Hogyan segítheti a biomolekuláris szimuláció a COVID-19 és más betegségek elleni kezelések megtalálását? Erre keresik a választ európai tudósok szuperszámítógépek segítségével.
Hogyan segítheti a biomolekuláris szimuláció a COVID-19 és más betegségek elleni kezelések megtalálását? Mi a biomolekuláris szimuláció? Hogyan segítheti a biológia és a számítógépes tudomány keveréke a betegségek, így például a COVID-19, jobb tanulmányozását, és új kezelések kidolgozását? Ezekre keresik a választ európai tudósok nagy teljesítményű szuperszámítógépek segítségével.
Sok más európai kutatóintézethez hasonlóan a barcelonai IRB is a SARS-CoV-2 vírus elleni hatékony terápiát vagy oltást keresi. A molekuláris biológusok számos kérdést vizsgálnak.
- Hogyan fejlődik a vírus? Mennyire fontos a fertőzőképessége a hozzánk közeli állatfajokban? Lehet-e ezen fajok egyike hosszú távú vírushordozó? Hogyan találhatunk gyógyszert a COVID-19 kezelésére, és fejleszthetünk hatékonyabb oltásokat? - sorolta a kérdéseket Modesto Orozco, molekuláris biológus, IRB.
Tekintettel a kérdések mennyiségére és összetettségére, a kutatók a MareNostrum nevű szuperszámítógéphez fordultak. Ennek negyedik verziója másodpercenként 11 ezer billió műveletet képes elvégezni. Már több száz kutatónak segített olyan témákban mint az éghajlatváltozás vagy a gravitációs hullámok. Most pedig hozzájárul a SARS-CoV-2 kutatásához.
Rosa M. Badía számítógépes kutató a barcelonai szupercomputer központ munkatársa szerint segítenek a kutatóknak a problémáikat egyszerűen, szekvenciálisan leírni. A tudósok használhatják a szuperszámítógép összes erőforrását, hogy gyors válaszokat kapjanak.
Ezt a tudományos együttműködést a számítógépes biomolekuláris kutatási központ tette lehetővé, ahol számítógépes, biológus és biofizikus szakértők biztosítanak gyógyászati vagy oltóanyag újdonságokat a tudományos élet és az ipar számára. Az integráló modellezést és a molekuláris szimulációkat is alkalmazzák itt, Stockholmban a különböző vírusok fehérjéinek a fertőző betegségekben játszott szerepének tanulmányozására.
Erik Lindahl, a stockholmi egyetem biofizikusa szerint számítógépek nélkül nem tudnának dolgozni, mert így olyan dolgokat is látnak, amiket egyébként nem, például a lipidek diffúzióját a fehérjék körül. Ezek folyamatosan mozognak, és másképp nem is látnák őket.
Fontos olyan szoftverek fejlesztése, amik a leggyorsabban adnak pontos válaszokat a kutatóknak. A tudományos számítástechnika nagyon bonyolult terület - magyarázta Rossen Apostolov kutató. - A tudósoknak összetett algoritmusokat kell kidolgozniuk, hogy kifejezzék a tudományos terminusokat, hogy a számítógépek válaszokat tudjanak adni. Tehát komplex algoritmusokat kell alkotni, amelyek megfelelőek a szoftverek számára. Komoly kihívás, hogy ezeket az összetett alkalmazásokat felhasználóbaráttá tegyék.
Az európai kutatók szerint a szupercomputerek segíthetnek a jövő vakcináinak kifejlesztésében. Lindahl professzor elmondta, hogy öt-tíz év, és a számítógép lesz a fő hajtóerő az új gyógyszerek azonosításában, amikor hetek vagy hónapok alatt kell azokat megtalálni. Még nem tartanak itt, de az egész Európában zajló munka gyorsan hozzájárul ehhez.