Insilico Mencapai Penghematan Biaya Sebesar 99% dalam Penemuan Kandidat Obat Menggunakan AWS

Proses pengembangan obat sangat mendesak sekaligus melelahkan. Pada tahun 2010, dibutuhkan rata-rata 4,5 tahun dan biaya rata-rata 674 juta USD untuk menghasilkan satu obat, yang prosesnya dimulai dari hipotesis target hingga validasi kandidat, dan angka itu terus meningkat dalam dekade terakhir. Setiap langkah menghadirkan tantangan unik yang membutuhkan keahlian khusus, terkadang menyebabkan proses menjadi terpecah-pecah dan tidak efisien.

Untuk membantu merampingkan dan mempercepat alur penemuan, serta pengembangan obat pada perusahaan biofarma dan bioteknologi, Insilico Medicine mengembangkan rangkaian alat yang didukung oleh machine learning (ML) yang tangguh. Fungsinya adalah membantu dalam identifikasi target, desain molekul, dan pengoptimalan prospek.

Mesin penemuan obat milik Insilico, yang dibangun menggunakan Amazon Web Services (AWS), menjadi pusat portofolio perusahaan. Mesin menggunakan jutaan sampel data dan beberapa tipe data untuk menemukan biomarker penyakit, mengidentifikasi target yang paling menjanjikan, dan mendesain modulator molekul kecil baru yang spesifik untuk target tersebut. Insilico menyusun lapisan kemampuan kecerdasan buatan (AI) dan ML yang canggih untuk melakukan analisis ini dan mendukung semua langkah dalam proses penelitian dan pengembangan farmasi.

Insilico mengembangkan alat didukung ML yang dapat diakses secara luas oleh industri farmasi melalui rangkaian platform perangkat lunak sebagai layanan (SaaS), termasuk PandaOmics. Tujuannya adalah mempercepat identifikasi target obat yang menjanjikan dan Chemistry42, yang memanfaatkan data eksperimental, algoritma ML, serta metode berbasis fisika untuk mendesain dan mengoptimalkan senyawa baru. Perusahaan telah memvalidasi platform ini dengan alur penemuan dan pengembangan obat internalnya sendiri untuk menunjukkan penghematan biaya dan waktu yang nyata.

“Dengan platform PandaOmics dan Chemistry42 yang dibangun menggunakan AWS, kami dapat menghasilkan kandidat obat fibrosis, yang prosesnya dimulai dari penemuan target hingga validasi senyawa dalam waktu kurang dari 18 bulan hanya dengan 2,6 juta USD,” kata Petrina Kamya, Ph.D., direktur pengembangan bisnis global (global business development director) Insilico untuk Chemistry42.

Karena banyaknya data eksperimental dan metodis yang diproses oleh platform Insilico, mereka memiliki persyaratan unit pemrosesan grafis (GPU) yang sangat tinggi. Perusahaan beralih ke AWS untuk memastikan bahwa fleksibilitas dan skalabilitas yang dibutuhkan tersedia sesuai permintaan. PandaOmics maupun Chemistry42 sama-sama berjalan di Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), sebuah layanan web yang menyediakan kapasitas komputasi yang aman dan berukuran fleksibel di cloud.

“AWS memberi kami akses ke kekuatan komputasi yang dibutuhkan,” kata Qingsong Zhu, Ph.D., kepala petugas pengoperasian (chief operating officer) Insilico. “Sebagai perusahaan rintisan, AWS adalah kunci bagi kami untuk memiliki akses ke server yang kuat tanpa perlu mengelola sendiri klaster komputasi besar on-premise.”

Berkantor pusat di Hong Kong, Insilico memiliki lebih dari 150 kolaborator di seluruh dunia. Akibatnya, arsitektur platform harus mudah diskalakan dan diakses. Insilico mencapai hal ini dengan meng-hosting data yang relevan di cloud menggunakan Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), sebuah layanan penyimpanan objek. “Meskipun kami adalah perusahaan rintisan, kami memiliki tim global, dan AWS memungkinkan kami untuk mengoordinasikan mereka secara global tanpa perlu merisaukan masalah penempatan server,” kata Zhu.

“Menggunakan AWS memungkinkan kami menaikkan skala bisnis dengan mudah dan memfasilitasi kolaborasi lintas batas,” tambah Kamya. Elemen kolaboratif ini terbukti sangat membantu untuk proyek COVID-19 milik perusahaan, yang melibatkan perancangan senyawa timbal untuk mengobati SARS-CoV-2. Senyawa tersebut kini hampir mencapai studi yang memungkinkan Insilico untuk mengajukan permohonan Investigational New Drug (IND) ke AS. Administrasi Makanan dan Obat (Food and Drug Administration/FDA)

Setiap platform Insilico mempercepat bagian tertentu dari proses pengembangan obat, tetapi saat saling terhubung, mereka dapat menghemat waktu tambahan dengan menghilangkan hambatan. Kemudahan dalam penggunaan platform mendemokratisasikan akses ke bioinformatika canggih, sehingga mempermudah berbagai pihak untuk menggunakan alat yang sama, dan mengoordinasikan analisis.

“Jika Anda seorang ahli biologi, Anda tidak perlu khawatir saat menerapkan bioinformatika. Jika Anda seorang ahli kimia, Anda tidak perlu takut menggunakan alat komputasi,” kata Kamya. “Hal yang penting bagi kami di Insilico adalah menciptakan platform yang lugas dan mudah digunakan, guna memberikan hasil yang dapat diandalkan terlepas dari latar belakang ilmiahnya. Kami ingin mendemokratisasikan penggunaan AI untuk penemuan obat dan meningkatkan interoperabilitas antardepartemen yang berbeda di industri farmasi.”

Ke depannya, Insilico Medicine berencana untuk lebih terlibat dalam tahap selanjutnya dari proses penelitian dan pengembangan obat. Perusahaan ingin menggabungkan lebih banyak alat AWS untuk mendorong pertumbuhan dan memaksimalkan potensi AI guna merevolusi industri farmasi.

Lihat cara AWS bekerja sama dengan perusahaan biofarmasi dan ilmu hayati lainnya untuk mendorong penemuan dan inovasi.