Мощность Aurora позволяет исследователям обрабатывать гигантские объемы данных, моделировать биологические процессы с необычайной детализацией и тренировать продвинутые модели искусственного интеллекта (ИИ), с которыми старые системы не справлялись бы. Томас Бреттин, ученый в области вычислительной техники в Аргонне, подчеркивает, что это сотрудничество между Министерством энергетики и Национальным институтом рака (NCI) помогает решать глобальные задачи, среди которых рак стоит на первом месте.
С 2014 года в Аргонне ведется работа над проектом CANcer Distributed Learning Environment (CANDLE), платформой глубокого обучения, созданной для работы с огромными объемами данных о раке. Этот проект проложил путь к созданию прогностических моделей, которые могут предсказать, как опухоли будут реагировать на различные препараты. Такой подход значительно ускоряет процессы поиска эффективных методов лечения.
С помощью Aurora исследователи смогли провести скрининг 50 миллиардов малых молекул за 20 минут, что в старых системах занимало бы недели. Эта невероятная скорость помогает значительно сократить время, необходимое для разработки новых противораковых препаратов.
В 2021 году Аргоннский университет запустил проект IMPROVE, направленный на оценку и анализ моделей ИИ для прогнозирования реакции на лечение рака. В сотрудничестве с Национальной лабораторией исследований рака имени Фредерика была разработана стандартизированная структура для оценки эффективности различных моделей ИИ, направленных на лечение опухолей. Эти исследования развиваются в сторону использования больших языковых моделей (LLM), способных генерировать новые молекулы, понимая закономерности биохимических данных. Такой подход позволяет не только прогнозировать реакции, но и разрабатывать новые лекарства.
Одним из самых сложных вызовов для ученых остается разработка методов борьбы с белками, которые долгое время считались неподдающимися лечению. Эти белки обладают нестабильной и неуловимой структурой, что делает их трудными целями для терапии. В рамках проекта IDEAL, поддерживаемого Агентством перспективных исследовательских проектов в области здравоохранения (ARPA-H), ученые из Аргонна и Медицинского центра Чикагского университета стремятся найти молекулы, способные ингибировать такие белки.
Процесс начинается с детальной идентификации белков-мишеней и их трехмерной структуры с помощью усовершенствованных рентгеновских источников. После картирования структуры Aurora моделирует атомное поведение белка, что помогает найти участки, где терапевтические молекулы могут закрепиться и нарушить работу белка.
После моделирования молекулы, которые показали наибольший потенциал, передаются в лаборатории для тестирования. Исследователи проверяют, как эти молекулы взаимодействуют с белками и влияют на рост опухолей в экспериментальных моделях. Этот процесс значительно ускоряет традиционные методы разработки лекарств, и он особенно эффективен для белков, которые долгое время оставались непреодолимыми препятствиями в лечении рака.
Суперкомпьютер Aurora не просто ускоряет расчеты. Он служит катализатором научных преобразований. С помощью этой мощной машины исследователи могут скринировать лекарства и моделировать молекулы быстрее, чем когда-либо, что ускоряет поиск жизнеспособных методов лечения. Эта комбинация ИИ, высокопроизводительных вычислений и экспериментальной науки может привести к революционным изменениям в области онкологии, предлагая новые возможности для пациентов с типами рака, которые сопротивляются традиционным методам лечения.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
