2023年05月16日（波士顿）在生物 IT 世界大会上，谷歌云宣布了2个新的人工智能生命科学解决方案，以加速生物技术公司、制药公司和公共部门组织的药物发现和精准医疗。Target and Lead Identification Suite 现已在全球上市，可帮助研究人员更好地识别氨基酸的功能并预测蛋白质的结构；Multiomics Suite 加速了基因组数据的发现和解释，帮助公司设计精确的治疗方法。
加快靶点和先导物识别对于药物发现竞赛至关重要。据英国药理学杂志报道，目前，开发一种新药从最初的想法到推出成品是一个复杂的过程，可能需要 12 到 15 年的时间，耗资超过10亿美元。此外，确定与疾病相关且可用于药物干预的生物靶标可能需要长达 12 个月的时间（NIH，国家生物技术信息中心). 同时，大多数公司使用 X 射线晶体学和核磁共振 (NMR) 来确定蛋白质的三维结构，但这有很高的失败率。最后，一旦药物发现过程开始，就很难根据需要扩大或缩小支持技术。
Google Cloud 的 Target and Lead Identification Suite 使生物制药公司能够更高效地进行计算机药物设计，从而更快地将治疗药物推向市场。其靶标识别将帮助企业快速预测抗体结构，评估氨基酸诱变的结构和功能，并加速蛋白质的从头设计。该解决方案还支持先导化合物优化，可用于以低成本发现新颖、高质量的候选化合物，用于定量构效关系 (QSAR) 研究或自由能微扰 (FEP) 计算。
目标和铅识别套件包括：
- 数据摄取：允许公司简化数据的摄取、共享和管理，包括通过公共数据集发现更多数据用于研究，以及使用 Google Cloud 的分析中心与其他组织安全地交换数据资产。
- 目标识别：使用AlphaFold2和Vertex AI管道，组织可以更准确地预测蛋白质结构，最大限度地减少传统方法的高失败率。
- 先导物识别：借助经济高效的高性能计算资源，该解决方案可加速靶标发现、先导物候选物的制备和虚拟高通量筛选，以找到最有前途的先导物候选物分子，从而开启成功的药物发现管道。
Target and Lead Identification Suite 的早期采用者包括辉瑞等跨国制药公司和 Cerevel 等行业领先的生物技术公司。
Multiomics Suite
基因组差异会影响对某些疾病的易感性以及人们对药物的反应方式，增加基因组理解的多样性和池有助于实现精准医学的潜力。但是，利用基因组数据的指数增长需要许多组织无法支持的大量资源。此外，随着数据量持续增加，每 7-12 个月翻一番，获取、存储、分发和分析基因组数据的成本也很高 ( BMC Bioinformatics )。
Google Cloud 的 Multiomics Suite 通过将多组学数据转化为洞察力来推进科学发现，从而推进精准医疗。组织可以使用此解决方案来简化和加速基因组数据的分析、设计临床基因组学、加速个性化医疗以及解释基因组数据以解锁新发现。该解决方案还为研究人员和数据科学家提供协作结构和流程，从而节省开发新路径、算法或方法的时间。
Multiomics Suite 的与众不同之处在于它与云无关，允许组织在简化的环境中利用现有的多组学投资。它还通过 Vertex AI 提供完整的可追溯性，因此客户可以在其云环境中组织数百万个工件。最后，它利用 Google Research 的强大功能来转换数十万个文件、样本和记录，以将变体调用格式 (VCF) 文件从 Google Cloud Storage 加载到 BigQuery 中进行分析。
Mutiomics Suite 包括：
- 数据摄取和分析：允许组织简化数据的摄取、共享和管理，使用Collibra 的数据集仪表板通过公共数据集发现更多数据用于研究，并使客户能够使用Analytics Hub与其他组织安全地交换数据资产。
- 二次分析：使组织能够将带有全基因组关联研究 (GWAS) 管道的原始序列文件摄取到Google Cloud Storage中，使用Batch API和 NVIDIA 的 Parabricks提取变体以使用 GATK 和 Google 的 DeepVariant 等工具加速基因组分析，并使用Compute加速处理以可扩展、安全且经济高效的方式将原始测序 (DNA/RNA) 数据转化为可操作见解的引擎。
- 三级分析：允许客户识别与特定疾病或特征相关的基因，将其整合到多模态数据集中，使用Variant Transform和BigQuery处理和分析变体，使用Vertex AI扩展 AI 和机器学习，并使用Looker可视化见解。
Google Cloud 的交付合作伙伴生态系统为 Target and Lead Identification Suite 和 Multiomics Suite 提供专业的服务实施，以帮助生命科学组织大规模部署。这些合作伙伴包括EPAM Systems, Inc.、Form Bio、Max Kelsen、Omnigen、Quantiphi等。
| 信息 | 来源 |
| Google Cloud Launches AI-powered Solutions to Safely Accelerate Drug Discovery and Precision Medicine | https://www.prnewswire.com/news-releases/google-cloud-launches-ai-powered-solutions-to-safely-accelerate-drug-discovery-and-precision-medicine-301825674.html |
| HPC 和生成式 AI 如何加速药物发现和精准医疗 | https://cloud.google.com/blog/topics/healthcare-life-sciences/google-clouds-new-ai-powered-healthcare-research-products |
| 免责声明 | 本资料仅作参考，诊疗请遵医嘱。 |
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