Най-мощният суперкомпютър се включи в борбата с вируса

Изследователи от Националната лаборатория на Оук Ридж (ORNL) към Министерството на енергетиката на САЩ използваха най-мощния суперкомпютър в света IBM AC922 Summit, за да идентифицират 77 нискомолекулни съединения

Те могат да станат основата за изработването на лекарства срещу коронавируса. Те описаха своите резултати в статия, публикувана в ChemRxiv.

Изследователите са моделирали над 8000 съединения, които биха могли да се свързват с коронавирусните протеини, което ги прави неспособни да заразяват клетките на гостоприемника.От тях те са избрали 77 най-ценни за последващите експериментални изследвания.

Учените се интересуват как точно вируса заразява клетките на организма. Когато китайските изследователи изолираха генома на вируса, стана известно, че механизма на инфекция е подобен на действието на вируса на SARS.

Джеръми Смит, директор на Центъра по молекулярна физика към ORNL, предположи, че SARS-CoV-2 се „закачва“ към клетките по същия начин, както отбеляза неговият колега.

След това друг негов колега – Миколас Смит, изгради модел на протеин, който образува шипове по повърхността като коронавируса (S-протеин).

Той се основава на ранни изследвания на структурата на вируса. „Успяхме да разработим точен изчислителен модел въз основа на информация за вируса, която едва наскоро беше публикувана в литературата за този вирус“, казва Миколас Смит.

Създаденият през 2018 г. суперкомпютър Summit, е на разположение на ORNL, и е в състояние да извърши 200 квадрилиона изчисления в секунда, а това е около милион пъти повече от един среден лаптоп.

С него изследователите моделират молекулярната динамика на прикрепването на различни съединения към шиповете на вируса.

Те се интересуваха какви съединения могат да попречат на вируса да се прикрепи към клетките на човешкото организъм.

„Използвайки Summit, ние класирахме тези съединения въз основа на редица критерии, свързани с това колко е вероятно те да се задържат към шиповете на Sпротеина“, обяснява Миколас Смит.

Избрали са общо 77 нискомолекулярни съединения, както с изкуствен, така и с естествен произход.

По време на симулацията те са се свързали с онези участъци от шиповете, които са използвани за проникване в човешки клетки, което означава, че тези съединения могат да попречат на инфекцията. 

Джеръми Смит подчертава, че самото изчисление е недостатъчно и трябва да последват експерименти. Сега, когато те са намерили обещаващи съединения, тепърва трябва да се изучават и тестват колко ефективни ще бъдат те в действителност.

„Summit ни беше необходим за да получим бързо резултати – казва Джеръми Смит, – Отне ни няколко дни, докато на обикновен компютър щяхме да се мъчим няколко месеци.

Нашите резултати не означават, че сме намерили лекарство за коронавируас. Но много се надяваме, че нашите данни ще послужат като основа за бъдещи проучвания на тези съединения. Само тогава ще разберем дали някой от тях има характеристиките, необходими за отслабване на този вирус“.

Наскоро се появи нов, по-точен модел на S-протеиновите шипове и екипът планира да започне отново да изчислява въз основа на най-новите данни.

Те предупреждават, че новите резултати могат да се различават от настоящите. Междувременно в Русия започнаха изпитания на коронавирусна ваксина. Тя е разработена в Държавния научен център по вирусология и биотехнология „Вектор“.

Експертите са разработили прототипи на ваксини, базирани на шест различни технологични платформи. Всички те са тествани върху чувствителни лабораторни животни, включително и низши примати.

Предстои разработването на най-обещаващите и безопасни прототипи, както и определяне на състава, дозата и начина на приложение на бъдещата ваксина. Предполага се, че ваксината ще бъде внедрена през четвъртото тримесечие на тази година.

На 19 март руските учени успяват да изолират гена на коронавируса. Според учените, резултатите от проучването дават разбиране за това как се развива вирусът, което може да помогне за създаването на ваксина и лекарства срещу новата инфекция.

Източник: "Труд"