Santé et sciences de la vie

La science computationnelle accélère l'innovation en recherche à Bristol Myers Squibb

Objectif

Pour faire progresser ses activités scientifiques dans un paysage de R&D complexe, Bristol Myers Squibb (BMS) s'est associé à NVIDIA pour mettre en œuvre un centre d'excellence en IA, notamment une usine d'IA alimentée par NVIDIA DGX SuperPOD™, gérée par Equinix, partenaire de NVIDIA, et soutenue par l'expertise de Mark III en matière d'IA. Cette plateforme moderne permet un calcul haute performance pour l'imagerie médicale à grande échelle et d'autres applications avancées de l'IA dans le cadre de la découverte et du développement de médicaments.

Plus précisément, les équipes de BMS Data Science travaillant à l'échelle mondiale sur la R&D de nouveaux médicaments utilisent DGX SuperPOD pour accélérer la recherche en oncologie en développant des modèles d'IA fondamentaux entraînés sur des centaines de milliers d'images d'essais cliniques. Grâce à NVIDIA MONAI et à l'apprentissage auto-supervisé, ces modèles ont amélioré la vitesse et la précision de l'analyse basée sur les images et prennent en charge une gamme d'applications en aval.

En fin de compte, cette infrastructure contribue au succès de la R&D à tous les niveaux, faisant progresser à la fois la découverte et le développement de médicaments grâce à l'IA. En fournissant une plateforme solide pour la poursuite de l'innovation dans des domaines tels que la recherche en oncologie et en contribuant à améliorer la prise de décision clinique, BMS a amélioré l'efficacité des processus et réduit les coûts globaux, créant ainsi une base évolutive pour la poursuite de l'innovation.

Client

Bristol Myers Squibb

Partenaire

Equinix
Mark III Systems

Cas d'utilisation

IA générative / LLM

Résultats

  • Réduction des coûts globaux de 55 % par rapport au modèle précédent
  • Plateforme unifiée permettant l'IA de bout en bout, de l'entraînement au déploiement
  • Accroissement de la vitesse et de l'agilité de la science computationnelle pour la découverte et le développement de nouveaux médicaments

Une histoire de transformation des soins aux patients grâce à l'innovation

Bristol-Myers Squibb (BMS), l'une des principales entreprises pharmaceutiques au monde, est à l'avant-garde des solutions de santé depuis le début des années 1800. Réputée pour ses thérapies révolutionnaires contre le cancer qui renforcent le système immunitaire pour combattre les tumeurs, BMS a également réalisé des avancées significatives dans le domaine des traitements cellulaires et des technologies de dégradation des protéines. Leurs innovations en oncologie, hématologie, immunologie, neurosciences et maladies cardiovasculaires ont permis la mise en œuvre de traitements révolutionnaires pour d'innombrables patients et concrétisé leur rôle de leader dans la transformation de la vie des patients.

Cependant, la voie vers la mise sur le marché de ces médicaments révolutionnaires constitue un défi de taille, et les enjeux n'ont jamais été aussi élevés. Un environnement réglementaire et concurrentiel complexe et en constante évolution ainsi que les progrès technologiques rapides convergent pour relever la barre. Pour rester en tête, BMS a cherché à accélérer la découverte de médicaments et à réduire les coûts en fournissant à ses scientifiques une puissante plateforme de calcul d'IA.

Bristol Myers Squibb

Une base solide pour l'innovation

L'innovation repose souvent sur deux caractéristiques fondamentales : la curiosité et le courage. Pour innover dans un processus, vous devez vous demander « pourquoi » les choses sont telles qu'elles sont aujourd'hui, et vous avez besoin du courage d'essayer quelque chose de nouveau. C'est cette idée qui a permis à BMS de créer une capacité d'IA approfondie et puissante au sein de la communauté de la recherche.

« Conscients des engagements uniques de BMS en matière de recherche et de développement, nous avons réuni des équipes de chercheurs et de technologues pour développer une capacité transformatrice basée sur la technologie. Cette collaboration interfonctionnelle a été étayée par ce que nous appelons en interne l'approche des « premiers principes », à savoir l'engagement d'explorer chaque défi avec un regard neuf. Cette mentalité a guidé chaque aspect de cette initiative, de la structure de l'équipe aux opérations, en passant par l'allocation des ressources, l'adéquation des compétences, l'acquisition et l'intégration de technologies, les partenariats stratégiques et même les communications. En développant cette solution à partir de zéro, nous avons créé une capacité technologique de recherche moderne et adaptée, conçue pour répondre aux besoins en évolution rapide de BMS en matière de recherche et de développement », déclare Bill Mayo, vice-président senior, Informatique de la recherche chez BMS. 

Après avoir investi pendant des années dans les sciences computationnelles et les capacités d'IA, BMS s'est retrouvé confronté à une croissance soudaine et explosive qui a rendu son environnement obsolète et incapable de répondre aux besoins des scientifiques d'aujourd'hui. Face à des contraintes de ressources strictes, BMS avait besoin d'une solution plus efficace pour gérer ses systèmes. BMS exploite également la technologie basée sur le Cloud pour l'informatique de la recherche depuis plusieurs années, en tirant parti de la vitesse de déploiement, de la flexibilité d'adaptation et de la capacité d'évoluer selon les besoins.

En 2023, cependant, la dynamique du marché des GPU était clairement différente. La rareté des GPU a augmenté les coûts du Cloud et limité sa disponibilité. L'incertitude quant à la manière dont ils seraient consommés et l'ampleur des changements rendaient toute prévision pratiquement impossible. En conséquence, les chercheurs ont passé leur temps à essayer de prédire leurs besoins et à s'inquiéter des coûts au lieu de se concentrer sur l'essentiel : leurs recherches. Ces obstacles ont empêché les scientifiques de concevoir et de mener efficacement de nouvelles expériences, ce qui a entraîné des coûts d'opportunité élevés et ralenti l'innovation pour les patients.

Une décision audacieuse

BMS savait qu'elle devait changer sa façon de fournir des capacités de calcul pour la recherche, car ni les approches Cloud traditionnelles ni les approches sur site traditionnelles ne répondent pleinement aux besoins scientifiques. « Pour garantir la disponibilité des GPU et maximiser les ressources de calcul, nous avons décidé d'établir une infrastructure centralisée et modernisée pour la découverte de médicaments. Pour y parvenir, nous avions besoin d'une plateforme éprouvée qui puisse évoluer à mesure que nous progressions au fil de notre parcours. C'est pourquoi nous avons choisi l'architecture NVIDIA DGX SuperPOD, qui incluait la capacité d'étendre au Cloud en fonction des besoins, une stratégie de colocation pour l'hébergement et un partenaire d'accélération pour surmonter tous les obstacles initiaux », affirme M. Mayo.

Equinix, partenaire NVIDIA DGX™, a géré avec expertise l'infrastructure DGX SuperPOD, le Data Center de colocation et l'interconnectivité, tandis que Mark III, partenaire de solutions NVIDIA, a fourni une expertise opérationnelle et en IA cruciale.

« L'expertise de Mark III a été le catalyseur de notre évolution rapide, passant d'un cas d'utilisation isolé à un seul nœud à un entraînement multinœuds fluide et haute performance. Cela nous a permis d'optimiser nos systèmes et progresser constamment grâce à des mises à jour de routine et à une charge de travail adéquate », précise Brian Wong, directeur de l'informatique de recherche chez BMS. « La solution Equinix Private AI with DGX offrait une plateforme d'IA prête à l'emploi, sans les maux de tête opérationnels généralement associés aux équipements sur site », ajoute M. Wong.

En conséquence, les scientifiques ont obtenu des ressources informatiques leur permettant d'augmenter leur capacité sans avoir à recruter de personnel supplémentaire ni à engager de dépenses supplémentaires pour l'administration du système. M. Wong poursuit : « L'exploitation de DGX SuperPOD avec les intégrations fluides d'Equinix avec les fournisseurs de Cloud a permis de garantir la rentabilité du transfert des données tout en réalisant une réduction des coûts globaux de 55 % par rapport au modèle précédent. » Nos scientifiques peuvent désormais facilement ajuster leurs ressources pour répondre aux exigences de leur charge de travail, augmenter le nombre de nœuds pour l'entraînement de grands modèles de langage (LLM) si nécessaire et les réaffecter à des tâches de Deep Learning si besoin est. »

« L'exploitation de DGX SuperPOD combnée aux intégrations fluides d'Equinix avec les fournisseurs de Cloud a permis de garantir la rentabilité du transfert des données tout en réalisant une réduction des coûts globaux de 55 % par rapport au modèle précédent. »

Brian Wong
, directeur de la recherche informatique chez BMS

Un modèle de fondation, des informations cliniques sans fin

Depuis sa mise en service en mars 2024, DGX SuperPOD a servi de plateforme d'IA centralisée pour les équipes de recherche BMS, améliorant considérablement les capacités d'analyse de données d'imagerie médicale à grande échelle. L'un des principaux projets consiste à développer des modèles d'IA fondamentaux pour l'oncologie, en tirant parti des tomodensitométries et des IRM à partir des essais cliniques.

L'équipe BMS a utilisé NVIDIA MONAI et DGX SuperPOD pour les tâches d'inférence afin de segmenter automatiquement les lésions. Pour améliorer la robustesse, l'équipe a entraîné les modèles à l'aide de jeux de données internes grâce à une approche d'apprentissage auto-supervisée, en utilisant la modélisation d'images de masques.

Les résultats ont considérablement accéléré les délais de recherche, en améliorant la précision de la segmentation et l'efficacité du traitement. En outre, BMS a comparé son modèle de fondation, entraîné sur des données internes, en le perfectionnant sur des jeux de données publiques pour des tâches en aval où il a démontré de bonnes performances. Le modèle de fondation prend désormais en charge diverses applications en aval, fournissant une plateforme solide pour poursuivre l'innovation en matière de recherche en oncologie et de prise de décision clinique. DGX SuperPOD a fourni à BMS une plateforme centralisée prenant en charge le cycle de vie complet de l'IA, du développement et de l'entraînement rapides de modèles à l'inférence évolutive de qualité production.

« Nos scientifiques peuvent désormais facilement ajuster leurs ressources pour répondre aux exigences de leur charge de travail, augmenter le nombre de nœuds pour l'entraînement de grands modèles de langage (LLM) si nécessaire et les réaffecter à des tâches de Deep Learning si besoin est. »

Brian Wong
, directeur de la recherche informatique chez BMS

Transformer l'oncologie à l'aide de grands modèles de langage

En immuno-oncologie, prédire qui répondra à un traitement est un défi majeur. Les chercheurs de Bristol Myers Squibb (BMS) se sont attaqués à ce problème à l'aide de grands modèles de langage et de transformateurs pour analyser des données d'essais cliniques complexes. L'innovation a consisté à traiter diverses données, notamment sur la génomique, le style de vie et les détails des traitements, comme des phrases grammaticales, à l'instar du traitement du langage naturel. En intégrant ces données aux côtés de résultats tels que la survie et les événements indésirables, BMS a développé un modèle qui prédit les résultats des patients avec une précision sans précédent.

Le succès a finalement reposé sur l'entraînement de modèles avec des données approfondies, combinant des données cliniques internes, des jeux de données publiques et la littérature scientifique. Grâce à la puissance de calcul de DGX SuperPOD, les modèles BMS ont surpassé les transformateurs de référence standard, transformant leurs données en informations exploitables susceptibles de révolutionner les stratégies de traitement en oncologie.

Regarder vers l’avenir

Grâce à des ressources de calcul dédiées, à des données abondantes, à une expertise technique approfondie et à des questions scientifiques urgentes, les chercheurs peuvent désormais lancer facilement des expériences à haut potentiel. « En combinant curiosité et courage avec des compétences et des capacités technologiques, nous avons aidé notre communauté de recherche à faire des découvertes innovantes, le tout au service de nos patients », ajoute M. Mayo. La mise en œuvre réussie de DGX SuperPOD a positionné BMS pour exploiter l'IA au service de l'innovation et des avancées continues de la découverte de médicaments dans tous les domaines thérapeutiques et les fonctions scientifiques.

NVIDIA DGX SuperPOD offre une infrastructure accélérée de pointe et des performances évolutives pour les charges de travail d'IA les plus difficiles, avec des résultats éprouvés par l'industrie.