Dalam apa yang mungkin menjadi transformasi paling dramatis dalam industri kesehatan sejak munculnya komputasi, biologi digital dan AI generatif kini membentuk ulang penemuan obat, pembedahan, pencitraan medis, dan perangkat wearable.
NVIDIA telah mempersiapkan momentum ini selama lebih dari satu dekade, membangun keahlian domain yang mendalam, menciptakan platform komputasi khusus layanan kesehatan NVIDIA Clara, dan memperluas jangkauannya melalui ekosistem mitra yang kaya. Pelanggan dan mitra layanan kesehatan mengonsumsi lebih dari satu miliar dolar komputasi GPU NVIDIA setiap tahunnya — baik secara langsung maupun tidak langsung melalui mitra cloud.
Dalam bidang penemuan obat senilai $250 miliar, upaya ini mencapai titik perubahan: tim penelitian dan pengembangan kini dapat merepresentasikan obat di dalam komputer.
Dengan memanfaatkan alat AI generatif yang sedang berkembang, tim penemuan obat mengamati landasan dasar urutan, struktur, fungsi, dan makna molekul — memungkinkan mereka menghasilkan atau merancang molekul baru yang mungkin memiliki sifat yang diinginkan. Dengan kemampuan ini, para peneliti dapat menyusun kandidat obat yang lebih tepat untuk diselidiki, sehingga mengurangi kebutuhan akan eksperimen fisik yang mahal dan memakan waktu.
Hal yang mempercepat peralihan ini adalah NVIDIA BioNeMo, platform AI generatif yang menyediakan layanan untuk mengembangkan, menyesuaikan, dan menerapkan model dasar untuk penemuan obat.
Digunakan oleh perusahaan farmasi, teknologi, dan perangkat lunak, BioNeMo menawarkan metode komputasi kelas baru untuk penelitian dan pengembangan obat, memungkinkan para ilmuwan untuk mengintegrasikan AI generatif untuk mengurangi eksperimen dan, dalam beberapa kasus, menggantikannya sama sekali.
Selain mengembangkan, mengoptimalkan, dan menghosting model AI melalui BioNeMo, NVIDIA telah meningkatkan ekosistem penemuan obat berbantuan komputer dengan investasi di perusahaan teknologi bio yang inovatif — seperti perusahaan biofarmasi Recursion, yang menawarkan salah satu model dasarnya untuk pengguna BioNeMo, dan bioteknologi perusahaan Terray Therapeutics, yang menggunakan BioNeMo untuk pengembangan model AI.
BioNeMo Membawa Presisi pada Penemuan Obat yang Dipercepat AI
BioNeMo menghadirkan serangkaian model AI biomolekuler terlatih untuk prediksi struktur protein, pembuatan urutan protein, optimalisasi molekuler, kimia generatif, prediksi docking, dan banyak lagi. Hal ini juga memungkinkan perusahaan penemuan obat dengan bantuan komputer untuk membuat model mereka tersedia bagi khalayak luas melalui API yang mudah diakses untuk inferensi dan penyesuaian.
Tim penemuan obat menggunakan BioNeMo untuk menciptakan atau menyesuaikan model AI generatif dengan data eksklusif — dan pengembang platform serta perusahaan perangkat lunak mengintegrasikan API cloud BioNeMo, yang akan dirilis dalam versi beta bulan ini, ke dalam platform yang memberikan alur kerja penemuan obat.
Cloud API kini akan menyertakan model dasar dari tiga sumber: model yang dibuat oleh NVIDIA, seperti model kimia generatif MolMIM untuk pembuatan molekul kecil; model sumber terbuka yang dipelopori oleh tim peneliti global dan dioptimalkan oleh NVIDIA, seperti AI prediksi protein OpenFold; dan model yang dikembangkan oleh mitra NVIDIA, seperti Phenom-Beta Recursion untuk menyematkan gambar mikroskop seluler.
MolMIM menghasilkan molekul kecil sekaligus memberi pengguna kontrol yang lebih baik atas proses pembuatan AI — mengidentifikasi molekul baru yang memiliki sifat yang diinginkan dan mengikuti batasan yang ditentukan oleh pengguna. Misalnya, peneliti dapat mengarahkan model untuk menghasilkan molekul yang memiliki struktur dan sifat serupa dengan molekul referensi tertentu.
AI Fenomenal untuk Farmasi: Recursion Membawa Model Phenom-Beta ke BioNeMo
Recursion adalah mitra hosting pertama yang menawarkan model AI melalui API cloud BioNeMo: Phenom-Beta, model transformator visi yang mengekstraksi fitur-fitur yang bermakna secara biologis dari gambar mikroskop seluler.
Kemampuan ini dapat memberikan para peneliti wawasan tentang fungsi sel dan membantu mereka mempelajari bagaimana sel merespons kandidat obat atau rekayasa genetika.
Caption: Phenom-Beta bekerja dengan baik pada tugas rekonstruksi gambar, metrik pelatihan untuk mengevaluasi kinerja. Baca makalah lokakarya NeurIPS untuk mempelajari lebih lanjut.
Phenom-Beta dilatih pada kumpulan data gambar biologis RxRx3 Recursion yang tersedia untuk umum menggunakan superkomputer BioHive-1 perusahaan, berdasarkan arsitektur referensi NVIDIA DGX SuperPOD.
Untuk melanjutkan pengembangan model dasarnya, Recursion memperluas superkomputernya dengan lebih dari 500 GPU NVIDIA H100 Tensor Core. Hal ini akan meningkatkan kapasitas komputasi sebesar 4x untuk menciptakan superkomputer paling kuat yang dimiliki dan dioperasikan oleh perusahaan biofarmasi mana pun.
Bagaimana Perusahaan Mengadopsi NVIDIA BioNeMo
Semakin banyak ilmuwan, perusahaan bioteknologi dan farmasi, serta vendor perangkat lunak AI menggunakan NVIDIA BioNeMo untuk mendukung penelitian biologi, kimia, dan genomik.
Pemimpin bioteknologi Terray Therapeutics sedang mengintegrasikan API cloud BioNeMo ke dalam pengembangan model pengikatan struktural multi-target yang umum. Perusahaan juga menggunakan NVIDIA DGX Cloud untuk melatih model dasar kimia guna mendukung AI generatif untuk desain molekul kecil.
Perusahaan rekayasa protein dan desain molekuler Innophore dan Insilico Medicine menghadirkan BioNeMo ke dalam aplikasi penemuan obat komputasional mereka. Innophore mengintegrasikan API cloud BioNeMo ke dalam platform Catalophore untuk desain protein dan penemuan obat. Dan Insilico, anggota utama program NVIDIA Inception untuk startup, telah mengadopsi BioNeMo dalam jalur AI generatifnya untuk penemuan obat awal.
Perusahaan perangkat lunak bioteknologi OneAngstrom dan integrator sistem Deloitte menggunakan API cloud BioNeMo untuk membangun solusi AI bagi klien mereka.
OneAngstrom mengintegrasikan API cloud BioNeMo ke dalam platform SAMSON untuk desain molekuler yang digunakan oleh akademisi, bioteknologi, dan farmasi. Deloitte mentransformasi penelitian ilmiah dengan mengintegrasikan BioNeMo pada NVIDIA DGX Cloud dengan platform Quartz Atlas AI. Kombinasi ini memungkinkan para peneliti biofarmasi memiliki konektivitas data yang tak tertandingi dan AI generatif yang mutakhir, mendorong mereka ke era baru penemuan obat yang dipercepat.
