Prediction of drug efficacy from transcriptional profiles with deep learning

药物重新定位 药物发现 计算生物学 药品 重新调整用途 生物 生物信息学 药理学 药物开发 生态学
作者
Jie Zhu,Jingxiang Wang,Xin Wang,Mingjing Gao,Bingbing Guo,Miaomiao Gao,Jiarui Liu,Yanqiu Yu,Liang Wang,Weikaixin Kong,Yongpan An,Zurui Liu,Xinpei Sun,Zhuo Huang,Hong Zhou,Ning Zhang,Ruimao Zheng,Zhengwei Xie
出处
期刊:Nature Biotechnology [Nature Portfolio]
卷期号:39 (11): 1444-1452 被引量:194
标识
DOI:10.1038/s41587-021-00946-z
摘要

Drug discovery focused on target proteins has been a successful strategy, but many diseases and biological processes lack obvious targets to enable such approaches. Here, to overcome this challenge, we describe a deep learning-based efficacy prediction system (DLEPS) that identifies drug candidates using a change in the gene expression profile in the diseased state as input. DLEPS was trained using chemically induced changes in transcriptional profiles from the L1000 project. We found that the changes in transcriptional profiles for previously unexamined molecules were predicted with a Pearson correlation coefficient of 0.74. We examined three disorders and experimentally tested the top drug candidates in mouse disease models. Validation showed that perillen, chikusetsusaponin IV and trametinib confer disease-relevant impacts against obesity, hyperuricemia and nonalcoholic steatohepatitis, respectively. DLEPS can generate insights into pathogenic mechanisms, and we demonstrate that the MEK-ERK signaling pathway is a target for developing agents against nonalcoholic steatohepatitis. Our findings suggest that DLEPS is an effective tool for drug repurposing and discovery.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

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
刚刚
玛卡巴卡完成签到,获得积分10
2秒前
移动完成签到 ,获得积分10
2秒前
敏感寻真发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
Jasper的应助被科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6.4的应助被Estella采纳,获得10
3秒前
隐形曼青的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
v0id的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Hello的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
Lucas的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
华仔的应助被Q__采纳,获得10
3秒前
传奇3的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
小张zzzzzz完成签到 ,获得积分10
3秒前
大模型的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
所所的应助被科研通管家采纳,获得10
3秒前
嘟嘟52edm完成签到 ,获得积分10
3秒前
情怀的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
顾矜的应助被科研通管家采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
刘贺冰发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
SciGPT的应助被13988548568采纳,获得10
7秒前
8秒前
hefool完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
kkk关闭了kkk的文献求助
9秒前
陌殇发布了新的文献求助10
9秒前
田夜完成签到 ,获得积分10
9秒前
行走发布了新的文献求助20
10秒前
xuceng3发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
AtoPos发布了新的文献求助10
11秒前
喝早茶发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei的应助被WAM采纳,获得10
13秒前
15秒前
16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
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1000
Performance standards for antimicrobial disk and dilution susceptibility tests for bacteria isolated from animals 888
Rosenblum, Global Change Biology 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre (2012-09-10) 666
Final Report for the 2-D Test of Model 901 Rotor and Wing Airfoils (BSWT 592) 528
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 物理 有机化学 化学工程 内科学 生物化学 复合材料 催化作用 心理学 细胞生物学 无机化学 电极 光电子学 人工智能
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7893031
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9403325
关于积分的说明 20857039
捐赠科研通 7496175
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3358650
关于科研通互助平台的介绍 2496900
邀请新用户注册赠送积分活动 2387730