Hoe virtual reality (VR) de farmaceutische industrie verandert

UC San Diego is een van de meest prestigieuze universiteiten van Californië. De campus ligt op de kliffen van La Jolla, waar je de zon ziet ondergaan in de Stille Oceaan. Op een terrein van zo'n 800 hectare komen duizenden studenten met allerlei nationaliteiten samen in leslokalen om te leren en te innoveren.

Het verhaal van Nanome, hoe een start-up een revolutie teweegbracht in farmaceutisch onderzoek, begint echter niet in een leslokaal. Het begint ook niet op die prachtige kliffen. Het begint op een rugbyveld.

Medeoprichter en CTO Sam Hessenauer vertelt: "Ik ken Steve McCloskey, onze CEO, van toen we samen rugbyden op school. Op het veld en daarbuiten praatten we veel over natuurkunde."

McCloskey volgde als een van de eersten op de universiteit een bacheloropleiding op het gebied van nanotechnologie, en daarmee ook als een van de eersten ter wereld. Zelf studeerde Hessenauer software-engineering en elektrotechniek, met speciale aandacht voor machinelearning.

Ze wisselden ideeën uit over een nieuwe onderzoeksmethode voor de farmaceutische industrie. Een methode die optimaal gebruikmaakt van virtual reality. "We vonden allebei dat er een soort J.A.R.V.I.S. moest komen voor moleculen in ruimtelijk computergebruik", zegt Hessenauer.

Voor wie niet bekend is met het Marvel-universum: J.A.R.V.I.S. is een door Tony Stark (Iron Man) ontwikkelde AI die razendsnel berekeningen maakt en recht voor zijn ogen spraakopdrachten omzet in 3D-visuals. Het duo wilde dat met virtual reality mogelijk maken voor wetenschappers, zodat ze moleculen op een veel grotere schaal kunnen zien.

Deze Hollywood-referentie trok de aandacht van Keita Funakawa.

Funakawa had een achtergrond in media en marketing en stond op de universiteit bekend als filmmaker. Hij ontmoette McCloskey toen hij het programma voor een filmfestival samenstelde.

"Hij vertelde me over moleculen in VR en hoe dat eigenlijk net zoiets zou zijn als J.A.R.V.I.S. in Iron Man. En zo begon het", zegt Funakawa.

Funakawa werd later medeoprichter en COO van het bedrijf. De overstap van het maken van films naar het ontwikkelen van technologie voor farmaceutisch onderzoek lijkt misschien groot, maar dit soort innovatief denken was precies waar zijn vakken hem op hadden voorbereid. Funakawa: "San Diego was een hele goede plek om te leren over mediatheorie en -technologie. Er werd altijd nagedacht over het volgende medium en wat groot zou kunnen worden."

Er kwam nog een vierde medeoprichter, Edgardo Leija, die McCloskey ontmoette bij een tech-evenement in de dierentuin van San Diego. Leija is nu de Chief Experience Officer van Nanome.

Toen ze eenmaal hun software hadden ontwikkeld, won deze al snel aan populariteit op de universiteit. De software werd zelfs al gebruikt voordat ze er erg in hadden. "We kwamen erachter dat een farmaciestudent VR gebruikte voor de visualisatie van moleculen. Bij een posterpresentatie zagen we dat hij een gratis opensourceversie gebruikte om naar moleculen te kijken", vertelt Funakawa.

Het team had de student al snel gevonden en sprak hem aan. "Toen hij voor het eerst Nanome had geprobeerd, haalde hij direct zijn creditcard tevoorschijn om ervoor te betalen", zegt Funakawa lachend.

Het team was verrast om hun product al zo snel in gebruik te zien, maar het was geen verrassing dat er behoefte aan was. "Al vóór die farmaciestudent beseften we dat er behoefte aan was", zegt Hessenauer. "Steve en ik hebben meer dan 100 mensen geïnterviewd. Het was duidelijk dat iedereen VR wil voor moleculaire wetenschap. Ze willen het kunnen zien alsof ze er middenin staan."

De vraag was zo groot dat onderzoekers en bedrijven miljoenen dollars uitgaven om een stap dichter bij 3D-objecten te komen. Maar niemand kwam met een bevredigende oplossing.

Het team had een eurekamoment toen ze op de campus een kristallograaf ontmoetten om te zien hoe die driedimensionaal moleculen bouwt. Dat is een lastig, tijdrovend proces: eiwitten worden gekristalliseerd, in een speciaal röntgenapparaat geplaatst en gescand om op een 2D-scherm een 3D-structuur te kunnen weergeven.

"Dat doe hij 8 uur per dag, meerdere dagen per week, puur om eiwitkristallen vast te leggen. Dat slaat nergens op", vindt Hessenauer.

Virtual reality biedt meer dan alleen het versnellen van het maakproces van deze modellen. Het maakt ze ook nauwkeuriger, wat farmaceutische onderzoekers tijd en geld bespaart. Funakawa noemt als voorbeeld dat wetenschappers een kristallografisch beeld verkeerd interpreteerden. Ze dachten dat er meer ruimte zat aan de linkerkant van het eiwit. Pas toen ze in VR keken, beseften ze dat er juist meer ruimte zat aan de rechterkant.

Hij vertelde ons ook over een casestudy met Meta, nadat een biochemisch bedrijf op tijd een potentiële fout had ontdekt. Die had het bedrijf meer dan $ 100 miljoen kunnen kosten en zou het ontwikkelingsproces met maanden hebben vertraagd. Dankzij hun software werd dat voorkomen.

"Dat zijn precies de problemen die we willen oplossen", aldus Funakawa.

Met zo'n grote impact is het niet gek dat meer dan de helft van de 20 grootste farmaciebedrijven Nanome inzet om hun processen te verbeteren.

Tijdens de COVID-19-pandemie groeide het bedrijf snel. Omdat wetenschappers die geneesmiddelen ontwikkelden geïsoleerd van elkaar moesten werken, was Nanome een waardevolle virtuele samenwerkingstool. Dit leidde er volgens Funakawa toe dat Nanome werd uitgelicht op Meta Connect, "waardoor wetenschappers zagen hoe ze vanuit huis baanbrekende geneesmiddelen kunnen ontdekken."

Hessenauer vertelde ons meer over deze digitale samenwerking op afstand: "Samenwerking is ingebouwd in onze tools. Waar ze ook ze zijn in de wereld, een groep wetenschappers kan samenwerken alsof ze naast elkaar staan. Ze kunnen iets vasthouden, naar elementen wijzen en structuren ontwerpen."

Wat wetenschappers voor de mensheid kunnen doen, wordt nog op allerlei manieren bemoeilijkt, vooral doordat er weinig tools zijn om gezamenlijk op atoomniveau 3D-ontwerpen te maken. Hessenauer verwacht dat dit snel zal veranderen, vooral als kunstmatige intelligentie wordt ingezet.

"We gaan een heel nieuw tijdperk in. We zullen in de toekomst op een andere manier met systemen werken. AI zal mensen helpen. Het is een van de grootste revoluties in de geschiedenis. De technologische ontwikkeling zal in een stroomversnelling komen. Ik vind het geweldig om dit mee te kunnen maken", zegt hij.

Dankzij Nanome boeken wetenschappers sneller vooruitgang en begrijpen ze meer dan ooit. Hun resultaten zijn beter, zowel voor medicijnonderzoek als daarbuiten. De effecten zijn en blijven onmiskenbaar.

"De impact op mens en maatschappij zal enorm zijn. Er zijn met onze software geneesmiddelen ontwikkeld die vele miljoenen mensen zullen helpen", zegt Hessenauer.

Het begon allemaal met een headset, een filmmaker, 2 rugbyers en een toevallige ontmoeting in de dierentuin.

Hoe Nanome virtual reality gebruikt, is een voorbeeld van het potentieel voor de toekomst. VR-oplossingen kunnen overal ter wereld helpen met het oplossen van vraagstukken, zelfs als die zo complex zijn als driedimensionaal modelleren. Bekijk voor meer informatie over wat virtual reality jou en je bedrijf kan bieden onze pagina met oplossingen voor vergaderen en samenwerken in VR.

Ontdek hoe je met beheerde oplossingen van Meta Horizon je organisatie kunt opschalen met virtual en mixed reality. Ontdek hoe je VR en MR kunt gebruiken om het toekomstige werken en onderwijs vorm te geven met onze succesverhalen. Aan de slag gaan is eenvoudig: