Superpočítač Frontera výrazne zvyšuje šance poraziť SARS-CoV-2
Vedci z výpočtového výskumného centra Texas Advanced Computing Center (TACC) na Texaskej univerzite v Austine vytvárajú počítačový model vírusového obalu SARS-CoV-2. Ten im umožní lepšie pochopiť správanie vírusu v ľudskom organizme na molekulárnej úrovni.
Prínos superpočítača pre virologický výskum
Nasadenie superpočítačov do výskumu na poli virológie sa už mnohokrát osvedčilo pri simuláciách stavby vírusov a ich molekulárnej dynamiky.
Tím texaských vedcov pod vedením profesorky chémie a biochémie Rommie Almaro v súčasnosti využíva na zostavovanie modelu obalu vírusu SARS-CoV-2 superpočítač Frontera. Tomu aktuálne patrí piata priečka v poradí najvýkonnejších počítačov na svete a prvé miesto v kategórii najlepšie superpočítače v akademickej oblasti.
Model vírusového obalu na obzore?
Ich cieľom je vytvoriť prvý celoatómový model vonkajšieho lipoproteínového obalu SARS-COV-2. Tím profesorky Almaro už uspel s podobnou simuláciou v prípade obalu vírusu chrípky, ktorého model bol vytvorený na základe výpočtov superpočítača Blue waters za jeden rok. Pri výkonnejšej Frontere sa očakáva vytvorenie modelu obalu vírusu SARS-CoV-2 rádovo v niekoľkých týždňoch.
Model ukáže, akým spôsobom vírus napáda ľudské bunky
Predpokladá sa, že model vírusového obalu SARS-CoV-2 bude obsahovať zhruba 200 miliónov atómov, pričom superpočítač zanalyzuje všetky vzájomné interakcie medzi týmito atómami. Vďaka modelu získajú vedci hlbší náhľad do molekulárnych štruktúr obalu vírusu SARS-CoV-2, ktoré slúžia na rozpoznávanie molekúl na membránach buniek hostiteľa, a dozvedia sa viac o spôsobe, akým vírus tieto bunky napáda. Proces interakcie vírusu SARS-CoV-2 s hostiteľskou bunkou sa začína väzbou viriónu na receptory angiotenzín konvertujúceho enzýmu 2 (ACE2) a pravdepodobne aj ďalšie ciele na membráne hostiteľských buniek.
Otvorená cesta k vývoju liekov a vakcín
Simulácie, ktoré vykonávajú superpočítače, sú dôležitou súčasťou výskumu vlastností SARS-CoV-2. Tieto poznatky zvyšujú šance na vývoj nových liekov a pochopenie účinku súčasných terapeutických možností alebo ich kombinácií.
(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.
