Abstract
| Original language | American English |
|---|---|
| Journal | Scientific Reports |
| Volume | 14 |
| Issue number | 1 |
| DOIs | |
| State | Published - 2024 |
| Externally published | Yes |
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Dive into the research topics of 'AI is a viable alternative to high throughput screening: a 318-target study'. Together they form a unique fingerprint.Cite this
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In: Scientific Reports, Vol. 14, No. 1, 2024.
Research output: Contribution to journal › Article › peer-review
TY - JOUR
T1 - AI is a viable alternative to high throughput screening: a 318-target study
AU - Wallach, Izhar
AU - Bernard, Denzil
AU - Nguyen, Kong
AU - Ho, Gregory
AU - Morrison, Adrian
AU - Stecula, Adrian
AU - Rosnik, Andreana
AU - O’Sullivan, Ann Marie
AU - Davtyan, Aram
AU - Samudio, Ben
AU - Thomas, Bill
AU - Worley, Brad
AU - Butler, Brittany
AU - Laggner, Christian
AU - Thayer, Desiree
AU - Moharreri, Ehsan
AU - Friedland, Greg
AU - Truong, Ha
AU - van den Bedem, Henry
AU - Ng, Ho Leung
AU - Stafford, Kate
AU - Sarangapani, Krishna
AU - Giesler, Kyle
AU - Ngo, Lien
AU - Mysinger, Michael
AU - Ahmed, Mostafa
AU - Anthis, Nicholas J.
AU - Henriksen, Niel
AU - Gniewek, Pawel
AU - Eckert, Sam
AU - de Oliveira, Saulo
AU - Suterwala, Shabbir
AU - PrasadPrasad, Srimukh Veccham Krishna
AU - Shek, Stefani
AU - Contreras, Stephanie
AU - Hare, Stephanie
AU - Palazzo, Teresa
AU - O’Brien, Terrence E.
AU - Van Grack, Tessa
AU - Williams, Tiffany
AU - Chern, Ting-Rong
AU - Kenyon, Victor
AU - Lee, Andreia H.
AU - Cann, Andrew B.
AU - Bergman, Bastiaan
AU - Anderson, Brandon M.
AU - Cox, Bryan D.
AU - Warrington, Jeffrey M.
AU - Sorenson, Jon M.
AU - Goldenberg, Joshua M.
AU - Young, Matthew A.
AU - DeHaan, Nicholas
AU - Pemberton, Ryan P.
AU - Schroedl, Stefan
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AU - Gupta, Tushita
AU - Mysore, Venkatesh
AU - Presser, Adam G.
AU - Ferrando, Adolfo A.
AU - Andricopulo, Adriano D.
AU - Ghosh, Agnidipta
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AU - Shaqra, Ala M.
AU - Toh, Alan Kie Leong
AU - Smrcka, Alan V.
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AU - de Oliveira, Aldo Sena
AU - Sverzhinsky, Aleksandr
AU - de Sousa, Alessandra Mara
AU - Agoulnik, Alexander I.
AU - Kushnir, Alexander
AU - Freiberg, Alexander N.
AU - Statsyuk, Alexander V.
AU - Gingras, Alexandre R.
AU - Degterev, Alexei
AU - Tomilov, Alexey
AU - Vrielink, Alice
AU - Garaeva, Alisa A.
AU - Bryant-Friedrich, Amanda
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AU - Patel, Amit K.
AU - Rangarajan, Amith Vikram
AU - Matheeussen, An
AU - Battistoni, Andrea
AU - Caporali, Andrea
AU - Chini, Andrea
AU - Ilari, Andrea
AU - Mattevi, Andrea
AU - Foote, Andrea Talbot
AU - Trabocchi, Andrea
AU - Stahl, Andreas
AU - Herr, Andrew B.
AU - Berti, Andrew
AU - Freywald, Andrew
AU - Reidenbach, Andrew G.
AU - Lam, Andrew
AU - Cuddihy, Andrew R.
AU - White, Andrew
AU - Taglialatela, Angelo
AU - Ojha, Anil K.
AU - Cathcart, Ann M.
AU - Motyl, Anna A. L.
AU - Borowska, Anna
AU - D’Antuono, Anna
AU - Hirsch, Anna K. H.
AU - Porcelli, Anna Maria
AU - Minakova, Anna
AU - Montanaro, Anna
AU - Müller, Anna
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AU - Virtanen, Anniina
AU - O’Donoghue, Anthony J.
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AU - Garmendia, Antonio E.
AU - Pineda-Lucena, Antonio
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AU - Samantha, Ariela
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AU - Haas, Arthur L.
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AU - John, Ashley L. St.
AU - Prince, Ashutosh
AU - ElSheikh, Assmaa
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AU - Colomba, Audrey
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AU - Diallo, Bakary N’tji
AU - Ribeiro, Beatriz Murta Rezende Moraes
AU - Bailey-Elkin, Ben A.
AU - Edelman, Benjamin L.
AU - Liou, Benjamin
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AU - Kováts, Benjámin
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AU - Balakrishnan, Bijina
AU - Gong, Bin
AU - Agianian, Bogos
AU - Pressly, Brandon
AU - Salas, Brenda P. Medellin
AU - Duggan, Brendan M.
AU - Geisbrecht, Brian V.
AU - Dymock, Brian W.
AU - Morten, Brianna C.
AU - Hammock, Bruce D.
AU - Mota, Bruno Eduardo Fernandes
AU - Dickinson, Bryan C.
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AU - Torner, Carles
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AU - Chaton, Catherine T.
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AU - Yang, Chao-Yie
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AU - Paulino, Cristina
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AU - Luo, Dahai
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AU - Lawrence, Daniel A.
AU - Chen, Daniel
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AU - Trader, Darci J.
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AU - Drewry, David H.
AU - Dowling, David J.
AU - Hosfield, David J.
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AU - Moreira, David
AU - Siderovski, David P.
AU - Shum, David
AU - Krist, David T.
AU - Riches, David W. H.
AU - Ferraris, Davide Maria
AU - Anderson, Deborah H.
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AU - Hu, Di
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AU - Zhang, Dingqiang
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AU - Lee, Donghan
AU - Dirksen, Dorian
AU - Shoue, Douglas A.
AU - Zochodne, Douglas William
AU - Krishnamurthy, Durga
AU - Duncan, Dustin
AU - Glubb, Dylan M.
AU - Gelardi, Edoardo Luigi Maria
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AU - Aguilera, Elena
AU - Lenci, Elena
AU - Abraham, Elena Theres
AU - Lama, Eleonora
AU - Mameli, Eleonora
AU - Leung, Elisa
AU - Christensen, Emily M.
AU - Mason, Emily R.
AU - Petretto, Enrico
AU - Trakhtenberg, Ephraim F.
AU - Rubin, Eric J.
AU - Strauss, Erick
AU - Thompson, Erik W.
AU - Cione, Erika
AU - Lisabeth, Erika Mathes
AU - Fan, Erkang
AU - Kroon, Erna Geessien
AU - Jo, Eunji
AU - García-Cuesta, Eva M.
AU - Glukhov, Evgenia
AU - Gavathiotis, Evripidis
AU - Yu, Fang
AU - Xiang, Fei
AU - Leng, Fenfei
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AU - Ingoglia, Filippo
AU - van den Akker, Focco
AU - Borriello, Francesco
AU - Vizeacoumar, Franco J.
AU - Luh, Frank
AU - Buckner, Frederick S.
AU - Vizeacoumar, Frederick S.
AU - Bdira, Fredj Ben
AU - Svensson, Fredrik
AU - Rodriguez, G. Marcela
AU - Bognár, Gabriella
AU - Lembo, Gaia
AU - Zhang, Gang
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AU - Mayer, Gaétan
AU - Greene, Geoffrey L.
AU - Garcia, George A.
AU - Lukacs, Gergely L.
AU - Prikler, Gergely
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AU - Colotti, Gianni
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AU - Cortopassi, Gino
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AU - Girolimetti, Giulia
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AU - Gasparre, Giuseppe
AU - Leuzzi, Giuseppe
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AU - Michlewski, Gracjan
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AU - Stuchbury, Grant David
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AU - Popowicz, Grzegorz Maria
AU - Veit, Guido
AU - de Souza, Guilherme Eduardo
AU - Akk, Gustav
AU - Caljon, Guy
AU - Alvarez, Guzmán
AU - Rucinski, Gwennan
AU - Lee, Gyeongeun
AU - Cildir, Gökhan
AU - Li, Hai
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AU - Jafar-Nejad, Hamed
AU - Zhou, Han
AU - Moore, Hannah P.
AU - Tilford, Hannah
AU - Yuan, Haynes
AU - Shim, Heesung
AU - Wulff, Heike
AU - Hoppe, Heinrich
AU - Chaytow, Helena
AU - Program, The Atomwise AIMS
AU - Dela Cerna, Mark
PY - 2024
Y1 - 2024
N2 - High throughput screening (HTS) is routinely used to identify bioactive small molecules. This requires physical compounds, which limits coverage of accessible chemical space. Computational approaches combined with vast on-demand chemical libraries can access far greater chemical space, provided that the predictive accuracy is sufficient to identify useful molecules. Through the largest and most diverse virtual HTS campaign reported to date, comprising 318 individual projects, we demonstrate that our AtomNet® convolutional neural network successfully finds novel hits across every major therapeutic area and protein class. We address historical limitations of computational screening by demonstrating success for target proteins without known binders, high-quality X-ray crystal structures, or manual cherry-picking of compounds. We show that the molecules selected by the AtomNet® model are novel drug-like scaffolds rather than minor modifications to known bioactive compounds. Our empirical results suggest that computational methods can substantially replace HTS as the first step of small-molecule drug discovery.
AB - High throughput screening (HTS) is routinely used to identify bioactive small molecules. This requires physical compounds, which limits coverage of accessible chemical space. Computational approaches combined with vast on-demand chemical libraries can access far greater chemical space, provided that the predictive accuracy is sufficient to identify useful molecules. Through the largest and most diverse virtual HTS campaign reported to date, comprising 318 individual projects, we demonstrate that our AtomNet® convolutional neural network successfully finds novel hits across every major therapeutic area and protein class. We address historical limitations of computational screening by demonstrating success for target proteins without known binders, high-quality X-ray crystal structures, or manual cherry-picking of compounds. We show that the molecules selected by the AtomNet® model are novel drug-like scaffolds rather than minor modifications to known bioactive compounds. Our empirical results suggest that computational methods can substantially replace HTS as the first step of small-molecule drug discovery.
U2 - 10.1038/s41598-024-54655-z
DO - 10.1038/s41598-024-54655-z
M3 - Article
SN - 2045-2322
VL - 14
JO - Scientific Reports
JF - Scientific Reports
IS - 1
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