Genesis Therapeutics, компания, занимающаяся исследованием и разработкой лекарств с использованием искусственного интеллекта, специализирующаяся на использовании физического искусственного интеллекта для разработки структурно-ориентированных лекарств, недавно объявила, что получила дополнительные инвестиции от NVentures, подразделения венчурного капитала NVIDIA, и сотрудничество между двумя сторонами еще больше углубилось. . Инвестиции будут использованы для ускорения разработки платформы Genesis AI GEMS и расширения ее возможностей в области разработки лекарств на основе структуры. Платформа GEMS объединяет несколько методов искусственного интеллекта, включая языковые модели, модели диффузии и физическое моделирование машинного обучения, для генерации и оптимизации молекул для сложных целей. С момента своего создания в 2019 году компания Genesis привлекла более 300 миллионов долларов США и установила партнерские отношения с рядом биофармацевтических гигантов для содействия развитию исследований и разработок лекарств на базе искусственного интеллекта.
Родом из Стэнфорда, глубоко вовлечен в молекулярный искусственный интеллект.
Компания Genesis Therapeutics была создана на базе лаборатории доктора Виджая Панде в Стэнфордском университете. Соучредитель доктор Эван Файнберг вместе с Панде изобрел и написал несколько ключевых статей по технологии глубокого обучения во время учебы в аспирантуре, наиболее заметной из которых был алгоритм PotentialNet. Алгоритм впервые использует новые графовые нейронные сети для прогнозирования молекулярных свойств, в частности, сродства связывания белков с лигандами. Фейнберг, Панде и их коллеги продемонстрировали эффективность PotentialNet в прогнозировании потенции и дополнительно подтвердили ее эффективность благодаря сотрудничеству Стэнфордского университета и исследовательских лабораторий Merck. До основания Genesis Файнберг работал консультантом по глубокому обучению в компании Merck.
Привлечено более 300 миллионов долларов США в виде финансирования и углубленного сотрудничества с NVIDIA.
Genesis была основана в 2019 году и год спустя привлекла $52 млн в рамках серии A. С тех пор компания продолжала расти и на сегодняшний день привлекла более 300 миллионов долларов финансирования, большая часть которых поступила в рамках раунда серии B в размере 200 миллионов долларов, завершенного в 2023 году, от инвесторов, включая венчурное подразделение NVidia NVentures.
Благодаря партнерству с NVIDIA Genesis работает над ускорением разработки своей платформы искусственного интеллекта GEMS. GEMS предназначена для генерации и оптимизации молекул для сложных целей путем интеграции собственных методов искусственного интеллекта, включая языковые модели, модели диффузии и моделирование физического машинного обучения (ML). Дополнительное финансирование от NVentures направлено на дальнейшее расширение возможностей платформы физического искусственного интеллекта Genesis для разработки структурно-ориентированных лекарств за счет применения опыта NVIDIA для повышения эффективности вычислений.
Файнберг сказал: «Nvidia является лидером во многих аспектах стека искусственного интеллекта, как на стороне аппаратного обеспечения, так и на нижних уровнях программного обеспечения поверх аппаратного обеспечения. И Genesis стремится стать пионером в области молекулярного искусственного интеллекта. Итак, Nvidia уже здесь. — это очень очевидная синергия между сравнительным преимуществом и сравнительным преимуществом Genesis, что делает комбинацию больше, чем сумма ее частей».
Оптимизируйте нейронные сети для ускорения разработки лекарств
Сотрудничество будет охватывать оптимизацию эквивариантных нейронных сетей, которые полезны для обработки 3D-геометрических данных, таких как структуры белков и малых молекул. NVIDIA работает над ускорением вычислений с помощью нейронных сетей, включая обучение сети и выполнение логических выводов, использование обученной модели для прогнозирования новых данных или ее развертывание в реальных средах.
Файнберг объясняет: «В области молекулярного ИИ, пионером которой компания Genesis является в течение многих лет, существуют определенные типы нейронных сетей, которые особенно полезны. На самом деле это продолжение долгосрочной тенденции в этой области, которая заключается в том, что ИИ не является монолитом. Существует множество подполей искусственного интеллекта, и эти подполя учатся с использованием связанных, но разных алгоритмов».
В Стэнфордском университете Фейнберг, Панде и группа коллег предложили семейство сверток графов PotentialNet в статье 2018 года, опубликованной в ACS Central Science. Два года спустя другая группа коллег вместе с Файнбергом и Панде показала, как, явно представляя каждую молекулу в виде графика, «насколько нам известно, это был беспрецедентный успех» в предсказании свойств ADMET (абсорбция, распределение, метаболизм, элиминация и токсичность). была достигнута точность», а в статье, опубликованной в «Журнале медицинской химии», показано значительное преимущество алгоритма искусственного интеллекта в прогнозах ADMET над передовым машинным обучением, используемым исследовательскими лабораториями Merck.
Тесное сотрудничество основателей и наставников
Сейчас Панде является генеральным партнером Andreessen Horowitz (a16z) и партнером-учредителем a16z Bio Fund, где он возглавляет инвестиции фирмы в биологию, информатику и инженерию. Панде был научным руководителем Файнберга, возглавил начальные инвестиции a16z в Genesis на сумму 4,1 миллиона долларов и стал со-руководителем серии B компании стоимостью более 200 миллионов долларов вместе с неназванным американским инвестором в области медико-биологических наук.
Файнберг сказал о Панде: «Мне чрезвычайно повезло работать с ним почти десять лет. Я думаю, что редко удается так тесно работать с таким талантливым и дальновидным человеком и учиться у него».
Непрерывные инновации ведут к развитию отрасли
Фейнберг добавил: «Он (Панде) всегда подталкивал меня таким образом, что это имело решающее значение для успеха Genesis. По мере развития области он также продолжал развиваться. Я думаю, что это соответствует тому, что мы остаемся лидером в отрасли. Аналогично нашему статусу, мы продолжаем внедрять инновации и не просто довольствоваться имитацией, а действительно продвигать эту область вперед».
Файнберг напомнил, что во время его учебы в аспирантуре Стэнфордского университета ИИ в основном оказал влияние на области компьютерного зрения и естественного языка. «Типы нейронных сетей, используемые для обеих целей, на самом деле сильно отличались друг от друга, но ни одна из них не очень подходила для химии. Поэтому мы разработали новые типы нейронных сетей», — вспоминает Файнберг. «В середине 2010-х годов графовые нейронные сети были лучше. подходит для молекул».
Фейнберг сказал, что с тех пор и до сих пор Genesis постоянно исследует новые алгоритмы искусственного интеллекта и «новые примитивы нейронных сетей, которые больше подходят для задач молекулярного искусственного интеллекта». «Эквивариантные нейронные сети — одно из семейств, которое мы ценим. Это одна из областей, которую NVIDIA специально помогает нам оптимизировать», — добавил Файнберг.
Лаборатория Панде изначально приобрела известность благодаря основанному ею проекту распределенных вычислений Folding@Home, который был разработан для моделирования динамики белков, включая процесс сворачивания белков.
Файнберг вспоминает: «Folding@Home использовала большое количество графических процессоров NVIDIA по всему миру для моделирования сворачивания белков. После этого графические процессоры NVIDIA стали больше использоваться для искусственного интеллекта, особенно в области зрения и естественного языка. Так что о нашей компании уже можно сказать. быть активным пользователем графических процессоров NVIDIA».
«Союз, заключенный на небесах» с NVIDIA
Файнберг сказал: «Когда мы познакомились с Nvidia и NVentures в ходе раунда серии B, мы почувствовали себя очень естественным инвестором, который не только принесет значительный капитал, но и привнесет мудрость в отношения. Инвестиции действительно создают основу для нашего сотрудничества. помимо отношений с клиентами, чтобы мы также могли учиться друг у друга, исходя как из наших потребностей, так и из их возможностей более низкого уровня, которые мы можем уникальным образом использовать с помощью наших знаний в предметной области».
Для Nvidia партнерство с Genesis укрепляет ее постоянные усилия по применению ИИ для разработки лекарств.
Мохамед «Сид» Сиддик, корпоративный вице-президент и глава NVentures в NVIDIA, сказал: «Платформа искусственного интеллекта Genesis и связанные с ней вычислительные достижения, разработанные в партнерстве с NVIDIA, помогут внедрить новые генеративные и прогнозирующие технологии искусственного интеллекта для исследования неиспользованных химических путей и выявления потенциальных лекарств». ."
Как GEMS помогает NVIDIA?
«Цель GEMS — иметь возможность эффективно разрабатывать очень сложные и, в некоторых случаях, не поддающиеся лечению цели», — сказал Фейнберг. «Для этого нам нужно реализовать некоторые возможности лучше, чем мы делали раньше».
Это включает в себя генерацию молекул и прогнозирование их эффективности, селективности и атомных свойств — комбинированный подход к многопараметрической оптимизации при открытии лекарств, который совместно изучает все ключевые свойства молекулы. Файнберг объяснил, что GEMS состоит из двух глубоко интегрированных столпов — генеративного ИИ и прогнозирующего ИИ — и использует собственные языковые модели Genesis для генерации тысяч, миллионов или даже миллиардов соединений в облаке.
«Но химия, синтетическая химия, является ограничивающим фактором. За определенное время можно создать лишь определенное количество молекул. Поэтому очень важно, чтобы наша технология прогнозирования искусственного интеллекта, которая предсказывает эффективность, селективность и атомные свойства, была максимально точной. Итак, GEMS — это действительно собирательный термин, описывающий комбинацию глубоко интегрированных технологий», — сказал Фейнберг.
Применение GEMS в онкологии и иммунологии
Используя GEMS, Genesis разрабатывает линию, ориентированную на онкологию и иммунологию. В онкологии компания Genesis находится на поздней стадии оптимизации и близка к выдвижению высокоэффективного и селективного кандидата на разработку того, что она называет панмутантным аллостерическим ингибитором PIK3CA, распространенным онкогенным фактором развития рака молочной железы и колоректального рака.
Другие усилия по развитию онкологии сосредоточены на небольших молекулах, предназначенных для преодоления реакции на ингибиторы контрольных точек (фаза оптимизации свинца) и предотвращения уклонения раковых клеток от апоптоза с помощью антиапоптотических модуляторов, которые ингибируют внешний путь гибели клеток (фаза открытия).
В области иммунологии Genesis заявила, что у нее есть два проекта на стадии открытий: один для разработки нескольких программ для создания малых молекул против хорошо проверенных мишеней аутоиммунных заболеваний; корректирующие агенты для восстановления активности неуказанных поврежденных белков для лечения «тяжелых наследственных аутовоспалительных заболеваний».
Сотрудничество с биофармацевтическими гигантами
Помимо внутренних разработок, Genesis работает над анонсированным сотрудничеством с тремя биофармацевтическими гигантами, но Файнберг заявил, что компания не может это комментировать. Последнее сотрудничество было начато в сентябре с компанией Gilead Sciences, которая согласилась использовать GEMS для оказания помощи в создании и оптимизации молекул для избранных целей Gilead, что позволяет открывать и разрабатывать низкомолекулярные терапевтические средства против нескольких целей.
Компания Gilead согласилась заплатить 35 миллионов долларов за три цели и имеет право назначить дополнительные цели за нераскрытую заранее определенную плату за каждую цель. Компания Gilead также согласилась выплатить дополнительные платежи, связанные с достижением основных этапов доклинических исследований, разработок, регулирования и коммерческой деятельности, а также многоуровневые роялти от чистых продаж коммерциализированных продуктов.
Сотрудничество с двумя другими биофармацевтическими гигантами:
Eli Lilly — сотрудничество на сумму до 670 миллионов долларов США (из которых 20 миллионов долларов США — авансовый платеж) для открытия новых методов лечения в пяти терапевтических областях, запуск которых запланирован на 2022 год.
Genentech, член группы Roche — сотрудничества, охватывающего множество целей и множество заболеваний, запущенного в 2020 году с использованием платформы Genesis для глубокого обучения и молекулярного моделирования. В 2022 году Genentech описала интересующие ее цели как «сложные цели, которые иначе были бы недоступны». Стоимость сотрудничества не разглашается.
Штаб-квартира Genesis находится в Берлингейме, Калифорния, пригороде Сан-Франциско, а полностью интегрированная лаборатория находится в Сан-Диего. В компании работает около 80 человек.
«У нас действительно есть большой ожидаемый рост, частично обусловленный нашим раундом серии B, последними инвестициями Nvidia и нашим партнерством», — сказал Фейнберг. «У меня нет точных цифр о том, где мы будем через 12 месяцев». масштабе, но у нас есть численность персонала, превышающая 80 человек».
Сотрудничество между Genesis Therapeutics и NVIDIA знаменует собой важный шаг в области исследований и разработок лекарств с использованием искусственного интеллекта. Ожидается, что дальнейшее развитие платформы GEMS и сотрудничество с биофармацевтическими гигантами ускорят процесс исследований и разработки новых лекарств и принесут новые. варианты лечения пациентов.