EnglishMicrosoft geeft gratis AI-model vrij dat laat zien hoe eiwitten bewegen
Met BioEmu-2 kunnen onderzoekers uitrekenen welke vormen een eiwit of ander biomolecuul kan aannemen, ook samen met DNA, RNA of kleine moleculen. Microsoft deelt de code en het model gratis, voor onderzoek.
Eiwitten doen bijna al het werk in ons lichaam. Ze breken voedsel af, vervoeren zuurstof en sturen signalen door. Wat een eiwit doet, hangt af van zijn vorm: een lange keten van bouwstenen die zich opvouwt tot een kluwen. Sinds een paar jaar kunnen AI-modellen die vorm goed voorspellen. Maar een eiwit is geen stilstaand beeld. Het beweegt, klapt open en dicht en verandert van vorm als het zich aan een ander molecuul hecht. Juist die bewegingen zijn belangrijk, bijvoorbeeld om te begrijpen waar een medicijn zich zou kunnen vastzetten.
Microsoft Research heeft daarvoor nu BioEmu-2 vrijgegeven, als voorlopige versie voor onderzoekers. De naam staat voor biomolecular emulator: een programma dat het gedrag van biomoleculen nabootst.
Niet één vorm, maar een hele reeks
Een gewoon voorspellingsmodel geeft per eiwit één vorm, een soort pasfoto. BioEmu-2 geeft een hele reeks vormen die het molecuul kan aannemen, tot op het niveau van losse atomen. Dat lijkt meer op een filmpje dan op een foto. Het model kan ook uitrekenen hoe een vorm zich in de tijd verder ontwikkelt.
Normaal rekenen onderzoekers zulke bewegingen uit met simulaties die stap voor stap de krachten tussen alle atomen doorrekenen. Dat kost veel rekentijd op grote computers. Een model als BioEmu-2 leert van zulke simulaties en kan daarna veel sneller vergelijkbare vormen voorstellen.
Waar de eerste BioEmu, die in juli 2025 in het tijdschrift Science verscheen, zich op losse eiwitten richtte, kan de nieuwe versie ook met combinaties werken: meerdere eiwitketens samen, eiwitten met DNA of RNA, en eiwitten met kleine moleculen zoals mogelijke medicijnen. Onderzoekers kunnen het model ook sturen, bijvoorbeeld door aan te geven dat twee atomen dicht bij elkaar moeten liggen.
Gratis, voor onderzoek
De code staat gratis op GitHub onder een open licentie, en het model zelf is te downloaden. Wel heb je een krachtige computer met een Nvidia-videokaart en (hoe verzinnen ze het?) het besturingssysteem Linux nodig.
Microsoft heeft het model getraind met openbare gegevens: eiwitvormen die onderzoekers met experimenten hebben bepaald, vormen die AlphaFold heeft voorspeld, en simulaties die Microsoft zelf heeft gedraaid.
Microsoft is duidelijk over waar het model voor is: onderzoek naar de bouw en beweging van moleculen. De vormen die het model geeft, zijn volgens het bedrijf goede ideeën om verder te onderzoeken, geen metingen. Het model is niet bedoeld voor beslissingen over patiënten en ook niet om nieuwe medicijnen of eiwitten te ontwerpen. Het werkt het best bij eiwitten die al goed bestudeerd zijn; bij eiwitten waar weinig over bekend is, wordt het minder betrouwbaar. Ook bij heel grote combinaties van moleculen kan het rare vormen opleveren.
Microsoft heeft het model vergeleken met andere AI-modellen die vormen voorspellen. Die vergelijkingen heeft het bedrijf zelf gedaan; nu het model vrij beschikbaar is, kunnen andere onderzoekers het zelf gaan testen.
Wat betekent dit voor de weg naar de singulariteit?
AI-modellen die de vorm van eiwitten voorspellen, hebben het biologisch onderzoek de afgelopen jaren al flink versneld. De volgende stap is laten zien hoe moleculen bewegen en samenwerken, iets waarvoor tot nu toe veel rekentijd op grote computers nodig was. Doordat Microsoft BioEmu-2 gratis deelt, kunnen ook kleinere onderzoeksgroepen ermee aan de slag. Dat kan helpen om sneller te begrijpen hoe ziekten werken en waar een medicijn kan aangrijpen.
