HPC とジェネレーティブ AI で創薬や精密医療がどのように加速されるか
Google Cloud Japan Team
※この投稿は米国時間 2023 年 5 月 17 日に、Google Cloud blog に投稿されたものの抄訳です。
20 年前、人類は初めてヒトの遺伝暗号の配列を解析し、アミノ酸、タンパク質、その他の生命の構成要素の役割と相互作用について前例のない研究に着手しました。科学的にも、医療的にも、私たちは生命のコードの識別に基づいた知見と治療の新たな扉を開いたのです。コード識別は、情報に関する深刻な問題です。研究対象を理解し、治療を飛躍的に進歩させるには、骨の折れる、得てして退屈な作業を長年続けるしかありません。たとえば、多くの新薬は 10～15 年にわたる研究と何億ドルもの投資を経て、ようやく市場に投入されています。
AI、ハイ パフォーマンス コンピューティング、AlphaFold は、高度な演算と創薬のための新たなツールとなっています。Bayer、Servier、Schrödinger をはじめ、数多くのお客様が率先してこれらの新たなツールを利用しています。このたび、Google Cloud は Target and Lead Identification Suite を発表しました。この AI ツールを使用して、ライフ サイエンス研究者はアミノ酸の機能をより適切に識別し、タンパク質の構造を予測できます。また、Multiomics Suite は、ゲノムデータの発見や解釈に加え、個別化されたゲノム治療の設計を行えるツールです。現在、Pfizer、Cerevel、CSIRO（オーストラリア連邦科学産業研究機構）で Target and Lead Identification Suite をご利用いただいています。また、Colossal Biosciences には Mutiomics Suite を導入いただいています。世界中の組織は、こうした新しいソリューションを活用するために、EPAM Systems, Inc、Form Bio、Max Kelsen、Omnigen、Quantiphi など、あらゆる市場に参入している Google Cloud グローバル デリバリー パートナーと連携できます。
ライフ サイエンスを進歩させるジェネレーティブ AI
今後、Google Cloud は成長分野のジェネレーティブ AI を利用することで、Target and Lead Identification Suite や Multiomics Suite などの既存のツールを増強する新しい方法を予測し、ライフ サイエンスの分野を発展させるまったく新しい方法を構築していきます。実際、ジェネレーティブ AI はツールセットの中でも独自の強みを活かすことで優位な位置を占めています。
AI を分析から新しい情報の生成に移行するジェネレーティブ AI は、一般に大規模モデル（LM）に基づいています。LM は音声内の単語や画像内のピクセルなど、コミュニケーションを生み出す何十億ものインタラクションから学習します。LM によるトレーニング後、ジェネレーティブ AI は情報を消化して要約し、新しい情報を生成できるようになります。これらはすべて、高度な確率論的分析と多くの特殊なコンピューティングに基づいて行われます。
ライフ サイエンスの進歩に役立つことが期待される LM として、Med-PaLM 2 が挙げられます。Med-PaLM 2 は医療分野向けに微調整されており、医療に関する質問に対するより正確かつ安全な回答を提供します。Google Cloud は最近、Med-PaLM 2 へのアクセスを一部のお客様に限定して提供すると発表しました。お客様のフィードバックから貴重なユースケースが得られると期待しています。
Google は今後も Med-PaLM 2 のような医療やライフ サイエンス向けのイノベーションを発表していく予定ですが、同時にさまざまな業界に関連するプロダクトにも取り組んでいます。3 月に発表したように、Google Cloud には複数のジェネレーティブ AI 機能が導入される予定です。これには、ジェネレーティブ AI のアプリケーションを大規模に構築してデプロイする Vertex AI でのジェネレーティブ AI への対応や、独自の AI 搭載チャット インターフェースとデジタル アシスタントを構築するための Gen App Builder が含まれます。Gen App Builder では、すぐに使える検索エクスペリエンスと基盤モデルを会話型 AI のフローに接続すれば、数分から数時間でこのようなインターフェースやデジタル アシスタントを構築することが可能です。5 月上旬の Google I/O 2023 では、Google Cloud のお客様向けにさらなるジェネレーティブ AI サービスについて発表しました。
さらに、Google Cloud は AI の新たな進化をプロダクトに組み込む際に、2 つのコミットメントを掲げています。それは、革新的な機能を提供すること、そして Google の組織、ユーザー、社会を保護するためのしかるべき対策をテクノロジーに組み込むことです。この目的に向けて、2017 年に Google が確立した AI の基本理念は、Google における高度なテクノロジーの構築、調査の実行、プロダクト開発ポリシーの立案の方針を導くための進化し続ける憲法のような存在です。
複雑さの未来
生命のコードについては、理解すべきことが山積みです。ヒトゲノムが解読されて間もなく、基礎となるタンパク質の複雑さや、その根底にある多くの特性と相互作用が発見されました。本日の発表は画期的と言えるものの、数多くの謎が行く手に待ち受けており、理解すべきことは少なくありません。
自然界の複雑さがすぐに解消されることがないのは明らかであり、学ぶべき課題は無限に残されています。Google は、新しく、より良い理解と治療を実現するための新たなツールを提供できるよう今後も尽力してまいります。
