Insilico riduce del 99% i costi della scoperta di farmaci candidati utilizzando AWS

Il processo di sviluppo dei farmaci è allo stesso tempo urgente e laborioso. Dal 2010, ci sono voluti in media 4,5 anni e un costo medio di 674 milioni di dollari per portare un singolo farmaco dall'ipotesi dei destinatari alla validazione del candidato, e queste cifre sono aumentate costantemente nell'ultimo decennio. Ogni fase presenta sfide uniche che richiedono competenze specialistiche, causando talvolta frammentazione e inefficienza durante il processo.

Per aiutare le aziende biofarmaceutiche e biotecnologiche a snellire e accelerare le loro pipeline di scoperta e sviluppo di farmaci, Insilico Medicine ha sviluppato una robusta suite di strumenti di machine learning (ML) per aiutare l'identificazione dei destinatari, la progettazione delle molecole e l'ottimizzazione dei lead.

Il motore per la scoperta di farmaci di Insilico, costruito su Amazon Web Services (AWS), è al centro del portafoglio dell'azienda. Il motore utilizza milioni di campioni di dati e molteplici tipi di dati per scoprire biomarcatori di malattie, identificare i destinatari più promettenti e progettare nuovi modulatori di piccole molecole specifici per il destinatario. Insilico dispone di funzionalità avanzate di intelligenza artificiale (IA) e ML per eseguire queste analisi e supportare tutte le fasi del processo di ricerca e sviluppo farmaceutico.

Insilico sviluppa strumenti di ML ampiamente accessibili all'industria farmaceutica attraverso la sua suite di piattaforme software-as-a-service (SaaS), tra cui PandaOmics per l'identificazione accelerata di potenziali destinatari farmacologici e Chemistry42, che sfrutta dati sperimentali, algoritmi di ML e metodi basati sulla fisica per progettare e ottimizzare nuovi composti. L'azienda ha convalidato queste piattaforme con le proprie pipeline interne di farmaci per dimostrare un concreto risparmio in termini di costi e di tempo.

"Utilizzando le nostre piattaforme PandaOmics e Chemistry42 costruite su AWS, siamo stati in grado di portare un candidato farmaco per la fibrosi dalla scoperta del target alla validazione del composto in meno di 18 mesi per soli 2,6 milioni di dollari", afferma Petrina Kamya, Ph.D., direttore dello sviluppo commerciale globale di Insilico per Chemistry42.

A causa dei volumi di dati sperimentali e metodici elaborati dalle piattaforme Insilico, i requisiti delle unità di elaborazione grafica (GPU) sono estremamente elevati. L'azienda si è rivolta ad AWS per trovare la flessibilità e la scalabilità necessarie, disponibili on-demand. Sia PandaOmics che Chemistry42 elaborano su Amazon Elastic Compute Cloud (Amazon EC2), un servizio Web che fornisce capacità di calcolo sicura e ridimensionabile nel cloud.

"AWS ci dà accesso alla potenza di calcolo di cui abbiamo bisogno", afferma Qingsong Zhu, Ph.D., Chief Operating Officer di Insilico. "In qualità di startup, è stato fondamentale per noi avere accesso a server potenti senza dover mantenere enormi cluster di calcolo in sede".

Con sede a Hong Kong, Insilico conta oltre 150 collaboratori in tutto il mondo. Di conseguenza, l'architettura della piattaforma doveva essere scalabile e facilmente accessibile. Insilico ha ottenuto questo risultato ospitando i dati rilevanti nel cloud utilizzando Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), un servizio di archiviazione di oggetti. "Anche se siamo una startup, abbiamo un team globale e AWS ci permette di coordinare il nostro team a livello globale senza preoccuparci di dove collocare i nostri server", spiega Zhu.

"L'utilizzo di AWS ci ha permesso di scalare facilmente la nostra attività e di facilitare la collaborazione transfrontaliera", aggiunge Kamya. Questo elemento di collaborazione si è rivelato particolarmente utile per il progetto COVID-19 dell'azienda, che prevedeva la progettazione di composti guida per il trattamento del virus SARS-CoV-2. Questi composti sono ormai prossimi a raggiungere gli studi che consentirebbero a Insilico di presentare una domanda di sperimentazione di un nuovo farmaco (IND) negli Stati Uniti. Food and Drug Administration (FDA).

Ogni piattaforma Insilico accelera una parte specifica del processo di sviluppo dei farmaci, ma se interconnessa può far risparmiare ulteriore tempo eliminando i colli di bottiglia. La facilità d'uso delle piattaforme democratizza l'accesso alla bioinformatica sofisticata, semplificando l'utilizzo degli stessi strumenti da parte di soggetti diversi e il coordinamento delle analisi.

"Se sei un biologo, non dovresti avere paura di occuparti di bioinformatica. Se sei un chimico, non dovresti avere paura di usare strumenti computazionali", dice Kamya. "Per noi di Insilico era importante creare una piattaforma semplice e facile da usare, che fornisse risultati affidabili indipendentemente dal background scientifico. Vogliamo democratizzare l'uso dell'IA per la scoperta dei farmaci e aumentare l'interoperabilità tra i diversi reparti dell'industria farmaceutica".

In futuro, Insilico Medicine prevede di essere maggiormente coinvolta nelle fasi successive del processo di ricerca e sviluppo dei farmaci. L'azienda intende incorporare ancora più strumenti AWS per consentire la crescita e massimizzare il potenziale dell'IA per rivoluzionare l'industria farmaceutica.

Scopri in che modo AWS collabora con altre aziende biofarmaceutiche e del settore delle scienze biologiche per promuovere la scoperta e l'innovazione.