A Mitsui & Co., Ltd., um dos maiores conglomerados empresariais do Japão, está colaborando com a NVIDIA no Tokyo-1, uma iniciativa para impulsionar os líderes farmacêuticos do país com tecnologia, incluindo simulações de dinâmica molecular de alta resolução e modelos de IA generativa para descoberta de medicamentos.
Anunciado hoje na conferência global de IA NVIDIA GTC, o projeto Tokyo-1 apresenta um supercomputador de IA NVIDIA DGX que estará acessível às empresas farmacêuticas e startups do Japão. O esforço está prestes a acelerar a indústria farmacêutica de US$ 100 bilhões do Japão, a terceira maior do mundo, atrás dos EUA e da China.
“As empresas farmacêuticas japonesas são especialistas em pesquisa de laboratório úmido, mas ainda não aproveitaram a computação de alto desempenho e a IA em larga escala”, disse Yuhi Abe, gerente geral do departamento de negócios digitais na área da saúde da Mitsui. “Com o Tokyo-1, estamos criando um centro de inovação que permitirá que a indústria farmacêutica transforme o cenário com ferramentas de ponta para descoberta de medicamentos acelerada por IA.”
O projeto fornecerá aos clientes acesso aos nós do NVIDIA DGX H100 que suportam simulações de dinâmica molecular, treinamento de modelo de linguagem grande, química quântica, modelos de IA generativa que criam novas estruturas moleculares para medicamentos em potencial e muito mais. Os usuários do Tokyo-1 também podem aproveitar grandes modelos de linguagem para formatos de dados de química, proteína, DNA e RNA por meio do software e serviço de descoberta de medicamentos NVIDIA BioNeMo.
A Xeureka, uma subsidiária da Mitsui focada na descoberta de medicamentos com inteligência artificial, operará o Tokyo-1, que deve entrar em operação ainda este ano. A iniciativa também incluirá workshops e treinamento técnico em computação acelerada e IA para descoberta de medicamentos.
Pesquisa Revigorante de Descoberta de Medicamentos com IA e HPC
De acordo com Abe, o ambiente farmacêutico do Japão há muito enfrenta atrasos nos medicamentos: atrasos tanto no desenvolvimento de medicamentos quanto na aprovação de tratamentos que já estão disponíveis em outros lugares. O problema recebeu atenção renovada durante a corrida para desenvolver vacinas durante a pandemia de COVID-19.
As empresas farmacêuticas do país veem a adoção da IA como parte da solução: uma ferramenta fundamental para fortalecer e acelerar o pipeline de desenvolvimento de medicamentos do setor. O treinamento e o ajuste fino de modelos de IA para a descoberta de medicamentos exigem enormes recursos de computação, como o supercomputador Tokyo-1, que em sua primeira iteração incluirá 16 sistemas NVIDIA DGX H100, cada um com oito GPUs NVIDIA H100 Tensor Core.
O DGX H100 é baseado na poderosa arquitetura de GPU NVIDIA Hopper, que apresenta o Transformer Engine, projetado para acelerar o treinamento de modelos Transformers, incluindo modelos de IA generativa para biologia e química. A Xeureka planeja adicionar mais nós ao sistema à medida que o projeto cresce.
“O Tokyo-1 foi projetado para enfrentar algumas das barreiras à implementação da descoberta de medicamentos acelerada por IA e orientada por dados no Japão”, disse Hiroki Makiguchi, gerente de engenharia de produto da Divisão de Ciência e Tecnologia da Xeureka. “Esta iniciativa elevará a indústria farmacêutica japonesa com computação de alto desempenho e liberará o potencial da IA generativa para descobrir novas terapias”.
Os clientes poderão acessar um servidor dedicado no supercomputador, receber suporte técnico da Xeureka e da NVIDIA e participar de workshops das duas empresas. Para execuções de treinamento maiores que exigem mais recursos computacionais, os clientes podem solicitar acesso a um servidor com mais nós. Os usuários também podem adquirir as soluções de software da Xeureka para dinâmica molecular, ancoragem, química quântica e cálculos de perturbação de energia livre.
Usando o software NVIDIA BioNeMo no supercomputador NVIDIA DGX AI Tokyo-1, os pesquisadores poderão dimensionar modelos de IA de última geração para milhões e bilhões de parâmetros para aplicações, incluindo previsão de estrutura de proteínas, geração de moléculas pequenas e estimativa de previsão de pose.
Tokyo-1 Acelera Empresas Japonesas na Indústria Farmacêutica e Além
As principais empresas farmacêuticas japonesas, incluindo Astellas Pharma, Daiichi-Sankyo e Ono Pharmaceutical, já estão fazendo planos para avançar em seus projetos de descoberta de medicamentos com o Tokyo-1.
A Astellas Pharma, com sede em Tóquio, está buscando soluções digitais inovadoras em seus negócios, incluindo vendas, manufatura e pesquisa e desenvolvimento, para maximizar os resultados para os pacientes e reduzir os custos com assistência médica. Com Tokyo-1, a empresa acelerará sua pesquisa com simulações moleculares e grandes modelos de linguagem para IA generativa por meio do software NVIDIA BioNeMo.
“IA e simulações em grande escala podem ser usadas para aplicações incluindo compostos de moléculas pequenas, anticorpos, terapia genética, medicina celular, indução de degradação de proteínas direcionadas, terapia fágica de próxima geração e medicina de mRNA”, disse Kazuhisa Tsunoyama, chefe de soluções de pesquisa digital, computação avançada e análise na Astellas. “Ao nos permitir tirar o máximo proveito dos recentes avanços em IA e tecnologia de simulação, o Tokyo-1 será um dos alicerces sobre os quais a Astellas pode atingir seus objetivos para o futuro da pesquisa farmacêutica.”
A Daiichi Sankyo, com sede em Tóquio, usará o Tokyo-1 para estabelecer um processo de descoberta de medicamentos que integra totalmente IA e machine learning.
“Ao adotar a IA e os recursos de GPU de ponta do Tokyo-1, poderemos realizar cálculos em larga escala para acelerar nossos esforços de descoberta de medicamentos”, disse Takayuki Serizawa, pesquisador sênior da Daiichi Sankyo. “Esses avanços fornecerão um novo valor aos pacientes, melhorando a administração de medicamentos e potencialmente permitindo a medicina personalizada”.
A Ono Pharmaceutical, com sede em Osaka, concentra-se na descoberta de medicamentos nas áreas de oncologia, imunologia e neurologia.
“O treinamento de modelos de IA requer poder computacional significativo e acreditamos que os enormes recursos de GPU do Tokyo-1 resolverão esse problema”, disse Hiromu Egashira, diretor do Escritório DX de Descoberta de Medicamentos no Departamento de Tecnologia de Descoberta de Medicamentos da Ono. “Prevemos que nosso uso do supercomputador DGX seja muito amplo, incluindo simulações de alta qualidade, análise de imagem, análise de vídeo e modelos de linguagem”.
Além da indústria farmacêutica, a Mitsui planeja tornar o supercomputador Tokyo-1 acessível a empresas e startups japonesas de dispositivos médicos e conectar os clientes Tokyo-1 a soluções de IA desenvolvidas por startups globais da área de saúde no programa NVIDIA Inception.
Descubra o que há de mais recente em IA e área da saúde no GTC, online até quinta-feira, 23 de março. O registro é gratuito.
Assista a apresentação de abertura do GTC do fundador e CEO da NVIDIA, Jensen Huang, abaixo: