2026 年 9 月 29 日、Microsoft Research は Quine を導入しました。これは、生物学のマルチモーダルな世界モデルと、そのモデルをオーケストレーションおよび推論パターン、科学ツール、研究文献、ウェット ラボ、およびそれらを使用する科学者チームに接続するインタラクティブなハーネスを中心に構築された研究活動です。
この発表に合わせて、MicrosoftはQuine Fellowsの最初のコホートの申請を開始し、MITおよびハーバード大学のブロード研究所の研究者と協力して、このシステムを使用して腫瘍細胞の状態に治療的変化をもたらすと予測される化合物をランク付けし、複数のウェットラボ試験で検証された上位候補のいくつかを報告したと報告した。
この発表は副社長兼特別科学者のニコロ・フシ氏と副社長のジョナサン・M・カールソン氏が執筆したものである。
生物学的スケールで構築された世界モデル
マイクロソフトは、自社が追求する世界モデルを、生物学的システムの状態を表すものとして定義し、介入後にその状態がどのように変化するかを予測し、下流の結果を数歩先で推論します。同社は、そのようなシステムは実験に代わるものではないと述べている。その代わりに、研究者は限られた研究室のリソースを投入する前に、候補となる方向性を計算的に比較検討してランク付けできるようになります。
Quine のコア モデルは、配列、構造、機能、細胞状態、イメージングなどの生物学的スケールの共有表現とデータ タイプを学習するようにトレーニングされています。彼のトレーニング手法には、ゲノミクス、タンパク質、化学、RNA と細胞の状態、バイオイメージングが含まれます。 Microsoft は、これらのモダリティでの共同トレーニングはパフォーマンスを低下させるのではなく強化すると報告しています。1 つのモダリティからの証拠は別のモダリティの予測に情報を提供し、個別のエキスパート モデルが単一ドメインで調整されている場合に孤立したままになるか失われる可能性があると同社が主張する関係を捉えることができます。
Microsoft の説明では、このシステムは科学者で始まり科学者で終わるサイクルのように動作します。つまり、質問から提案が生まれ、その提案は実行する価値のある実験に変わり、結果として得られた測定結果が次の質問とモデル自体の両方を洗練させます。モデルは完璧である必要はない、と同社は述べ、生物学を完璧に捉えることは決してできないとも付け加えた。実験計画を有効に導くだけで十分です。
Quine プロジェクト ページでは、並行して開発された 3 つのコンポーネントについて説明しています。1 つはタンパク質、細胞、組織、ゲノム間の証拠を結びつけるために構築されたモデルそのものです。研究者が疑問をステップに分解し、科学的モデルとツールを適用し、証拠を比較検討し、計画を修正できるように設計されたツールの層。そしてマイクロソフトの科学者、同僚、協力者、実験パートナーが実際の生物学的問題に対してシステムをテストする研究プログラムです。このページには、2021年から2026年までのQuineの研究を推進した一連の研究の日付が記載されており、タンパク質、制御ゲノム、腫瘍微小環境、組織病理学、顕微鏡検査、生物学的データが網羅されている。
Microsoft Researchによると、同社は免疫学、ウイルス学、ゲノミクス、生物医学イメージング、細胞生物学、タンパク質工学など、計算と生物学が融合する領域で20年以上取り組んできており、Quineは同社のチームががん生物学、タンパク質工学、ゲノミクス、バイオイメージングなどの分野で発見を追求する方法の中心となっているという。
膵臓がんにおけるウェットラボ検証
この発表は、このシステムが特定のケースである膵管腺癌 (PDAC) に基づいていることを根拠としています。マイクロソフトは、この癌は膵臓癌の中で最も一般的な形態であり、最も治療が難しい癌の 1 つであると説明しています。同社は、ブロード研究所の研究者と協力して、患者由来の生体外モデルを長年にわたって開発、適用して、腫瘍がどのように挙動し、薬剤に反応するかは転写細胞の状態とその遺伝学に依存するという長年の仮説を検証してきました。 PDAC 腫瘍細胞は、治療反応に関連してさまざまな細胞状態にある可能性があります。
このコラボレーションは、ダナ・ファーバー癌研究所の支援を受けてマイクロソフトとブロード研究所が共同で行う癌研究活動である Ex Vivo プロジェクトの一環であり、癌における細胞状態の定義、操作、標的化を目的としています。彼の最初の PDAC 研究では、細胞の状態とその微小環境因子の治療上の重要性を調べました。
Microsoft は、Quine を使用して、治療に関連する状態間で腫瘍細胞を移動させる可能性に基づいて数千の化合物をスコア化し、ランク付けしていると報告しています。同社によれば、古典的な細胞状態から基底細胞状態への切り替えに焦点を当てたウェットラボ研究では、テストで意図した方向にシフトした細胞においてQuineの化合物が最高位にランクされ、最も強力な効果の一部には予期せぬ作用機序を持つ化合物が含まれており、この結果をMicrosoftはAIが薬剤を再利用する機会を表面化できる初期の兆候であると説明している。
Microsoft によれば、化合物検索スペースの絞り込みからラボ検証用の最終候補リストの選択までのプロセスには週末 1 日かかったとのことで、このペースで数か月の実験作業とかなりの研究コストが節約できる可能性があると同社は説明しています。
基底から古典への逆移行はより困難であることが判明し、同社によれば、この結果は、利用可能な化合物がこの方向でより弱い効果を生み出すだろうというクワインの予測と一致したという。この実験はまた、いくつかの化合物が繰り返し細胞を第3の異なる表現型へと導くというクワインの別の予測も裏付けており、これは膵臓がん細胞の状態の状況が単純な古典的基底軸よりも複雑であることを示しているとマイクロソフトは述べている。この研究の次のステップには、新しいデータセットと RNA の割り当ての統合、遷移状態の予測の精度の向上、科学者がウェットラボ試験で最も強い仮説をランク付けできるように校正された信頼推定値の追加が含まれます。
条件、保証、段階的アクセス
Microsoft は、Quine は研究のみを目的とした実験研究テクノロジであり、臨床または医療での使用は目的としていないため、その結果は不完全または不正確である可能性があり、資格のある研究者によるレビューと、適切な科学的および実験的作業による検証が必要であると述べています。アクセスは、同社が「意図的で段階的なアプローチ」と呼ぶものに基づいて展開されている。初期の利用可能性は、進行中の内部レビューと組み込みの安全策により、Quine Fellows プログラムと一部の研究協力に限定されている。 Microsoft は、テクノロジーが成熟するにつれて、Microsoft Discovery などの製品を通じてアクセスを拡大する予定だと述べています。
このフェローシップは 16 週間続き、財政的支援が含まれ、マサチューセッツ州ケンブリッジの Microsoft Research が主催します。博士課程の候補者、ポスドク、研究者、学術研究者または独立研究者が参加できます。参加者は、Quine およびコンピューティング リソースにアクセスできるマイクロソフトの研究者と協力し、一部のプロジェクトは実験的なサポートを受けることもあります。興味のある分野には、タンパク質の設計と工学が含まれます。酵素の設計、発見、最適化。細胞状態の遺伝的および化学的破壊。仮説や化合物の優先順位付けを含む、リソースが不足している疾患領域における初期段階の治療研究。そして、設計と実験の間の反復が速くなると結果が変わる可能性がある隣接する問題もあります。
奨学金のページでは、申請は選考やアクセスを保証するものではなく、参加と支援は資格、選考、能力、および奨学金の書面による条件に左右されると注意しています。最初のコホートの申請は 2026 年 9 月 29 日に開始され、2026 年 11 月 2 日まで続きます。奨学金自体は、2027 年 6 月 7 日から 2027 年 9 月 24 日まで予定されています。
