Pemerintah AS bersama Meta, Google DeepMind investasi hampir 1,8 miliar dolar membangun kumpulan data biologis terbuka

Pemerintah AS, Meta, Google DeepMind, dan mitra lainnya menggabungkan dana hampir 1,8 miliar dolar serta sumber daya existing untuk membangun kumpulan data biologis terbuka guna memprediksi perilaku sel hidup. Proyek ini memperluas inisiatif biologi virtual Biohub, dengan tujuan mengembangkan "sel virtual" yang peneliti nantinya dapat gunakan untuk memprediksi respons sel dan melakukan beberapa eksperimen biologis di lingkungan digital. Biohub adalah organisasi penelitian nirlaba yang fokus menggabungkan alat komputasi dengan biologi. Google DeepMind, perusahaan penemuan obat Isomorphic Labs, dan Meta bersama-sama menginvestasikan 300 juta dolar ke inisiatif ini.

Sumber Dana dan Mitra

Departemen Energi AS akan menyediakan lebih dari 500 juta dolar dalam lima tahun untuk pengukuran biologis, pemodelan, dan komputasi. National Institutes of Health akan mengoordinasikan kumpulan data, basis data, dan sumber daya lain yang dikembangkan melalui investasi federal sebelumnya lebih dari 500 juta dolar. Biohub akan bekerja sama dengan NIH menstandarisasi informasi agar dapat digunakan untuk melatih model prediktif.

Proyek ini bertujuan mengatasi satu hambatan besar penerapan model komputasi canggih ke biologi: peneliti memerlukan volume besar data eksperimen terstandarisasi untuk menunjukkan perilaku dan respons sel saat kondisi berubah. Biohub menyatakan, kumpulan data yang dihasilkan akan terbuka bagi peneliti. Tujuannya bukan sekadar mengklasifikasikan sel, melainkan menyediakan data pengukuran yang cukup agar model dapat memprediksi respons sel terhadap intervensi, yang dapat membantu peneliti menyelidiki penyakit dan metode terapi sebelum melakukan eksperimen laboratorium. "Model prediktif biologis yang akurat dapat mempercepat penemuan ilmiah secara signifikan, memungkinkan ilmuwan melakukan eksperimen di lingkungan digital."

Kepala Ilmuwan Biohub, Alex Rives, berkata demikian. "Wawasan yang diperoleh akan membuka pemahaman lebih mendalam tentang penyakit dan membuka jalur terapi yang sepenuhnya baru." Biohub saat meluncurkan inisiatif biologi virtual pada April telah berkomitmen investasi 500 juta dolar, di mana 400 juta dolar akan dialokasikan untuk teknologi pengukuran, termasuk teknologi cryo-ET (cryo-electron tomography) yang dapat mengungkap struktur near-atomic di dalam sel, serta teknologi mikroskopi yang bertujuan mengimaging jutaan hingga miliaran sel dalam jaringan hidup. 100 juta dolar lainnya akan mendukung penelitian di luar Biohub.

Pentingnya Data Terstandarisasi

Inisiatif yang diperluas menggabungkan upaya ini dengan infrastruktur laboratorium federal dan investasi swasta tambahan. Kontribusi Departemen Energi akan memanfaatkan kemampuan laboratorium nasional AS, termasuk superkomputer, pencaran X-ray dan neutron, mikroskopi elektron beku dan kromatografi, serta laboratorium otonom. National Institutes of Health akan menyediakan sumber daya biomedis existing melalui misi BioGenesis-nya, termasuk basis data nasional dan atlas biologi perkembangan, standar data bersama, dan rencana kumpulan data yang cocok untuk pemodelan komputasi. Organisasi lain yang berpartisipasi dalam upaya luas ini meliputi Allen Institute, Broad Institute, Gladstone Institutes, Human Cell Atlas, Human Protein Atlas, dan Wellcome Sanger Institute.

NVIDIA akan menyediakan infrastruktur komputasi percepatan, perangkat lunak khusus, dan keahlian teknis.

Biohub berencana menciptakan identifier bersama, standar bersama, dan titik akses tunggal, sehingga kumpulan data yang dihasilkan institusi berbeda dapat bekerja sama. Standarisasi ini sangat penting karena data biologis dapat berasal dari instrumen, eksperimen, tipe sel, dan metode pengukuran yang berbeda. Tujuan akhir tetap bersifat prospektif, bukan sudah terbukti. Inisiatif ini belum menghasilkan sel virtual universal yang dapat memprediksi respons biologis apa pun secara akurat. Sebaliknya, komitmen hampir 1,8 miliar dolar bertujuan membangun data eksperimen, teknologi pengukuran, dan infrastruktur komputasi untuk mengembangkan dan menguji model semacam itu.

Potensi Masa Depan dan Tantangan Kumpulan Data Biologis

Proyek ini bukan hanya investasi dana, melainkan teladan kolaborasi antara perusahaan teknologi dan lembaga pemerintah. Melalui standarisasi data, peneliti akan dapat memanfaatkan model komputasi lebih efektif untuk penelitian biologis. Hal ini krusial untuk mempercepat penemuan ilmiah dan pengembangan terapi baru. Namun, membangun model sel virtual yang akurat tetap menghadapi tantangan, karena memerlukan integrasi data dari berbagai sumber serta memastikan kualitas dan konsistensinya. Jika berhasil, akan membantu membuka pemahaman mendalam tentang penyakit dan mendorong kemajuan biomedis.