Mitsui & Co., Ltd., uno de los conglomerados empresariales más grandes de Japón, está colaborando con NVIDIA en Tokyo-1, una iniciativa para potenciar a los líderes farmacéuticos del país con tecnología, incluidas simulaciones de dinámica molecular de alta resolución y modelos generativos de IA para el descubrimiento de fármacos.
Anunciado hoy en la conferencia global de IA NVIDIA GTC, el proyecto Tokyo-1 presenta una supercomputadora IA NVIDIA DGX a la que podrán acceder las empresas farmacéuticas y las startups de Japón. El esfuerzo está a punto de acelerar la industria farmacéutica de Japón, valorada en 100.000 millones de dólares, la tercera más grande del mundo después de EE. UU. y China.
“Las compañías farmacéuticas japonesas son expertas en investigación de laboratorio húmedo, pero aún no han aprovechado la computación de alto rendimiento y la inteligencia artificial a gran escala”, dijo Yuhi Abe, gerente general del departamento comercial digital del área de la salud de Mitsui. “Con Tokyo-1, estamos creando un centro de innovación que permitirá a la industria farmacéutica transformar el panorama con herramientas de última generación para el descubrimiento de fármacos acelerado por IA”.
El proyecto brindará a los clientes acceso a los nodos NVIDIA DGX H100 que admiten simulaciones de dinámica molecular, entrenamiento de modelos de lenguaje extenso, química cuántica, modelos de IA generativa que crean estructuras moleculares novedosas para fármacos potenciales y más. Los usuarios de Tokyo-1 también pueden aprovechar grandes modelos de lenguaje para formatos de datos de química, proteínas, ADN y ARN a través del software y servicio de descubrimiento de fármacos NVIDIA BioNeMo.
Xeureka, una subsidiaria de Mitsui enfocada en el descubrimiento de fármacos impulsados por IA, operará Tokyo-1, que se espera que esté en línea a finales de este año. La iniciativa también incluirá talleres y capacitación técnica sobre computación acelerada e IA para el descubrimiento de fármacos.
Vigorizando la Investigación de Descubrimiento de Fármacos con IA y HPC
Según Abe, el entorno farmacéutico de Japón se ha enfrentado durante mucho tiempo al retraso de los medicamentos: retrasos tanto en el desarrollo de fármacos como en la aprobación de tratamientos que ya están disponibles en otros lugares. El problema recibió renovada atención durante la carrera para desarrollar vacunas durante la pandemia de COVID-19.
Las compañías farmacéuticas de la nación ven la adopción de IA como parte de la solución, una herramienta clave para fortalecer y acelerar la línea de desarrollo de fármacos de la industria. El entrenamiento y el ajuste fino de los modelos de IA para el descubrimiento de fármacos requiere enormes recursos de computación, como la supercomputadora Tokyo-1, que en su primera iteración incluirá 16 sistemas NVIDIA DGX H100, cada uno con ocho GPU NVIDIA H100 Tensor Core.
El DGX H100 se basa en la potente arquitectura de GPU NVIDIA Hopper, que cuenta con el Transformer Engine, diseñado para acelerar el entrenamiento de modelos transformers, incluidos los modelos de IA generativa para biología y química. Xeureka planea agregar más nodos al sistema a medida que crece el proyecto.
“Tokyo-1 está diseñado para abordar algunas de las barreras para implementar el descubrimiento de fármacos acelerado por inteligencia artificial y basado en datos en Japón”, dijo Hiroki Makiguchi, gerente de ingeniería de productos en la División de Ciencia y Tecnología de Xeureka. “Esta iniciativa elevará el nivel de la industria farmacéutica japonesa con computación de alto rendimiento y desbloqueará el potencial de la IA generativa para descubrir nuevas terapias”.
Los clientes podrán acceder a un servidor dedicado en la supercomputadora, recibir soporte técnico de Xeureka y NVIDIA y participar en talleres de las dos compañías. Para carreras de entrenamiento más grandes que requieren más recursos computacionales, los clientes pueden solicitar acceso a un servidor con más nodos. Los usuarios también pueden adquirir las soluciones de software de Xeureka para cálculos de dinámica molecular, acoplamiento, química cuántica y perturbaciones de energía libre.
Mediante el uso del software NVIDIA BioNeMo en la supercomputadora Tokyo-1 NVIDIA DGX AI, los investigadores podrán escalar modelos de IA de última generación a millones y miles de millones de parámetros para aplicaciones que incluyen la predicción de la estructura de proteínas, la generación de moléculas pequeñas y la estimación de la predicción de poses.
Tokyo-1 Acelera las Empresas Japonesas en Pharma y Más Allá
Las principales compañías farmacéuticas japonesas, incluidas Astellas Pharma, Daiichi-Sankyo y Ono Pharmaceutical, ya están haciendo planes para avanzar en sus proyectos de descubrimiento de fármacos con Tokyo-1.
Astellas Pharma, con sede en Tokio, está buscando soluciones digitales innovadoras en todo su negocio, incluidas las ventas, la manufactura y la investigación y el desarrollo, para maximizar los resultados para los pacientes y reducir los costos del área de la salud. Con Tokyo-1, la compañía acelerará su investigación con simulaciones moleculares y grandes modelos de lenguaje para IA generativa a través del software NVIDIA BioNeMo.
«La IA y las simulaciones a gran escala se pueden usar para aplicaciones que incluyen compuestos de moléculas pequeñas, anticuerpos, terapia génica, medicina celular, inducción de degradación de proteínas dirigida, terapia de fagos de próxima generación y medicina de ARNm», dijo Kazuhisa Tsunoyama, jefe de soluciones de investigación digital, computación avanzada y análisis en Astellas. “Al permitirnos aprovechar al máximo los avances recientes en inteligencia artificial y tecnología de simulación, Tokyo-1 será una de las bases sobre las que Astellas puede lograr sus objetivos para el futuro de la investigación farmacéutica”.
Daiichi Sankyo, con sede en Tokio, utilizará Tokyo-1 para establecer un proceso de descubrimiento de fármacos que integre completamente la IA y el machine learning.
“Al adoptar la IA y los recursos de GPU de vanguardia de Tokyo-1, podremos realizar cálculos a gran escala para acelerar nuestros esfuerzos de descubrimiento de fármacos”, dijo Takayuki Serizawa, investigador principal de Daiichi Sankyo. “Estos avances brindarán un nuevo valor a los pacientes al mejorar la administración de medicamentos y, potencialmente, permitir una medicina personalizada”.
Ono Pharmaceutical, con sede en Osaka, se centra en el descubrimiento de fármacos en los campos de la oncología, la inmunología y la neurología.
“Entrenar modelos de IA requiere un poder computacional significativo, y creemos que los recursos masivos de GPU de Tokyo-1 resolverán este problema”, dijo Hiromu Egashira, director de la Oficina DX de Descubrimiento de Fármacos en el Departamento de Tecnología de Descubrimiento de Fármacos en Ono. “Prevemos que nuestro uso de la supercomputadora DGX sea muy amplio, incluidas simulaciones de alta calidad, análisis de imágenes, análisis de video y modelos de lenguaje”.
Más allá de la industria farmacéutica, Mitsui planea hacer que la supercomputadora Tokyo-1 sea accesible para las empresas japonesas de dispositivos médicos y las nuevas empresas, y conectar a los clientes de Tokyo-1 con las soluciones de inteligencia artificial desarrolladas por las nuevas empresas mundiales del área de salud en el programa NVIDIA Inception.
Descubra lo último en IA y el área de la salud en GTC, disponible en línea hasta el jueves 23 de marzo. La inscripción es gratuita.
Vea el discurso de apertura de GTC del fundador y director ejecutivo de NVIDIA, Jensen Huang, a continuación: