Egy európai kutatási projekt tudósai azokat a molekulákat akarják beazonosítani, amelyek gátolják a vírus terjedését az emberi szervezeten belül. A gond az, hogy a kutatóknak hatalmas könyvtáruk van, ami mintegy 500 milliárd molekulából áll.
Hogyan és milyen mértékben segíthet a mesterséges intelligencia és a számítástechnika a koronavírus elleni küzdelemben? A válaszokat keresve európai tudósok több módszert is ötvöznek egy kutatásban, aminek célja olyan potenciális új molekulák felfedezése, amelyeket felhasználhatnak a koronavírus elleni gyógyszerekben.
Ebben a laborban az informatikusok rengeteg számítást végeznek el, hogy leküzdjék a járványt. Azt mondják, ez az ellenség nem hasonlítható semmi máshoz.
"Ha összehasonlítjuk a koronavírust más olyan vírusokkal, amelyek ellen már korábban dolgoztunk, például a zikával, akkor kiderül: a koronavírus sokkal bonyolultabb. Sokkal több proteinből áll, amelyeknek nagyon különböző biológiai szerepük van" - magyarázza Andrea Beccari, a Dompé IT-szakembere.
Ennek az európai kutatási projektnek a tudósai azokat a molekulákat akarják beazonosítani, amelyek gátolják a vírus terjedését az emberi szervezeten belül. A gond az, hogy a kutatóknak hatalmas könyvtáruk van, ami mintegy 500 milliárd molekulából áll. Hogyan lehet a legrövidebb időn belül beazonosítani a lehető legígéretesebb jelölteket? A megoldást szuperszámítógépektől várják, amelyek másodpercenként akár hárommillió molekulát is képesek feldolgozni.
"A számítógépek alapvetőek, mivel így a vírus mind a 25 proteinjével egyidőben tudunk dolgozni, amelyek a fertőzés különböző mechanizmusaiban, a vírus szaporodásában, és az emberi szervezet immunrendszerének blokkolásában vesznek részt, mindezt pedig egyszerre csinálják" - mondja Andrea Beccari, a Dompé IT-szakembere.
A Covid-19 elleni új molekulák kutatásához is szuperszámítógépekre van szükség, amelyek kísérleti 3D kórokozók proteinstruktúráit generálják és analizálják.
“Képesek vagyunk arra, hogy azonosítsunk molekulákat, amelyek hasznosak lehetnek a koronavírus elleni harcban, ezek lehetnek már létező molekulák, amelyeket új célokra fejlesztenek ki, és újak is, amelyeket már optimalizáltunk" - részletezi Carmine Talarico.
Miután beazonosítják őket, az ígéretes molekulákat Belgiumba szállítják. Az itteni tudósok először megfertőzik a sejteket koronavírussal. Ezután hozzáadják a molekulajelölteket, és figyelik a megfertőzött sejtek reakcióját.
Ez az összetett kutatás részben egy olyan egyedi, automatizált eszközben zajlik, amely alacsony nyomáson dolgozik, így nem tud belőle kiszökni semmi.
Egy adott molekula potenciálját 48 órán belül képesek felmérni.
"Ezek a robotizált karok felveszik a tálcákat, amelyeken a sejtek és a vírus van" - mutatja Johan Neyts, a leuveni Katolikus Egyetem virológus professzora. "Ezek a karok beteszik ezeket a tálcákat a mintavevő gépekbe. Bizonyos idő múlva például a vírust ráteszik a sejtekre, majd ezt az elegyet a 37 fokos inkubátorba helyezik, ahol néhány napig tárolják. Ezután a robotkarok kiveszik a tálcákat az inkubátorból, és az uatomatizált mikroszkópba helyezik azokat, amely leolvassa és ellenőrzi, hogy valamelyik vegyület képes-e blokkolni a vírust."
A tudósok abban reménykednek, hogy kutatási eredményeik hozzá fognak járulni új, hatékony gyógyszerek kifejlesztéséhez a COVID-19 ellen.