Predicting In Vivo Compound Brain Penetration Using Multi-task Graph Neural Networks

体内 优先次序 计算机科学 人工神经网络 渗透(战争) 人工智能 机器学习 数学 生物 运筹学 生物技术 经济 管理科学
作者
Seid Hamzic,Richard A. Lewis,Sandrine Desrayaud,Cihan Soylu,Mike Fortunato,Grégori Gerebtzoff,Raquel Rodríguez-Pérez
出处
期刊:Journal of Chemical Information and Modeling [American Chemical Society]
卷期号:62 (13): 3180-3190 被引量:20
标识
DOI:10.1021/acs.jcim.2c00412
摘要

Assessing whether compounds penetrate the brain can become critical in drug discovery, either to prevent adverse events or to reach the biological target. Generally, pre-clinical in vivo studies measuring the ratio of brain and blood concentrations (Kp) are required to estimate the brain penetration potential of a new drug entity. In this work, we developed machine learning models to predict in vivo compound brain penetration (as LogKp) from chemical structure. Our results show the benefit of including in vitro experimental data as auxiliary tasks in multi-task graph neural network (MT-GNN) models. MT-GNNs outperformed single-task (ST) models solely trained on in vivo brain penetration data. The best-performing MT-GNN regression model achieved a coefficient of determination of 0.42 and a mean absolute error of 0.39 (2.5-fold) on a prospective validation set and outperformed all tested ST models. To facilitate decision-making, compounds were classified into brain-penetrant or non-penetrant, achieving a Matthew's correlation coefficient of 0.66. Taken together, our findings indicate that the inclusion of in vitro assay data as MT-GNN auxiliary tasks improves in vivo brain penetration predictions and prospective compound prioritization.

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
三岁完成签到 ,获得积分10
1秒前
3秒前
扶光完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
逆天的矿泉水完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
今后应助zcx采纳,获得10
6秒前
7秒前
7秒前
36hours完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
px发布了新的文献求助10
9秒前
笑一下蒜了完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
搜集达人应助过时的访梦采纳,获得10
11秒前
alexisgood发布了新的文献求助10
12秒前
叶子发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
霁雨花君发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
打打应助px采纳,获得10
17秒前
xu完成签到,获得积分10
17秒前
Daisy完成签到,获得积分10
17秒前
Lin发布了新的文献求助10
17秒前
19秒前
20秒前
20秒前
LBJBowen23发布了新的文献求助10
21秒前
111发布了新的文献求助10
22秒前
shadow发布了新的文献求助30
23秒前
图图完成签到,获得积分10
23秒前
敏感寒云完成签到,获得积分10
24秒前
科研通AI6.3应助秋秋采纳,获得10
25秒前
25秒前
25秒前
27秒前
李健的粉丝团团长应助Qin采纳,获得10
29秒前
29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
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
Photodetectors: From Ultraviolet to Infrared 500
On the Dragon Seas, a sailor's adventures in the far east 500
Yangtze Reminiscences. Some Notes And Recollections Of Service With The China Navigation Company Ltd., 1925-1939 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6356344
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8171234
关于积分的说明 17203500
捐赠科研通 5412276
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2864564
邀请新用户注册赠送积分活动 1842098
关于科研通互助平台的介绍 1690360