Эпидемия вируса Эбола продолжает уносить жизни в Западной Африке: на данный момент известно о гибели почти 8 тысяч человек. Наряду с усилиями международных медицинских организаций, которые стремятся ограничить распространение вируса и помочь зараженным, продолжается работа по поиску эффективных вакцин и лекарств от этой смертельной болезни. Помощь в этом деле оказывают и пользователи персональной компьютерной техники, участвуя в проекте Outsmart Ebola Together в рамках объединения World Community Grid.
Сотрудники Лаборатории «Сапфир» Института Скрипса делятся статистикой участия волонтеров в проекте Outsmart Ebola Together. На сегодняшний день вычислительными ресурсами помогли в общей сложности 680 тысяч людей из 80 стран, предоставив 76 тысяч лет процессорного времени, если переводить в работу типового ноутбука. Средней скорости вычисления этой распределенной сети хватило бы, чтобы занять пятую позицию в топе самых производительных суперкомпьютеров мира.
«World Community Grid была задумана IBM в качестве благотворительной службы в научном сообществе, говорит Ари Фишкинд (Ari Fishkind) из отдела по связям с общественностью IBM. — При инвестиционной стоимости WCG в несколько десятков миллионов долларов, этот ресурс помог ученым избежать расходов на 340 млн. долларов при аренде суперкомпьютеров». При этом все исследователи, использующие World Community Grid в качестве платформы для изысканий, делают результаты работы открытыми для использования научной общественностью. IBM не получает никаких прав на результаты исследований.
«Мы заняты поиском терапевтических противовирусных молекул, способных подавить вирус Эбола, чтобы в итоге добиться появления высокоэффективных средств типа ZMapp (экспериментальное лечение Эбола)», говорят в «Сапфире». «На компьютерах наших добровольных помощников происходят вычисления эффективности связывания различных химических соединений с белками на поверхности вируса».
В «Сапфире» считают, что трехмерная структура вируса Эбола дала возможность определить конкретный участок на поверхности вируса, который уязвим для химической атаки. Это поле боя структурной биологии — исследовать структуры таких биологических объектов, как вирусы, чтобы выявлять их слабые места.
Получение противовирусных препаратов похоже на решение головоломки. Функции белков зависят от пространственной структуры, в которую они сворачиваются. Лекарственные химические молекулы имеют специфические формы, позволяющие эффективно связываться с вирусными белками и «выключать» их работу, приводя вирус к уничтожению. Первая важная цель на этом пути «Сапфиром» уже достигнута — выделен поверхностный белок вируса Эбола, ответственный за заражение клеток человека. Если его нейтрализовать, то вирус уже не сможет навредить.
И тут на сцене появляется World Community Grid, который предоставляет необходимые вычислительные ресурсы добровольцев со всего мира, чтобы помощь исследователям из «Сапфира» «перелопатить» огромные массивы данных и определить кандидатные соединения, которые могли бы справиться с нужным белком вируса. «У нас есть библиотеки химических веществ — кандидатов на лекарственные средства, делятся в „Сапфире“. — Теперь же у нас появились и возможности по их обработке с помощью World Community Grid. Мы перебираем тысячи вариантов молекул, оценивая их воздействие на нужную часть вируса Эбола».
Лаборатория доктора Олсона разработала программное обеспечение для сбора данных — AutoDock, которое впервые было использовано в проекте FightAIDS@Home. С помощью AutoDock математически анализируется целевой вирус во взаимодействии с кандидатными лекарственными веществами, чтобы найти наиболее подходящие. Это экономит массу времени и средств перед началом тестирования в реальной лаборатории.
Участники проекта Outsmart Ebola Together World из Community Grid уже предоставили немало лет совместного машинного времени в течение последних нескольких недель, но еще предстоит пройти долгий путь, прежде чем лаборатория «Сапфир» сможет получить нужные данные. Понадобится еще пара месяцев, чтобы составить приоритетный список лекарственных молекул и приступить к началу их лабораторных и клинических испытаний.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
