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属性驱动药物设计的深度学习趋势

卷 28, 期 38, 2021

发表于: 29 July, 2021

页: [7862 - 7886] 页: 25

弟呕挨: 10.2174/0929867328666210729115728

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摘要

减少制药行业先导化合物开发的时间和成本比以往任何时候都更加紧迫。高通量筛选的进步和深度学习 (DL) 的兴起共同出现,使得用于虚拟药物筛选的大规模多模态预测模型的开发成为可能。最近,深度生成模型已成为探索化学空间并提高加快药物发现过程的希望的有力工具。随着生成化学以化学为中心的方法取得这一进展,下一个挑战是建立多模态条件生成模型,在将生化特性映射到目标结构时利用不同的知识源。在这里,我们呼吁社区在设计深度生成模型时将药物发现与系统生物学更紧密地联系起来。作为对 DL 在化学信息学中作用的大量评论的补充,我们特别关注药物发现的预测模型和生成模型的接口。通过在 PubMed 和预印本服务器(arXiv、biorXiv、chemRxiv 和 medRxiv)上进行系统的出版物关键字搜索,我们量化了该领域的趋势,发现分子图和 VAE 已成为生成中最广泛采用的分子表示和架构模型,分别。我们讨论了 DL 在毒性、药物靶标亲和力和药物敏感性预测方面的进展,并特别关注包含多模态预测模型的条件分子生成模型。此外,我们概述了该领域的未来前景,并确定了诸如以闭环方式将深度学习系统集成到实验工作流程中或采用联合机器学习技术来克服数据共享障碍等挑战。其他挑战包括但不限于生成模型的可解释性、用于评估分子生成模型的更复杂的指标,以及随后的社区接受的多模式药物特性预测和特性驱动分子设计的基准。

关键词: 深度学习、药物发现、生成模型、评论、QSAR 建模、机器学习、药物设计。


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