Sistem dinamika biomolekuler ab initio berbasis AI (AI2BMD) dari Microsoft merepresentasikan perubahan mendasar dalam pendekatan ilmuwan terhadap riset protein dan penemuan obat. Teknologi yang dikembangkan selama empat tahun penelitian dan telah dipublikasikan di jurnal Nature ini menjembatani kesenjangan penting dalam kemampuan simulasi biomolekuler.
Pendekatan tradisional dalam simulasi protein selama ini menghadapi dilema yang terus-menerus: simulasi dinamika molekuler klasik memang cepat namun kurang akurat secara kimiawi, sementara metode kimia kuantum menawarkan akurasi tinggi namun tidak dapat diaplikasikan pada biomolekul berukuran besar. AI2BMD memecahkan masalah ini dengan menggunakan skema fragmentasi protein inovatif yang dikombinasikan dengan force field berbasis machine learning.
Sistem ini mampu mensimulasikan protein dengan lebih dari 10.000 atom pada tingkat akurasi ab initio (prinsip dasar) secara efisien, sekaligus mengurangi waktu komputasi hingga beberapa tingkat lipat dibandingkan metode konvensional. Terobosan ini memungkinkan para peneliti mengamati proses pelipatan, peluruhan, dan interaksi protein dengan senyawa obat potensial dengan cara yang sebelumnya mustahil dilakukan.
AI2BMD telah membuktikan nilai praktisnya dalam aplikasi dunia nyata. Pada tahun 2023, sistem ini meraih juara pertama dalam kompetisi Global AI Drug Development perdana berkat prediksi presisi terhadap senyawa kimia yang berikatan dengan protease utama SARS-CoV-2. Microsoft Research juga telah bermitra dengan Global Health Drug Discovery Institute yang didirikan oleh Gates Foundation untuk memanfaatkan teknologi ini dalam merancang obat bagi penyakit yang memengaruhi negara berpenghasilan rendah dan menengah.
Kemampuan sistem ini dalam melakukan virtual screening kandidat obat secara sangat akurat mengubah lini masa penelitian farmasi. Tugas yang sebelumnya memakan waktu bertahun-tahun kini dapat diselesaikan dalam hitungan bulan, sehingga berpotensi mempercepat solusi untuk tantangan kesehatan global mendesak seperti tuberkulosis dan ancaman virus baru.
Sebagai bagian dari inisiatif AI for Science yang lebih luas dari Microsoft, AI2BMD menjadi contoh bagaimana kecerdasan buatan dapat mempelajari bukan hanya bahasa manusia, tetapi juga bahasa alam—termasuk molekul, protein, dan sistem biologis—untuk mengatasi tantangan ilmiah terbesar umat manusia.