In occasione della conferenza GTC, NVIDIA ha lanciato decine di nuovi microservizi che consentono alle aziende sanitarie di tutto il mondo di sfruttare i più recenti progressi dell’IA generativa da qualsiasi luogo e su qualsiasi cloud.
La nuova suite di microservizi NVIDIA per il settore sanitario comprende modelli e flussi di lavoro ottimizzati NVIDIA NIM AI con API, o interfacce di programmazione delle applicazioni, standard del settore, che fungono da elementi costitutivi per la creazione e la distribuzione di applicazioni cloud-native. Offrono imaging avanzato, riconoscimento del linguaggio naturale e del parlato e generazione, previsione e simulazione di biologia digitale.
Inoltre, i kit e gli strumenti di sviluppo software accelerati NVIDIA, fra cui Parabricks, MONAI, NeMo, Riva e Metropolis, sono ora accessibili come microservizi NVIDIA CUDA-X per accelerare i workflow sanitari per la scoperta di farmaci, l’imaging medico e l’analisi genomica.
I microservizi, 25 dei quali lanciati ora, sono in grado di accelerare la trasformazione delle aziende sanitarie in quanto l’IA generativa introduce numerose opportunità per le aziende farmaceutiche, i medici e gli ospedali. Tra queste, lo screening di trilioni di composti farmacologici per far progredire la medicina, la raccolta di dati migliori sui pazienti per favorire la diagnosi precoce delle malattie e l’implementazione di assistenti digitali più intelligenti.
Ricercatori, sviluppatori e professionisti possono utilizzare i microservizi per integrare facilmente l’IA nelle applicazioni nuove ed esistenti ed eseguirle ovunque, dal cloud all’on premises, dotandole di capacità di copilota AI per migliorare il loro lavoro nel salvare vite umane.
“Per la prima volta nella storia, possiamo rappresentare il mondo della biologia e della chimica in un computer, rendendo possibile la scoperta di farmaci assistita da computer“, ha dichiarato Kimberly Powell, vicepresidente del settore sanitario di NVIDIA. “Aiutando le aziende del settore sanitario a creare e gestire facilmente soluzioni di IA, consentiamo loro di sfruttare appieno la potenza e il potenziale dell’IA generativa“.
Microservizi NVIDIA NIM per l’inferenza nel settore sanitario
La nuova suite di microservizi per l’healthcare include NVIDIA NIM, che offre inferenza ottimizzata per una collezione crescente di modelli di imaging, medtech, scoperta di farmaci e salute digitale. Questi modelli possono essere utilizzati per la biologia e la chimica generativa e per la predizione molecolare. I microservizi NIM sono disponibili attraverso la piattaforma software NVIDIA AI Enterprise 5.0.
I microservizi includono anche una raccolta di modelli per la scoperta di farmaci, fra cui MolMIM per la chimica generativa, ESMFold per la previsione della struttura delle proteine e DiffDock per aiutare i ricercatori a capire come le molecole dei farmaci interagiranno con i bersagli. Il microservizio VISTA 3D accelera la creazione di modelli di segmentazione 3D. Il microservizio Universal DeepVariant migliora di oltre 50 volte la velocità di chiamata delle varianti nei flussi di lavoro di analisi genomica rispetto all’implementazione vanilla di DeepVariant eseguita su CPU.
Cadence, azienda leader nel settore del software computazionale, sta integrando i microservizi NVIDIA BioNeMo per la scoperta molecolare guidata dall’intelligenza artificiale e l’ottimizzazione dei lead nella sua piattaforma di progettazione molecolare Orion, utilizzata per accelerare la scoperta di farmaci.
Orion consente ai ricercatori delle aziende farmaceutiche di generare, cercare e modellare librerie di dati con centinaia di miliardi di composti. I microservizi BioNeMo, come il modello di chimica generativa MolMIM e il modello AlphaFold-2 per il ripiegamento delle proteine, aumentano notevolmente le capacità di progettazione di Orion.
“I nostri clienti del settore farmaceutico e biotecnologico hanno bisogno di accedere a risorse accelerate per la simulazione molecolare“, ha dichiarato Anthony Nicholls, vicepresidente aziendale di Cadence. “Sfruttando i microservizi di BioNeMo, i ricercatori possono generare molecole ottimizzate in base alle esigenze specifiche degli scienziati“.
Quasi 50 fornitori di applicazioni utilizzano i microservizi sanitari, così come aziende e piattaforme biotecnologiche e farmaceutiche, tra cui Amgen, Astellas, DNA Nexus, Iambic Therapeutics, Recursion e Terray, e produttori di software di imaging medico come V7.
“L’IA generativa sta trasformando la scoperta dei farmaci, consentendoci di costruire modelli sofisticati e di integrare perfettamente l’IA nel processo di progettazione degli anticorpi“, ha dichiarato David M. Reese, vicepresidente esecutivo e chief technology officer di Amgen. “Il nostro team sta sfruttando questa tecnologia per creare la prossima generazione di farmaci che porteranno il massimo valore ai pazienti“.
Migliorare le interazioni tra pazienti e medici
L’intelligenza artificiale generativa sta cambiando il futuro dell’assistenza ai pazienti, sottolinea NVIDIA. Hippocratic AI sta sviluppando agenti sanitari di IA generativa specifici per le attività, alimentati dall’LLM dell’azienda incentrato sulla sicurezza per il settore sanitario, collegati ai microservizi di NVIDIA Avatar Cloud Engine e che utilizzeranno NVIDIA NIM per l’inferenza a bassa latenza e il riconoscimento vocale.
Questi agenti parlano al telefono con i pazienti per programmare appuntamenti, condurre attività di sensibilizzazione pre-operatorie, eseguire follow-up post-dimissione e altro ancora.
“Con l’IA generativa abbiamo l’opportunità di rispondere ad alcune delle esigenze più pressanti del settore sanitario. Possiamo contribuire a mitigare la diffusa carenza di personale e ad aumentare l’accesso a cure di alta qualità, il tutto migliorando i risultati per i pazienti“, ha dichiarato Munjal Shah, cofondatore e CEO di Hippocratic AI. “Lo stack tecnologico di NVIDIA è fondamentale per ottenere la velocità e la fluidità di conversazione necessarie per consentire ai pazienti di stabilire in modo naturale una connessione emotiva con gli agenti generativi di Hippocratic per l’assistenza sanitaria“.
Abridge sta realizzando una piattaforma di conversazione clinica alimentata dall’intelligenza artificiale che genera bozze di note, facendo risparmiare ai medici fino a tre ore al giorno. Per passare dall’audio grezzo in ambienti rumorosi alla bozza di documentazione è necessario che molte tecnologie AI lavorino insieme senza soluzione di continuità. L’identificazione del linguaggio, la trascrizione, l’allineamento e la diarizzazione devono avvenire in pochi secondi, le conversazioni devono essere strutturate in base al tipo di informazioni mediche contenute in ciascun enunciato e devono essere applicati potenti modelli linguistici per trasformare le prove rilevanti in riassunti. Il sistema trasforma in tempo reale le conversazioni cliniche in documentazione post-visita di alta qualità.
Flywheel crea modelli che possono essere trasformati in microservizi. La piattaforma centralizzata e basata su cloud dell’azienda alimenta le organizzazioni biofarmaceutiche, quelle di scienze biologiche, i fornitori di servizi sanitari e i centri medici accademici, aiutandoli a identificare, raccogliere e addestrare i dati di imaging medico per accelerare i tempi di comprensione.
“In questo panorama in rapida evoluzione della tecnologia sanitaria, l’integrazione dei microservizi di intelligenza artificiale generativa di NVIDIA con la piattaforma di Flywheel rappresenta un salto di qualità“, ha dichiarato Trent Norris, Chief Product Officer di Flywheel. “Sfruttando questi strumenti avanzati, non solo miglioriamo le nostre capacità di imaging medico e di gestione dei dati, ma acceleriamo anche la ricerca medica e i risultati delle cure per i pazienti. L’AI Factory di Flywheel, alimentata dalle soluzioni AI all’avanguardia di NVIDIA, soddisfa i clienti del settore sanitario là dove si trovano, spingendo i confini di ciò che è possibile nel regno della salute digitale e della biofarmaceutica“.
Gli sviluppatori possono sperimentare i microservizi NVIDIA AI all’indirizzo ai.nvidia.com e distribuire microservizi NIM di livello produttivo tramite NVIDIA AI Enterprise 5.0 in esecuzione su sistemi certificati NVIDIA di fornitori quali Dell Technologies, Hewlett Packard Enterprise, Lenovo e Supermicro, sulle principali piattaforme di cloud pubblico tra cui Amazon Web Services (AWS), Google Cloud, Microsoft Azure e Oracle Cloud Infrastructure e su NVIDIA DGX Cloud.
NVIDIA BioNeMo espande la scoperta di farmaci assistita da computer con nuovi modelli di fondazione
I ricercatori in campo farmaceutico e biologico che sviluppano la prossima generazione di terapie possono ora trarre vantaggio dall’ampliamento del kit di strumenti di intelligenza artificiale generativa di NVIDIA BioNeMo, oltre che da nuove modalità di accesso ai suoi modelli.
I più recenti modelli foundation di BioNeMo possono analizzare le sequenze di DNA, prevedere come le proteine cambieranno forma in risposta a una molecola di farmaco e determinare la funzione di una cellula in base al suo RNA.
I modelli per accelerare la previsione della struttura proteica, la chimica generativa e la previsione del docking molecolare sono ora disponibili come microservizi attraverso NVIDIA NIM, la raccolta di modelli per l’inferenza disponibile attraverso la piattaforma NVIDIA AI Enterprise.
I modelli di BioNeMo saranno presto accessibili su AWS HealthOmics, un servizio appositamente creato per aiutare le organizzazioni del settore sanitario e delle scienze della vita ad archiviare, interrogare e analizzare i dati biologici, fra cui DNA e RNA.
Grazie a queste funzionalità, i team che si occupano della scoperta di farmaci possono facilmente integrare l’IA generativa nei loro flussi di lavoro per comprendere meglio e progettare virtualmente le molecole di farmaci, riducendo la necessità di esperimenti fisici che richiedono tempo e risorse.
Tra i nuovi modelli foundation disponibili in BioNeMo c’è il primo modello di genomica, DNABERT. Addestrato sulle sequenze di DNA, il modello può essere utilizzato per prevedere la funzione di specifiche regioni del genoma, analizzare gli effetti di mutazioni e varianti genetiche e altro ancora.
Un secondo modello di prossima introduzione in BioNeMo, scBERT, è addestrato sui dati provenienti dal sequenziamento dell’RNA di una singola cellula, consentendo agli utenti di applicarlo a compiti a valle, come la previsione degli effetti dei knockout genici – in cui un gene specifico viene rimosso o disattivato – o l’identificazione di tipi di cellule come neuroni, cellule del sangue o cellule muscolari.
EquiDock, un terzo, si aggiunge alla collezione di modelli BioNeMo in grado di prevedere la struttura 3D dell’interazione tra due proteine, fondamentale per capire se una molecola di farmaco sarà efficace.
Oltre 100 aziende integrano l’IA alimentata da NVIDIA BioNeMo nei flussi di lavoro per la scoperta di farmaci, fra cui le seguenti.
- Astellas Pharma: l’azienda di Tokyo sta utilizzando BioNeMo per accelerare le simulazioni molecolari e i modelli linguistici di grandi dimensioni per le applicazioni di scoperta dei farmaci. L’azienda utilizzerà il supercomputer Tokyo-1 AI per far progredire ulteriormente il suo lavoro.
- Cadence sta integrando i microservizi BioNeMo con la sua piattaforma Orion per accelerare la simulazione molecolare.
- Iambic: con sede a San Diego, l’azienda che si occupa di scoperta di farmaci ha adottato BioNeMo e contribuirà con il suo modello NeuralPLexer come API di BioNeMo cloud, o interfaccia di programmazione di applicazioni, per uso non commerciale, aiutando i ricercatori a prevedere come cambia la struttura 3D di una proteina in risposta a una molecola di farmaco.
- Insilico Medicine: membro di spicco del programma NVIDIA Inception per le startup, Insilico, con sede a New York City, ha integrato BioNeMo nel proprio workflow di scoperta di farmaci accelerato dall’intelligenza artificiale, sviluppando una pipeline di oltre 30 prodotti terapeutici, fra cui sei in fase clinica.
- Recursion: la società di ricerca di farmaci con sede a Salt Lake City è un partner di hosting che offre il suo modello AI Phenom-Beta attraverso BioNeMo. Il modello transformer estrae informazioni dalle immagini di microscopia cellulare per aiutare i ricercatori a comprendere meglio il funzionamento delle cellule.
- Terray Therapeutics: l’azienda biotecnologica, con sede nella California meridionale, sta utilizzando BioNeMo per contribuire allo sviluppo di un modello di legame strutturale multi-target e sta addestrando modelli generativi di intelligenza artificiale per la progettazione di piccole molecole su NVIDIA DGX Cloud.
