AI2BMD, systém pre ab initio biomolekulárnu dynamiku založený na umelej inteligencii od Microsoftu, predstavuje zásadnú zmenu v prístupe vedcov k výskumu liekov a proteínov. Technológia, ktorá vznikala počas štyroch rokov výskumu a bola publikovaná v časopise Nature, preklenuje kľúčovú medzeru v možnostiach biomolekulárnych simulácií.
Tradičné prístupy k simulácii proteínov čelili dlhodobému dilematu: klasické simulácie molekulovej dynamiky sú rýchle, ale postrádajú chemickú presnosť, zatiaľ čo kvantovo-chemické metódy poskytujú presnosť, no nedokážu škálovať na veľké biomolekuly. AI2BMD tento problém rieši použitím inovatívnej schémy fragmentácie proteínov v kombinácii so strojovo učenými silovými poľami.
Systém dokáže efektívne simulovať proteíny s viac ako 10 000 atómami s ab initio (prvoprincipiálnou) presnosťou, pričom skracuje čas potrebný na výpočty o niekoľko rádov v porovnaní s konvenčnými metódami. Tento prelom umožňuje vedcom pozorovať skladanie, rozkladanie a interakcie proteínov s potenciálnymi liečivami spôsobmi, ktoré boli doteraz nemožné.
AI2BMD už preukázal svoju praktickú hodnotu v reálnych aplikáciách. V roku 2023 získal prvé miesto na inauguračnej globálnej súťaži AI Drug Development vďaka presnej predikcii chemickej zlúčeniny, ktorá sa viaže na hlavnú proteázu vírusu SARS-CoV-2. Microsoft Research tiež spolupracuje s Global Health Drug Discovery Institute, založeným nadáciou Gates Foundation, aby využili túto technológiu pri navrhovaní liekov na choroby postihujúce krajiny s nízkymi a strednými príjmami.
Schopnosť systému vykonávať vysoko presný virtuálny screening kandidátov na lieky mení časové horizonty farmaceutického výskumu. Úlohy, ktoré kedysi trvali roky, je teraz možné zvládnuť v priebehu mesiacov, čo môže výrazne urýchliť riešenia naliehavých globálnych zdravotných výziev, ako je tuberkulóza či nové vírusové hrozby.
Ako súčasť širšej iniciatívy Microsoft AI for Science je AI2BMD ukážkou toho, ako umelá inteligencia dokáže rozumieť nielen ľudskému jazyku, ale aj jazyku prírody – vrátane molekúl, proteínov a biologických systémov – a riešiť tak najpálčivejšie vedecké výzvy ľudstva.