Правительство США направляет суперкомпьютеры для поиска ключей к лечению COVID-19

Москва, 18:50, 24 Мар 2020, редакция FTimes.ru, автор Сергей Кузнецов.

Федеральное правительство США теперь добавляет еще и суперкомпьютеры к своему набору инструментов в поисках способов остановить COVID-19.

Исследователи из Национальной лаборатории Оук-Риджа используют суперкомпьютеры, чтобы рассчитать, какие лекарства могут помочь в борьбе с коронавирусом.

Согласно заявлению президента Трампа Сандея, недавно созданный Консорциум высокопроизводительных вычислений COVID-19 объединит промышленные, академические учреждения и федеральные лаборатории, чтобы попытаться выявить или создать соединения-кандидаты, которые могут предотвратить или лечить коронавирусную инфекцию.

Национальная лаборатория Оук-Риджа в Теннесси (один из членов консорциума) использует свои суперкомпьютеры для поиска уже имеющихся на рынке соединений, которые могут помешать распространению вируса.

Подход Оук-Риджа включает в себя то, что называется компьютерным открытием лекарств на основе структуры. По сути, это означает, что ученые используют компьютер для расчета того, как лекарства могут действовать против вирусов.

 «Мы могли бы выполнить эти вычисления за один день на суперкомпьютере, тогда как на обычном компьютере это займет месяц», — говорит Джереми Смит, директор Центра молекулярной биофизики.

Чтобы выполнить расчеты, вам необходимо знать физические свойства белков, из которых состоит вирус, — из чего они сделаны и какова их форма.

Один ключевой вирусный белок коронавируса является белком в виде острого шипа, которым вирус вскрывает клетки человеческого организма. Информация о том, как это выглядит, появилась в середине января, поэтому Смит спросил людей в своей лаборатории, не хотят ли они начать просматривать базы данных существующих лекарств, которые могли бы этот шип заблокировать. Именно этим сейчас занимаются некоторые сотрудники лаборатории.

Расчеты показали, что на рынке уже есть много соединений, которые могут блокировать остроконечный белок. Но нужно учесть, что список дает только вероятности того, что данное соединение будет работать, учитывая его физические свойства. Биолог все еще должен проверить эти составы, чтобы видеть, действительно ли они работают.

Для этого исследователи разработали так называемый устройство с высокой пропускной способностью – сокращающее время скрининг-теста. Это означает, что ученые могут протестировать много образцов одновременно.

Он выглядит как контейнеры с крошечными лунками в них, куда помещаются клетки и препараты-кандидаты, а затем к ним добавляет коронавирус.

«Как только мы добавим вирус, — говорят исследователи, — мы разрешаем инкубировать его в течение двух-трех дней, а затем проверяем, защищены ли клетки от вируса препаратом».

«Если клетки не заражаются, это означает, что лекарство что-то делает, хотя это еще не значит, что вещество будет работать у людей. Это потребует дополнительного тестирования».

Оук-Ридж — не единственное место, которое предлагает варианты методов лечения COVID-19 и открыто для сотрудничества. Любые исследователи, у кого есть соединения, которые, по их мнению, могут иметь шанс, могут предоставить свои образцы для экспресс-тестирования.

«Итак, как мы говорим, сейчас на суперкомпьютере выполняются вычисления, чтобы попытаться получить более точную оценку того, какие лекарства могут работать», — подытоживает Джереми Смит.

Недавно объявленный американский компьютерный консорциум «правительство-промышленность-академия» означает, что у Смита будет много помощников во всех отраслях науки, производства и компьютерных технологий.