Самый добрый день, Дорогой читатель!
Компания IBM-built Summit нашла список перспективных препаратов для Covid-19
Коронавирус (Covid-19) вызывает болезни у людей по всему миру, ученые спешат найти лекарства, которые могли бы помочь пациентам быстрее выздороветь. Невиданный ранее патоген может вызывать тяжелые респираторные симптомы, например, затрудненное дыхание и боль в груди.
Чтобы помочь в поисках, ученые привлекли самый мощный суперкомпьютер в мире, построенный компанией IBM Summit. Занимая площадь двух теннисных кортов в Национальной лаборатории Oak Ridge Министерства энергетики США в Теннесси, IBM Summit может выполнять 200 квадриллионов вычислений каждую секунду — примерно в 1 000 000 раз больше вычислительной мощности, чем обычный компьютер.
В прошлом месяце исследователи использовали его для проверки через библиотеку из 8000 известных лекарственных соединений, чтобы найти те, которые наиболее вероятно, будут эффективны против коронавируса. Эти соединения включали химические вещества, фитопрепараты и натуральные продукты, которые либо были изучены на людях, либо уже одобрены как лекарства — и, что важно, уже считаются безопасными для человека. Саммит сузил набор данных до короткого списка - 77 всего за два дня. При использовании обычных компьютеров этот процесс занял бы месяцы.
"Логика заключается в том, что если какое-либо из этих соединений работает, это должно быть намного быстрее, чем типичный процесс разработки лекарств, чтобы получить одобрение и широкое использование”
- говорит Джереми Смит, молекулярный биофизик из Университета Теннесси, который провел моделирование"
(рассказывает OneZero)
Он и его коллега опубликовали свои выводы на препринтный сервер ChemRxiv в феврале и обновили документ, поскольку они выполняют больше вычислений.
Если какое-либо из соединений работает на животных, ученые могли бы пропустить начальное испытание безопасности у людей и перейти прямо к тестированию лекарств на их эффективность у тех, кто болен.
Разработка лекарств - это заведомо длительный процесс. Чтобы новое лекарство появилось на рынке с момента его открытия, может потребоваться 10 лет, и многие из них терпят неудачу, потому что они небезопасны или просто не эффективны. Вот почему суперкомпьютеры, подобные Summit, особенно полезны во время глобальной вспышки инфекционного заболевания, которое не имеет известных методов лечения.
Для проведения моделирования Смит использовал геном вируса, который китайские исследователи опубликовали в интернете в январе. Эти данные показали, что вирус, ныне известный как SARS-CoV-2, был похож на коронавирус, который вызывает тяжелый острый респираторный синдром, или SARS, и заражает организм аналогичным образом. С этим знанием они запрограммировали "Саммит" на поиск очень специфического типа соединения.
Коронавирусы получают свое название от короноподобных белков на их поверхности, которые позволяют вирусу связываться с клетками человека и заражать их. Исследователи использовали "Саммит", чтобы найти лекарства, способные связываться с этими белковыми спайками, и сломать способность вируса проникать внутрь клеток организма.
“Я не знаю, сработает ли какое-нибудь из них. Возможно, никакие соединения, имеющиеся в базе данных не будут работать, или, возможно, несколько из них будет.”
Усложняет процесс тот факт, что эти спайки постоянно совершают множество мелких движений. Исследователи должны выяснить, как моделировать эти движения, чтобы помочь найти лекарства, которые могут работать против них.
” Это сложная математическая задача",
- говорит Дэвид Турек, вице-президент exascale systems для IBM.
(сообщает OneZero)
Суперкомпьютер может сделать вычисления очень быстро с помощью алгоритмов машинного обучения . Используя 4608 узлов - эквивалентную вычислительную мощность одного и того же числа компьютеров — он берет проблему, разбивает ее на части, назначает их всем отдельным узлам или компьютерам, а затем сводит все эти части вместе, чтобы воссоздать решение проблемы. Это похоже на улей, где около сотни различных дронов работают вместе для достижения общей цели, но у каждого из них есть своя собственная миссия. Эта возможность позволяет исследователям выполнять невероятно сложные задачи, такие как обнаружение лекарств.
Результаты не означают, что команда нашла лечение или лекарство от SARS-CoV-2.
77 соединений, которые они идентифицировали, все еще должны быть протестированы на животных и человеческих клетках в лаборатории. Вирусологи из Медицинского центра Университета Теннесси сейчас начинают эксперименты, но определение того, являются ли какие-либо из соединений эффективными против коронавируса, может занять месяцы. Это может быть не так быстро, чтобы помочь пациентам прямо сейчас, но эффективное лекарство необходимо, если распространение коронавируса продлится до следующего года или вирус станет эндемичным, то есть он будет регулярно встречающимся патогеном, таким как грипп.
В будущих вспышках новых и неизлечимых болезней, Смит считает, что эти типы моделирования обнаружения лекарств могут быть скоординированы с использованием 500 или около того суперкомпьютеров по всему миру, чтобы ученые могли начать тестирование лекарств.
“Мы могли бы иметь научные инструменты, готовые к работе, чтобы мы могли реагировать с правильной наукой как можно быстрее”
- говорит Джереми Смит .
Источники: Эмили Маллин на medium.com, журнал OneZero, chemrxiv.org
Уважаемые читатели, спасибо за внимание!
Ставьте лайки ❤ , подписывайтесь на канал.
Вам может быть интересно: Стоит ли покупать дешёвые дженерики? О лекарствах.
Вам может быть интересно: Как может выглядеть жизнь после пандемии...
Вам может быть интересно: Противовирусный барьер о котором молчит интернет... Профилактика лучше, чем лечение!
