Superpočítač Frontera výrazně zvyšuje šance porazit SARS-CoV-2
Vědci z výpočetního výzkumného centra Texas Advanced Computing Center (TACC) na Texaské univerzitě v Austinu vytvářejí počítačový model virového obalu SARS-CoV-2. Ten jim umožní lépe pochopit chování viru v lidském organismu na molekulární úrovni.
Přínos superpočítače pro virologický výzkum
Nasazení superpočítačů do výzkumu na poli virologie se již mnohokrát osvědčilo při simulacích stavby virů a jejich molekulární dynamiky.
Tým texaských vědců pod vedením profesorky chemie a biochemie Rommie Almaro v současnosti využívá k sestavování modelu obalu viru SARS-CoV-2 superpočítač Frontera. Tomu aktuálně patří pátá příčka v pořadí nejvýkonnějších počítačů na světě a první místo v kategorii nejlepších superpočítačů v akademické oblasti.
Model virového obalu na obzoru?
Jejich cílem je vytvořit první celoatomový model vnějšího lipoproteinového obalu SARS-CoV-2. Tým profesorky Almaro již uspěl s podobnou simulací v případě obalu viru chřipky, jehož model byl na základě výpočtů superpočítače Blue Waters vytvořen za jeden rok. U výkonnější Frontery se očekává vytvoření modelu obalu viru SARS-CoV-2 v řádů několika týdnů.
Model ukáže, jakým způsobem virus napadá lidské buňky
Předpokládá se, že model virového obalu SARS-CoV-2 bude obsahovat zhruba 200 milionů atomů, přičemž superpočítač zanalyzuje všechny vzájemné interakce mezi těmito atomy. Díky modelu získají vědci hlubší vhled do molekulárních struktur obalu viru SARS-CoV-2, které slouží k rozpoznávání molekul na membránách buněk hostitele, a dozvědí se více o způsobu, jakým virus tyto buňky napadá. Proces interakce viru SARS-CoV-2 s hostitelskou buňkou začíná vazbou virionu na receptory angiotenzin konvertujícího enzymu 2 (ACE2) a pravděpodobně i další cíle na membráně hostitelských buněk.
Otevřená cesta k vývoji léků a vakcín
Simulace, které provádějí superpočítače, jsou důležitou součástí výzkumu vlastností SARS-CoV-2. Tyto poznatky zvyšují šance na vývoj nových léků a pochopení účinku současných terapeutických možností nebo jejich kombinací.
(svat)
Zdroje:
- Coronavirus massive simulations completed on Frontera supercomputer, eHealthNews, 27 March 2020. Dostupné na https://www.ehealthnews.eu/index.php?option=com_content&view=article&id=6109:coronavirus-massive-simulations-completed-on-frontera-supercomputer&catid=164:research.
- Durrant J. D., Kochanek E. S., Casalino L., Ieong U. P., Dommer C. A., Amaro R. Mesoscale All-Atom Influenza Virus Simulations Suggest New Substrate Binding Mechanism. ACS Cent. Sci.2020, 6, 2, 189–196. Dostupné na https://doi.org/10.1021/acscentsci.9b01071.
