Úterý 7. dubna 2020svátek má Heřman, Hermína 18 °C jasno Předplatné LN
Lidovky.cz > Relax > Věda

Vědci do boje s koronavirem zapojili nejvýkonnější superpočítač světa. Pomáhá s tvorbou vakcíny

Nejvýkonnější superpočítač na světě - Summit. | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Nejvýkonnější superpočítač na světě - Summit. | foto: Wikimedia/Roy17/(CC BY 2.0)

Praha Američtí vědci využívají ke hledání vakcíny proti koronaviru nejvýkonnější superpočítač na světě. Pomocí něj se snaží zjistit, jaké již existující léky by mohly zabránit koronavirovým buňkám napadat hostitelské buňky a tím zamezit šíření nemoci, která aktuálně sužuje celý svět.

Vědci zveřejnili svou studii na serveru ChemRxiv, který slouží jako místo pro výměnu názorů převážně chemiků. O studii informoval zpravodajský server CNN.

Superpočítač IBM, který se nazývá Summit, přehrává současně tisíce simulací, aby určil správné součásti léků, které by mohly účinně zastavit koronavirové buňky od napadání těch hostitelských. Dosud takovýchto složek v medikamentech odhalil 77. Jde o slibný krok směrem k vytvoření efektivní vakcíny proti onemocnění COVID-19.

Ilustrační snímek.
Mikroskopické snímky koronaviru zveřejnili vědci ve čtvrtek

Viry obecně napadají hostitelské buňky tak, že se pomocí výběžků, kyjů či jinak tvarovaných příchytek navážou ke správným receptorům na povrchu hostitelské buňky. Je to systém, který funguje stylem zámek a klíč. Poté do nich pomocí hrotu vpraví svou nukleovou kyselinu, kterou potřebují namnožit. Této akce nejsou viry samy bez hostitelské buňky schopné, proto musí tedy cizopasit na jiných organismech.

Příchytky koronaviru jsou paprskovité, takže virus připomíná slunce - odtud také dostal svůj název koronavirus. Nukleová kyselina koronaviru je označována jako S-protein. Receptor, na který se koronavirus váže, se nachází v plicích a je znám jako ACE2. 

Vědci z Národní laboratoře Oak Ridge využívají superpočítač Summit, aby identifikoval správné mikroskopické molekuly, které se mohou připojit buď na receptor na lidské straně, nebo na hrot na virové straně. Vědci se hypoteticky domnívají, že takovýto zásah by viru znemožnil jeho fungování a on by odumřel.

Jenže vzhledem k tomu, že testování nových léků je velmi zdlouhavé, například v USA je průměrně schválen nový lék v časovém horizontu 10 až 15 let, a svět potřebuje vakcínu proti nemoci COVID-19 nyní, hledají vědci tyto molekuly v lécích, které již existují.

Vědec Micholas Smith z laboratoře v Oak Ridge nejprve vymodeloval hrot koronaviru dle vědeckých prací, které byly publikovány v lednu 2020. Nyní pomocí superpočítače simuluje, jak virový S-protein reaguje na různé díly léků či jejich kombinace. Summit zatím vyzkoušel 8 tisíc takových možností, mezi nimiž identifikoval výše zmíněných 77 ideálních adeptů, které posléze seřadil od nejlepšího po nejhoršího dle kritéria, jak často se přichytily na hrot viru.

Spousta práce je ještě před nimi

Tým bude nyní pokračovat v dalších simulacích s preciznějším modelem hrotu, který byl publikován tento měsíc. Ačkoliv je superpočítač velkou pomocnou silou, jeho schopnosti nejsou všemohoucí. Může udělat první krok v rámci analýzy, kterým je určení nadějných složek v rámci medikamentů. Dalším krokem je výzkum pomocí experimentů, který určí, které chemické substance jsou opravdu ty nejúčinnější.

„Teprve poté budeme vědět, jestli některé části léků splňují požadovanou charakteristiku, která potlačí virus. Ještě lék nemáme,“ napsal v prohlášení Jeremy Smith, ředitel centra molekulární biofyziky při Národní laboratoři Oak Ridge ve státě Tennessee.

K dřívějším úspěchům Summitu patří odhalení šablony v buněčné struktuře, jež předchází nástup Alzheimerovy choroby, dále analyzoval geny, které mají na svědomí lidskou závislost na opioidech, nebo předpověděl extrémní výkyvy v počasí na základě simulací klimatu. Superpočítač byl vytvořen na popud Ministerstva energetiky Spojených států amerických v roce 2014. Zakázku za 325 milionů dolarů (více než 8 miliard korun) si rozdělily firmy IBM, Nvidia a Mellanox. 

Výsledkem bylo vytvoření Summitu a Sierry, druhého nejvýkonnějšího superpočítače světa, který dostala Lawrencova národní knihovna ve městě Livermore v Kalifornii a který je nejčastěji využíván pro „správu zásob“, což je eufemismus označující americkou schopnost testovat virtuálně jaderné zbraně bez nutnosti testovat je v reálném světě.

Premium

KOMENTÁŘ: Po dvou měsících přijde rozvrat. Nečekejme na pomoc, konejme!

Karanténní prázdniny může ekonomika státu vydržet měsíc. Po dvouměsíčním... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Karanténní prázdniny může ekonomika státu vydržet měsíc. Po dvouměsíčním výpadku už hrozí naprostý rozvrat výroby,...

Premium

Španělská nepoučitelnost. Proč zde koronavirus řádí jako v Itálii nebo Číně

Španělští zdravotníci přiváží jednu z madridských seniorek do hotelu, ve kterém... | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Dlouhé týdny Španělé sledovali, co se děje v Číně, Íránu a Itálii. Ale nepoučili se. Laxní politici opakují stejné...

Premium

Storno přijde draho, Češi nechají cestovkám desetitisíce za ­propadlé zájezdy

ilustrační snímek | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy

Přijít o desítky tisíc za neuskutečněné zájezdy je problém, se kterým se potýká řada českých klientů cestovních...

Máte virový, nebo bakteriální zánět? Vyzkoušeli jsme domácí CRP test
Máte virový, nebo bakteriální zánět? Vyzkoušeli jsme domácí CRP test

Dvacet testerek mělo možnost vyzkoušet domácí CRP test od Veroval. Jeho pomocí dokážete prověřit, jestli vám v těle řádí virový, nebo bakteriální zánět. Jak testy dopadly? A vyplatí se je pořizovat?