Joshua Alexander Heriyanto, Sarah Hasna Azzahra

Zhang Ping’an, CEO HUAWEI CLOUD dan Presiden Huawei Consumer Cloud Service, merilis Drug Molecular Model HUAWEI CLOUD

Pada 23 September 2021, Zhang Ping’an, CEO HUAWEI CLOUD dan Presiden Huawei Consumer Cloud Service, merilis Model Molekular Obat di HUAWEI CLOUD.

Pada bulan April tahun ini, HUAWEI CLOUD merilis seri Pangu pre-training model, termasuk Natural Language Processing (NLP), Computer Vision (CV), model multimodal, dan model komputasi ilmiah. Model Molekuler Obat Huawei Cloud adalah anggota baru dari keluarga Pangu. Model ini adalah pre-training model yang dirilis khusus untuk bidang RnD obat, tujuannya untuk membantu perusahaan farmasi dalam memulai model baru RnD obat yang dibantu dengan AI.

Biaya Rata-rata obat inovatif dari RnD hingga ke pasar melebihi US$1 miliar dan periode RnD lebih dari 10 tahun – ini adalah “double 10 law” yang diterima dalam industri farmasi. Pada saat yang sama, desain obat sangat bergantung pada pengalaman ahli dan tingkat kegagalan dari penyaringan obat baru tinggi. Bagaimana mempercepat proses RnD dari obat-obatan baru melalui ilmu pengetahuan dan teknologi seperti big data dan kecerdasan artifisial serta menyeimbangkan hubungan antara input dan output RnD telah menjadi salah satu kunci bagi perusahaan farmasi pada jalur transformasi digital.

Untuk mengatasi tantangan di atas, Dept Huawei Cloud bekerja sama dengan China Shanghai Institute of Pharmaceutical Research, Chinese Academy of Sciences untuk melatih Model Pangu Molekuler Obat Huawei dalam menggunakan AI sepanjang proses perancangan obat. Berdasarkan EIHealth, sebuah one-stop platform untuk RnD Kesehatan di HUAWEI CLOUD, Pangu Molekuler Obat telah mempelajari struktur kimia dari 1,7 miliar molekul obat. Karakterisasi mendalam dari informasi unik senyawa molekul kecil, perhitungan dan pencocokan protein target, dan prediksi sifat biokimia molekul baru dalam aspek pembuatan obat dapat dilakukan sehingga efisien dalam membuat molekul obat baru. Dalam aspek optimisasi obat, dilakukan optimisasi terarah dari obat percontohan setelah proses skrining.

Huawei Cloud Pangu Drug Molecular Model

Empat teknologi dan kemampuan inovasi

  1. Sebuah arsitektur jaringan deep learning baru untuk pembelajaran representasi majemuk diusulkan

Mengacu pada bentuk ekspresi molekul dan mode transformasi senyawa dalam bidang kimia, Model Pangu Molekuler Obat Huawei Cloud untuk pertama kalinya mengadopsi arsitektur “Giogram-sequence asymmetric conditional variation autoencoder”, yang secara otomatis dapat menemukan molekul kunci sidik jari senyawa, meningkatkan akurasi dari tugas berikutnya.

  1. Pelatihan model karakterisasi skala super

Kami telah melatih model dengan struktur kimia dari 1,7 miliar molekul obat di pasar, dan dalam model kimia unsupervised learning, kami mencapai tingkat rekonfigurasi struktur, legitimasi, dan keunikan yang lebih baik daripada metode yang sudah ada.

  1. Database yang dihasilkan dari 100 juta senyawa baru

Generator molekul Model Molekuler Obat Huawei Cloud Pangu telah menghasilkan 100 juta molekul kecil mirip obat yang inovatif dengan tingkat kebaruan struktur mencapai 99.68% dan dapat menghasilkan senyawa baru dengan sifat fisik dan kimia yang sama, membuka peluang untuk menemukan obat baru. Sebagai tambahan, berdasarkan pengoptimasi molekul Pangu, para peneliti dapat melakukan optimasi struktur molekuler awal dan meningkatkan sifat dari molekul obat.

  1. Kinerja Optimal pada Lebih dari 20 Drug Discovery Tasks (SOTA)

Large-model molekuler obat Huawei telah mencapai prediksi akurat dalam beberapa tugas, termasuk prediksi interaksi senyawa target, pemberian skor atribut ADME/T pada senyawa, dan generasi molekul senyawa dan optimasi, merealisasikan tugas penemuan obat yang dibantu oleh large-model.

Model Pangu Molekuler Obat Huawei dapat mencapai kinerja optimal pada lebih dari 20 tugas penemuan obat

Platform EIHealth HUAWEI CLOUD telah memenangkan dua Penghargaan Desain RedDot pada 2020 dan 2021, dengan pengalaman yang lebih user-friendly dan kemudahan dalam penggunaan. Hal ini membantu peneliti ilmiah untuk melakukan penyaringan obat dengan cerdas dan optimisasi obat-obatan lebih efisien, sehingga setiap pekerja medis dapat dengan mudah menggunakan AI untuk memecahkan masalah yang ditemukan dalam pekerjaan mereka.

Dalam aplikasi sebenarnya, Huawei Cloud bekerja sama dengan Rumah Sakit Afiliasi Pertama di Universitas Xi’an Jiaotong di Cina untuk mengembangkan sebuah obat antibakteri broad-spectrum baru yang didasarkan pada model Pangu molekuler obat Huawei Cloud, mengurangi periode RnD obat percontohan dari beberapa tahun menjadi satu bulan, sangat meningkatkan efisiensi RnD untuk obat baru. Diantaranya, pengoptimasi struktur model molekuler obat makroskopis secara efektif meningkatkan pengikatan molekul-molekul kecil dari senyawa terhadap protein antibacterial yang menjadi target, sekaligus mengurangi pengikatan senyawa molekul kecil dengan protein manusia. Dengan demikian, dapat mengurangi kemungkinan efek samping racun dari obat tersebut pada sel manusia normal.

Saat ini, aplikasi AI dalam penelitian dan pengembangan obat-obatan telah memasuki zona pertumbuhan eksponensial. Di antara 44 perusahaan farmasi top di seluruh dunia, 41 perusahaan farmasi telah mendirikan kemitraan dengan perusahaan AI. HUAWEI CLOUD akan terus berinovasi dalam pelayanan seperti Model Molekuler Obat Huawei Cloud dan medical intelligent body EIHealth. Kami akan terus bekerja dengan rekan ekosistem untuk fokus pada teknologi canggih di bidang AI RnD obat untuk membantu meningkatkan efisiensi, tingkat keberhasilan, dan kemampuan inovasi dari RnD obat baru, dan berkontribusi lebih terhadap perlindungan kehidupan dan kesehatan manusia.

Reference video:

Reference link:

http://www.pangu-drug.com/