Menambah AI ke K-Bio
'Laboratorium AI' di mana peneliti robot bekerja 24 jam

[비즈한국] Gelombang AI (kecerdasan buatan) sedang menyapu seluruh industri. Penerapan AI kini telah menjadi kebutuhan, bukan pilihan, hampir di semua aspek kehidupan sehari-hari maupun manajemen perusahaan. Industri farmasi dan bioteknologi tidak terkecuali. Seiring pemerintah menyatakan akan memajukan industri ‘ABCD (AI, Bio, Culture, Defence)’ sebagai poros pertumbuhan nasional generasi berikutnya, konvergensi antara AI dan bio bukan lagi cerita masa depan yang jauh. Kami akan mengulas perubahan apa yang dibawa AI ke industri farmasi dan bioteknologi, mulai dari penelitian dan pengembangan (R&D) hingga uji klinis dan produksi, serta apa saja tugas untuk mendukungnya secara kelembagaan.

SAE International (Society of Automotive Engineers) membagi tingkat teknologi swakemudi untuk kendaraan di jalan raya menjadi 6 level, dari 0 hingga 5. Level 5, level tertinggi, adalah 'Otomatisasi Mengemudi Penuh (Full Driving Automation)', yang berarti kondisi di mana sistem penggerak otomatis (ADS) melakukan tugas mengemudi yang diperlukan tanpa intervensi pengemudi. Ini adalah tahap di mana sistem beroperasi tanpa batasan pada sebagian besar kondisi jalan dan lingkungan yang dapat dilalui oleh pengemudi manusia, dan sering disebut sebagai 'teknologi impian' karena belum memungkinkan untuk dijalankan di jalan raya yang sebenarnya.

Namun, di industri farmasi dan bioteknologi, yang dianggap sebagai salah satu industri paling konservatif, teknologi otomatisasi kini diterapkan dalam R&D obat baru, mengubah lanskap laboratorium. AI New Drug Development Institute di bawah Korea Pharmaceutical and Bio-Pharma Manufacturers Association baru-baru ini membangun 'Laboratorium Otonom Pengembangan Obat Baru AI' di gedung Mirae yang baru diperluas dan telah menyelesaikan persiapan untuk pengoperasian penuh.

Laboratorium Otonom Pengembangan Obat Baru AI bertanggung jawab untuk mensintesis dan mengoptimalkan material di bawah berbagai kondisi pada tahap sintesis kandidat obat baru atau pengembangan proses. Misalnya, ada banyak kemungkinan kombinasi jika menggabungkan material dan kondisi sintesis. Peralatan otomatisasi melakukan eksperimen dengan banyak kombinasi dalam kisaran kondisi yang ditentukan sebelumnya, dan algoritma mempercepat pencarian optimasi kondisi sintesis dengan menyarankan kondisi berikutnya berdasarkan hasil tersebut.

Inti dari laboratorium ini adalah implementasi sistem otonomi eksperimen loop tertutup (Closed-loop) yang menggabungkan otomatisasi robot dan pengambilan keputusan berbasis algoritma. Di laboratorium ini, robot menggantikan tugas berulang yang sederhana seperti pra-perawatan sampel, yang dulunya dilakukan oleh peneliti dengan memegang pipet (alat pemindah cairan) satu per satu.

Ini bukan sekadar menggantikan pekerjaan fisik. Sistem menganalisis hasil eksperimen untuk merancang ulang kondisi eksperimen berikutnya guna mencapai hasil sintesis target, dan mengulangi proses ini untuk menyempurnakan pencarian kondisi. Jika hasil yang diinginkan tidak diperoleh dalam kondisi tertentu, sistem akan mencerminkan hasil tersebut untuk menyarankan kondisi lain. Jika terjadi penghentian peralatan atau situasi yang tidak normal, sistem umumnya merespons sesuai dengan prosedur yang telah ditentukan sebelumnya seperti aturan keselamatan dan logika kontrol, sementara algoritma bertugas mengefisiensikan pencarian kondisi eksperimen dalam ruang lingkup tersebut.

Pyo Joon-hee, Direktur AI New Drug Development Institute, mengatakan, “Ini seperti memiliki peneliti yang terlatih dengan baik yang dapat melakukan eksperimen berulang selama 24 jam.” Ia memperkirakan, “Model AI seperti algoritma optimasi tidak hanya akan menggantikan pekerjaan fisik, tetapi juga dapat mengefisiensikan pencarian berulang, sehingga peran peneliti yang memanfaatkannya akan menjadi lebih besar.”

Laboratorium Otonom Pengembangan Obat Baru AI milik Korea Pharmaceutical and Bio-Pharma Manufacturers Association juga diharapkan berperan sebagai test-bed bagi laboratorium otonom yang ingin dibangun oleh masing-masing perusahaan farmasi dan bioteknologi. Laboratorium Otonom Pengembangan Obat Baru AI telah memberikan pelatihan teori tentang penggunaan fasilitas dan perangkat lunak kepada 260 orang dari industri farmasi dan bioteknologi tahun ini saja. Mereka sedang menciptakan ekosistem ‘Open Innovation’ agar perusahaan dapat merasakan sistem otomatisasi secara langsung dan menjajaki penelitian bersama. Direktur Pyo berkata, “Minat perusahaan yang mempertimbangkan penerapan sistem eksperimen otonom sangat besar,” dan menambahkan, “Jika tahun ini kita membangun infrastruktur dan melakukan pelatihan teori, tahun depan kita berencana untuk melanjutkan dengan pelatihan praktik.”

Langkah pencegahan juga telah disiapkan untuk masalah keamanan data, yang dianggap sebagai hambatan besar saat berkolaborasi dengan perusahaan. Karena data pengembangan obat baru adalah aset utama perusahaan farmasi dan bioteknologi, laboratorium ini dibangun dalam lingkungan offline yang terpisah dari jaringan eksternal untuk mencegah kebocoran. Namun, Direktur Pyo menjelaskan bahwa mereka sedang membangun tata kelola keamanan yang mencakup tidak hanya desain sistem tetapi juga sistem operasi di Laboratorium Otonom Pengembangan Obat Baru AI. Hal ini dikarenakan tingkat keamanan hanya dapat dipertahankan secara stabil jika kontrol operasional seperti masuk/keluar media penyimpanan portabel, manajemen hak akses, sistem pemantauan log, dan keamanan fisik juga tersedia bahkan di lingkungan offline.

Direktur Pyo mengungkapkan harapannya, “Tujuannya adalah untuk membuat sistem yang dapat diteliti dan digunakan bersama oleh para peneliti pengembangan obat baru domestik dengan memperkenalkan teknologi yang memiliki permintaan tinggi di masa depan untuk pengembangan obat baru berbasis AI,” dan menambahkan, “Itu juga akan membantu dalam hal aktivasi ekosistem pengembangan obat baru berbasis AI.”