Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Оценка эффективности отбора перспективных соединений при виртуальном скрининге с использованием различных «фильтров»

Владислав Сергеевич Сухачёв, Александр Викторович Дмитриев, Сергей Михайлович Иванов, Полина Игоревна Савосина, Дмитрий Сергеевич Дружиловский, Дмитрий Алексеевич Филимонов, Владимир Васильевич Поройков

Аннотация


Развитие синтетической и медицинской химии существенно расширяет доступное химическое пространство, в котором осуществляется поиск новых фармакологических веществ. Виртуальный скрининг — предварительный отбор химических соединений (ХС), потенциально обладающих требуемыми свойствами, — осуществляется in silico на основе оценки структурного сходства, анализа фармакофоров, (Q)SAR и молекулярного моделирования. Чтобы повысить вероятность выявления искомых ХС, было предложено использование «фильтров» по оценке подобия анализируемых ХС известным лекарственным препаратам — «Drug-Likeness» (DL). Разработанная нами база данных (БД) WWAD по фармацевтическим субстанциям лекарственных препаратов, разрешенных к медицинскому применению в различных странах мира, позволяет оценить «Pros et Cons» этих фильтров. Показано, что применение правил Липински, Гхоша, Вебера, REOS и QED к выборке, содержащей около миллиона ХС из БД PubChem и более 4000 ХС из БД WWAD, не позволяет отличить «лекарственные вещества» от «не лекарственных веществ», приводит к исключению из дальнейших исследований значительной части зарегистрированных лекарственных препаратов. Наиболее эффективным подходом является оценка DL с помощью программы PASS.

Ключевые слова


лекарственное подобие; Drug-Likeness; World Wide Approved Drugs; правило Липински; QED; PASS

Полный текст:

PDF

Литература


D. Sun, W. Gao, H. Hu, et al., Acta Pharm. Sin. B, 12(7), 3049 – 3062 (2022).

T. Hoffmann, M. Gastreich, Drug Discov. Today, 24(5), 1148 – 1156 (2019).

L. Howes, Chem. & Eng. News, 100(23), 20 – 24 (2022).

B. I. Tingle, K. G. Tang, M. Castanon, et al., J. Chem. Inf. Model., 63(4), 1166 – 1176 (2023).

A. V. Sadybekov, V. Katritch, Nature, 616(7958), 673 – 685 (2023).

А. А. Лагунин, Д. А. Филимонов, Т. А. Глориозова и др., Хим.-фарм. журн., 47(7), 3 – 21 (2013).

D. S. Druzhilovskiy, L. A. Stolbov, P. I. Savosina, et al., Supercomput. Frontiers & Innovations, 7(3), 57 – 76 (2020).

И. В. Казеев, Н. С. Ионов, В. Е. Шевченко и др., Хим.-фарм. журн., 57(1), 29 – 36 (2023).

J. Schimunek, P. Seidl, K. Elez, et al., Mol. Informatics, 43, e202300262 (2024).

C. A. Lipinski, F. Lombardo, B. W. Dominy, et al., Adv. Drug Deliv. Rev., 23(1), 3 – 25 (1997).

A. K. Ghose, V. N. Viswanadhan, J. J. Wendoloski, J. Comb. Chem., 1(1), 55 – 68 (1999).

D. F. Veber, S. R. Johnson, H.-Y. Cheng, et al., J. Med. Chem., 45(12), 2615 – 2623 (2002).

W. P. Walters, M. Namchuk, Nat. Rev. Drug Discov., 2(4), 259 – 266 (2003).

G. R. Bickerton, G. V. Paolini, J. Besnard, et al., Nature Chem., 4(2), 90 – 98 (2012).

A. Stasiulewicz, A. Lesniak, M. Bujalska-Zadrożny, et al., J. Chem. Inf Model., 63(3), 1012 – 1027 (2023).

N. Scarano, E. Abbotto, F. Musumeci, et al., Int. J. Mol. Sci., 24(11), 9363 (2023).

P. B. Jadhav, S. B. Jadhav, M. Zehravi, et al., Molecules, 28(1), 149 (2022).

G. Grossi, N. Scarano, F. Musumeci, et al., Molecules, 29(8), 1739 (2024).

C. Yamali, M. Nenni, M. T. Sakarya, et al., Pharm. Chem. J., 57, 1754 – 1760 (2024).

D. Kozakov, D. R. Hall, R. L. Napoleon, et al., J. Med. Chem., 58(23), 9063 – 9088 (2015).

B. C. Doak, J. Zheng, D. Dobritzsch, et al., J. Med. Chem., 59(6), 2312 – 2327 (2016).

D. A. DeGoey, H. J. Chen, P. B. Cox, et al., J. Med. Chem., 61(7), 2636 – 2651 (2018).

M. Egbert, A. Whitty, G. M. Keserü, et al., J. Med. Chem., 62(22), 10005 – 10025 (2019).

S. Pathania, P. K. Singh, Expert Opin. Drug Metab. Toxicol., 17(4), 351 – 354 (2021).

D. J. Cummins, C. W. Andrews, J. A. Bentley, et al., J. Chem. Inf. Comput. Sci., 36(4), 750 – 763 (1996).

A. Ajay, W. P. Walters, M. A. Murcko, J. Med. Chem., 41(18), 3314 – 3324 (1998).

J. Sadowski, H. Kubinyi, J. Med. Chem., 41(18), 3325 – 3329 (1998).

S. Anzali, G. Barnickel, B. Cezanne, et al., J. Med. Chem., 44(15), 2432 – 2437 (2001).

П. И. Савосина, Д. С. Дружиловский, Д. А. Филимонов, В. В. Поройков, Свидетельство о государственной регистрации базы данных «World Wide Approved Drugs» № 2024621221. Москва: Федеральная служба по интеллектуальной собственности, 21.03.2024 г.

База данных World Wide Approved Drugs; https://www.way2drug.com/wwad (дата обращения: 20.05.2024).

База данных PubChem; https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/(дата обращения: 20.05.2024).

База данных PubMed; https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/(дата обращения: 20.05.2024).

J. S. Mason, M. A. Hermsmeier, Curr. Opin. Chem. Biol., 3(3), 342 – 349 (1999).

V. V. Poroikov, D. A. Filimonov, Yu. V. Borodina, et al., J. Chem. Inf. Comput. Sci., 40(6), 1349 – 1355 (2000).

I. Kola, J. Landis, Nat. Rev. Drug Discov., 3(8), 711 – 715 (2004).

G. R. Bickerton, G. V. Paolini, J. Besnard, et al., Nature Chem., 4(2), 90 – 98 (2012).

M. M. Hann, Med. Chem. Comm., 2(5), 349 – 355 (2011).

S. Kralj, M. Jukič, U. Bren, Encyclopedia, 3, 501 – 511 (2023).

T. H. Keller, A. Pichota, Z. Yin, Curr. Opin. Chem. Biol., 10(4), 357 – 361 (2006).

D. Garcia Jimenez, et al., J. Med. Chem., 66(15), 10681 – 10693 (2023).

V. Poongavanam, et al., Nat. Rev. Chem., 8(1), 45 – 60 (2024).

M. J. Blanco, K. M. Gardinier, ACS Med. Chem. Lett., 11(3), 228 – 231 (2020).

P. D. Leeson, Adv. Drug Deliv. Rev., 101, 22 – 33 (2016).

M. Congreve, R. Carr, C. Murray, et al., Drug Discov. Today, 8(19), 876 – 877 (2003).

X. Morelli, R. Bourgeas, P. Roche, Curr. Opin. Chem. Biol., 15(4), 475 – 481 (2011).

H. van de Waterbeemd, G. Camenisch, G. Folkers, et al., J. Drug Target, 6(2), 151 – 165 (1998).

M. Lee, G. Schneider, J. Comb. Chem., 3(3), 284 – 289 (2001).

M. Cruz-Monteagudo, M. Cordeiro, E. Tejera, et al., J. Comb. Chem., 10(6), 897 – 913 (2008).

G. V. Paolini, R. A. Lyons, P. Laflin, J. Biomol. Screen., 15(10), 1183 – 1193 (2010).

D. Wishart, D. Arndt, A. Pon, et al., Nucleic Acids Res., 43, D928 – 934 (2015).

E. Lim, A. Pon, Y. Djoumbou, et al., Nucleic Acids Res., 38, D781 – D786 (2010).

Индексированные файлы из базы данных PubChem, предназначенные для загрузки; Index of/pubchem/Compound/CURRENT-Full/SDF (дата обращения: 20.05.2024).

D. Fourches, E. Muratov, A. Tropsha, J. Chem. Inf. Model., 50(7), 1189 – 1204 (2010).

Д. А. Филимонов, Д. С. Дружиловский, А. А. Лагунин и др., Biomed. Chem.: Research & Methods, 1(1), e00004 (2018).

U. S. Food and Drug Administration, Definition of the Term «Biological Product»; https://www.fda.gov/media/122985/download (дата обращения: 20.05.2024).

W. J. Youden, Cancer, 3, 32 – 35 (1950).

C. S. Pierce, Science, 4(93), 453 – 454 (1884).

A. V. Sadybekov, V. Katritch, Nature, 616(7958), 673 – 685 (2023).




DOI: https://doi.org/10.30906/0023-1134-2024-58-9-4-12

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


 Издательский дом «Фолиум», 1993–2024

Баннеры наших партнеров:

laboratorka.su            

Наши издания:
Подписаться на наши издания Вы можете через Объединенный каталог «Пресса России», а также на сайтах агентств «УП Урал Пресс», «Ивис», «Прессинформ» и «Профиздат»Адрес редакции:
Россия, Москва, Дмитровское шоссе, 157
Тел.: +7 499 258-08-28 (доб. 18)
E-mail: chem@folium.ru