Prediction of In Vivo Pharmacokinetic Parameters and Time–Exposure Curves in Rats Using Machine Learning from the Chemical Structure

体内 均方误差 药代动力学 药物发现 生物利用度 广告 机器学习 计算机科学 外推法 人工智能 药理学 生物系统 化学 数学 统计 生物 生物化学 生物技术
作者
Olga Obrezanova,Anton Martinsson,Thomas M. Whitehead,Samar Mahmoud,Andreas Bender,Filip Miljković,Piotr Grabowski,Ben Irwin,Ioana Oprisiu,G. J. Conduit,Matthew Segall,G. Smith,Beth Williamson,Susanne Winiwarter,Nigel Greene
出处
期刊:Molecular Pharmaceutics [American Chemical Society]
卷期号:19 (5): 1488-1504 被引量:74
标识
DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.2c00027
摘要

Animal pharmacokinetic (PK) data as well as human and animal in vitro systems are utilized in drug discovery to define the rate and route of drug elimination. Accurate prediction and mechanistic understanding of drug clearance and disposition in animals provide a degree of confidence for extrapolation to humans. In addition, prediction of in vivo properties can be used to improve design during drug discovery, help select compounds with better properties, and reduce the number of in vivo experiments. In this study, we generated machine learning models able to predict rat in vivo PK parameters and concentration-time PK profiles based on the molecular chemical structure and either measured or predicted in vitro parameters. The models were trained on internal in vivo rat PK data for over 3000 diverse compounds from multiple projects and therapeutic areas, and the predicted endpoints include clearance and oral bioavailability. We compared the performance of various traditional machine learning algorithms and deep learning approaches, including graph convolutional neural networks. The best models for PK parameters achieved R2 = 0.63 [root mean squared error (RMSE) = 0.26] for clearance and R2 = 0.55 (RMSE = 0.46) for bioavailability. The models provide a fast and cost-efficient way to guide the design of molecules with optimal PK profiles, to enable the prediction of virtual compounds at the point of design, and to drive prioritization of compounds for in vivo assays.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
wjy321发布了新的文献求助10
刚刚
寒酥完成签到,获得积分10
1秒前
隐形的忆雪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
六六发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
共享精神应助fengdengjin采纳,获得10
9秒前
ha完成签到,获得积分10
9秒前
Azhar发布了新的文献求助10
10秒前
BowieHuang应助蓝天采纳,获得10
10秒前
ohh完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
SciGPT应助wjy321采纳,获得10
12秒前
ldz完成签到,获得积分10
13秒前
111应助可靠的寒风采纳,获得20
14秒前
今日无风发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
巧语发布了新的文献求助10
16秒前
过时的夏烟完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
20秒前
Atalent完成签到,获得积分10
20秒前
巧语发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
22秒前
巧语发布了新的文献求助10
22秒前
liu发布了新的文献求助10
22秒前
墨染霜完成签到,获得积分10
22秒前
小小陈发布了新的文献求助10
24秒前
Goodenough发布了新的文献求助10
26秒前
zt发布了新的文献求助10
26秒前
26秒前
墨染霜发布了新的文献求助10
26秒前
林渊发布了新的文献求助10
26秒前
Raunio完成签到,获得积分10
27秒前
mddy完成签到 ,获得积分10
28秒前
dawnstar完成签到 ,获得积分10
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Cronologia da história de Macau 1600
Decentring Leadership 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6184391
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8011685
关于积分的说明 16664077
捐赠科研通 5283697
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2816584
邀请新用户注册赠送积分活动 1796376
关于科研通互助平台的介绍 1660883