Система AI2BMD (ab initio biomolecular dynamics), створена на основі штучного інтелекту дослідниками Microsoft, знаменує собою фундаментальний зсув у підходах до відкриття ліків і дослідження білків. Технологія, розроблена протягом чотирьох років і опублікована в журналі Nature, закриває критичний розрив у можливостях біомолекулярного моделювання.
Традиційні методи моделювання білків завжди стикалися з дилемою: класичні молекулярно-динамічні симуляції є швидкими, але недостатньо точними з хімічної точки зору, тоді як квантово-хімічні методи забезпечують високу точність, але не масштабуються для великих біомолекул. AI2BMD вирішує цю проблему завдяки новій схемі фрагментації білків у поєднанні з машинним навчанням для побудови силових полів.
Система здатна ефективно моделювати білки з понад 10 000 атомів із точністю ab initio (з перших принципів), скорочуючи час обчислень у кілька порядків порівняно з традиційними підходами. Це відкриття дозволяє дослідникам спостерігати згортання, розгортання білків та їхню взаємодію з потенційними лікарськими сполуками так, як це було неможливо раніше.
AI2BMD вже довела свою практичну цінність у реальних застосуваннях. У 2023 році система здобула перше місце на першому Глобальному конкурсі зі створення ліків за допомогою ШІ, точно передбачивши хімічну сполуку, що зв’язується з головною протеазою SARS-CoV-2. Дослідники Microsoft також співпрацюють із Глобальним інститутом відкриття ліків для охорони здоров’я, заснованим Фондом Гейтса, щоб застосовувати цю технологію для розробки ліків від захворювань, що вражають країни з низьким і середнім рівнем доходу.
Здатність системи виконувати високоточний віртуальний скринінг кандидатів у лікарські засоби змінює часові рамки фармацевтичних досліджень. Завдання, які раніше займали роки, тепер можна виконати за кілька місяців, що потенційно прискорює вирішення нагальних глобальних проблем охорони здоров’я, таких як туберкульоз і нові вірусні загрози.
У рамках ширшої ініціативи Microsoft AI for Science, AI2BMD є прикладом того, як штучний інтелект може навчатися не лише людської мови, а й «мови природи» — молекул, білків та біологічних систем — для вирішення найважливіших наукових викликів людства.