O sistema de dinâmica biomolecular ab initio baseado em IA da Microsoft (AI2BMD) representa uma mudança fundamental na forma como cientistas abordam a pesquisa de proteínas e a descoberta de medicamentos. Desenvolvida ao longo de quatro anos de pesquisa e publicada na revista Nature, a tecnologia preenche uma lacuna crítica nas capacidades de simulação biomolecular.
Abordagens tradicionais de simulação de proteínas enfrentam um dilema persistente: simulações clássicas de dinâmica molecular são rápidas, mas carecem de precisão química, enquanto métodos de química quântica oferecem precisão, mas não conseguem ser aplicados a biomoléculas grandes. O AI2BMD resolve esse problema ao empregar um novo esquema de fragmentação de proteínas combinado com campos de força baseados em aprendizado de máquina.
O sistema é capaz de simular eficientemente proteínas com mais de 10.000 átomos com precisão ab initio (de primeiros princípios), reduzindo o tempo computacional em várias ordens de magnitude em comparação com métodos convencionais. Esse avanço permite que pesquisadores observem o dobramento, desdobramento e interações de proteínas com potenciais compostos farmacêuticos de maneiras antes impossíveis.
O AI2BMD já demonstrou seu valor prático em aplicações reais. Em 2023, conquistou o primeiro lugar na competição inaugural Global AI Drug Development ao prever com precisão um composto químico que se liga à principal protease do SARS-CoV-2. A Microsoft Research também firmou parceria com o Global Health Drug Discovery Institute, fundado pela Fundação Gates, para utilizar essa tecnologia no desenvolvimento de medicamentos para doenças que afetam países de baixa e média renda.
A capacidade do sistema de realizar triagens virtuais altamente precisas de candidatos a medicamentos está transformando os cronogramas da pesquisa farmacêutica. Tarefas que antes levavam anos agora podem ser realizadas em meses, potencialmente acelerando soluções para desafios urgentes de saúde global, como tuberculose e ameaças virais emergentes.
Como parte da iniciativa mais ampla de IA para Ciência da Microsoft, o AI2BMD exemplifica como a inteligência artificial pode aprender não apenas a linguagem humana, mas também a linguagem da natureza—including moléculas, proteínas e sistemas biológicos—para enfrentar os desafios científicos mais urgentes da humanidade.