NVIDIAGTC柏林——NVIDIA21日宣布,将与全球领先的医疗健康和研究机构开展合作以推进蛋白质设计——其中包括发布全新的开放模型RFD4-Proteina——从而加速药物研发,并为癌症诊疗带来更高的精准度。
生命科学研究人员必须在庞大的生物学设计空间中进行探索,并致力于缩短计算设计与实验室测试之间的周期,以发现新药。而癌症诊疗团队则面临着另一项挑战:需要将复杂的影像和治疗数据转化为针对每位患者的精准治疗方案。
NVIDIA的开放模型、加速计算和物理智能可以帮助专家更快地评估更多可能性,从设计新蛋白质到规划自适应放射治疗等多个环节。
NVIDIA医疗健康副总裁KimberlyPowell表示:“智能体AI和物理AI正在医学领域开辟新的可能性,涵盖从蛋白质设计、赋能自主实验室到改善个性化癌症诊疗等多个方面。我们正与医疗健康和生命科学领军企业一起,加速科学发现,并在全球范围内推动更精准、更普惠的医疗服务。”
NVIDIA与华盛顿大学蛋白质设计研究所合作推出RFD4-Proteina
蛋白质是执行许多生命基本任务的分子工具,设计新型蛋白质可以为新药研发、诊断和工业应用开辟新路径。但要找到一种能够实现特定设计功能的蛋白质,需要在极其庞大的可能设计范围内进行搜索。
NVIDIA与华盛顿大学医学院蛋白质设计研究所合作推出了RFD4-Proteina。这是一款全新的NVIDIABioNeMo™开放模型,将可编程蛋白质设计与搜索能力相结合。
该模型能够生成靶向蛋白质设计,使科学家和智能体能够利用分子输入、约束条件和评分目标来搜索和优化设计。其潜在应用包括设计用于阻断疾病进程的蛋白质,或在诊断检测中检测疾病迹象的蛋白质。
研究草案中报告的测试结果显示,在蛋白结合、小分子结合、酶支架和DNA结合四个基准测试套件中,RFD4-Proteina的计算设计成功率和生成吞吐量均高于被评估的基线模型。该模型可帮助研究人员探索并优先筛选出用于实验室测试的候选方案,并通过实验来验证设计方案在测试条件下的实际表现。
2024年诺贝尔化学奖得主、华盛顿大学蛋白质设计研究所所长DavidBaker表示:“我们正在从发现自然界已有蛋白质的时代,迈向能够设计全新蛋白质的时代。RFD4-Proteina拓展了科学家的创造边界,从推进有望药物研发的蛋白质,到能够分解农药的酶。将该模型开放,将使全球研究人员能够在此基础上进一步开发,探索那些曾经难以企及的解决方案。”
RFD4-Proteina现已通过AmazonBioDiscovery、Anthropic的ClaudeScience、Benchling、Databricks、GoogleCloud、HuggingFace、Nebius、OpenAI和TamarindBio等合作伙伴提供,使研究人员和开发者能够将这款开放蛋白质设计模型集成到智能体、云计算和科学计算工作流中。
西门子医疗与NVIDIA共同推进癌症诊疗
西门子医疗正与NVIDIA合作,利用智能体和机器人智能开发新一代自适应放射治疗技术,将影像学和肿瘤学专业知识与加速计算及模拟技术相结合,以简化工作流程并扩大诊疗服务的覆盖面。
预计到2050年,全球每年确诊癌症的患者人数将达到约3500万人。诊疗团队面临着日益增长的压力,需要在专科医疗资源有限的背景下提供精准、个性化的治疗。提高效率有助于扩大医疗服务的覆盖面,同时保持将处方剂量精准投照至肿瘤,并保护周围健康组织。
西门子医疗正与NVIDIA合作,通过智能体协同规划、患者个体化模拟和实时计算进一步推进自适应放射治疗。目前正探索利用NVIDIANemotron™开放基础模型来驱动智能体协同规划,旨在帮助肿瘤科医生评估和优化个性化治疗方案。这些模型随后可与基于NVIDIACUDA®加速的剂量计算相结合,以实现快速的患者个体化模拟,并利用NVIDIAHoloscan平台将实时传感器数据与AI及模拟相连接,以支持自适应治疗。
西门子医疗旗下瓦里安癌症诊疗业务负责人康恺德表示:“自适应放射治疗建立在一个核心原则之上——治疗应当适应患者,而不是让患者去适应治疗。我们在精准度和自适应能力方面取得了重要进展,最近推出的Accela系统便是最新成果。我们与NVIDIA的合作正是建立在此基础之上进一步深化,探索AI和实时计算如何为临床医生提供更快的速度和更深的洞察,从而做出明智的决策,更有信心地调整治疗方案,并为更多患者提供个性化护理。”
科学智能体加速药物研发
生命科学是全球最重要的科学前沿之一,全球科学研发支出已达到3.8万亿美元,年度制药预算接近3000亿美元。
科学智能体和自主实验室可以通过将设计、实验和学习连接成一个持续循环,帮助将更多投资转化为证据、洞察,并最终催生新的疗法。
为了加速发现进程并将科学家从重复性工作中解放出来,让他们投入到更有价值的工作,各科研机构与实验室技术企业正使用NVIDIABioNeMo(一个支持AI驱动生物学和药物研发的开放开发平台),并结合Nemotron及其他NVIDIA技术开发科学智能体,以及连接药物设计、科学数据和实验室工作流的专用模型与工具:
Benchling正在将智能体建立在实验数据、研究背景和互联的科学工作流之中。
Biolevate正在药物研发全流程中,打通生物数据、专业科研工具与智能体推理能力。
Boltz正在开发可供科学智能体使用的专用模型与工具,用于预测分子结构、设计并评估候选分子。该公司还首次展示了一款科学智能体,能够规划工作流、调用合适的模型并解读结果,从而指导下一轮实验。
Automata正在将科学智能体与自动化实验室基础设施相连接,使智能体能够自主发起实验,并通过工作流捕获结构化、带有上下文信息的实验结果。
Genedata的AI联合科学家将在Danaher自主实验室的蛋白质设计工厂中,协调蛋白质设计与测试工作。该工作流将引入RFD4-Proteina,帮助科学家利用实验结果指导下一轮设计。
Hologen正在将其大型医学模型与NVIDIANemotron相结合,打造AI临床科学家,帮助研究人员将影像和临床数据转化为关于患者预后的洞察,从而为临床试验设计提供依据。
ThernaBiosciences正在利用大语言模型的推理能力连接实验证据与RNA药物设计,帮助科学家将生物学洞察转化为治疗候选疗法。
NVIDIA开放模型简化医院运营,扩大专科诊疗覆盖面
欧洲各地的医疗系统正致力于扩大专科诊疗的覆盖面,同时减轻本就超负荷运转的护理团队的行政负担。
Avelios、Corti、Dedalus、DawnHealth和Sword也在依托NVIDIANemotron进行开发,应用范围涵盖AI病历记录助手、AI辅助临床护理到个性化患者支持服务。
PolyAI正在基于NVIDIAAgentToolkit加速患者就医流程。通过与医疗软件提供商Corilus部署多语言对话系统,该合作覆盖了比利时和法国超过70,000名医疗专业人员。
Apian和VitVio正将这一能力延伸至现实世界,利用NVIDIACosmos™世界模型和NVIDIAOmniverse™库构建数字孪生,以监测并改善医院运营。
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关于NVIDIA
NVIDIA(NASDAQ:NVDA)是AI和加速计算领域的全球领导者。
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