Microsoft Research har lanserat BioEmu 1, ett banbrytande AI-system som omformar genomikforskningen genom dramatiskt accelererad analys av proteiners vikning.
Den djupinlärningsbaserade modellen kan generera tusentals statistiskt oberoende proteinstrukturer per timme på ett enda grafikkort, med en hastighet som är tio gånger snabbare än AlphaFold 2, som tidigare ansågs vara branschstandard. Medan AlphaFold revolutionerade förutsägelsen av statiska proteinstrukturer, tar BioEmu 1 detta vidare genom att modellera proteiners dynamiska beteende—och fångar hela spektrumet av konformationer som proteiner naturligt antar.
BioEmu 1 uppnår denna anmärkningsvärda prestanda genom att integrera tre avgörande datakällor: strukturer från AlphaFold-databasen, en omfattande datamängd från molekylärdynamiksimuleringar samt experimentella data om proteiners vikningsstabilitet. Systemets effektivitet är så imponerande att universitetslaboratorier nu kan köra komplexa virtuella mutagenessvep under korta pauser—uppgifter som tidigare krävde dagar eller veckor av beräkningar.
"Proteindynamik framträder som nästa stora upptäcktsområde efter exakt strukturprediktion," konstaterar professor Martin Steinegger vid Seoul National University. "Med BioEmu kan forskare nu snabbt utföra sampling av fria energilandskap för proteiner tack vare djupinlärningsteknologi."
Teknikens påverkan sträcker sig bortom akademisk forskning. Inom läkemedelsutveckling kan BioEmu 1 identifiera dolda bindningsfickor som ofta är svåra att upptäcka med konventionella metoder, vilket öppnar nya mål för terapeutiska insatser. Systemet förutspår även proteiners stabilitet med hjälp av beräkningar av vikningens fria energi, vilka överensstämmer med experimentella resultat.
Microsoft har släppt BioEmu 1 som öppen källkod, i kontrast till vissa konkurrenters mer restriktiva tillvägagångssätt. Detta beslut gör det möjligt för forskare världen över att driva sina studier av proteindynamik framåt och kan potentiellt påskynda biomedicinska genombrott, inklusive framsteg inom läkemedelsdesign. Från och med juli 2025 tyder tidiga användarrapporter på att teknologin kan minska kostnaderna för läkemedelsutveckling med upp till 30 %, enligt branschanalytiker.