LIFEARC
LifeArc och VR: hur medicinska forskare förbättrar läkemedelsdesignen med datadriven VR
Upptäck hur skapandet av molekylära 3D-modeller i VR drastiskt förbättrade läkemedelsdesignen för hälsovårdsforskningen hos LifeArc.
Utmaningen
Traditionell läkemedelsdesign och samarbete mellan kemister som befinner sig på samma fysiska plats för diskussioner och whiteboard-sessioner står inför stora begränsningar på grund av sin tredimensionella natur.
Förståelsen av viktiga 3D-interaktioner mellan läkemedelskandidater och deras proteinmål i kombination med de komplexa data som krävs för att vägleda designprocessen är ofta begränsade och otillgängliga under idéskapandet, vilket gör att kemister måste förlita sig på intuition och minne.
I syfte att hantera den här utmaningen har kemister under lång tid utforskat användningen av 3D-diagram och till och med använt sig av fysiska ”leksaksmodeller” av molekyler. Beräkningskemister har även utvecklat mjukvara som visualiserar och renderar idéer i 3D på datorskärmar och på så sätt integrerat relevanta molekylära data för att skapa dynamiska modeller.
Trots dessa insatser är kommunikationen om komplex 3D-information med hjälp av 2D-skärmar fortfarande en utmaning. Det är både svårt för kemister att visualisera den färdiga molekylen och tufft att förstå parametrarna som påverkar läkemedelseffektiviteten. Detta innebär att värdefull tid och värdefulla resurser kan läggas på att skapa designkoncept som eventuellt inte är brukbara.
LifeArc tog en annan väg för att strömlinjeforma designprocessen för läkemedel och förbättra effektiviteten. Det var en väg som uppmuntrade alla kemister att förstå, designa och implementera 3D-koncept och data under det tidigaste stadiet av idéprocessen.
Om företaget
LifeArc är en välgörenhetsorganisation med huvudkontor i London som arbetar med läkemedelsforskning. De vidareutvecklar lovande forskning till nya tester, behandlingar och apparater som förändrar patienters liv.
Bransch
VARFÖR VR?
Varför VR?
LifeArc letar alltid efter sätt att optimera sitt arbetssätt. När lockdownperioden slog till under 2020 ökade behovet av att förbättra distanssamarbetet. VR var ett naturligt val, men beslutet att använda Meta Quest fattades på grund av tre faktorer:
Lätt att använda: Meta Quests intuitiva kontroller var viktiga för att uppmuntra personalen att använda VR för att utveckla och studera sina 3D-designer.
Grym prestanda: Quest 2* var det första VR-headsetet som var bärbart och tillräckligt kraftfullt för att visualisera flera proteinstrukturer i samma miljö.
Går att plugga in: Mjukvaruleverantören Nanome integrerade sömlöst Quest-headseten med LifeArc:s datainfrastruktur och expertgenererade modeller. Detta möjliggör ett smidigt utbyte av data under designsessionerna och ett bättre informerat beslutsfattande.
Chido Mpamhanga,
Former Principal Scientist at LifeArc
“
VR är en plattform som har potential att ändra både hur vi genomför experiment och själva arbetssättet för dem.
Lösningen
Chido Mpamhanga jobbade tidigare som beräkningskemist och ansvarade för LifeArc:s data- och informationsfunktion. Han samarbetade med forskningsexperten Timur Avkiran för att hålla i öppna sessioner där de bjöd in kollegor att testa ett headset för första gången. Sessionerna blev ett forum där personer kunde diskutera olika typer av uppgifter som de kunde slutföra med den nya utrustningen.
Läkemedelskemister började använda Nanome i headset i början av idéprocessen. Intuitiva kontroller gjorde att designteam kunde skapa omslutande molekyler redan efter 20 minuters orientering.
Tack vare API:erna mellan mjukvaran och den befintliga infrastrukturen kunde de rita sina designer i 3D och få datadriven feedback om molekylerna i realtid. Behovet av beräkningskemister som kan förklara komplexa ekvationer har minimerats i takt med att Nanome har börjat presentera information på ett lättbegripligt sätt.
Det var inte bara ritningar som blev omslutande utan även processen att dela dem. ”Med Nanome och VR kan en person enkelt styra mötet och ha tio personer i rummet samtidigt”, förklarar Timur. ”Du kan teleportera personer virtuellt så att de sitter i din sits och har exakt samma utgångspunkt som dig.”
Dessa VR-designsessioner förde samman mellan fem till tio personer som kunde arbeta med läkemedelsdesign på samma gång. ”Intresset ökade när personer upptäckte hur snabbt det gick att skapa idéer och dela dessa idéer med andra”, säger Chido.
Resultaten
VR har förnyat LifeArc:s designprocess för läkemedel. Tekniken har bidragit till att förbättra kemisters rumsliga medvetenhet mellan molekyler och deras mål att skapa ”bättre” läkemedel.
Quest-headset har använts i minst fem projekt, bland annat i utforskandet av proteinnedbrytning, utvecklingen av nya kemiska ämnen som kan bekämpa antimikrobiella föreningar och de har spelat en avgörande roll i ett anti-cancer-projekt.
Efter att ha börjat använda VR har organisationen
- fört samman kemister från London till Litauen
- hjälpt kemister att designa molekyler i 3D
- förbättrat tillgången till datamodeller
- kommunicerat 3D-data snabbare och på ett mer intuitivt sätt
- utvecklat fler läkemedelsliknande designer under idéprocessen.
ISV-FAKTAFIL
Nanome
Nanome är en VR-app som förvandlar molekylära modeller till omslutande miljöer. Dess intuitiva kontroller gör att LifeArc kan interagera med designer under idéprocessen med minimala förkunskaper.
För Timur var mjukvaran en spännande plattform att utforska och den hjälpte till under designprocessen av och kvaliteten på läkemedlen.
”Nanome-mjukvaran gör att alla kan vara i samma virtuella rum med samma utgångspunkt så att alla bokstavligen sitter i samma sits”, säger Timur. ”Det gör det så mycket enklare att diskutera idéer om komplexa 3D-strukturer.”
Timur Avkiran,
Principal Scientist at LifeArc
“
Det känns fantastiskt som forskare att se något som du har jobbat på de senaste två åren sväva i luften framför dig så att du kan sträcka fram handen och vidröra det.
Kontakta Meta for Work
Du har sett hur virtuell verklighet omvandlar arbete och utbildning – nu är det dags att ta nästa steg. Allt från att förbättra utbildningen till att skala upp produktiviteten –
kontakta säljavdelningen
idag för att utforska vad nästa steg är för din organisation. * Den här enheten är inte längre tillgänglig. Köp vår senaste Meta Quest-enhet för den ultimata upplevelsen i mixad verklighet med premiumkomfort.