Công ty AI công nghiệp Zapata AI đã gây chú ý khi công bố một bước đột phá trong việc tạo ra các ứng viên thuốc chữa ung thư bằng cách sử dụng mô hình generative trên phần cứng lượng tử. Thành công này vượt qua các phương pháp cổ điển, đánh dấu lần đầu tiên các mô hình lượng tử tạo ra các ứng viên thuốc khả thi.
Các nhà khoa học của Zapata AI đã hợp tác với Insilico Medicine, Đại học Toronto (UofT) và Bệnh viện Nghiên cứu Trẻ em St. Jude để phát triển các chất ức chế KRAS mới. KRAS là một trong những protein bị đột biến phổ biến nhất trong ung thư và đã được coi là "không thể chữa trị" trong nhiều năm.
Nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình generative AI chạy trên các phần cứng cổ điển, lượng tử và lượng tử mô phỏng. Mỗi nền tảng đã tạo ra một triệu ứng viên thuốc, sau đó được lọc qua các thuật toán và sự đánh giá của con người. Máy tính lượng tử sử dụng trong nghiên cứu này là thiết bị 16-qubit của IBM.
Trong số các phân tử tạo ra, 15 phân tử đã được tổng hợp và kiểm tra qua các xét nghiệm trên tế bào. Hai trong số các phân tử do mô hình generative tăng cường lượng tử tạo ra khác biệt so với các chất ức chế KRAS hiện có và có các tính chất vượt trội hơn so với những gì các mô hình cổ điển tạo ra.
Dự án này là một minh chứng thú vị về cách mà tính toán lượng tử và cổ điển có thể bổ sung cho nhau để cung cấp một giải pháp toàn diện. Sự hợp tác giữa Zapata, UofT, St. Jude và Insilico cũng là một ví dụ tuyệt vời về cách các hệ sinh thái khởi nghiệp và đại học có thể tận dụng lợi thế của nhau để thúc đẩy tiến bộ. Chúng tôi mong muốn tiếp tục nghiên cứu này để đưa các phân tử đã được phát hiện qua quy trình tìm kiếm thuốc, áp dụng phương pháp của chúng tôi cho các mục tiêu bệnh khác và mở rộng generative AI tăng cường lượng tử của chúng tôi cho các trường hợp sử dụng công nghiệp khác với những thách thức thiết kế phức tạp.
Nghiên cứu này mở ra một tương lai hứa hẹn của AI generative tăng cường lượng tử cho việc khám phá thuốc sử dụng các thiết bị lượng tử trung gian có nhiễu (NISQ) ngày nay. Alán Aspuru-Guzik, giáo sư hóa học và khoa học máy tính tại Đại học Toronto, đồng thời là đồng sáng lập và cố vấn khoa học của Zapata AI, đã chia sẻ sự hào hứng về tiềm năng của AI và tính toán lượng tử trong việc khám phá thuốc và vật liệu.
Chúng ta mới chỉ bắt đầu thấy cách tích hợp các mô-đun tính toán lượng tử vào quy trình tìm kiếm thuốc. Thật tuyệt vời khi thấy rằng chúng tôi có thể khám phá thành công một hợp chất mới để ức chế KRAS. Nhiều câu hỏi vẫn còn mở. Mặc dù mọi thứ trong bài báo này cũng có thể được thực hiện với máy tính cổ điển, nhưng thật thú vị khi thấy rằng công trình này mở đường cho các máy tính lượng tử mạnh mẽ hơn trong tương lai để chứng minh khả năng của chúng.
Thành công của Zapata AI trong việc tạo ra các ứng viên thuốc chữa ung thư bằng mô hình generative tăng cường lượng tử không chỉ là một bước tiến quan trọng trong y học mà còn là một minh chứng cho tiềm năng vô hạn của sự kết hợp giữa AI và tính toán lượng tử. Sự hợp tác giữa các tổ chức nghiên cứu và các công ty khởi nghiệp như Zapata AI sẽ tiếp tục thúc đẩy những đột phá mới, mở ra những hướng đi mới trong việc khám phá và phát triển thuốc, đồng thời giải quyết các thách thức phức tạp trong nhiều ngành công nghiệp khác. Hãy tiếp tục theo dõi để không bỏ lỡ những cập nhật quan trọng về sự phát triển vượt bậc trong lĩnh vực công nghệ này.
