Genentech, một thành viên của Tập đoàn Roche, đã hợp tác cùng NVIDIA để tiên phong trong việc sử dụng trí tuệ nhân tạo tạo sinh (Generative AI) để khám phá và phát triển các loại thuốc mới và cung cấp điều trị cho bệnh nhân một cách hiệu quả hơn.

Một sự hợp tác mới giữa Genentech và NVIDIA nhằm biến đổi quá trình khám phá và phát triển các loại thuốc mới bằng cách kết hợp các chuyên gia từ mỗi công ty để tối ưu hóa và tăng tốc các thuật toán độc quyền của Genentech.

Trong đó, NVIDIA sẽ tích hợp các thuật toán của Genetech trong việc nghiên cứu và chế tạo thuộc trên NVIDIA DGX Cloud, nền tảng cung cấp các phiên bản riêng biệt của siêu máy tính trí tuệ nhân tạo (AI) và phần mềm được đặt trên hệ thống của các đối tác cung cấp dịch vụ đám mây của NVIDIA. Genentech thì dự định sử dụng NVIDIA BioNeMo, một công cụ cho phép các công ty sinh học tùy chỉnh các mô hình một cách quy mô lớn và tích hợp các giao diện lập trình ứng dụng đám mây BioNeMo trực tiếp vi tính hoá quy trình điều chế thuốc.

NVIDIA BioNeMo hiện đã được cung cấp như một dịch vụ đào tạo, một nền tảng đặc thù trong lĩnh vực y học giúp đơn giản hóa, tăng tốc và mở rộng các ứng dụng trí tuệ nhân tạo sinh sản cho lĩnh vực vi tính hoá quy trình điều chế thuốc. Nó cho phép các nhà nghiên cứu tiền đào tạo hoặc điều chỉnh các mô hình tiên tiến trên DGX Cloud.

Sự hợp tác này ban đầu sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa các mô hình AI của Genentech trong khung gian "phòng thí nghiệm trong vòng lặp" của họ. Mục tiêu là cho phép các nhà nghiên cứu của họ hiểu rõ các mẫu phức tạp về sinh học phân tử và mối quan hệ để thực sự đảo lộn quá trình phát triển thuốc và cải thiện tỷ lệ thành công của R&D, cũng như trang bị cho các nhà khoa học khả năng mang lại lợi ích bội số, chứ không phải tuyến tính hoặc cộng hưởng, cho bệnh nhân và hệ sinh thái chăm sóc sức khỏe rộng rãi hơn.

"Hợp tác của chúng tôi với NVIDIA dựa trên lịch sử lâu dài của chúng tôi trong việc phát triển và triển khai công nghệ", Aviv Regev, Phó Chủ tịch điều hành và Trưởng Phát triển Sớm của Genentech (gRED) cho biết. "Chúng tôi là công ty sinh học đầu tiên sử dụng sinh học phân tử cho việc khám phá và phát triển thuốc. Chúng tôi tiên phong trong việc phát triển các phương pháp điều trị bằng kháng thể. Và bây giờ, chúng tôi đã đưa AI, phòng thí nghiệm và phòng khám lại với nhau để khám phá các mẫu thử nghiệm khó tiếp cận. Hợp tác với NVIDIA, và giới thiệu trí tuệ nhân tạo tự phát triển, có khả năng tăng tốc quá trình khám phá và thiết kế các phương pháp điều trị sẽ cải thiện cuộc sống của bệnh nhân trên toàn thế giới."

 

Tối ưu hóa quá trình khám phá và phát triển thuốc bằng tính toán

Quá trình khám phá và phát triển thuốc hiện nay là quá trình kéo dài, phức tạp và tốn kém. Việc dự đoán mục tiêu dược phẩm cho các loại thuốc mới và phát triển một phân tử tiềm năng làm thuốc thành công là khó khăn, cũng như việc phát triển một phân tử tiềm năng làm thuốc. Trí tuệ nhân tạo có thể đóng một vai trò biến đổi bởi vì các mô hình trí tuệ nhân tạo sinh sản và các mô hình khác có thể giúp các nhà khoa học xác định nhanh chóng các phân tử thuốc tiềm năng và tương tác bằng cách đào tạo trên các tập dữ liệu quy mô lớn.

Đối với Genentech, việc sử dụng AI giúp nối kết khoảng cách giữa thí nghiệm trong phòng thí nghiệm và các thuật toán tính toán. Nhóm nghiên cứu và phát triển (R&D) của công ty, gRED, đã thực hiện công việc đáng kể sử dụng trí tuệ nhân tạo - trên nhiều phương pháp - để khám phá và phát triển các phương pháp điều trị mới trong khi tìm hiểu thêm về các khối xây dựng cơ bản của sinh học và các bệnh tật. Các đội ngũ từ Genentech và NVIDIA bây giờ sẽ cùng nhau làm việc để tối ưu hóa các mô hình do Genentech phát triển tùy chỉnh để rút ngắn quá trình khám phá và phát triển thuốc tốn thời gian này và dẫn đến thành công lớn hơn.

Đặt AI vào vòng lặp

Không gian "phòng thí nghiệm trong vòng lặp" của Genentech là một phương pháp lặp lại để tạo ra và khám phá các thiết kế phân tử với các tính chất dự đoán. Nó nhằm sử dụng dữ liệu thực nghiệm để cung cấp thông tin cho các mô hình tính toán sinh sản và tối ưu hóa các thiết kế phân tử trong tương lai. NVIDIA sẽ giúp Genentech tối ưu hóa không gian của họ bằng cách tăng tốc quá trình đào tạo và xử lý của các mô hình khám phá thuốc của Genentech.

Thông qua sự hợp tác này, các chuyên gia trí tuệ nhân tạo của NVIDIA sẽ có cơ hội hiểu sâu hơn về những thách thức liên quan đến trí tuệ nhân tạo trong lĩnh vực khám phá và phát triển thuốc. NVIDIA có kế hoạch sử dụng những trí tuệ này để cải thiện nền tảng BioNeMo của họ và các nền tảng khác để đáp ứng yêu cầu của các mô hình được sử dụng bởi ngành công nghệ sinh học.

"Trí tuệ nhân tạo có thể đóng một vai trò biến đổi trong việc tăng tốc quá trình khám phá và phát triển thuốc - như đã làm trong nhiều phần của lĩnh vực chăm sóc sức khỏe và khoa học về sự sống", Kimberly Powell, Phó Tổng giám đốc ngành chăm sóc sức khỏe tại NVIDIA cho biết. "Cùng với Genentech, NVIDIA đang mở khóa sự đổi mới khoa học bằng cách phát triển và triển khai các mô hình và thuật toán trí tuệ nhân tạo giúp chúng tôi nhanh chóng tạo ra và khám phá thông tin."

Tùng Nguyễn