أعلنت شركة Genesis Therapeutics، وهي شركة أبحاث وتطوير للأدوية تعمل بالذكاء الاصطناعي تركز على استخدام الذكاء الاصطناعي المادي لتصميم الأدوية القائمة على الهيكل، مؤخرًا أنها تلقت استثمارات إضافية من NVentures، ذراع رأس المال الاستثماري لشركة NVIDIA، وقد تعمق التعاون بين الطرفين. . سيتم استخدام الاستثمار لتسريع تطوير منصة Genesis AI GEMS وتعزيز قدراتها في تصميم الأدوية القائمة على البنية. تدمج منصة GEMS أساليب متعددة للذكاء الاصطناعي، بما في ذلك نماذج اللغة ونماذج الانتشار ومحاكاة التعلم الآلي الفيزيائي، لإنشاء الجزيئات وتحسينها للأهداف المعقدة. منذ تأسيسها في عام 2019، جمعت جينيسيس أكثر من 300 مليون دولار أمريكي وأقامت شراكات مع عدد من عمالقة الأدوية الحيوية لتعزيز تطوير أبحاث وتطوير أدوية الذكاء الاصطناعي.
نشأت من جامعة ستانفورد، وشاركت بعمق في الذكاء الاصطناعي الجزيئي
تم إنتاج Genesis Therapeutics من مختبر الدكتور فيجاي باندي في جامعة ستانفورد. شارك المؤسس المشارك الدكتور إيفان فاينبرج في اختراع وكتابة العديد من الأوراق البحثية الرئيسية حول تكنولوجيا التعلم العميق مع باندي خلال دراساته العليا، وكان أبرزها خوارزمية PotentialNet. تعد الخوارزمية رائدة في استخدام الشبكات العصبية الرسومية الجديدة للتنبؤ بالخصائص الجزيئية، وتحديدًا الارتباطات المرتبطة بالبروتين. أظهر فاينبيرج وباندي وزملاؤه أداء PotentialNet في التنبؤ بالفعالية وأكدوا فعاليتها بشكل أكبر من خلال التعاون بين جامعة ستانفورد ومختبرات أبحاث ميرك. قبل تأسيس شركة Genesis، عمل فاينبيرج كمستشار للتعلم العميق لشركة Merck.
تم جمع أكثر من 300 مليون دولار أمريكي من التمويل والتعاون المتعمق مع NVIDIA
تأسست شركة Genesis في عام 2019 وجمعت 52 مليون دولار من تمويل السلسلة A بعد عام. منذ ذلك الحين، واصلت الشركة النمو وجمعت أكثر من 300 مليون دولار من التمويل حتى الآن، جاء معظمها من جولة السلسلة B بقيمة 200 مليون دولار التي اكتملت في عام 2023 من مستثمرين بما في ذلك NVentures، ذراع رأس المال الاستثماري لشركة NVidia.
ومن خلال شراكتها مع NVIDIA، تعمل Genesis على تسريع عملية تطوير منصة الذكاء الاصطناعي الخاصة بها، GEMS. تم تصميم GEMS لإنشاء وتحسين الجزيئات للأهداف المعقدة من خلال دمج أساليب الذكاء الاصطناعي الخاصة بما في ذلك نماذج اللغة ونماذج الانتشار ومحاكاة التعلم الآلي الفيزيائي (ML). يهدف التمويل الإضافي من NVentures إلى زيادة تعزيز قدرات منصة الذكاء الاصطناعي الفيزيائية من Genesis لتصميم الأدوية المستندة إلى البنية من خلال تطبيق خبرة NVIDIA لتحسين الكفاءة الحسابية.
قال Feinberg: "إن Nvidia هي شركة رائدة في العديد من جوانب مجموعة الذكاء الاصطناعي، سواء على جانب الأجهزة أو في طبقات البرامج السفلية أعلى الأجهزة. وقد التزمت Genesis بأن تكون رائدة في الذكاء الاصطناعي الجزيئي. لذا فإن Nvidia هناك هو تآزر واضح جدًا بين الميزة النسبية والميزة النسبية لـ Genesis، مما يجعل المزيج أكبر من مجموع أجزائه.
تحسين الشبكات العصبية لتسريع تطوير الأدوية
سيغطي التعاون تحسين الشبكات العصبية المتساوية، والتي تعتبر ذات قيمة لمعالجة البيانات الهندسية ثلاثية الأبعاد مثل البروتين وهياكل الجزيئات الصغيرة. تعمل NVIDIA على تسريع الحوسبة من خلال الشبكات العصبية، بما في ذلك تدريب الشبكة وتشغيل الاستدلال، باستخدام النموذج المدرب للتنبؤ بالبيانات الجديدة أو نشرها في بيئات حقيقية.
يشرح فاينبرغ: "بالنسبة لمجال الذكاء الاصطناعي الجزيئي الذي كانت جينيسيس رائدة فيه لسنوات عديدة، هناك أنواع محددة من الشبكات العصبية المفيدة بشكل خاص. وهذا في الحقيقة استمرار لاتجاه طويل المدى في هذا المجال، وهو أن الذكاء الاصطناعي ليس متراصة، هناك العديد من الحقول الفرعية للذكاء الاصطناعي، وتتعلم هذه الحقول الفرعية باستخدام خوارزميات ذات صلة ولكنها مختلفة.
في جامعة ستانفورد، اقترح فاينبرج وباندي ومجموعة من الزملاء عائلة PotentialNet من تلافيفات الرسوم البيانية في ورقة بحثية نُشرت عام 2018 في مجلة ACS Central Science. بعد ذلك بعامين، أظهرت مجموعة أخرى من الزملاء، مع فاينبرج وباندي، كيف أنه من خلال تمثيل كل جزيء بشكل واضح كرسم بياني، "على حد علمنا، تم تحقيق نجاح غير مسبوق" في التنبؤ بخصائص ADMET (الامتصاص والتوزيع والتمثيل الغذائي والإزالة والسمية). تم تحقيق الدقة"، وفي بحث منشور في مجلة الكيمياء الطبية، يُظهر الميزة الكبيرة لخوارزمية الذكاء الاصطناعي في تنبؤات ADMET مقارنة بالتعلم الآلي المتقدم الذي تستخدمه مختبرات ميرك للأبحاث.
التعاون الوثيق بين المؤسسين والموجهين
أصبح باندي الآن شريكًا عامًا في شركة Andreessen Horowitz (a16z) وشريكًا مؤسسًا لصندوق a16z Bio Fund، حيث يقود استثمارات الشركة في علم الأحياء وعلوم الكمبيوتر والهندسة. عمل Pande كمستشار لدكتوراه Feinberg، وقاد استثمار a16z الأولي بقيمة 4.1 مليون دولار في Genesis، وشارك في قيادة السلسلة B للشركة بقيمة 200 مليون دولار مع مستثمر غير معلن في تمويل علوم الحياة في الولايات المتحدة.
قال فاينبرج عن باندي: "لقد كنت محظوظًا للغاية للعمل معه منذ ما يقرب من عقد من الزمن. أعتقد أنه من النادر أن أتمكن من العمل بشكل وثيق مع مثل هذا الشخص الموهوب صاحب الرؤية والتعلم منه".
الابتكار المستمر يقود تطوير الصناعة
وأضاف فاينبرج: "لقد دفعني (باندي) دائمًا بطريقة كانت حاسمة لنجاح جينيسيس. ومع تطور المجال، استمر أيضًا في التطور. وأعتقد أن هذا يتوافق مع بقائنا رائدين في "وبطريقة مماثلة لوضعنا، نحن نواصل الابتكار ولا نكتفي بالتقليد فحسب، بل ندفع هذا المجال إلى الأمام."
وأشار فاينبرج إلى أنه خلال دراساته العليا في جامعة ستانفورد، كان للذكاء الاصطناعي تأثير رئيسي في مجالات رؤية الكمبيوتر واللغة الطبيعية. يتذكر فاينبرج قائلاً: "كانت أنواع الشبكات العصبية المستخدمة لكليهما مختلفة تمامًا عن بعضها البعض، ولكن لم تكن أي منها مناسبة جدًا للكيمياء. لذلك قمنا بتطوير أنواع جديدة من الشبكات العصبية،" في منتصف عام 2010، كانت الشبكات العصبية البيانية أفضل مناسبة للجزيئات ".
قال فاينبرج إنه منذ ذلك الحين وحتى الآن، كانت جينيسيس تبحث باستمرار عن خوارزميات الذكاء الاصطناعي الجديدة و"بدائيات الشبكة العصبية الجديدة الأكثر ملاءمة لمهام الذكاء الاصطناعي الجزيئي". وأضاف فاينبرج "الشبكات العصبية المتساوية هي إحدى العائلات التي نقدّرها. إنها إحدى المجالات التي تساعدنا NVIDIA على وجه التحديد على تحسينها".
برز مختبر باندي في البداية بسبب مشروع الحوسبة الموزعة الذي أسسه، وهو Folding@Home، والذي تم تصميمه لمحاكاة ديناميكيات البروتين، بما في ذلك عملية طي البروتين.
يتذكر Feinberg: "لقد استفادت Folding@Home من عدد كبير من وحدات معالجة الرسومات NVIDIA حول العالم لمحاكاة طي البروتين. بعد ذلك، بدأ استخدام وحدات معالجة الرسوميات NVIDIA بشكل أكبر في الذكاء الاصطناعي، خاصة في الرؤية واللغة الطبيعية أن تكون مستخدمًا قويًا لوحدات معالجة الرسومات NVIDIA.
"مباراة صنعت في الجنة" مع NVIDIA
قال Feinberg: "عندما تعرفنا على Nvidia وNVentures من خلال جولتنا من السلسلة B، بدا الأمر وكأننا مستثمر طبيعي جدًا لن يجلب رأس مال كبير فحسب، بل سيجلب أيضًا الحكمة إلى العلاقة. إن الاستثمار يمهد الطريق لتعاوننا حقًا تتجاوز العلاقة مع العميل لتمكيننا أيضًا من التعلم من بعضنا البعض، سواء من احتياجاتنا أو من قدراتهم ذات المستوى الأدنى التي يمكننا الاستفادة منها بشكل فريد من خلال معرفتنا بالمجال.
بالنسبة لشركة Nvidia، تعمل الشراكة مع Genesis على تعزيز جهودها المستمرة لتطبيق الذكاء الاصطناعي على اكتشاف الأدوية.
قال محمد "سيد" صديق، نائب رئيس الشركة ورئيس NVentures في NVIDIA: "ستساعد منصة Genesis للذكاء الاصطناعي والتطورات الحاسوبية ذات الصلة التي تم تطويرها بالشراكة مع NVIDIA في تقديم تقنيات الذكاء الاصطناعي التوليدية والتنبؤية الجديدة لاستكشاف المسارات الكيميائية غير المستغلة وتحديد الأدوية المرشحة. ".
كيف تساعد GEMS NVIDIA؟
وقال فاينبرج: "إن هدف GEMS هو أن نكون قادرين على تطوير أهداف صعبة للغاية، وفي بعض الحالات، لا يمكن التغلب عليها بكفاءة، ومن أجل القيام بذلك، نحتاج إلى القيام بالعديد من القدرات بشكل أفضل مما فعلناه من قبل".
يتضمن ذلك توليد الجزيئات والتنبؤ بفعاليتها وانتقائها وخصائصها الذرية - وهو نهج مشترك متعدد المعلمات لتحسين اكتشاف الأدوية يدرس بشكل مشترك جميع الخصائص الرئيسية للجزيء. وأوضح فاينبرج أن نظام إدارة البيئة العالمية يتكون من ركيزتين متكاملتين - الذكاء الاصطناعي التوليدي والذكاء الاصطناعي التنبؤي - وقد استخدم نماذج اللغة المخصصة الخاصة بشركة جينيسيس لتوليد آلاف إلى ملايين أو حتى مليارات المركبات في السحابة.
"لكن الكيمياء، والكيمياء الاصطناعية، هي العامل المحدد. لا يمكن صنع سوى عدد قليل من الجزيئات في وقت معين. لذلك من الأهمية بمكان أن تكون تقنية الذكاء الاصطناعي التنبؤية لدينا - التي تتنبأ بالفاعلية والانتقائية والخصائص الذرية - دقيقة قدر الإمكان. لذا، وقال فاينبرج: "إن GEMS هو في الحقيقة مصطلح جماعي يصف مجموعة من التقنيات المتكاملة بعمق".
تطبيقات GEMS في علم الأورام والمناعة
ومن خلال الاستفادة من نظام GEMS، تعمل شركة Genesis على تطوير خط أنابيب يركز على الأورام والمناعة. في علم الأورام، وصلت شركة Genesis إلى مرحلة متأخرة من تحسين الرصاص، وهي على وشك ترشيح مرشح تطوير قوي وانتقائي للغاية لما تسميه مثبطًا تفارغيًا شاملاً للطفرات لـ PIK3CA، وهو محرك سرطاني شائع لسرطان الثدي وسرطان القولون والمستقيم.
تركز جهود تطوير علم الأورام الأخرى على الجزيئات الصغيرة المصممة للتغلب على الاستجابات لمثبطات نقاط التفتيش (مرحلة تحسين الرصاص) ومنع الخلايا السرطانية من التهرب من موت الخلايا المبرمج من خلال المعدلات المضادة لموت الخلايا المبرمج التي تمنع مسار موت الخلايا الخارجية (مرحلة الاكتشاف).
في علم المناعة، قالت جينيسيس إن لديها مجهودين في مرحلة الاكتشاف: الأول لتطوير برامج متعددة لتوليد جزيئات صغيرة ضد أهداف أمراض المناعة الذاتية التي تم التحقق منها جيدًا؛ والعوامل التصحيحية لاستعادة نشاط البروتينات التالفة غير المحددة لعلاج "أمراض الالتهابات الذاتية الموروثة الشديدة".
التعاون مع عمالقة الأدوية الحيوية
بالإضافة إلى أعمال التطوير الداخلي، تعمل جينيسيس على التعاون المعلن مع ثلاثة عمالقة في مجال الأدوية الحيوية، لكن فاينبرج قال إن الشركة لا تستطيع التعليق على ذلك. تم إطلاق أحدث تعاون في سبتمبر مع شركة Gilead Sciences، التي وافقت على استخدام GEMS للمساعدة في توليد وتحسين الجزيئات لأهداف جلعاد المختارة، مما يتيح اكتشاف وتطوير علاجات جزيئية صغيرة ضد أهداف متعددة.
وافقت جلعاد على دفع 35 مليون دولار مقابل ثلاثة أهداف، ولها الحق في ترشيح أهداف إضافية مقابل رسوم غير معلنة محددة مسبقًا لكل هدف. ووافقت "جلياد" أيضًا على دفع مدفوعات إضافية تتعلق بتحقيق المعالم ما قبل السريرية والتطويرية والتنظيمية والتجارية، بالإضافة إلى الإتاوات المتدرجة على صافي مبيعات المنتجات التجارية.
التعاون مع اثنين من عمالقة الأدوية الحيوية الآخرين:
Eli Lilly - تعاون بقيمة تصل إلى 670 مليون دولار أمريكي (منها 20 مليون دولار أمريكي دفعة مقدمة) لاكتشاف علاجات جديدة في ما يصل إلى خمسة مجالات علاجية، سيتم إطلاقه في عام 2022.
Genentech، عضو مجموعة Roche، هو تعاون يتضمن أهدافًا متعددة وأمراضًا متعددة، تم إطلاقه في عام 2020، باستخدام منصة Genesis للتعلم العميق والمحاكاة الجزيئية. في عام 2022، وصفت شركة جينينتيك الأهداف التي كانت مهتمة بها بأنها "أهداف صعبة لا يمكن الوصول إليها بأي طريقة أخرى". ولم يتم الكشف عن قيمة التعاون.
يقع المقر الرئيسي لشركة جينيسيس في بورلينجيم، كاليفورنيا، وهي إحدى ضواحي سان فرانسيسكو، ولها مختبر متكامل تمامًا في سان دييغو. توظف الشركة ما يقرب من 80 شخصا.
قال Feinberg: "لدينا الكثير من النمو المتوقع، مدفوعًا جزئيًا بجولتنا من السلسلة B، وأحدث استثمارات Nvidia، وشراكاتنا. ليس لدي رقم محدد حول المكان الذي سنكون فيه خلال 12 شهرًا". على نطاق واسع، ولكن لدينا عدد الموظفين لتجاوز 80 شخصا.
يمثل التعاون بين Genesis Therapeutics وNVIDIA خطوة مهمة في مجال البحث والتطوير في مجال الأدوية المستندة إلى الذكاء الاصطناعي، ومن المتوقع أن يؤدي التطوير المستمر لمنصة GEMS الخاصة بها والتعاون مع عمالقة الأدوية الحيوية إلى تسريع عملية البحث والتطوير للأدوية الجديدة وإحضار أدوية جديدة. خيارات العلاج للمرضى.