Самый быстрый в мире суперкомпьютер идентифицирует химические вещества, способные остановить COVID-19

0

Что отличает глобальную пандемию коронавирусной болезни (COVID-19) от испанского гриппа 1918 года? В 1918 году транспорт, техника и наука находились в зачаточном состоянии, а медицина была не в состоянии бороться со вспышками болезни. Технология прошла долгий путь, в течение нескольких дней ученые уже определили тип распространения вируса в Китае, и через три месяца после этого начались испытания вакцины.

Теперь Министерство энергетики Соединенных Штатов использует самый мощный суперкомпьютер в мире, IBM POWER9-based Summit, чтобы бороться с пульсирующей вспышкой COVID-19. Компьютерная система помогает идентифицировать соединения, которые могли бы направлять исследователей для лечения пациентов с инфекционными заболеваниями.

Вирусы присутствуют в окружающей среде, просто ожидая появления клетки-хозяина. Они проникают к животным и людям через рот, нос или разрывы в коже. Оказавшись внутри, они ищут клетку-хозяина, чтобы заразить ее. Обычно вирусы простуды и гриппа атакуют клетки, выстилающие дыхательные или пищеварительные пути.

Коронавирусы, как правило, заражают и дыхательные клетки. Они вызывают лихорадку и воспаление, так как иммунная система требует борьбы с патогеном. Вне организма вирусы легко уничтожаются мылом; поэтому мытье рук и дезинфекция поверхностей являются полезными мерами для остановки распространения вируса. Но как только вирус попадает в организм, это до иммунной системы, чтобы убить его.

Вирусы заражают клетки, вводя свой генетический материал в клетки хозяина. Они размножаются и захватывают организм, вызывая множество осложнений. Большинство людей могут избавиться от вирусов в организме, но у некоторых людей, таких как те, кто стар, слаб и болен, их тела становятся перегруженными вирусной активностью.

Ученые уже давно изучают вирусы, а также соединения, чтобы помочь понять, какой из них эффективен в уничтожении возбудителя. При попытке понять биологические соединения, использование современных компьютеров сделает работу проще и быстрее. Компьютерное моделирование может помочь в изучении того, как различные переменные реагируют с вирусами. Тем не менее, каждая переменная может содержать миллионы или миллиарды точек данных. Используя Summit, команда смогла смоделировать 8000 соединений всего за несколько дней. Оттуда они обнаружили, что 77 соединений, как из лекарственных средств, так и из природных соединений, показали себя многообещающими в снижении способности нового коронавируса прикрепляться и заражать клетки хозяина.

Министерство энергетики США ввело в эксплуатацию суперкомпьютер в 2014 году для целей, которые он обслуживает сейчас. С силой 200 петафлопс,он имеет мощную вычисляя скорость вычислений 200 квадриллионов в секунду. Для сравнения, Summit в миллион раз мощнее, чем самые быстрые ноутбуки в мире сегодня. “Саммит был необходим, чтобы быстро получить нужные нам результаты моделирования. Это заняло у нас день или два, тогда как на обычном компьютере это заняло бы месяцы”, – рассказал Джереми Смит, председатель губернатора в Университете Теннесси, директор Центра молекулярной биофизики UT/ORNL

“Наши результаты не означают, что мы нашли лекарство или лечение для COVID-19. Мы очень надеемся, однако, что наши вычислительные результаты будут как информировать будущие исследования, так и обеспечить рамки, которые экспериментаторы будут использовать для дальнейшего изучения этих соединений. Только тогда мы узнаем, обладает ли кто-либо из них характеристиками, необходимыми для смягчения этого вируса”, – добавил он.

Способность нового суперкомпьютера обнаруживать соединения, которые могут убить коронавирус, дает новый луч надежды для пострадавших стран.

Поделиться в соц сетях:

Комментарии закрыты