Onepot AI: Инновации в синтезе молекул с помощью ИИ

Идея создания компании Onepot AI родилась из общего разочарования Даниила Бойко и Андрея Тырина. Оба столкнулись с тем, что в процессе открытия новых лекарств главным препятствием становился не биологический аспект, а сложность синтеза – создания новых молекул с помощью химических реакций. Это можно сравнить с приготовлением блюда по рецепту или сборкой из конструктора: маленькие части, молекулы, объединяются, чтобы создать более сложную структуру.

Для Бойко, аспиранта, изучающего машинное обучение в химии в Университете Карнеги-Меллон, стало очевидно, что ученые, занимающиеся разработкой лекарств, зачастую отказывались от перспективных идей только потому, что необходимые для создания препаратов молекулы казались слишком трудными в производстве. "Эти соединения даже не получали шанса пройти тестирование", – отмечает Бойко.

Тырин, получивший образование в области компьютерных наук в MIT, во время работы над вычислительными процессами в фармацевтике осознал, насколько отсталым является этот сектор. "Модели могли генерировать идеи за считанные часы, но лаборатории требовались месяцы, чтобы угнаться за ними", – говорил он. "Мы оба видели, что мир вкладывает огромные средства в молекулярный дизайн, но почти игнорирует более сложную задачу – фактическое создание молекул".

Бойко добавил, что к этому добавлялся геополитический фактор: глобальные цепочки поставок становились всё более уязвимыми, а США вступали в торговое противостояние с Китаем. "Было ясно, что синтез малых молекул нуждается в фундаментальном переосмыслении на территории Соединенных Штатов", – подчеркнул он.

В результате Бойко и Тырин основали Onepot, компанию, объединяющую лабораторию синтеза малых молекул POT-1. Они также разработали Фила – AI-органика, призванного помогать в проведении экспериментального анализа и ускорении процесса синтеза соединений для их первых коммерческих партнеров – биотехнологических и фармацевтических компаний, которые уже тестируют их технологию.

В недавнем прошлом компания вышла из стадии "стелс" с общим объемом финансирования в 13 миллионов долларов, включая предпосевные инвестиции и начальный раунд, возглавляемый фондом Fifty Years. В раунде также приняли участие Khosla Ventures, Speedinvest, соучредитель OpenAI Войцех Заремба и главный научный сотрудник Google Джефф Дин.

"В настоящее время фармацевтические и биотехнологические компании либо создают собственные команды химиков, либо сотрудничают с контрактными исследовательскими организациями за рубежом", – пояснил Тырин. Работа опытного химика по созданию даже одного соединения может занимать месяцы и стоить тысячи долларов. Этот процесс включает в себя множество проб и ошибок: изучение различных соединений, сбор данных о биологической активности, фармакокинетике и токсикологии, а также планирование дальнейших экспериментов. "Основным ограничивающим фактором является не тестирование соединений, а их создание", – продолжил Тырин. "Наша цель – сократить это время до нескольких дней".

Тырин описал продукт как достаточно простой. Onepot располагает каталогом доступных для синтеза молекул. Клиенты выбирают нужные соединения, а затем технология Onepot синтезирует их и отправляет заказчикам для дальнейшего использования в их собственных экспериментах. Продукты доставляются в виде сухих соединений или растворов в планшетах или пробирках.

"На бэкенде происходит самое интересное – мы анализируем проблемы химического синтеза, чтобы выяснить, какие комбинации молекул работают вместе", – отметил Бойко. Они создали лабораторию, где LLM-агенты получают доступ к так называемым "рецептам молекул" для обучения. Это позволяет агентам самостоятельно определять, какие подходы к созданию соединений успешны, а какие нет. "При выполнении экспериментов в лаборатории мы фиксируем каждую деталь процесса", – сказал Тырин. Это включает отслеживание температуры и используемых ингредиентов. "Информация не теряется, что делает эксперименты воспроизводимыми даже спустя годы".

Это также означает, что их агенты генерируют гипотезы на основе реальных экспериментов, а не только данных из научной литературы, зачастую собранных из интернета. Бойко назвал процесс привлечения инвестиций "безумным" и отметил, что их встречу с ведущим инвестором, которая должна была быть короткой, пришлось продлить на несколько часов для обсуждения индустриализации синтеза.

Полученные средства будут направлены на строительство второй лаборатории в Сан-Франциско, чтобы команда могла обслуживать больше клиентов. Планируется также расширение команды и усовершенствование механизма открытия соединений. В качестве конкурентов на рынке услуг Onepot рассматривает такие компании, как WuXi AppTec и Enamine.

В целом, Бойко и Тырин надеются сделать процесс открытия лекарств как минимум в два раза быстрее и изменить представление о том, что возможно, если использовать "необычную" химию, которую ранее считали недоступной. "Вы не просто ускоряете открытие лекарств, вы расширяете пространство для дизайна новых лекарств и материалов", – заключил Бойко. "Те лекарства, которые мы еще не открыли, возможно, уже ждут нас там".