MIT పరిశోధకులు బోల్ట్జ్-1, బయోమాలిక్యులర్ నిర్మాణాలను అంచనా వేయడానికి పూర్తిగా ఓపెన్ సోర్స్ మోడల్‌ను పరిచయం చేశారు
AlphaFold3 వంటి నమూనాలు అకడమిక్ రీసెర్చ్‌కు పరిమితం కావడంతో, కొత్త ఆవిష్కరణలను మరింత విస్తృతంగా ప్రోత్సహించేందుకు బృందం సమానమైన ప్రత్యామ్నాయాన్ని రూపొందించింది.
MIT శాస్త్రవేత్తలు బోల్ట్జ్-1 అని పిలువబడే శక్తివంతమైన, ఓపెన్-సోర్స్ AI మోడల్‌ను విడుదల చేశారు, ఇది బయోమెడికల్ పరిశోధన మరియు ఔషధాల అభివృద్ధిని గణనీయంగా వేగవంతం చేస్తుంది.
ఆరోగ్యంలో మెషిన్ లెర్నింగ్ కోసం MIT జమీల్ క్లినిక్‌లోని పరిశోధకుల బృందం అభివృద్ధి చేసిన బోల్ట్జ్-1 అనేది Google DeepMind నుండి వచ్చిన మోడల్ అయిన AlphaFold3 స్థాయిలో స్టేట్ ఆఫ్ ది ఆర్ట్ పనితీరును సాధించిన మొట్టమొదటి పూర్తి ఓపెన్ సోర్స్ మోడల్. ప్రోటీన్లు మరియు ఇతర జీవ అణువుల 3D నిర్మాణాలను అంచనా వేస్తుంది.
MIT గ్రాడ్యుయేట్ విద్యార్థులు జెరెమీ వోల్వెండ్ మరియు గాబ్రియెల్ కోర్సో బోల్ట్జ్-1 యొక్క ప్రధాన డెవలపర్‌లుగా ఉన్నారు, వీరితో పాటు MIT జమీల్ క్లినిక్ రీసెర్చ్ అఫిలియేట్ సరో పసారో మరియు ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ మరియు కంప్యూటర్ సైన్స్ యొక్క MIT ప్రొఫెసర్‌లు రెజినా బార్జిలే మరియు టామీ జాక్కోలా ఉన్నారు. వోల్వెండ్ మరియు కోర్సో డిసెంబర్ 5న MIT యొక్క స్టేటా సెంటర్‌లో జరిగిన ఈవెంట్‌లో మోడల్‌ను సమర్పించారు, అక్కడ వారు తమ అంతిమ లక్ష్యం ప్రపంచ సహకారాన్ని పెంపొందించడం, ఆవిష్కరణలను వేగవంతం చేయడం మరియు బయోమోలిక్యులర్ మోడలింగ్‌ను అభివృద్ధి చేయడానికి బలమైన వేదికను అందించడం అని చెప్పారు.
“ఇది సమాజానికి ప్రారంభ బిందువుగా ఉంటుందని మేము ఆశిస్తున్నాము” అని కోర్సో చెప్పారు. “మేము దీనిని బోల్ట్జ్-1 అని పిలుస్తాము మరియు బోల్ట్జ్ అని పిలవడానికి ఒక కారణం ఉంది. ఇది రేఖ ముగింపు కాదు. మేము పొందగలిగినంత సహకారం సంఘం నుండి కావాలి.”
దాదాపు అన్ని జీవ ప్రక్రియలలో ప్రోటీన్లు ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తాయి. ప్రోటీన్ యొక్క ఆకృతి దాని పనితీరుతో దగ్గరి సంబంధం కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి కొత్త ఔషధాలను రూపొందించడానికి లేదా నిర్దిష్ట కార్యాచరణలతో కొత్త ప్రోటీన్‌లను ఇంజనీరింగ్ చేయడానికి ప్రోటీన్ యొక్క నిర్మాణాన్ని అర్థం చేసుకోవడం చాలా కీలకం. కానీ చాలా క్లిష్టమైన ప్రక్రియ కారణంగా ప్రోటీన్ యొక్క పొడవైన గొలుసు అమైనో ఆమ్లాలు 3D నిర్మాణంలో ముడుచుకున్నాయి, దశాబ్దాలుగా నిర్మాణం ఒక పెద్ద సవాలుగా ఉందని ఖచ్చితంగా అంచనా వేస్తుంది.
డీప్‌మైండ్ యొక్క ఆల్ఫాఫోల్డ్2, డెమిస్ హస్సాబిస్ మరియు జాన్ జంపర్‌లకు 2024 రసాయన శాస్త్రంలో నోబెల్ బహుమతిని సంపాదించిపెట్టింది, శాస్త్రవేత్తలు ప్రయోగాత్మకంగా పొందిన వాటి నుండి వేరు చేయలేని ఖచ్చితమైన 3D ప్రోటీన్ నిర్మాణాలను వేగంగా అంచనా వేయడానికి యంత్ర అభ్యాసాన్ని ఉపయోగిస్తుంది. ఈ ఓపెన్-సోర్స్ మోడల్‌ను ప్రపంచవ్యాప్తంగా అకడమిక్ మరియు కమర్షియల్ రీసెర్చ్ టీమ్‌లు ఉపయోగించాయి, ఇది డ్రగ్ డెవలప్‌మెంట్‌లో అనేక పురోగతిని సాధించింది.
ఆల్ఫాఫోల్డ్3 దాని పూర్వీకులపై ఒక ఉత్పాదక AI మోడల్‌ను చేర్చడం ద్వారా మెరుగుపరుస్తుంది, దీనిని డిఫ్యూజన్ మోడల్ అని పిలుస్తారు, ఇది చాలా క్లిష్టమైన ప్రోటీన్ నిర్మాణాలను అంచనా వేయడంలో ఉన్న అనిశ్చితిని బాగా నిర్వహించగలదు. అయినప్పటికీ, AlphaFold2 వలె కాకుండా, AlphaFold3 పూర్తిగా ఓపెన్ సోర్స్ కాదు, లేదా వాణిజ్య ఉపయోగం కోసం అందుబాటులో లేదు, ఇది శాస్త్రీయ సంఘం నుండి విమర్శలను ప్రేరేపించింది మరియు మోడల్ యొక్క వాణిజ్యపరంగా అందుబాటులో ఉన్న సంస్కరణను రూపొందించడానికి ప్రపంచ రేసును ప్రారంభించింది.
బోల్ట్జ్-1పై వారి పని కోసం, MIT పరిశోధకులు ఆల్ఫాఫోల్డ్3 వలె అదే ప్రారంభ విధానాన్ని అనుసరించారు, అయితే అంతర్లీన వ్యాప్తి నమూనాను అధ్యయనం చేసిన తర్వాత, వారు సంభావ్య మెరుగుదలలను అన్వేషించారు. అంచనా సామర్థ్యాన్ని మెరుగుపరిచే కొత్త అల్గారిథమ్‌ల వంటి మోడల్ యొక్క ఖచ్చితత్వాన్ని ఎక్కువగా పెంచే వాటిని వారు చేర్చారు.
మోడల్‌తో పాటు, ఇతర శాస్త్రవేత్తలు బోల్ట్జ్-1పై నిర్మించడానికి శిక్షణ మరియు చక్కటి ట్యూనింగ్ కోసం వారి మొత్తం పైప్‌లైన్‌ను ఓపెన్ సోర్స్ చేశారు.
“ఈ విడుదల జరిగినందుకు జెరెమీ, గాబ్రియేల్, సారో మరియు మిగిలిన జమీల్ క్లినిక్ బృందం గురించి నేను చాలా గర్వపడుతున్నాను. ఇది మరిన్ని మెరుగుదలల కోసం చాలా ఉత్తేజకరమైన ఆలోచనలు ఉన్నాయి మరియు రాబోయే నెలల్లో వాటిని భాగస్వామ్యం చేయడానికి మేము ఎదురుచూస్తున్నాము” అని బార్జిలే చెప్పారు .
బోల్ట్జ్-1ని అభివృద్ధి చేయడానికి MIT బృందానికి నాలుగు నెలల పని మరియు అనేక ప్రయోగాలు పట్టింది. గత 70 ఏళ్లలో వేలాది మంది జీవశాస్త్రజ్ఞులు పరిష్కరించిన అన్ని జీవ పరమాణు నిర్మాణాల సమాహారమైన ప్రోటీన్ డేటా బ్యాంక్‌లో ఉన్న అస్పష్టత మరియు వైవిధ్యతను అధిగమించడం వారి అతిపెద్ద సవాళ్లలో ఒకటి.
“నేను ఈ డేటాతో చాలా రాత్రులు కుస్తీ పడ్డాను. ఇందులో చాలా వరకు స్వచ్ఛమైన డొమైన్ పరిజ్ఞానం ఉంది, దానిని మీరు పొందవలసి ఉంటుంది. షార్ట్‌కట్‌లు లేవు” అని వోల్వెండ్ చెప్పారు.
చివరికి, వారి ప్రయోగాలు బోల్ట్జ్-1 విభిన్నమైన సంక్లిష్ట జీవ పరమాణు నిర్మాణ అంచనాలపై ఆల్ఫాఫోల్డ్3 వలె అదే స్థాయి ఖచ్చితత్వాన్ని పొందుతుందని చూపుతున్నాయి.
“జెరెమీ, గాబ్రియేల్ మరియు సారో సాధించినది చెప్పుకోదగినది ఏమీ కాదు. ఈ ప్రాజెక్ట్‌పై వారి కృషి మరియు పట్టుదల విస్తృత సమాజానికి జీవ పరమాణు నిర్మాణ అంచనాను మరింత అందుబాటులోకి తెచ్చింది మరియు పరమాణు శాస్త్రాలలో పురోగతిని విప్లవాత్మకంగా మారుస్తుంది” అని జాక్కోలా చెప్పారు.
బోల్ట్జ్-1 పనితీరును మెరుగుపరచడం కొనసాగించాలని మరియు అంచనాలు వేయడానికి పట్టే సమయాన్ని తగ్గించాలని పరిశోధకులు ప్లాన్ చేస్తున్నారు. వారు తమ GitHub రిపోజిటరీలో Boltz-1ని ప్రయత్నించమని మరియు వారి Slack ఛానెల్‌లో Boltz-1 యొక్క తోటి వినియోగదారులతో కనెక్ట్ అవ్వమని పరిశోధకులను కూడా ఆహ్వానిస్తారు.
“ఈ మోడళ్లను మెరుగుపరచడానికి ఇంకా చాలా సంవత్సరాల పాటు పని ఉందని మేము భావిస్తున్నాము. ఇతరులతో సహకరించడానికి మరియు ఈ సాధనంతో సంఘం ఏమి చేస్తుందో చూడటానికి మేము చాలా ఆసక్తిగా ఉన్నాము,” అని Wohlwend జతచేస్తుంది.
పారాబిలిస్ మెడిసిన్స్ యొక్క CEO మరియు ప్రెసిడెంట్ మథాయ్ మామెన్, బోల్ట్జ్-1ని “పురోగతి” మోడల్‌గా పిలుస్తున్నారు. “ఈ అడ్వాన్స్‌ను ఓపెన్ సోర్సింగ్ చేయడం ద్వారా, MIT జమీల్ క్లినిక్ మరియు సహకారులు అత్యాధునిక నిర్మాణాత్మక జీవశాస్త్ర సాధనాలకు ప్రాప్యతను ప్రజాస్వామ్యం చేస్తున్నారు” అని ఆయన చెప్పారు. “ఈ మైలురాయి ప్రయత్నం జీవితాన్ని మార్చే ఔషధాల సృష్టిని వేగవంతం చేస్తుంది. ఈ గాఢమైన దూకును ముందుకు నడిపించినందుకు బోల్ట్జ్-1 బృందానికి ధన్యవాదాలు!”
“బోల్ట్జ్-1 నా ల్యాబ్ మరియు మొత్తం కమ్యూనిటీకి అపారంగా ఎనేబుల్ చేస్తుంది,” అని జోనాథన్ వీస్‌మాన్, MIT ఆఫ్ బయాలజీ మరియు అధ్యయనంలో పాల్గొనని వైట్‌హెడ్ ఇన్‌స్టిట్యూట్ ఫర్ బయోమెడికల్ ఇంజినీరింగ్ సభ్యుడు జోడించారు. “ఈ శక్తివంతమైన సాధనాన్ని ప్రజాస్వామ్యం చేయడం ద్వారా సాధ్యమయ్యే మొత్తం ఆవిష్కరణలను మేము చూస్తాము.” బోల్ట్జ్-1 యొక్క ఓపెన్-సోర్స్ స్వభావం విస్తారమైన సృజనాత్మక కొత్త అప్లికేషన్‌లకు దారితీస్తుందని తాను ఊహించినట్లు వీస్‌మాన్ జోడించారు.
