Toward Reducing hERG Affinities for DAT Inhibitors with a Combined Machine Learning and Molecular Modeling Approach
Notice bibliographique
Résumé
Psychostimulant drugs, such as cocaine, inhibit dopamine reuptake via blockading the dopamine transporter (DAT), which is the primary mechanism underpinning their abuse. Atypical DAT inhibitors are dissimilar to cocaine and can block cocaine- or methamphetamine-induced behaviors, supporting their development as part of a treatment regimen for psychostimulant use disorders. When developing these atypical DAT inhibitors as medications, it is necessary to avoid off-target binding that can produce unwanted side effects or toxicities. In particular, the blockade of a potassium channel, human ether-a-go-go (hERG), can lead to potentially lethal ventricular tachycardia. In this study, we established a counter screening platform for DAT and against hERG binding by combining machine learning-based quantitative structure–activity relationship (QSAR) modeling, experimental validation, and molecular modeling and simulations. Our results show that the available data are adequate to establish robust QSAR models, as validated by chemical synthesis and pharmacological evaluation of a validation set of DAT inhibitors. Furthermore, the QSAR models based on subsets of the data according to experimental approaches used have predictive power as well, which opens the door to target specific functional states of a protein. Complementarily, our molecular modeling and simulations identified the structural elements responsible for a pair of DAT inhibitors having opposite binding affinity trends at DAT and hERG, which can be leveraged for rational optimization of lead atypical DAT inhibitors with desired pharmacological properties.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».