Η Microsoft Research παρουσίασε το BioEmu 1, ένα πρωτοποριακό σύστημα τεχνητής νοημοσύνης που αναδιαμορφώνει την έρευνα γονιδιωματικής μέσω της δραματικά επιταχυνόμενης ανάλυσης αναδίπλωσης πρωτεϊνών.
Το μοντέλο βαθιάς μάθησης μπορεί να παράγει χιλιάδες στατιστικά ανεξάρτητες δομές πρωτεϊνών ανά ώρα σε μία μόνο GPU, λειτουργώντας με ταχύτητες δέκα φορές μεγαλύτερες από το AlphaFold 2, το οποίο μέχρι πρότινος θεωρούνταν το χρυσό πρότυπο στον τομέα. Ενώ το AlphaFold έφερε επανάσταση στην πρόβλεψη στατικών δομών πρωτεϊνών, το BioEmu 1 προχωρά ακόμη παραπέρα, μοντελοποιώντας τη δυναμική συμπεριφορά των πρωτεϊνών—καταγράφοντας το πλήρες φάσμα των διαμορφώσεων που υιοθετούν φυσικά οι πρωτεΐνες.
Το BioEmu 1 επιτυγχάνει αυτή τη μοναδική απόδοση ενσωματώνοντας τρεις κρίσιμες πηγές δεδομένων: δομές από τη Βάση Δεδομένων AlphaFold, ένα εκτεταμένο σύνολο δεδομένων προσομοιώσεων μοριακής δυναμικής και πειραματικά δεδομένα σταθερότητας αναδίπλωσης πρωτεϊνών. Η αποδοτικότητα του συστήματος είναι τόσο εντυπωσιακή, ώστε τα πανεπιστημιακά εργαστήρια μπορούν πλέον να εκτελούν πολύπλοκες εικονικές σαρώσεις μεταλλαξιγένεσης κατά τη διάρκεια σύντομων διαλειμμάτων—εργασίες που παλαιότερα απαιτούσαν ημέρες ή εβδομάδες υπολογισμών.
"Η δυναμική των πρωτεϊνών αναδεικνύεται ως το επόμενο εγχείρημα στην ανακάλυψη μετά την ακριβή πρόβλεψη δομής," σημειώνει ο καθηγητής Martin Steinegger του Seoul National University. "Μέσω του BioEmu, οι επιστήμονες μπορούν πλέον να έχουν πρόσβαση σε γρήγορες λειτουργίες δειγματοληψίας τοπίου ελεύθερης ενέργειας για πρωτεΐνες, χάρη στην τεχνολογία βαθιάς μάθησης."
Ο αντίκτυπος της τεχνολογίας εκτείνεται πέρα από την ακαδημαϊκή έρευνα. Στον τομέα της ανακάλυψης φαρμάκων, το BioEmu 1 μπορεί να εντοπίζει κρυφές θέσεις σύνδεσης που συχνά είναι δύσκολο να ανιχνευθούν με συμβατικές μεθόδους, προσφέροντας νέους στόχους για θεραπευτική παρέμβαση. Το σύστημα προβλέπει επίσης με ακρίβεια τη σταθερότητα των πρωτεϊνών μέσω υπολογισμών ελεύθερης ενέργειας αναδίπλωσης που συμφωνούν με τα πειραματικά αποτελέσματα.
Η Microsoft διέθεσε το BioEmu 1 ως λογισμικό ανοιχτού κώδικα, σε αντίθεση με τις πιο περιοριστικές προσεγγίσεις ορισμένων ανταγωνιστών. Αυτή η απόφαση επιτρέπει σε ερευνητές παγκοσμίως να προωθήσουν τις μελέτες τους στη δυναμική των πρωτεϊνών, επιταχύνοντας δυνητικά βιοϊατρικές ανακαλύψεις, συμπεριλαμβανομένης της προόδου στον σχεδιασμό φαρμάκων. Από τον Ιούλιο του 2025, οι πρώιμες ενδείξεις υιοθέτησης δείχνουν ότι η τεχνολογία θα μπορούσε να μειώσει το κόστος ανάπτυξης φαρμάκων έως και 30%, σύμφωνα με αναλυτές του κλάδου.