Google Cloud meluncurkan alat yang didukung AI untuk mempercepat penemuan obat, pengobatan presisi

Google Cloud pada hari Selasa meluncurkan dua alat bertenaga AI baru yang bertujuan untuk membantu mempercepat perusahaan bioteknologi dan farmasi penemuan obat dan memajukan kedokteran presisi.

Satu alat, yang disebut Rangkaian Identifikasi Target dan Timbal, dirancang untuk membantu perusahaan memprediksi dan memahami struktur protein, bagian mendasar dari pengembangan obat. Lainnya, Multiomics Suite, akan membantu peneliti mencerna, menyimpan, menganalisis, dan berbagi data genomik dalam jumlah besar.

Perkembangan baru menandai kemajuan terbaru Google dalam perlombaan senjata AI panas-panasdi mana perusahaan teknologi bersaing untuk mendominasi pasar yang diyakini para analis suatu hari nanti bernilai triliunan. Perusahaan telah menghadapi tekanan untuk memamerkan teknologi kecerdasan buatan generatifnya sejak rilis publik ChatGPT OpenAI akhir tahun lalu.

Google mengumumkannya chatbot Bard generatif di bulan Februari. Saham perusahaan induknya Alphabet naik 4,3% minggu lalu setelah Google meluncurkannya beberapa kemajuan AI pada konferensi pengembang tahunannya.

Dua suite Google Cloud baru membantu mengatasi masalah lama dalam industri biofarmasi: proses yang panjang dan mahal untuk membawa obat baru ke pasar AS.

Perusahaan obat dapat berinvestasi mulai dari beberapa ratus juta dolar hingga lebih dari $2 miliar untuk meluncurkan obat tunggal, menurut laporan Deloitte baru-baru ini. Upaya mereka tidak selalu berhasil. Obat yang mencapai uji klinis memiliki a 16% kemungkinan disetujui di AS, kata laporan Deloitte lainnya.

Biaya yang besar dan tingkat keberhasilan yang suram disertai dengan proses penelitian yang ekstensif dan membosankan yang biasanya berlangsung lama 10 sampai 15 tahun.

Suite baru ini akan menghemat waktu dan uang yang “secara statistik signifikan” bagi perusahaan selama proses pengembangan obat, kata Shweta Maniar, direktur global strategi dan solusi ilmu hayati Google Cloud. Google tidak memberikan angka spesifik kepada CNBC.

“Kami membantu organisasi mendapatkan obat-obatan kepada orang yang tepat lebih cepat,” kata Maniar kepada CNBC dalam sebuah wawancara. “Saya pribadi sangat bersemangat, ini adalah sesuatu yang saya dan tim telah kerjakan selama beberapa tahun sekarang.”

Kedua suite tersedia secara luas untuk pelanggan mulai Selasa. Google mengatakan biaya akan bervariasi tergantung pada perusahaan. Beberapa bisnis, termasuk Big Pharma Pfizer dan perusahaan biotek Cerevel Terapi Dan Biosains kolosalsudah menggunakan produknya.

Target biologis adalah yang paling umum protein, sebuah blok bangunan penting dari penyakit dan semua bagian lain dari kehidupan. Menemukan target itu melibatkan identifikasi struktur protein, yang menentukan fungsinya, atau perannya dalam suatu penyakit.

“Kalau sudah paham peran, struktur protein dan perannya, sekarang bisa mulai mengembangkan obat-obatan seputar itu,” kata Maniar.

Tetapi proses itu memakan waktu dan seringkali tidak berhasil.

Para ilmuwan dapat mengambil sekitar 12 bulan hanya untuk mengidentifikasi target biologis, menurut manual panduan yang diikuti secara luas untuk pembuat obat yang diposting dalam database yang dijalankan oleh National Library of Medicine federal. Keduanya teknik peneliti tradisional menggunakan untuk menentukan struktur protein juga memiliki tingkat kegagalan yang tinggi, menurut Maniar.

Dia juga mengatakan sulit bagi teknologi tradisional untuk menambah atau mengurangi jumlah pekerjaan yang mereka lakukan berdasarkan permintaan.

Suite Google Cloud memiliki pendekatan tiga cabang untuk membuat proses tersebut lebih efisien.

Suite ini memungkinkan para ilmuwan untuk mencerna, berbagi, dan mengelola data molekuler pada protein menggunakan Google Cloud Pusat Analitikplatform yang memungkinkan pengguna bertukar data dengan aman di seluruh organisasi.

Peneliti kemudian dapat menggunakan data tersebut untuk memprediksi struktur protein AlphaFold2model pembelajaran mesin yang dikembangkan oleh anak perusahaan Google.

AlphaFold2 berjalan di Google Verteks AI pipeline, platform yang memungkinkan peneliti membangun dan menerapkan model pembelajaran mesin dengan lebih cepat.

Dalam hitungan menit, AlphaFold2 dapat memprediksi struktur 3D protein dengan lebih akurat daripada teknologi tradisional dan pada skala yang dibutuhkan peneliti. Memprediksi struktur itu sangat penting karena dapat membantu peneliti memahami fungsi protein dalam suatu penyakit.

Komponen terakhir rangkaian Google Cloud membantu peneliti mengidentifikasi bagaimana struktur protein berinteraksi dengan molekul yang berbeda. Molekul dapat menjadi dasar untuk obat baru jika mengubah fungsi protein itu dan akhirnya menunjukkan kemampuan untuk mengobati penyakit.

Peneliti dapat menggunakan Google Cloud sumber daya komputasi berkinerja tinggi untuk menemukan molekul “paling menjanjikan” yang dapat mengarah pada pengembangan obat baru, menurut siaran pers tentang alat baru tersebut. Layanan tersebut menyediakan infrastruktur perusahaan perlu mempercepat, mengotomatisasi, dan meningkatkan pekerjaan mereka.

Cerevel, yang berfokus pada pengembangan perawatan untuk penyakit ilmu saraf, biasanya harus menyaring perpustakaan besar berisi 3 juta molekul berbeda untuk menemukan molekul yang akan menghasilkan efek positif melawan penyakit, menurut Chief Scientific Officer John Renger. Dia menyebut proses itu “rumit, rumit, dan mahal”.

Tetapi Renger mengatakan perusahaan akan dapat menyingkirkan molekul lebih cepat menggunakan suite Google Cloud. Komputer akan menangani penyaringan molekul dan membantu Cerevel “mendapatkan jawaban dengan sangat cepat,” katanya.

Renger memperkirakan Cerevel akan menghemat rata-rata setidaknya tiga tahun dengan menggunakan suite untuk menemukan obat baru. Dia mengatakan sulit untuk memperkirakan berapa banyak uang yang akan dihemat perusahaan, tetapi menekankan bahwa suite tersebut menghemat sumber daya dan tenaga kerja manual yang biasanya diperlukan untuk menyaring molekul.

“Artinya adalah kita bisa sampai di sana lebih cepat, sampai di sana lebih murah dan kita bisa memberikan obat kepada pasien lebih cepat tanpa banyak kegagalan,” katanya kepada CNBC.

Cerevel telah bekerja dengan Google selama lebih dari sebulan untuk lebih memahami suite tersebut dan menentukan bagaimana perusahaan akan menggunakannya. Tapi Renger berharap Cerevel akan “berada di tempat di mana kami mendapatkan hasil” di bulan depan.

Sebagai startup, Colossal tidak memiliki infrastruktur internal yang diperlukan untuk mengatur atau menguraikan data genomik dalam jumlah besar. Satu urutan genom manusia saja membutuhkan lebih dari 200 gigabyte penyimpanan, dan para peneliti percaya bahwa mereka akan membutuhkan 40 exabyte untuk menyimpan data genomik dunia pada tahun 2025, menurut Institut Penelitian Genom Manusia Nasional.

Lembaga tersebut memperkirakan bahwa lima exabyte dapat menyimpan setiap kata yang pernah diucapkan manusia, sehingga membangun teknologi untuk mendukung analisis data genomik bukanlah tugas kecil.

Dengan demikian, Multiomics Suite bertujuan untuk memberi perusahaan seperti Colossal infrastruktur yang mereka butuhkan untuk memahami data dalam jumlah besar sehingga mereka dapat menghabiskan lebih banyak waktu untuk fokus pada penemuan ilmiah baru.

“Jika kita harus melakukan semuanya dari awal, maksud saya, itulah kekuatan Google Cloud, bukan?” Wakil presiden strategi dan ilmu komputasi Colossal, Alexander Titus, mengatakan kepada CNBC dalam sebuah wawancara. “Kita tidak harus membangunnya dari awal, jadi itu pasti menghemat waktu dan uang kita.”

Kemampuan para peneliti untuk mengurutkan DNA secara historis melampaui kemampuan mereka untuk menguraikan dan menganalisisnya. Namun seiring kemajuan teknologi dalam beberapa tahun terakhir, data genom telah membuka wawasan baru ke berbagai bidang seperti variasi genetik yang terkait dengan penyakit.

Maniar dari Google Cloud mengatakan pada akhirnya dapat membantu dalam pengembangan obat dan perawatan yang lebih personal. Pada tahun 2021 saja, dua pertiga obat yang disetujui oleh Food and Drug Administration didukung oleh penelitian genetika manusia, menurut sebuah makalah yang diterbitkan dalam jurnal “Alam.”

Maniar yakin Multiomics Suite akan membantu mendorong inovasi lebih lanjut.

Ben Lamm, CEO Colossal, mengatakan Multiomics Suite adalah alasan perusahaan dapat melakukan penelitian pada “garis waktu yang masuk akal”. Colossal mulai menguji coba teknologi Google akhir tahun lalu, dan sebagai hasilnya, Lamm mengatakan bahwa perusahaan tersebut memiliki target untuk memproduksi woolly mammoth pada tahun 2028.

Tanpa Multiomics Suite, Lamm mengatakan menurutnya perusahaan akan mundur lebih dari satu dekade.

“Kita tidak akan berada di dekat tempat kita hari ini,” katanya.

Sebelum menggunakan suite Google Cloud, sebagian besar pengelolaan data Colossal dilakukan secara manual menggunakan spreadsheet, kata Lamm.

Dia mengatakan itu akan menjadi “beban besar” bagi perusahaan untuk mencoba membangun alat yang lebih kompleks yang dibutuhkan untuk penelitian.

“Kita tidak lagi menggunakan data kecil dalam hal biologi,” kata Titus dari Colossal. “Kami memikirkan skala bagaimana kami mendapatkan wawasan tentang 10.000, 20.000, 10 juta tahun sejarah evolusi? Dan pertanyaan itu tidak akan terjawab tanpa infrastruktur dan alat komputasi yang dapat diskalakan seperti komputasi awan dan Multiomics.”

Koreksi: Para ilmuwan dapat memakan waktu sekitar 12 bulan hanya untuk mengidentifikasi target biologis, menurut manual panduan yang diikuti secara luas untuk pembuat obat yang diposting dalam database yang dijalankan oleh National Library of Medicine federal. Versi sebelumnya salah menyatakan atribusi.