医療・医薬・福祉

富士通と理化学研究所、スーパーコンピュータ「富岳」とシミュレーション融合型AIを活用した次世代IT創薬技術の共同研究を開始

富士通株式会社

富士通株式会社(注1、以下 富士通)と国立研究開発法人理化学研究所(注2、以下 理研)は、創薬分野のDX(デジタルトランスフォーメーション)を加速させ、創薬プロセスにおける新領域の開拓と開発期間や費用の劇的な削減を目指し、スーパーコンピュータ「富岳」(注3)を活用した次世代IT創薬技術の共同研究を2022年5月17日より開始します。
本共同研究では、複雑なデータから定量的特徴を教師データなしで正確に獲得する富士通のAI技術 「DeepTwin(ディープツイン)」と、理研のAI創薬シミュレーション技術を適用した分子動力学シミュレーションなどを組み合わせたシミュレーション融合型AIを、ハイパフォーマンスコンピューティング(以下、HPC)技術と「富岳」を活用して効果的に動作させます。これにより、分子動力学シミュレーションの高精度化と高速化を図り、ターゲットとするタンパク質の構造の変化を広範囲に予測する革新的な技術の確立を目指します。
両者は本研究をもとに、薬効の高さや副作用の少なさから期待が高まる中分子薬および高分子薬の開発において、標的タンパク質と抗体などの複合体解析や分子の大域的な構造変化を高速かつ高精度に予測できる世界トップレベルの次世代IT創薬技術を2026年度末までに開発します。


【 背景 】
昨今、新型コロナウイルス感染症などの未知の病気に対するワクチンや新薬開発では、薬効が高く副作用が少ない中分子薬や高分子薬の開発も強化されています。中・高分子薬の創薬プロセスではIT活用による効率化が求められており、富士通と理研は、スーパーコンピュータ「富岳」をはじめ、両者の創薬分野における最先端のシミュレーションおよびコンピューティング・AI技術を融合させることでターゲットとするタンパク質と薬剤候補分子の未知の複合体構造の予測を可能とし、創薬プロセスにおける新領域の開拓と開発期間や費用の劇的な削減を目指した共同研究を開始します。

【 共同研究期間 】
2022年5月17日から2025年3月31日まで(2025年4月以降も継続予定)

【 共同研究における両者の役割 】
富士通
・AI技術「DeepTwin」を活用し、タンパク質データの定量的な特徴を教師なしで獲得する技術の開発。
・「富岳」上で、分子動力学シミュレーションとAIを統合的に効率よく動作させる高速化技術の開発。

理研
・大規模な構造変化を高精度かつ少ない計算量で再現する新しい創薬シミュレーション技術の開発。
・多様な構造を推定するためのシミュレーションとAIと実験を組み合わせた融合技術の開発。

【 今後について 】
両者は、本共同研究で開発した、「富岳」を活用した次世代IT創薬技術により、中分子薬や高分子薬を視野に入れた新たなIT創薬プロセスを2026年度末までに構築し、広く製薬企業などに普及させることで、新薬開発に必要な期間や費用を劇的に削減させ、創薬分野におけるDXの実現を目指します。
また、富士通はサステナブルな世界の実現を目指す「Fujitsu Uvance」(https://www2.fujitsu.com/jp/uvance/)のもと、あらゆる人のライフエクスペリエンスを最大化する「Healthy Living」を推進しており、本共同研究を通じて富士通が強みをもつAIおよびHPCを組み合わせた技術開発を行うことで、医療分野における社会問題の解決に貢献するとともに、高度なコンピューティング技術とソフトウェア技術を誰もが容易に利用できるサービス群「Fujitsu Computing as a Service(CaaS)」の創薬分野でのユースケース創出に取り組んでいきます。

【 富士通株式会社 フェロー SVP 研究本部長 岡本 青史のコメント 】
有効な薬剤の迅速な開発への需要が高まる中、IT創薬に極めて高い期待が寄せられています。しかしながら、現時点では、計算時間や精度、対象にできる疾病や薬剤の制約など、IT創薬の本格的な社会実装には大きな課題が存在します。本共同研究では、理研と富士通が一丸となり、「富岳」に代表されるコンピューティング技術と最先端機械学習などのAI技術を真に融合することで創薬プロセスの変革を目指します。

【 国立研究開発法人理化学研究所 計算科学研究センター HPC/AI駆動型医薬プラットフォーム部門 部門長 奥野 恭史のコメント 】
さまざまな分野でAIやDXの重要性が叫ばれる中、創薬分野においても、これらのデジタル技術を用いて創薬を加速する試みが世界中でなされています。本共同研究では、我々が世界に誇るスーパーコンピュータ「富岳」を武器に、富士通と理研がタッグを組み、世界最高峰の創薬計算技術の開発に取り組みます。本共同研究の成果が、新薬を待ち望む世界中の患者様のために貢献し得るよう邁進いたします。

【 商標について 】
記載されている製品名などの固有名詞は、各社の商標または登録商標です。

【 注釈 】
(注1)富士通株式会社:本社 東京都港区、代表取締役社長 時田 隆仁。
(注2)国立研究開発法人理化学研究所:本部 埼玉県和光市、理事長 五神 真。
(注3)スーパーコンピュータ「富岳」:スーパーコンピュータ「京」の後継機として理化学研究所に設置された計算機。2020年6月から2021年11月にかけて世界のスーパーコンピューターに関するランキングの主要4部門で4期連続で1位を獲得するなど、世界トップの性能を持つ。2021年3月9日から共用開始。

≪本件に関するお問い合わせ≫
富士通株式会社
研究本部 コンピューティング研究所
E-mail:fj-labs-inov-dd-csai@dl.jp.fujitsu.com

国立研究開発法人理化学研究所
計算科学研究センター 広報グループ
https://krs2.riken.jp/m/media-form

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