dati personali inesati, incompleti, equivoci, obsoleti o la cui raccolta o di uso o di conservazione sono vietati.
Le informazioni relative ai visitatori del nostro sito, compresa la loro identità, sono confidenziali.
Il responsabile del sito si impegna sull'onore a rispettare le condizioni legali di confidenzialità applicabili in Francia e a non divulgare tali informazioni a terzi.


Tutto il contenuto di questo sito: Copyright © 2026 Elsevier, i suoi licenziatari e contributori. Tutti i diritti sono riservati. Inclusi diritti per estrazione di testo e di dati, addestramento dell’intelligenza artificiale, e tecnologie simili. Per tutto il contenuto ‘open access’ sono applicati i termini della licenza Creative Commons.