Hlavní obsah

Lidé po celém světě hledají na svých počítačích lék na COVID-19

Foto: Shutterstock.com

Projekty mají za cíl nalézt protilátky na COVID-19.

16. 3. 21:30

Projekt Folding@home je projektem katedry chemie a strukturální biologie ze Stanfordovy univerzity. Využívá sdílení počítačového výkonu k vypočítávání simulací skladeb proteinu a dalších typů molekulární dynamiky pro výzkum nemocí. Zapojit se může kdokoliv.

Článek

Co je sdílení výkonu?

Každý počítač dokáže každou vteřinu provést určité množství procesů. Když je počítač vypnutý, tak je tento výkon nevyužitý. Vědci potřebují výpočetní techniku, aby mohli vypočítat obrovské množství dat v co nejkratším čase. Když někdo poskytne svůj počítač do sdílené sítě, tak část těchto výpočtů poběží právě na jeho počítači.

Každou vteřinu provede počítač určité množství variant skladby proteinů COVID-19. Vědci jich však potřebují vypočítat obrovské množství. Na svém webu počítání přirovnávají k fotbalu: „Je to, jako bychom chtěli zjistit průběh a výsledek celého zápasu, ale viděli bychom jen rozehrávku.“ A nasimulovat tolik různých variant jedné hry vyžaduje obrovské množství výpočtů.

Už v minulosti provedli podobné simulace v případě viru Ebola. Na základě výpočtů byl nasimulován protein Eboly, o kterém se dříve předpokládalo, že nemůže být zacílen lékem. Výsledek sdíleného projektu však ukázal, že by to nemusela být pravda.

A podobnou simulaci se nyní snaží projekt vytvořit pro COVID-19.

„První vlnou projektu je snaha lépe pochopit, jak koronaviry interagují s lidskými ACE2 receptory,“ píše se na webu iniciativy. Tyto receptory jsou potřebné k tomu, aby virus vstoupil do hostitelských buněk. Cílem je zjistit, jak by je vědci mohli ovlivnit pomocí nových protilátek a malých molekul, které by této interakci zabránily.

COVID-19 je blízkým příbuzným známého SARS-CoV. Ten je vědcům už alespoň trochu známý. Existují už struktury proteinu tohoto viru a vědci znají mutace, které tyto viry od sebe odlišují. „Jsme tak v jedinečné pozici pomoci vymodelovat strukturu proteinu koronaviru a najít místa, která mohou být zacílena protilátkou,“ píší vědci. „Můžeme tento model sestavit, ale potřebujeme k tomu velké množství výkonu.“

Struktura SARS-CoV proteinu. Červeně jsou vidět tři monomery virového proteinu, zelená je protilátka.

Jak se mohou lidé zapojit?

Každý si může stáhnout program Folding@home a pomoci rozběhnout část simulací na svém počítači. „Každá simulace je jako lístek v loterii – čím více simulací, tím více lístků,“ píší vědci.

Zájem o zapojení do projektu je dle tvůrců tak velký, že v sobotu byly servery kvůli velkému množství dárců výkonu dokonce přetíženy.

Hrou proti nemocem

V boji s koronavirem může pomoci také počítačová hra. Foldit je sice 12 let starý software, princip jeho fungování však nestárne. Hráči v něm online zkouší poskládat proteiny tak, aby byly stabilní. Běžně si je mohou vytvořit od základu dle vlastní libosti, v případě koronaviru však uživatelé vyvíjí možný lék proti této nákaze.

Stejně jako v případě Folding@home, i Foldit si dává za cíl zastavení šíření koronaviru v těle. „Hráči hledají protein, který by se navázal na COVID spike protein a zabránil jeho funkci. Tím by se viru mohlo zabránit, aby napadal další buňky u člověka, u kterého byla potvrzena nákaza,“ uvedl Brian Koepnick z Washingtonské univerzity, která hru vytvořila. Koepnick přitom se softwarem pracuje již šest let.

Foldit se navíc osvědčil již v minulosti. Mezi úkoly, které hráči dostávají, bylo i vytvoření trojrozměrné struktury enzymu způsobujícího rozmnožování viru HIV. Zadání, které se největším odborníkům nedařilo vyřešit deset let, zvládla skupina hráčů, kteří v drtivé většině neměli ani nejzákladnější biochemické vzdělání, vyřešit během ani ne tří týdnů.

Podle vědeckého časopisu Nature Structural & Molecular Biology byl model dokonce tak přesný, že bylo možné jej aplikovat i v reálném světě. V podobný úspěch tak doufají vývojáři hry i v případě koronaviru. Varují však před nedočkavostí, u procesu totiž není jasné, jak dlouho bude trvat.

Sdílejte článek

Seznam.cz zavádí tlačítko Líbí se

Dejte redakci i ostatním čtenářům vědět, jaký obsah stojí za přečtení.

Články s nejvyšším počtem Líbí se se budou častěji zobrazovat na hlavní stránce Seznamu a přečte si je více lidí. Nikomu tak neuniknou zajímavé zprávy.

Reklama

Doporučené