Microsoft Research představil BioEmu 1, průlomový AI systém, který zásadně mění genomický výzkum díky dramaticky zrychlené analýze skládání proteinů.
Tento model hlubokého učení dokáže generovat tisíce statisticky nezávislých proteinových struktur za hodinu na jediné GPU, a to rychlostí desetkrát vyšší než AlphaFold 2, který byl dosud považován za zlatý standard v oboru. Zatímco AlphaFold způsobil revoluci v predikci statických struktur proteinů, BioEmu 1 jde ještě dále – modeluje dynamické chování proteinů a zachycuje celé spektrum konformací, které proteiny přirozeně zaujímají.
BioEmu 1 dosahuje tohoto pozoruhodného výkonu integrací tří klíčových datových zdrojů: struktur z databáze AlphaFold, rozsáhlého souboru dat z molekulárně-dynamických simulací a experimentálních údajů o stabilitě skládání proteinů. Efektivita systému je natolik výjimečná, že univerzitní laboratoře nyní mohou provádět složité virtuální mutagenní screeningy během krátkých přestávek – úkoly, které dříve vyžadovaly dny či týdny výpočtů.
„Dynamika proteinů je dalším milníkem ve výzkumu po přesné predikci jejich struktury,“ poznamenává profesor Martin Steinegger z Národní univerzity v Soulu. „Díky BioEmu nyní vědci mohou rychle provádět vzorkování volné energie proteinů díky hlubokému učení.“
Dopad této technologie přesahuje akademický výzkum. Ve vývoji léčiv dokáže BioEmu 1 identifikovat skryté vazebné kapsy, které jsou běžnými metodami obtížně detekovatelné, a nabízí tak nové cíle pro terapeutické zásahy. Systém také přesně předpovídá stabilitu proteinů prostřednictvím výpočtů volné energie skládání, které odpovídají výsledkům experimentálních měření.
Microsoft uvolnil BioEmu 1 jako open-source software, což je v kontrastu s restriktivnějším přístupem některých konkurentů. Toto rozhodnutí umožňuje vědcům po celém světě posunout výzkum dynamiky proteinů kupředu a potenciálně urychlit biomedicínské objevy včetně vývoje nových léčiv. Podle průmyslových analytiků by technologie mohla od července 2025 snížit náklady na vývoj léčiv až o 30 %, jak naznačují první zkušenosti s jejím nasazením.