Суперкомпьютеры ищут антидот Covid-19

Как искусственный интеллект, а также суперкомпьютеры могут помочь в борьбе с коронавирусом? В поисках ответов европейские ученые объединяют усилия, сводя воедино математические алгоритмы, биохимические решения и молекулярные скрининги в рамках крупного исследовательского проекта Exscalate4cov. Его цель - выявить молекулы, которые могут быть использованы в препаратах для лечения нового коронавиурса.

... На борьбу с коронавирусом брошена мощь передовой суперкомпьютерной платформы. Ученые итальянской лаборатории-участницы проекта Exscalate4cov говорят: коронавирус - сильный и малоизученный противник.

Координатор проекта Андре Беккари поясняет: "По сравнению с другими вирусами, с которыми мы работали, например, с вирусом Зика, коронавирус намного сложнее. Он состоит из большего количества белков, которые выполняют совершенно разные биологические функции".

Ученые стремятся идентифицировать соединения, которые способны блокировать размножение вируса в организме человека. В их распоряжении - биологический архив из 500 миллиардов молекул. Как в кратчайшие сроки отобрать среди них самых перспективных кандидатов? Суперкмопьютерная платформа способна тестировать до 3 миллионов молекул в секунду.

"Компьютеры очень важны, с их помощью мы можем работать одновременно со всеми 25 белками вируса, которые задействованы в механизмах инфицирования, размножения и блокирования иммунной системы человека. Мы занимаемся всеми белками сразу", - уточняет Беккари.

Суперкомпьютерная платформа приходит на помощь и для генерирования, анализа трехмерных моделей, экспериментальной трехмерной структуры белков нового короанвируса.

Химик Кармине Таларико рассказывает: "Мы можем либо выявить новые молекулы которые помогут обуздать ковид, либо протестировать в этом направлении уже имеющиеся, и здесь на помощь приходит метод повторного анализ. Мы также можем использовать оптимизированные нами модели для проверки соединений из новых химических баз данных".

Итак, перспективные вещества определены, теперь их отправляют в Бельгию для продолжения исследований. Там ученые сначала заражают клетки новым коронавирусом, а затем вводят молекулы-кандидаты и смотрят на реакцию зараженных клеток.

Сложное исследование частично проводится в уникальной автоматизированной установке, работающей в условиях низкого давления: это гарантирует отсутствие утечек биологического материала. Потенциал любой молекулы можно оценить через 48 часов.

Профессор-вирусолог Йохан Нейц рассказывает: "Робот захватывает носители, содержащие клетки и вирус, помещает их в машину для пипетирования. Там на поверхности клетки разместят белки вируса, затем смесь на несколько дней поместят в инкубатор с температурой 37 градусов. По истечении времени те же роботизированные "руки" достанут наши пластины из инкубатора и разместят их под автоматическим микроскопом. С его помощью можно проверить, удалось ли некоторым соединениям блокировать вирус".

Ученые надеются, что их исследования будут способствовать разработке новых эффективных препаратов против ковида в среднесрочной перспективе.