LIFEARC

LifeArc ja VR: lääketieteen tutkijat tehostavat lääkkeiden suunnittelua datatehosteisella VR:llä

Lue, miten 3D-molekyylimallien luominen VR:ssä paransi lääkkeiden suunnittelua merkittävästi terveysalan tutkimuslaitoksessa LifeArcissa.

Haaste

Perinteiseen lääkesuunnitteluun ja kemistien väliseen henkilökohtaisten keskustelujen ja piirtotaulujen avulla tehtävään yhteistyöhön liittyy huomattavia rajoituksia tehtävän kolmiulotteisen luonteen vuoksi.

Lääkekandidaattien ja niiden proteiinikohteiden välisten keskeisten 3D-vuorovaikutusten sekä suunnitteluprosessin ohjaamisen kannalta ratkaisevan tärkeän monimutkaisen datan käsittäminen on usein rajallista, eikä se ole mahdollista ideointihetkellä, jolloin kemistien on luotettava intuitioon ja muistiin.

Vastatakseen tähän haasteeseen kemistit ovat jo pitkään selvittäneet 3D-perspektiivikaavioiden käyttöä tai jopa kääntyneet molekyylien fysikaalisten ”leikkikalumallien” puoleen. Laskennalliset kemistit ovat myös kehittäneet ohjelmiston visualisoidakseen ja kuvantaakseen ideoitaan 3D-muodossa tietokonenäytöillä integroiden olennaiset molekyylitiedot dynaamisten mallien luomista varten.

Näistä ponnisteluista huolimatta monimutkaisten 3D-tietojen viestintä 2D-näyttöjä käyttämällä on edelleen huomattava haaste. Kemistien on vaikea visualisoida valmis molekyyli, mutta lisäksi on myös vaikea ymmärtää lääkkeen tehokkuuteen vaikuttavia parametreja. Tämä tarkoittaa, että arvokasta aikaa ja resursseja voidaan käyttää sellaisten suunnitelmien konseptualisointiin, jotka eivät ehkä sovi tarkoitukseen.

Sujuvoittaakseen lääkesuunnitteluprosessia ja parantaakseen tehokkuutta LifeArc valitsi toisen reitin: sellaisen, joka rohkaisee kaikkia kemistejä ymmärtämään, suunnittelemaan ja sisällyttämään 3D-konsepteja ja dataa jo ideointiprosessin varhaisimmassa vaiheessa.

Tietoja yrityksestä

LifeArcin pääkonttori on Lontoossa. Se on lääketieteellisen tutkimuksen hyväntekeväisyysjärjestö, joka muuttaa lupaavat tutkimukset uusiksi, potilaiden elämän muuttaviksi testeiksi, hoidoiksi ja laitteiksi.

Toimiala

Terveydenhuolto, Voittoa tavoittelemattomat järjestöt

VR:N EDUT

Miksi VR?

LifeArc pyrkii jatkuvasti optimoimaan työskentelytapoja. Kun sulkutila alkoi vuonna 2020, tarve parantaa etäyhteistyötä kasvoi. VR oli luonnollinen valinta, mutta päätös käyttää Meta Questiä perustui kolmeen tekijään:

Helppokäyttöisyys – Meta Questin intuitiiviset ohjaimet olivat ratkaisevia, kun kannustimme henkilöstöä ottamaan VR:n käyttöön 3D-suunnitelmiensa kehittämistä ja tutkimista varten.
Käsittelyteho – Quest 2 -virtuaalilasit olivat ensimmäiset kannettavat ja riittävän tehokkaat virtuaalilasit useiden proteiinirakenteiden visualisoimiseen samassa ympäristössä.
Kytkettävyys – ohjelmistontarjoaja Nanome integroi Quest-virtuaalilasit saumattomasti LifeArcin datainfrastruktuuriin ja asiantuntijoiden luomiin malleihin. Tämä mahdollisti tiedon sujuvan vaihdon suunnittelukokousten aikana sekä tietoon pohjautuvien päätösten tekemisen.

Lue lisää

Chido Mpamhanga,
Former Principal Scientist at LifeArc

“

VR on alusta, joka tulee mahdollisesti muuttamaan paitsi sen, miten teemme kokeita, myös itse työn luonteen.

Ratkaisu

Entinen laskennallinen kemisti ja LifeArcin data- ja informatiikkatoimintaa johtanut Chido Mpamhanga muodosti tiimin johtavan tutkijan Timur Avkiranin kanssa. He pitivät avoimia tapaamisia ja kutsuivat kollegoitaan kokeilemaan virtuaalilaseja ensimmäistä kertaa. Näistä tapaamisista tuli foorumi, jolla ihmiset keskustelivat siitä, minkä tyyppisiä tehtäviä he voisivat suorittaa uutta laitteistoa käyttämällä.

Lääketieteen kemistit alkoivat käyttää Nanomea virtuaalilaseissa ideointiprosessinsa alussa. Intuitiivisten ohjaimien ansiosta suunnittelutiimit rakensivat 20 minuutin orientaation jälkeen itselleen immersiivisiä molekyylejä.

Ohjelmiston ja olemassa olevan infrastruktuurin välisten API-rajapintojen ansiosta suunnittelijat pystyivät piirtämään suunnitelmansa 3D-muodossa ja saivat datatehosteista palautetta molekyyleistään reaaliajassa. Laskennallisten kemistien tarve selittää monimutkaisia laskutoimituksia minimoitiin, kun Nanome esitti tiedot helppotajuisella tavalla.

Ei pelkästään piirustuksista tullut immersiivisiä, vaan myös niiden jakamisesta. Kuten Timur selittää: ”Nanomen ja VR:n avulla yksi henkilö voi ajaa helposti ja mukana voi olla kymmenen henkilöä. Voit teleportata heidät virtuaalisesti, joten he seisovat kengissäsi katsoen täysin samasta näkökulmasta kuin sinä.”

Nämä VR-suunnittelutapaamiset kokosivat yhteen 5–10 henkilöä työskentelemään samanaikaisesti lääkesuunnitelmien parissa. ”Kiinnostuksessa tapahtui muutos, kun ihmiset näkivät, miten nopeasti voidaan ideoida ja tuottaa uusia ideoita ja miten nopeasti nämä ideat voidaan jakaa muille”, sanoo Chido.

Tulokset

VR on muuttanut LifeArcin lääkesuunnitteluprosessin. Teknologia on auttanut parantamaan kemistien tilatietoisuutta molekyylien ja niiden kohteiden välillä, jotta he voivat luoda entistä parempia lääkkeitä.

Quest-virtuaalilaseja on käytetty vähintään viidessä projektissa, mukaan luettuna proteiinien hajoamisen tutkiminen ja uuden kemiallisen aineen kehitys antimikrobiyhdisteiden haastamiseksi, ja niillä on ollut keskeinen rooli syöväntorjuntaprojektissa.

VR:n käytön aloittamisen jälkeen organisaatio on

tuonut yhteen kemistejä Lontoosta Liettuaan
auttanut kemistejä suunnittelemaan molekyylejä 3D-muodossa
parantanut pääsyä datamalleihin
kommunikoinut 3D-tiedon entistä nopeammin ja intuitiivisemmin
kehittänyt enemmän lääkkeenkaltaisia suunnitelmia ideoinnin aikana.

ISV-KATSAUS

Nanome

Nanome on VR-sovellus, joka muuttaa molekyylimallit immersiivisiksi ympäristöiksi. Sen intuitiivisten ohjaimien ansiosta LifeArc pystyi hyvin vähäisellä harjoittelulla käyttämään suunnitelmia halki ideointiprosessin.

Timurille ohjelmisto oli kiehtova alusta tutkittavaksi. Se auttoi parantamaan lääkesuunnitteluprosessia sekä suunniteltujen lääkkeiden laatua.

”Nanome-ohjelmiston avulla kaikki voivat olla samassa virtuaalisessa huoneessa, katsoa samasta näkökulmasta, kirjaimellisesti seistä toistensa kengissä”, Timur sanoo. ”Se helpottaa todella paljon monimutkaisiin 3D-rakenteisiin liittyvien ideoiden kommunikointia.”

Timur Avkiran,
Principal Scientist at LifeArc

“

Tutkijana tuntuu upealta nähdä, miten jokin, jonka parissa olet työskennellyt kaksi vuotta, leijuu taivaalla edessäsi niin, että voit kurkottaa ja tarttua siihen.

Tutustu Meta for Workiin

Olet huomannut, miten VR ja yhdistetty todellisuus muuttavat työntekoa ja oppimista. Ota nyt seuraava askel. Haluatpa kehittää koulutusta tai laajentaa tuottavuutta,

ota yhteyttä myyntiin

jo tänään ja ota selvää, mikä on organisaatiosi seuraava askel.

* Tämä laite ei ole enää saatavilla. Ostamalla Meta Questin voit kokea yhdistetyn todellisuuden parhaimmillaan ja ensiluokkaisella mukavuudella.