Tamarind Bio impulsiona descoberta de medicamentos assistida por IA com a AWS

Equipes de pesquisa e desenvolvimento (P&D) e cientistas dedicam suas carreiras à descoberta de tratamentos para algumas das doenças mais complexas que afetam a humanidade. Dada a complexidade da biologia humana, o desenvolvimento desses medicamentos inovadores é um esforço caro e que se estende por vários anos. Atualmente, a IA é a chave para acelerar a pesquisa médica em grande escala que salva vidas, mas somente quando acessível aos especialistas que viabilizam esses projetos.

Na maioria das vezes, os cientistas da área de ciências biológicas ainda não conseguem aproveitar os modelos de IA para conduzir pesquisas de ponta em uma fração do tempo. Quando conseguem, precisam contar com colegas com experiência em tecnologia para a implantação e execução de grandes modelos de linguagem (LLMs) em seu nome. Isso não só diminui o ritmo, como também muitas vezes os impede de ficar em dia com os modelos mais recentes.Deniz Kavi, CEO e cofundador da Tamarind Bio, explica os problemas que testemunhou em primeira mão como cientista de dados: “No meu laboratório de graduação em Stanford, fui literalmente contratado para ser o componente humano que executava esses modelos. Tínhamos tanta demanda de publicações e colaboradores que se tornou inviável administrá-lo manualmente.”

Percebendo que as empresas de biotecnologia e farmacêuticas enfrentam os mesmos obstáculos, Deniz Kavi e Sherry Liu fundaram a Tamarind Bio em 2023. Com a visão de colocar o poder da IA nas mãos de qualquer cientista, eles desenvolveram uma plataforma na AWS para ajudar a transformar ideias em medicamentos reais o mais rápido possível. A startup agora atende diariamente empresas farmacêuticas líderes mundiais e já ajudou milhares de cientistas a descobrir novas moléculas. Como diz Sherry Liu, diretora de tecnologia e cofundadora: “Os cientistas economizaram milhares de horas que teriam gasto configurando modelos, executando scripts locais e lidando com dados, em troca de uma plataforma integrada com as melhores ferramentas em um só lugar”.

Uma cura para a biologia computacional complexa

A interface simples do Tamarind torna a IA acessível a todos os cientistas, cuidando de todos os requisitos de infraestrutura e conectando-os aos modelos mais recentes à medida que eles surgem. As equipes de P&D estão equipadas para resolver os maiores desafios médicos da sociedade com o uso em grande escala de modelos avançados como AlphaFold e RFdiffusion. Ferramentas como essas permitem que as equipes entendam melhor o que as proteínas fazem e como elas interagem com outras moléculas em prazos muito mais curtos — um componente notoriamente complexo, mas crítico para fazer descobertas inovadoras.  Como explica Liu, “Permitimos que os cientistas utilizem esses modelos em pipelines, que, de outra forma, necessitariam de uma configuração personalizada para serem configurados e mantidos atualizados.” Como os cientistas não precisam se preocupar com código, a Tamarind os ajuda a concentrar seu tempo e recursos onde é importante.

Como uma startup, a Tamarind tinha a tarefa de conquistar a confiança de empresas estabelecidas antes de poder mostrar o impacto real. Trabalhando com a AWS desde o início para construir sua plataforma, ela conseguiu dar início ao seu rápido crescimento. Como diz Kavi, “Se não estivéssemos usando o provedor de nuvem mais confiável, não acho que teria sido viável trabalhar com grandes empresas farmacêuticas”.

A parceria ajudou a Tamarind a construir rapidamente credibilidade, ao mesmo tempo em que ofereceu orientação prática para a implementação. A empresa agora usa dezenas de serviços da AWS para hospedar centenas de modelos e se manter ágil diante das mudanças nas demandas, incluindo: Amazon Bedrock, Amazon EC2, Amazon S3, Amazon DynamoDB e Amazon EKS. “Gerenciamos muita infraestrutura e isso é feito de maneira muito integrada por meio da AWS. Não seria possível para nós construir isso em um data center ou usar outro provedor de nuvem nesse contexto”, diz Kavi.

Acelerando experimentos com a IA agêntica

Em sua missão de tornar as ferramentas de engenharia de proteínas simples e acessíveis, a Tamarind está integrando um assistente de IA agêntica para “executar trabalhos e analisar resultados”, diz Liu. Kavi explica que “os cientistas têm a intuição e as ideias para resolver problemas, mas muitas vezes não têm o conhecimento necessário para criar um sistema para simular experimentos. Acreditamos que a IA agêntica os habilitará a pensar mais no panorama geral”.

A startup está eliminando a complexidade da ciência computacional ao conectar todos os seus fluxos de trabalho e ferramentas da AWS a um LLM no Amazon Bedrock. Antes, os cientistas precisavam escrever códigos para cada tarefa no processo de descoberta de medicamentos, adicionando tudo, desde íons até águas e membranas, um por um. O Tamarind Copilot, sua ferramenta de IA agêntica, cuida dessa extensa preparação e permite que os usuários simulem sistemas moleculares complexos em linguagem simples e iterem experimentos de uma forma que antes não era possível.

Ao descrever o processo de desenvolvimento da ferramenta, Kavi afirma:: “O pessoal da AWS nos orientou sobre a melhor maneira de implementar e tornar o sistema escalável. A partir daí, a implementação foi um processo tranquilo.” Desde o lançamento, a Tamarind pode continuar desenvolvendo sua oferta de IA agêntica de maneira estruturada e segura, à medida que a tecnologia avança usando o Amazon Bedrock. “Ter os novos modelos disponíveis na AWS ao longo do tempo é uma grande ajuda para nós. São os mesmos esquemas padrão e os mesmos requisitos de TI confiáveis”, acrescenta Kavi.

Escalando as capacidades dos cientistas

Dada a complexidade da execução de modelos de teste, é necessário uma quantidade significativa de computação para atender aos picos de demanda. Com a AWS, a Tamarind pode aproveitar a escalabilidade de alto desempenho sem fazer grandes investimentos iniciais. “Com os recursos de escalabilidade automática da AWS, podemos passar de zero para 10.000 GPUs em questão de minutos”, diz Kavi. A startup conseguiu provar rapidamente o poder de seu produto para grandes empresas farmacêuticas, utilizando apenas os recursos necessários, conforme a necessidade.

Para ativar e desativar centenas de modelos sob demanda com segurança, a Tamarind usa o Amazon EC2 e o Amazon EKS. “O uso de instâncias spot nos permitiu economizar mais de 50% em computação, mantendo a escalabilidade da disponibilidade. Não seria possível lidar com nossas workloads irregulares sem a AWS”, afirma Liu. A empresa também usa o Amazon S3 para armazenamento de objetos escalável e o Amazon DynamoDB para um banco de dados totalmente gerenciado com performance em grande escala.

Desde o início, gerentes de conta da AWS dedicados também apoiaram a empresa por meio de orientação contínua, workshops e Créditos do AWS Activate para explorar diferentes serviços. “A AWS realmente se preocupa com nossas necessidades e é capaz de fornecer AWS Support e tempos de resposta rápidos", afirma Liu. Seja otimizando custos ou colaborando no desenvolvimento de produtos, Kavi acrescenta: “Uma coisa incrível é que podemos sentir que a AWS é um parceiro de longo prazo. A AWS está muito focada em garantir o nosso sucesso e sentimos que estamos muito alinhados. Desde colocar os objetivos da Tamarind em primeiro lugar até atuar como uma “extensão da equipe”, o crescimento explosivo da Tamarind desde a sua criação tem sido apoiado por uma expertise abrangente e consultoria personalizada em arquitetura de nuvem.

Conquistando clientes líderes mundiais  

No mundo da biotecnologia e da indústria farmacêutica, os dados são extremamente sensíveis, abrangendo moléculas não patenteadas que podem acabar se tornando medicamentos bilionários. Qualquer caso de vazamento ou perda de dados pode, portanto, ter um impacto devastador nas organizações. Como resultado, elas atribuem a maior importância à manutenção de padrões de segurança rigorosos e requisitos de propriedade intelectual. Como fornecedor que procura processar esses dados, um dos desafios iniciais da Tamarind foi demonstrar suas credenciais de segurança para empresas farmacêuticas estabelecidas.

Ao descobrir que os clientes em potencial já estavam usando a AWS, a empresa percebeu que poderia rapidamente construir confiança por meio de sua parceria e otimizar as aquisições. “A AWS é um provedor confiável para organizações de P&D. A maioria das pessoas nos pede para usar a AWS por motivos de segurança e escalabilidade”, diz Kavi. O AWS Key Management Service e o AWS Identity and Access Management também “nos permitiram criar uma infraestrutura segura de vários locatários”, afirma Liu.

À medida que continua sua trajetória de rápido crescimento, a Tamarind busca expandir sua base de clientes para incluir laboratórios de pesquisa menores e empresas de biotecnologia. Sua estratégia envolve aumentar as iniciativas de marketing conjunto com a AWS, como aumentar a exposição em eventos e conferências importantes do setor. Com isso, espera-se tornar-se um “balcão único” para P&D e “a plataforma de referência para a descoberta computacional de medicamentos”, afirma Liu.

Medicamentos para doenças “incuráveis”

Com o objetivo final de tornar a pesquisa e o desenvolvimento mais eficientes e eficazes, a Tamarind está adotando uma abordagem dupla. Enquanto continua buscando novas maneiras de usar a IA para otimizar os programas existentes de descoberta de medicamentos, ela também busca curas para doenças que ainda não foram avaliadas ou consideradas. “Como a IA se comporta de maneira tão diferente do mundo físico, podemos tentar medicar o que não pode ser medicado e desvendar essa nova parte do continuum da doença”, explica Kavi.

Preparando-se para um longo roteiro de produtos, a startup vê a AWS como parte integrante de sua jornada de longo prazo. Uma tática fundamental para combater doenças incuráveis será o desenvolvimento contínuo de IA agêntica para reduzir cada vez mais a complexidade. Se um cientista tiver uma ideia para o que Kavi chama de “alvos interessantes”, a empresa pretende ajudá-lo a começar a trabalhar imediatamente e passar para os testes muito mais rapidamente — o que, por sua vez, pode melhorar a vida de milhões de pessoas.

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