Prediction of ADME properties, Part 1: Classification models to predit Caco-2 cell permeability using atom-based bilinear indices

• Autores: Juan A. Castillo Garit, Yudith Cañizares Carmenate, Yiovani Marrero Ponce, Francisco Torrens Zaragozá, Concepción Abad Mazarío
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 71, Nº. 566, 2014, págs. 129-138
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Predicció de les propietats d’ADME, Part 1: models de classificació per predir Caco-2 la permeabilitat cel·lular utilitzant índexs atòmics bilineals
  • Predicción de las propiedades de ADME, Parte 1: modelos de clasificación para predecir Caco-2 la permeabilidad celular utilizando índices bilineales basado en Atom
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• Resumen
  • español

    Se lleva a cabo la predicción de la permeabilidad a través de células cultivadas de Caco-2 (de uso frecuente en el modelo in vitro para la absorción de fármacos), usando modelos teóricos. Se utilizan índices atómicos bilineales y análisis discriminante lineal (LOA) para obtener modelos cuantitativos, que discriminan entre compuestos con una elevada absorción y compuestos con absorción baja o moderada, que forman una base de datos de medida P caco-2 a partir de un gran conjunto de 157 compuestos estructuralmente diversos. Desarrollamos dos modelos LOA, con más de un 90% de exactitud para los conjuntos de prueba y de ensayo; el mejor modelo presenta una precisión de 91 ,79 % y 91 ,30 %, respectivamente. Los resultados obtenidos en este trabajo se comparan favorablemente con otros métodos publicados anteriormente en la literatura técnica. El porcentaje de buena correlación fue del 80% en el cribado virtual de 241 fármacos con los valores reportados del porcentaje de absorción intestinal humana ( EIS ). Por último, podemos decir que en el presente "in silico" método podría ser una herramienta valiosa en el proceso de descubrimiento de fármacos con el fin de seleccionar las moléculas con las mayores posibilidades antes de la síntesis.

  • English

    The prediction of the permeability through cultured Caco-2 cells (an often-used in vitro model for drug absorption) is carried out using theoretical models. Atom-based bilinear indices and linear discriminant analysis (LDA) are used to obtain quantitative models, which discriminate between higher absorption and moderate-poorer absorption compounds, form a database of measured PCaco-2 from a large data set with 157 structurally diverse compounds. We develop two LDA models with more than 90% of accuracy for training and test set; the best model presents accuracy of 91.79% and 91.30%, respectively. The results achieved in this work compare favourably with other approaches previously published in the technical literature. The percentage of good correlation was of 80%, in the virtual screening of 241 drugs with the reported values of the percentage of human intestinal absorption (HIA). Finally, we can say that, the present “in silico” method would be a valuable tool in the drug discovery process in order to select the molecules with the greatest chance before synthesis.

  • català

    Es porta a terme la predicció de la permeabilitat a través de les cèl·lules cultivades de Caco-2 (d’ús freqüent en el models in vitro per a l’absorció de fàrmacs) utilitzant models teòrics. S’utilitzen índexs atòmics bilineals i l’anàlisi discriminant lineal (LDA) per obtenir models quantitatius que discriminen entre substàncies amb absorció elevada i substàncies d’absorció baixa o moderada, que formen una base de dades de valors de PCaco-2, determinats a par-tir d’un gran conjunt de 157 compostos estructuralment diferents. Desenvolupem dos models LDA amb més d’un 90 % d’exactitud en els conjunts de prova i d’assaig; el millor model presenta una exactitud de 91,79 % i 91,30 %, respectivament. Els resultats obtinguts en aquest treball es comparen favorablement amb altres mètodes publicats anteriorment en la literatura tècnica. El percentatge de bona correlació va ser del 80% en el cribratge virtual de 241 fàrmacs amb els valors publicats del percentatge d’absorció intestinal humana (EIS). Finalment, podem dir que aquest mètode “in silico” podria ser una eina valuosa en el procés de descobriment de fàrmacs per tal de seleccionar, abans de la síntesi, les molècules amb les millors possibilitats.