Từ AlphaFold đến hợp tác tỷ đô, Isomorphic Labs – công ty con của Alphabet đang sử dụng AI để cách mạng hóa ngành y, mở ra kỷ nguyên mới cho khám phá thuốc. Cùng Máy tính CDC tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây.

AI và tham vọng thay đổi nền y học hiện đại

Trong khi phần lớn thế giới vẫn đang vật lộn với quy trình nghiên cứu thuốc kéo dài hàng chục năm và tiêu tốn hàng tỷ USD, Isomorphic Labs – một công ty con của Alphabet, đang từng bước vẽ lại lộ trình đó bằng trí tuệ nhân tạo. Được tách ra từ DeepMind sau đột phá mang tính lịch sử của AlphaFold, Isomorphic Labs không chỉ dừng lại ở dự đoán cấu trúc protein mà còn tiến đến một mục tiêu táo bạo hơn: khám phá và thiết kế thuốc điều trị hoàn toàn bằng AI.

Công ty mẹ của Google âm thầm phát triển AI để khám phá và thiết kế thuốc trị bệnh

Bài toán đau đầu: Vì sao khám phá thuốc lại chậm và đắt đỏ?

Gần như mọi căn bệnh đều bắt nguồn từ sự rối loạn ở cấp độ phân tử. Nhưng xác định đúng protein đích, thiết kế phân tử phù hợp và kiểm chứng hiệu quả – tất cả đều yêu cầu vô số thử nghiệm trong phòng thí nghiệm, mất từ 10 - 15 năm và hơn 1 tỷ USD để ra mắt một loại thuốc mới. Thậm chí, phần lớn dự án thất bại giữa chừng.

Khó khăn lớn nhất nằm ở “vũ trụ hóa học”, nơi tồn tại hàng triệu triệu tổ hợp phân tử tiềm năng. Làm thế nào để chọn đúng một vài cái tên có khả năng trị bệnh, an toàn, hấp thụ đúng vị trí, dễ đào thải và không gây độc tính?

AI đang làm điều con người không thể

Đây chính là lúc AI bước vào. Isomorphic Labs đang xây dựng nền tảng mô hình hóa sinh học bằng machine learning, hoạt động dựa trên giả định rằng sinh học cũng là một hệ thống truyền tải thông tin và do đó, có thể được mô phỏng, giải mã và tối ưu bằng AI.

Tiêu biểu là AlphaFold3 – mô hình AI mới nhất được phát triển cùng Google DeepMind, có khả năng dự đoán chính xác cấu trúc 3D của protein, DNA, RNA và các phân tử nhỏ chỉ từ chuỗi ký tự. Điều này mở ra khả năng thiết kế thuốc “in silico” (trên máy tính) với tốc độ vượt xa thực nghiệm truyền thống.

AlphaFold 3 là mô hình AI dự đoán cấu trúc protein, DNA, RNA, ligand và các phân tử khác

Theo ông Sergei Yakneen, CTO của Isomorphic Labs, việc giảm gánh nặng thực nghiệm bằng cách sàng lọc và đề xuất các phân tử tiềm năng qua AI giúp rút ngắn đáng kể thời gian tìm ra thuốc mới. Quan trọng hơn, các mô hình AI không bị giới hạn bởi kinh nghiệm con người, chúng có thể đề xuất những cấu trúc hoàn toàn mới, hiệu quả, thậm chí con người chưa từng nghĩ đến.

Từ mô phỏng đến thực nghiệm: AI đang ra khỏi phòng lab

Trong cuộc phỏng vấn gần đây với tạp chí Fortune, Colin Murdoch – Chủ tịch Isomorphic Labs xác nhận công ty đang chuẩn bị bước vào giai đoạn thử nghiệm lâm sàng, trong đó có thuốc trị ung thư được thiết kế hoàn toàn bởi AI. Với khoản đầu tư hơn 600 triệu USD và các thỏa thuận trị giá hàng tỷ USD cùng các hãng dược như Novartis, Eli Lilly, Isomorphic Labs đang tiến rất gần đến việc thương mại hóa AI trong y học.

Nền tảng công nghệ đằng sau Isomorphic Labs

Tất cả nỗ lực trên được hỗ trợ bởi hạ tầng điện toán đám mây của Google Cloud – nơi AI của Isomorphic được huấn luyện và triển khai trên quy mô lớn. Những mô hình machine learning khổng lồ chạy trên hàng nghìn GPU, sàng lọc hàng trăm triệu hợp chất, mô phỏng động học phân tử và phân tích hiệu ứng sinh học hoàn toàn trên môi trường ảo.

Nhờ đó, Isomorphic Labs có thể kiểm tra và chọn ra ứng viên thuốc tiềm năng nhanh gấp nhiều lần so với thực nghiệm thông thường, đồng thời tiết kiệm thời gian, chi phí và giảm thiểu rủi ro thất bại.

Niềm hy vọng và câu hỏi đạo đức

Sự phát triển đồng thời đem đến câu hỏi về quyền sở hữu thuốc, độc quyền công nghệ và trách nhiệm khi AI mắc lỗi

Nếu thành công, Isomorphic Labs có thể mở ra một kỷ nguyên mới cho ngành dược phẩm, nơi thuốc điều trị không còn là cuộc chơi “đắt đỏ và may rủi” mà trở thành bài toán tối ưu hóa với dữ liệu và mô hình.

Tuy nhiên, đi kèm với hy vọng là những câu hỏi nhức nhối: Ai sẽ sở hữu những loại thuốc do AI tạo ra? Liệu các tập đoàn công nghệ có độc quyền sinh mạng con người? Và nếu một hệ thống AI mắc lỗi trong quy trình điều chế thuốc, ai sẽ chịu trách nhiệm?

Kết luận: Giấc mơ chữa bệnh bằng AI không còn xa vời

Isomorphic Labs không chỉ đang thử nghiệm một công nghệ mới, mà đang mở ra cách tiếp cận hoàn toàn khác biệt với khám phá y học. Dù tương lai còn đầy thách thức, hành trình này đã cho thấy một điều: sự kết hợp giữa khoa học, đạo đức và công nghệ có thể mang lại hy vọng lớn lao cho nhân loại.

Để cập nhật thêm những bước tiến mới nhất trong lĩnh vực AI và công nghệ, hãy thường xuyên theo dõi Máy Tính CDC nhé!