El objetivo es acelerar la transformación digital para el descubrimiento de tratamientos, explorar nuevas áreas prometedoras en este proceso y reducir drásticamente el período de desarrollo y los costes para el desarrollo de nuevos fármacos.
Este proyecto de investigación conjunta aprovechará las tecnologías de computación de alto rendimiento y el superordenador Fugaku para acelerar la integración de la IA para simulaciones. Dicha integración combina la tecnología de IA DeepTwin de Fujitsu, que aprende con precisión características cuantitativas a partir de datos complejos mediante técnicas de aprendizaje no supervisado, con simulaciones computacionales de dinámica molecular utilizando la tecnología de IA para descubrimiento de fármacos desarrollada por RIKEN. Se espera que este enfoque permita mejorar la precisión y la velocidad de las simulaciones moleculares, así como establecer tecnologías innovadoras capaces de predecir cambios en la estructura de las proteínas diana en un amplio rango de casos.
A partir de esta investigación, ambas partes planean desarrollar una tecnología de descubrimiento de fármacos, mediante el uso de tecnologías de la información de próxima generación, capaz de posicionarse como líder mundial a finales del año fiscal 2026. Fujitsu y RIKEN estiman que esta tecnología podrá realizar el análisis de proteínas diana y complejos moleculares que son candidatos a fármacos, así como predecir cambios estructurales en las moléculas a gran escala, con gran velocidad y precisión. De esta forma, la tecnología contribuirá al desarrollo de fármacos de medianas y grandes moléculas, de los cuales se espera que tengan gran eficacia y pocos efectos secundarios.
Antecedentes
Recientemente, en el proceso de búsqueda de vacunas y nuevos fármacos para contrarrestar la amenaza que suponen las enfermedades emergentes como la COVID-19, los investigadores están intensificando sus esfuerzos para desarrollar fármacos de medianas y grandes moléculas, que ofrecen la promesa de una alta eficacia con relativamente pocos efectos secundarios. Fujitsu y RIKEN iniciarán una investigación conjunta para explorar nuevas áreas en este proceso de descubrimiento de fármacos y poder reducir drásticamente el tiempo y el coste de desarrollo de los mismos. Dicha investigación posibilitará la predicción de estructuras complejas desconocidas de proteínas diana y moléculas candidatas a fármacos, mediante la fusión de técnicas de simulación molecular de vanguardia, capacidades de computación de alto rendimiento y las tecnologías de IA de ambos socios para el descubrimiento de fármacos, así como el superordenador Fugaku.
Periodo de investigación conjunta
Esta investigación en un periodo inicial se desarrollará de mayo de 2022 a marzo de 2025, aunque está previsto que continúe después de abril de 2025.
Funciones de Fujitsu y RIKEN
Fujitsu
- Desarrollo de tecnología para obtener características cuantitativas de datos de proteínas con la tecnología de IA no supervisada DeepTwin
- Desarrollo de la tecnología de computación de alto rendimiento para integrar y operar eficientemente la simulación de dinámica molecular y la IA en el superordenador Fugaku
RIKEN
- Desarrollo de una nueva tecnología de simulación para el descubrimiento de fármacos que reproduce cambios estructurales a gran escala con gran precisión y bajo coste computacional
- Desarrollo de la nueva tecnología que combina la simulación y la IA con la experimentación para estimar diversas estructuras moleculares
Planes futuros
Para finales del año fiscal 2026, ambas partes aprovecharán la tecnología de descubrimiento de fármacos desarrollada conjuntamente para crear un nuevo proceso de descubrimiento de fármacos “in-silico” centrado en los fármacos de medianas y grandes moléculas, y lo difundirá entre las empresas farmacéuticas y otras partes interesadas en el ámbito médico. Además, Fujitsu está promoviendo iniciativas para avanzar en su concepto de iniciativas de «vida sana» bajo su marca comercial Fujitsu Uvance, cuyo objetivo es hacer realidad un futuro sostenible para la humanidad. A través de esta investigación conjunta, Fujitsu pretende contribuir a la solución de los retos en el campo de la medicina mediante el desarrollo de tecnologías que combinen sus puntos fuertes en IA y HPC. Al mismo tiempo, Fujitsu trabajará en la creación de casos de uso en el campo del descubrimiento de fármacos para integrarlos en su cartera de Fujitsu Computing as a Service (CaaS), un conjunto de servicios en la nube que pone a disposición de todo el mundo tecnologías avanzadas de computación y software.
Para Seishi Okamoto, Investigador de Fujitsu, Vicepresidente Senior de la Unidad de Investigación, Fujitsu Limited, «A medida que aumenta la demanda de desarrollo rápido de medicamentos eficaces, aumentan las expectativas de éxito en la introducción del descubrimiento de fármacos por parte de las TI. Sin embargo, en la actualidad persisten importantes retos para la implantación a gran escala en la sociedad del descubrimiento de fármacos por TI, como el tiempo y la precisión de los cálculos, así como diversas limitaciones en torno a las enfermedades y los fármacos objetivo. RIKEN y Fujitsu trabajarán juntos para transformar el proceso de descubrimiento de fármacos mediante la completa integración de tecnologías informáticas como el superordenador Fugaku con tecnologías punteras de IA y aprendizaje automático«.
Según Yasushi Okuno, Director de la División de la Plataforma de Desarrollo de Fármacos impulsada por HPC e IA, Centro de Investigación de Ciencias Computacionales de RIKEN, «Mientras se destaca la importancia de la IA y la DX en varios campos, se están realizando esfuerzos en todo el mundo para acelerar la investigación del descubrimiento de fármacos utilizando estas tecnologías digitales. En este proyecto de investigación conjunto, Fujitsu y RIKEN colaborarán para desarrollar la mejor tecnología computacional a nivel mundial para el descubrimiento de fármacos utilizando el superordenador Fugaku. Trabajaremos para garantizar que el resultado de esta investigación conjunta sea útil para los pacientes de todo el mundo que esperan nuevos medicamentos«.
