Qubit Pharmaceuticals valida candidatos a fármacos cinco veces más rápido con Equinix

Simulación a nivel cuántico sin sorpresas en los costos de los hiperescaladores

Qubit Pharmaceuticals diseña fármacos innovadores mediante la simulación de moléculas a nivel cuántico, un trabajo que exige millones de cálculos intensivos en GPU. Para obtener costos predecibles y un rendimiento constante ante esa demanda, Qubit se asoció con Axians y Equinix para implementar un clúster dedicado de 192 GPU dentro de un centro de datos neutral respecto a los operadores en París.

En lugar de evaluar candidatos a fármacos mediante pruebas de laboratorio por fuerza bruta, Qubit ejecuta simulaciones paralelas con precisión a nivel cuántico en su plataforma Atlas para identificar y perfeccionar las moléculas candidatas de forma digital. Qubit se dio cuenta de una aceleración de 83 % en el tiempo de objetivo a acierto en un programa líder en comparación con los métodos tradicionales de descubrimiento de fármacos, donde solo el 6 % de los compuestos diseñados requirieron síntesis física.

Una misión para decodificar la complejidad de la naturaleza

Qubit Pharmaceuticals es pionera en el descubrimiento molecular. Su tecnología principal, Atlas, es una plataforma de computación científica nativa de la nube, la cual se construyó para replicar y acelerar digitalmente el trabajo de un laboratorio de química tradicional. “Nuestra misión consiste en encontrar nuevas moléculas que puedan convertirse en tratamientos innovadores para enfermedades que actualmente se consideran incurables con los métodos existentes”, afirmó Romain Delassus, director de productos y TI en Qubit.

En el centro de esa misión se encuentra una tarea que suena engañosamente simple: predecir cómo interactuará una molécula candidata con un objetivo dentro del cuerpo humano y con el cuerpo humano en general. “Atlas es una plataforma de simulación”, explicó Delassus. “Le permite a usted diseñar experimentos químicos y trazar las distintas etapas de un experimento y, luego, Atlas coordina todo el cómputo que hay detrás”. Krystel El Hage, directora de la plataforma de ARN y líder del programa de descubrimiento de fármacos en Qubit, confía en Atlas todos los días para diseñar moléculas pequeñas que puedan unirse con alta afinidad a un objetivo causante de enfermedades. “Es la interfaz que mantiene todo unido: simulación, datos e inteligencia artificial”, comentó.

Debido a que la naturaleza es dinámica en lugar de estática, Qubit no puede depender de una sola instantánea de una molécula. “Necesitamos analizar lo que llamamos una dinámica molecular, una especie de película de lo que sucede entre una molécula y su objetivo. Esas películas necesitan unos cuantos millones de fotogramas para proporcionar información suficiente, y cada fotograma requiere un cálculo a nivel cuántico”, señaló Delassus.

Cuando la nube no pudo mantener el ritmo

“El cómputo de GPU se localiza en los hiperescaladores, pero resulta muy costoso, y los hiperescaladores siempre están impulsando nuevas tecnologías. Nosotros queríamos optimizar nuestros algoritmos en un hardware específico para obtener el máximo beneficio de este”, explicó Delassus.

El impuesto silencioso de una infraestructura poco confiable

Para los científicos de Qubit, el costo de un rendimiento de red inconsistente en la infraestructura de la nube no se reflejaba en una hoja de cálculo, sino en la pérdida de impulso. “Los principales problemas de infraestructura que observamos fueron fallas de hardware o simulaciones que se interrumpían a la mitad debido simplemente a un problema de conexión”, señaló El Hage. “A veces una simulación se interrumpe abruptamente dos nanosegundos antes del final esperado, en algo que ya había tomado cinco días”. Esa pérdida de impulso conllevaba un costo financiero real. Debido a que Qubit trabaja con socios externos para sintetizar los compuestos que identifican sus simulaciones, una simulación estancada podía dejar a esos socios inactivos.

Construcción de un entorno de cómputo dedicado y conectado

Para resolver el problema de raíz, Qubit consolidó una alianza de extremo a extremo con Axians y Equinix. En lugar de alquilar capacidad variable de hiperescala, Qubit implementó su propio clúster dedicado de 192 GPU dentro de un centro de datos seguro de Equinix y neutral respecto a los operadores cerca de París. Igual de importante es la forma en que ese clúster se conecta con el resto de la arquitectura tecnológica de Qubit. Atlas se ejecuta en la nube, en AWS, mientras que las cargas de trabajo de simulación más pesadas se ejecutan en la infraestructura dedicada en Equinix; ambos entornos se vinculan mediante una conexión privada en lugar de la internet pública.

Descubrimiento de fármacos más rápido y con mayor confianza

Desde la implementación de su clúster de Equinix, Qubit ha logrado pasar de la idea al resultado validado cinco veces más rápido, según explica Delassus, un cambio que se manifiesta de forma muy concreta en los resultados de los programas individuales de descubrimiento de fármacos.

“Logramos pasar de objetivo a acierto con una aceleración del 83 %, y de acierto a cliente potencial con una aceleración del 66 %, en comparación con los estándares industriales”, añadió El Hage. “También obtuvimos una reducción del 75 % en los costos de este programa”.

Una base para la alianza y el crecimiento

La decisión sobre la infraestructura tiene implicaciones que van mucho más allá de cualquier programa de investigación individual. Al haber dirigido previamente operaciones globales de computación de alto rendimiento (HPC) para Eli Lilly, Andrea De Souza, directora de desarrollo corporativo de Qubit, comprende la escala y la confiabilidad que exige el descubrimiento industrial de fármacos. A partir de esa experiencia, De Souza considera que la alianza con Equinix cumple con ese mismo estándar. “Nuestra alianza con Equinix nos proporciona un ecosistema de cómputo que le permite a Qubit operar a nivel industrial”, afirmó.

Para De Souza, la alianza posee una dimensión tanto estratégica como técnica. Al eliminar en gran medida el riesgo de la infraestructura de la ecuación, el equipo de Qubit puede concentrarse en lo que diferencia comercialmente a la empresa.

Preparación para la era cuántica

Las ambiciones de Qubit se extienden más allá de los clústeres de GPU actuales. La empresa ya prepara su arquitectura de software, a través de un producto llamado Hyperion, para ejecutarse en hardware nativo cuántico tan pronto como este sea comercialmente viable.

“En un plazo de cinco años, el hardware cuántico real estará aquí”, señaló Delassus. “Tal como lo hicimos con Equinix, necesitamos el mejor hardware para proporcionar los resultados más precisos a nuestros químicos, por lo que ya nos preparamos para migrar nuestros algoritmos a hardware nativo cuántico. Apenas una empresa como nosotros pueda implementar ese hardware, ampliaremos nuestro clúster y lo alojaremos dentro del centro de datos de Equinix”.

Ventajas

Computación predecible y de alta utilización

El clúster dedicado de 192 GPU de Qubit funciona con una intensidad extraordinaria. El año pasado, la empresa coordinó 1,6 millones de horas de simulación en GPU, lo que equivale a un promedio de aproximadamente 170 GPU ejecutándose continuamente, las 24 horas del día.

Conectividad directa y privada a la nube

Una conexión privada entre el clúster de Qubit alojado en Equinix y su entorno de AWS mantiene intacta la flexibilidad en la nube de Atlas, al mismo tiempo que brinda un rendimiento dedicado y predecible a las cargas de trabajo más pesadas.

Infraestructura soberana y de operación propia

Debido a que el clúster consiste en hardware propio de Qubit dentro de un centro de datos francés, la empresa puede ofrecer a los clientes la propiedad total de los datos, el cumplimiento de las normativas locales y la seguridad de la propiedad intelectual.