Российский суперкомпьютер помог создать более быстрый тест на COVID-19

Российские исследователи совместно с коллегами из Канады сообщили о разработке метода, который позволяет практически на порядок сократить время выявления частиц COVID-19 в слюне человека по сравнению с широко распространённым тестом ПЦР.

В работах приняли участие специалисты из Федерального исследовательского центра «Красноярский научный центр СО РАН» (ФИЦ КНЦ СО РАН), Красноярского государственного медицинского университета имени профессора В.Ф. Войно-Ясенецкого (КрасГМУ) и Сибирского федерального университета (СФУ).

Учёные смоделировали короткие нуклеотидные последовательности — аптамеры. Они специфично связываются с одним из самых редко мутирующих белков вируса, благодаря чему со 100-% точностью выявляют его уханьский вариант, а также штаммы «Омикрон» и «Дельта». Предложенный подход даёт возможность ускорить выявление коронавируса практически в десять раз, а также удешевить процедуру. Кроме того, медики смогут выявлять заболевание на самых ранних стадиях.

«Исследователи с помощью технологии эволюции ДНК в пробирке создали короткие последовательности ДНК и проследили за взаимодействием с N-белком коронавируса, составляющим основу его оболочки. В отличие от S-белка, используемого SARS-CoV-2 для проникновения в человеческие клетки, устройство N-белка почти не меняется, что позволяет использовать его в качестве опознавательного знака всех существующих штаммов коронавируса», — отмечается в публикации.

В ходе выполнения работ исследователи задействовали более 1700 вычислительных узло-часов из ресурсов Межведомственного суперкомпьютерного центра Российской академии наук (МСЦ РАН). Эта HPC-платформа состоит из нескольких энергоэффективных и высокоплотных вычислительных систем на базе серверов с жидкостным охлаждением. Они спроектированы и установлены в МСЦ РАН специалистами группы компаний РСК.

Исследование поддержано грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ). В ходе работ учёным удалось отобрать 16 аптамеров, способных связываться с оболочкой вируса SARS-CoV-2. Самым удачным (по сочетанию двух признаков — силы связывания и избирательности) из них признан tNSP3: он стал основой для новой высокочувствительной системы тестирования на коронавирусную инфекцию. В ходе тестов tNSP3 позволил определить N-белок в количествах, сопоставимых с чувствительностью ПЦР.

Больше интересных новостей на сайте Servernews:
• Во благо науки: производительность российского суперкомпьютера «Говорун» превысила 1 Пфлопс
• Российского производителя суперкомпьютеров «Т-платформы» окончательно признали банкротом
• Суперкомпьютеры «Яндекса» сохранили лидерство в рейтинге TOP 50 самых мощных вычислительных систем СНГ