Open Source Drug Discovery with the Malaria Box Compound Collection for Neglected Diseases and Beyond - CNRS - Centre national de la recherche scientifique Accéder directement au contenu
Article Dans Une Revue PLoS Pathogens Année : 2016

Open Source Drug Discovery with the Malaria Box Compound Collection for Neglected Diseases and Beyond

Wesley van Voorhis , John Adams , Roberto Adelfio , Vida Ahyong , Myles Akabas , Pietro Alano (1) , Aintzane Alday , Yesmalie Alemán Resto , Aishah Alsibaee , Ainhoa Alzualde , Katherine Andrews (2) , Simon Avery (3) , Vicky Avery (4) , Lawrence Ayong (5) , Mark Baker , Stephen Baker (6) , Choukri Ben Mamoun (7) , Sangeeta Bhatia , Quentin Bickle , Lotfi Bounaadja (8) , Tana Bowling , Jürgen Bosch , Lauren Boucher , Fabrice Boyom (9) , Jose Brea , Marian Brennan , Audrey Burton , Conor R Caffrey (10) , Grazia Camarda , Manuela Carrasquilla , Dee Carter , Maria Belen Cassera , Ken Chih-Chien Cheng , Worathad Chindaudomsate , Anthony Chubb , Beatrice Colon , Daisy Colón-López , Yolanda Corbett (11) , Gregory Crowther , Noemi Cowan , Sarah D’alessandro , Na Le Dang , Michael Delves (12) , Joseph Derisi , Alan Du , Sandra Duffy (4) , Shimaa Abd El-Salam El-Sayed , Michael T Ferdig (13) , José Fernández Robledo , David Fidock (14) , Isabelle Florent , Patrick Fokou , Ani Galstian , Francisco Javier Gamo , Suzanne Gokool , Ben Gold , Todd Golub , Gregory Goldgof , Rajarshi Guha , W. Armand Guiguemde , Nil Gural , R. Kiplin Guy , Michael Hansen (15) , Kirsten Hanson , Andrew Hemphill (16) , Rob Hooft van Huijsduijnen (17) , Takaaki Horii , Paul Horrocks (18) , Tyler Hughes , Christopher Huston , Ikuo Igarashi , Katrin Ingram-Sieber , Maurice Itoe , Ajit Jadhav , Amornrat Naranuntarat Jensen , Laran Jensen , Rays Jiang , Annette Kaiser , Jennifer Keiser (19) , Thomas Ketas , Sebastien Kicka , Sunyoung Kim (20) , Kiaran Kirk (21) , Vidya Kumar , Dennis Kyle , Maria Jose Lafuente , Scott Landfear , Nathan Lee , Sukjun Lee (5) , Adele M Lehane (22) , Fengwu Li , David Little , Liqiong Liu , Manuel Llinas (23) , Maria Loza , Aristea Lubar , Leonardo D Lucantoni (24) , Isabelle Lucet , Louis Maes (25) , Dalu Mancama , Nuha Mansour , Sandra March , Sheena Mcgowan (26) , Iset Medina Vera , Stephan Meister , Luke Mercer , Jordi Mestres , Alvine Mfopa , Raj Misra , Seunghyun Moon (5) , John Moore (27) , Francielly Morais Rodrigues da Costa , Joachim Müller , Arantza Muriana , Stephen Nakazawa Hewitt , Bakela Nare , Carl Nathan , Nathalie Narraidoo (3) , Sujeevi Nawaratna , Kayode Ojo , Diana Ortiz (28) , Gordana Panic (19) , George Papadatos , Silvia Parapini , Kailash Patra , Ngoc Pham , Sarah Prats , David Plouffe , Sally-Ann Poulsen , Anupam Pradhan , Celia Quevedo , Ronald Quinn , Christopher Rice , Mohamed Abdo Rizk , Andrea Ruecker (12) , Robert St. Onge , Rafaela Salgado Ferreira , Jasmeet Samra , Natalie Robinett , Ulrich Schlecht (29) , Marjorie Schmitt (30) , Filipe Silva Villela , Francesco Silvestrini (1) , Robert Sinden (12) , Dennis Smith (31) , Thierry Soldati (32) , Andreas Spitzmüller , Serge Maximilian Stamm , David Sullivan , William Sullivan (33) , Sundari Suresh , Brian Suzuki , Yo Suzuki , S. Joshua Swamidass , Donatella Taramelli (34) , Lauve Tchokouaha , Anjo Theron , David Thomas , Kathryn Tonissen , Simon Townson , Abhai Tripathi , Valentin Trofimov , Kenneth Udenze , Imran Ullah , Cindy Vallières (3) , Edgar Vigil , Joseph M Vinetz (35) , Phat Voong Vinh , Hoan Vu (36) , Nao-Aki Watanabe , Kate Weatherby , Pamela White , Andrew Wilks , Elizabeth Winzeler (37) , Edward Wojcik , Melanie Wree , Wesley Wu , Naoaki Yokoyama , Paul Zollo , Nada Abla , Benjamin Blasco , Jeremy Burrows (38) , Benoît Laleu , Didier Leroy , Thomas Spangenberg , Timothy Wells , Paul Willis (39)
1 ISS - Istituto Superiore di Sanità = National Institute of Health
2 Zentrum für Infektiologie [Heidelberg, Germany]
3 UON - University of Nottingham, UK
4 Eskitis Institute for Drug Discovery
5 Institut Pasteur Korea - Institut Pasteur de Corée
6 OUCRU - Oxford University Clinical Research Unit [Ho Chi Minh City]
7 Laboratoire de génétique moléculaire et cellulaire
8 AFSSA - Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments
9 FS - Faculté des Sciences [Yaoundé I]
10 Skaggs School of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences [San Diego]
11 DiSFeB - Dipartimento di Scienze Farmacologiche e Biomolecolari
12 Imperial College London
13 Eck Institute for Global Health
14 CUMC - Columbia University Medical Center
15 iNANO - Interdisciplinary Nanoscience Centre
16 Institute of Parasitology
17 MSPRI - MS Project - Initiation
18 Keele University
19 Swiss Tropical and Public Health Institute [Basel]
20 University of Regina
21 School of Engineering and Science
22 Research School of Biology [Canberra, Australie]
23 University of Pennsylvania
24 Griffith University [Brisbane]
25 LMPH - Laboratory of Microbiology, Parasitology and Hygiene [Antwerpen]
26 Department of Biochemistry and Molecular Biology
27 Institute for Wine Biotechnology [University of Stellenbosch - Afrique du Sud]
28 OHSU - Oregon Health and Science University [Portland]
29 Biozentrum
30 LIMA - Laboratoire d'innovation moléculaire et applications
31 (COMSET - Advanced Materials Research Laboratories, Department of Chemistry and Center for Optical
32 UNIGE - Université de Genève = University of Geneva
33 Department of Molecular, Cell, and Developmental Biology, University of California, Santa Cruz
34 Department of sanità pubblica-microbiologia-virologia
35 UC San Diego - University of California [San Diego]
36 RIM-ENSMSE - Département Réseaux, Information, Multimédia
37 UC San Diego - School of Medicine [Univ California San Diego]
38 MMV - Medicines for Malaria Venture [Geneva]
39 Princeton University
Wesley van Voorhis
  • Fonction : Auteur
John Adams
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Roberto Adelfio
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Vida Ahyong
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Myles Akabas
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Aintzane Alday
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Yesmalie Alemán Resto
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Aishah Alsibaee
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Ainhoa Alzualde
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Simon Avery
Mark Baker
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Sangeeta Bhatia
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Quentin Bickle
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Tana Bowling
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Jürgen Bosch
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Lauren Boucher
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Jose Brea
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Marian Brennan
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Audrey Burton
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Grazia Camarda
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Manuela Carrasquilla
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Dee Carter
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Maria Belen Cassera
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Ken Chih-Chien Cheng
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Worathad Chindaudomsate
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Anthony Chubb
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Beatrice Colon
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Daisy Colón-López
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Gregory Crowther
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Noemi Cowan
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Sarah D’alessandro
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Na Le Dang
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Joseph Derisi
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Alan Du
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Shimaa Abd El-Salam El-Sayed
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José Fernández Robledo
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Isabelle Florent
Patrick Fokou
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Suzanne Gokool
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Ben Gold
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Todd Golub
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Gregory Goldgof
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Rajarshi Guha
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W. Armand Guiguemde
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Kirsten Hanson
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Andrew Hemphill
Takaaki Horii
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Arantza Muriana
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Stephen Nakazawa Hewitt
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Bakela Nare
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Carl Nathan
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Sujeevi Nawaratna
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George Papadatos
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Silvia Parapini
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Ngoc Pham
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Sarah Prats
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David Plouffe
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Anupam Pradhan
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Christopher Rice
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Robert St. Onge
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Jasmeet Samra
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Benoît Laleu
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Didier Leroy
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Thomas Spangenberg
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Timothy Wells
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Paul Willis
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Résumé

A major cause of the paucity of new starting points for drug discovery is the lack of interaction between academia and industry. Much of the global resource in biology is present in universities, whereas the focus of medicinal chemistry is still largely within industry. Open source drug discovery, with sharing of information, is clearly a first step towards overcoming this gap. But the interface could especially be bridged through a scale-up of open sharing of physical compounds, which would accelerate the finding of new starting points for drug discovery. The Medicines for Malaria Venture Malaria Box is a collection of over 400 compounds representing families of structures identified in phenotypic screens of pharmaceutical and academic libraries against the Plasmodium falciparum malaria parasite. The set has now been distributed to almost 200 research groups globally in the last two years, with the only stipulation that information from the screens is deposited in the public domain. This paper reports for the first time on 236 screens that have been carried out against the Malaria Box and compares these results with 55 assays that were previously published, in a format that allows a meta-analysis of the combined dataset. The combined biochemical and cellular assays presented here suggest mechanisms of action for 135 (34%) of the compounds active in killing multiple life-cycle stages of the malaria parasite, including asexual blood, liver, gametocyte, gametes and insect ookinete stages. In addition, many compounds demonstrated activity against other pathogens, showing hits in assays with 16 protozoa, 7 helminths, 9 bacterial and mycobacterial species, the dengue fever mosquito vector, and the NCI60 human cancer cell line panel of 60 human tumor cell lines. Toxicological, pharmacokinetic and metabolic properties were collected on all the compounds, assisting in the selection of the most promising candidates for murine proof-of-concept experiments and medicinal chemistry programs. The data for all of these assays are presented and analyzed to show how outstanding leads for many indications can be selected. These results reveal the immense potential for translating the dispersed expertise in biological assays involving human pathogens into drug discovery starting points, by providing open access to new families of molecules, and emphasize how a small additional investment made to help acquire and distribute compounds, and sharing the data, can catalyze drug discovery for dozens of different indications. Another lesson is that when multiple screens from different groups are run on the same library, results can be integrated quickly to select the most valuable starting points for subsequent medicinal chemistry efforts.

Dates et versions

hal-02905407 , version 1 (23-07-2020)

Identifiants

Citer

Wesley van Voorhis, John Adams, Roberto Adelfio, Vida Ahyong, Myles Akabas, et al.. Open Source Drug Discovery with the Malaria Box Compound Collection for Neglected Diseases and Beyond. PLoS Pathogens, 2016, 12 (7), pp.e1005763. ⟨10.1371/journal.ppat.1005763⟩. ⟨hal-02905407⟩
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