Résumé - MODA : Un cadre unifié de diffusion 3D pour la génération moléculaire cible-aware multitâche

MODA : Un cadre unifié de diffusion 3D pour la génération moléculaire cible-aware multitâche

2025-07-09 18:19:50

{"Dong Xu","Zhangfan Yang","Sisi Yuan","Jenna Xinyi Yao","Jiangqiang Li","Junkai Ji"}

{q-bio.BM,cs.AI,cs.LG}

MODA est un cadre de diffusion 3D unifié conçu pour la génération moléculaire cible-aware multitâche. Ce cadre remédie aux limitations des générateurs moléculaires actuels, qui peinent avec des tâches telles que les entrées SMILES uniquement, les pipelines pré-entraînement-fin fine en deux étapes, et les pratiques un-tâche-un-modèle. MODA unifie la croissance de fragments, la conception des liants, le saut de squelette et la décoration des chaînes latérales avec un planificateur bayésien de masquage, permettant au modèle d'apprendre des prédicats géométriques et chimiques partagés entre les tâches. Pendant l'entraînement, MODA masque un fragment spatial contigu et le débruit en une seule passe. Cela permet au modèle d'apprendre à partir de représentations partagées entre les tâches, qui sont ensuite utilisées pour générer des molécules avec une haute précision. Le cadre utilise également un planificateur bayésien multitâche de masquage, qui tire quatre masques motivés chimiquement. Cela permet à un seul modèle de remplacer quatre modèles experts spécifiques aux tâches, réduisant ainsi les coûts de données et d'ingénierie. Les résultats de MODA montrent qu'il surpasse six bases de diffusion et trois paradigmes d'entraînement en termes de sous-structure, de propriétés chimiques, d'interaction et de géométrie. Le modèle-C réduit les conflits ligand-protein et les divergences de sous-structure tout en maintenant la conformité Lipinski, tandis que le modèle-B préserve la similarité mais est en retrait en termes de nouveauté et d'affinité de liaison. Les tests de conception de novo à blanc et d'optimisation des candidats confirment des scores Vina négatifs stables et des taux d'amélioration élevés sans refinement de champ de force. Dans l'ensemble, MODA démontre le potentiel d'une routine de diffusion multitâche en une seule étape pour la conception moléculaire basée sur la structure. Il offre une approche plus efficace et plus efficace pour générer des molécules avec des propriétés souhaitées et pourrait potentiellement révolutionner le processus de découverte de médicaments.