Na vývoji antivirových preparátů dlouhodobě spolupracoval s belgickým virologem Erikem De Clercqem z Katolické univerzity v Lovani, s nímž se poprvé setkal na konferenci v německém Göttingenu v roce 1976 (Jihočeská univerzita oběma udělila v roce 2009 čestný doktorát – Fotogalerie). Od sedmdesátých let minulého století se začala odvíjet mimořádně produktivní spolupráce ÚOCHB AV ČR s Rega Instituut v Belgii na nové skupině potenciálních antivirotik . Úspěšný výzkum v oblasti tzv. acyklických fosfonátů nukleosidů se podařilo ve spolupráci s firmou Gilead Sciences, která od roku 2006 finančně podporuje virologický výzkum v ÚOCHB AV ČR, převést do formy léků, jako jsou Vistide (pásový opar, vir pravých neštovic, virový zánět oční sliznice), Hepsera (virová hepatitida typů B) či Viread (AIDS). Kombinaci preparátu Viread s emtricitabinem pod názvem Truvada právě v těchto dnech schválil k prodeji Úřad pro kontrolu léčiv v USA; antivirotikum podle studií snižuje riziko nákažení virem HIV až o 73 %. Za mimořádné lze považovat, že u 90 % nových HIV pozitivních a AIDS pacientů se aplikují antivirotika, jimž daly vzniknout výzkumy Antonína Holého. Pětadvacáté výročí publikace o širokospektrální biologické aktivitě antivirálních látek v časopise Nature oslavil Antonín Holý se svými spolupracovníky loni na sympoziu Chemie potkává biologii. (Fotogalerie)
Antonín Holý je držitelem 60 patentů a spoluautorem 600 vědeckých prací. Počet citací jeho publikací přesahuje 10 000, což jej řadí mezi nejúspěšnější světové chemiky. Jeho badatelskou práci ocenily udělením čestného doktorátu Univerzita v Manchesteru, Univerzita v Gentu, Univerzita Palackého, Jihočeská univerzita či Vysoká škola chemicko-technologická v Praze. Antonín Holý je držitelem mj. Descartovy ceny Evropské unie za vědecký výzkum (2001), státního vyznamenání Medaile Za zásluhy (2002) či Národní ceny vlády Česká hlava (2007). Letos v červnu získal Cenu hl. města Prahy. Akademie věd ČR opakovaně navrhovala A. Holého na Nobelu cenu za fyziologii a medicínu.
Podle bývalého ředitele ústavu Zdeňka Havlase má Antonín Holý mnoho nadějných studentů i talentovaných nástupců: „Těch, kteří získávají motivaci z jeho celoživotního úsilí, je dost. Jsem přesvědčen, že bude mít v ústavu někdo také tolik štěstí a rozumu, jako měl on, aby dosáhl stejných úspěchů.“
Odchod profesora Antonína Holého je ztrátou pro českou i světovou vědu.