Dominar a máquina: Latent Labs projeta o futuro da biologia

Na obra do século XVIII, L'homme machine, Julien Offray de La Mettrie comparou o corpo humano a uma máquina complexa. Décadas mais tarde, biólogos e biofísicos pioneiros, como Thomas Huxley e Francis Crick, traçaram analogias semelhantes. Hoje em dia, essa visão mecanicista da biologia molda as operações, a missão e as ambições futuras da Latent Labs. “A biologia sustenta a humanidade; todos os nossos corpos são compostos por seus blocos de construção”, afirma Simon Kohl, fundador e CEO. Ele explica que esse campo da ciência é “um sistema que calcula” e que nossas células são como “minicomputadores”.

As primeiras personalidades canalizaram suas filosofias para o trabalho, estabelecendo as bases para o desenvolvimento de ciências rigorosas e testáveis. Paralelamente, assistimos a uma evolução das próprias máquinas, desde os mecanismos industriais até, mais recentemente, a poderosa inteligência artificial. A Latent Labs está aproveitando isso, levando a antiga analogia da biologia como maquinaria para uma nova era. Ao utilizar a IA generativa, a startup está ajudando os cientistas a tornar a biologia “programável”, diz Kohl, e, em última instância, “dominar a biologia computacionalmente, a fim de avançar na pesquisa terapêutica”.

A Latent Labs se engajou com a AWS por meio do programa Acelerador de IA generativa da AWS, obtendo acesso a AWS Support, conexões com a rede AWS, estratégias de entrada no mercado e soluções, incluindo o Amazon SageMaker HyperPod. Isso permitiu que a empresa treinasse e construísse modelos proprietários e a escalar recursos de computação e inferência de forma eficiente e confiável. Seu modelo Latent-X, disponível na plataforma Latent Labs, está “quebrando as convenções do passado”, oferecendo uma abordagem baseada em IA generativa para o design de proteínas que “contorna e amplia os experimentos de laboratório”.

Encontrar ordem no caos

A biologia pode ser “um sistema que calcula”, diz Kohl, mas os avanços ainda são prejudicados pelas limitações tecnológicas em laboratório. A pesquisa tradicionalmente envolve “pesquisar na natureza, fazer experimentos em laboratórios úmidos e obter resultados aleatórios, dos quais apenas alguns podem ser bons”. Os dados biológicos podem parecer “caóticos”, diz ele, enquanto os experimentos em laboratório “são frequentemente complicados, demorados e caros; é preciso obter reagentes e há certas aplicações em que os experimentos em laboratório não são fáceis de fazer”.

Em vez de ficar à mercê da natureza, a missão da Latent Labs era “tornar isso programável, em vez de apenas descobrir observacionalmente o que a natureza nos deu”. A empresa está construindo modelos de base e criando algoritmos para modelar as interações entre proteínas, DNA, RNA e pequenas moléculas — os blocos de construção da biologia. Ao incorporá-los à sua plataforma, Kohl está ajudando biólogos, bioquímicos e engenheiros de proteínas em empresas farmacêuticas e de biotecnologia a “com um simples clique, chegar a uma molécula que, de outra forma, levariam semanas, talvez meses, para obter em diferentes etapas de otimização”.

O impacto, continua ele, será tremendo e “mudará completamente a indústria e também mudará, como espécie, o que podemos esperar em termos de como tratamos nossas doenças e enfermidades”. A velocidade e a capacidade de escalar esse impacto poderão ser amplamente melhoradas, adaptadas ao indivíduo e abrir oportunidades para resolver “uma classe totalmente diferente de problemas” em áreas que vão desde a tecnologia alimentar e a agricultura até a ciência climática.

No entanto, assim como os cientistas que apoia, a Latent Labs também enfrentou desafios. Os dados são fundamentais quando se trata de treinar e construir modelos proprietários, e a empresa foi encarregada de selecionar e fundir conjuntos de dados de várias fontes. Além disso, “precisamos realizar muitos experimentos em paralelo. Mas também há fases em que queremos nos concentrar em uma ideia e arquitetura específicas e apenas escalá-las”. Tudo isso, diz Kohl, “requer acesso a computação confiável, que também seja escalável de várias maneiras”.

Acelerando a inovação com escalabilidade, confiabilidade e comunidade

A Latent Labs recorreu à AWS para obter AWS Support, em uma colaboração que abrange e vai além do aspecto técnico, oferecendo benefícios abrangentes. O relacionamento “trouxe contribuições significativas no lado computacional, mas talvez o mais importante seja que sentimos que ele realmente nos deu acesso a uma comunidade realmente excelente”, explica Kohl. Em termos computacionais, “a tecnologia da AWS mais importante para nós no momento é realmente o Hyperpod. Ela nos permite escalar nossa computação de forma integrada, seja para treinamento ou inferência. Como temos uma variedade e diversidade tão grande de casos de uso diferentes internamente, ter essa flexibilidade é realmente capacitador.”

O Amazon SageMaker HyperPod permite que os usuários escalem rapidamente tarefas de desenvolvimento de modelos, como treinamento, ajuste fino ou inferência (utilizando um modelo para fazer previsões com base em novos dados), em um cluster de centenas ou milhares de aceleradores de IA. Usando essa solução, a Latent Labs pode executar inferências em grande escala e aumentar ou diminuir rapidamente e com facilidade, conforme necessário. “Ter isso ao nosso alcance nos permite determinar o estado da performance do nosso modelo” em condições reais, explica Kohl, e “fez uma grande diferença na eficiência com que conseguimos fazer pesquisas”.

A capacidade de gerar e testar novas sequências biológicas (como o DNA) com mais precisão e facilidade por meio de modelos de IA acabará por acelerar sua fabricação e implantação no mundo real. “Em vez de ter que aceitar o que a natureza nos deu ou o que podemos descobrir aleatoriamente em um experimento de laboratório, podemos controlar e personalizar com precisão com os sistemas de IA”, diz Kohl. “Se você pensar nisso de ponta a ponta, isso será realmente possibilitado, seja no nível molecular, na criação de novos medicamentos ou, posteriormente, no nível dos sistemas.” Ele continua: “Essa é realmente a essência da ideia: transformar a biologia de uma ciência observacional em uma ciência da engenharia.”

Da ciência ao suporte: além de uma “infraestrutura muito bem construída e projetada”, diz Kohl, o relacionamento da Latent Labs com a AWS também incluiu a participação no Acelerador de IA Generativa da AWS. Isso deu à startup a oportunidade de conhecer as equipes da AWS, bem como outros participantes do grupo, “o que foi uma ótima oportunidade para aprendemos uns com os outros”, diz Kohl. Acessar e engajar com essa rede diversificada de empresas ajudou a Latent Labs a abordar uma questão fundamental em sua jornada como startup: “como passar dessa fase inicial para uma empresa muito maior e com êxito dentro do ecossistema da AWS?”

A resposta surgiu por meio de uma “parceria muito mais profunda” que se desenvolveu entre a Latent Labs e a AWS, envolvendo AWS Support com estratégias de entrada no mercado, conversas com parceiros da AWS e conexões entre as redes da AWS. Isso também abriu oportunidades futuras de crescimento. “Estamos falando sobre a integração com algumas das plataformas da AWS voltadas para o cliente, seja o Amazon Bedrock ou outras plataformas em desenvolvimento”, diz Kohl.

Uma filosofia comum para um futuro emocionante

O foco inicial da Latent Labs era criar soluções que modelassem interações moleculares. À medida que sua parceria com a AWS avança e sua abordagem se desenvolve, a empresa espera poder modelar organismos inteiros no futuro. “Esse seria o sonho”, diz Kohl.

A IA é um poderoso acelerador e “a tecnologia em si é empolgante”, continua ele, mas “o que mais me empolga é, essencialmente, colocar esse tipo de domínio da biologia nas mãos dos pesquisadores”. Com o apoio da AWS Support (por meio da visibilidade em eventos como o AWS Re:invent e de ajudar no desenvolvimento de estratégias de entrada no mercado), a Latent Labs está concretizando essa visão. Esses esforços são amplificados por uma base mais profunda: uma filosofia compartilhada entre as duas empresas. “Há um alinhamento realmente excelente, pois ambas as empresas estão focadas em empresas e parceiros que utilizam nossas tecnologias”, afirma Kohl.

Assim como a AWS, a Latent Labs acredita que a confiança e o foco no cliente são a base da inovação e de parcerias significativas. Embora a AWS tenha ajudado a acelerar a capacidade da startup de construir e escalar, a Latent Labs continua focada em capacitar as pessoas mais importantes: os cientistas. São “os profissionais, os biólogos e os bioengenheiros que sabem melhor a quem aplicar esses modelos”, afirma Kohl. Ao colocar ferramentas poderosas e intuitivas em suas mãos, a Latent Labs está reinventando uma ideia antiga com uma nova tecnologia: que a biologia, assim como uma máquina, pode ser decodificada, compreendida e projetada. “Essa sintonia é o que nos deixa tão entusiasmados com essa parceria estratégica”, conclui Kohl.