Poszukiwanie leku na malarię - wirtualna rzeczywistość
Katarzyna Marciniak | 2007-02-23
Ogromna liczba zachorowań na malarię stała się przyczyną poszukiwania nowych metod walki z tą chorobą. Dzięki programowi finansowanemu przez Komisję Europejską, wykorzystano metody informatyczne, które przyczyniły się do odnalezienia 3 rodzin molekuł, które mogą być z powodzeniem wykorzystywane przeciwko malarii.
Każdego roku ofiarami malarii staje się ponad milion ludzi, z czego dużą część stanowią dzieci żyjące w Afryce. Szacuje się, że malaria jest jedną z chorób będących główną przyczyną zgonów na całym świecie, choć najwięcej zachorowań odnotowuje się, poza Afryką, na Bliskim Wschodzie i Południowej Azji.
Duża liczba zachorowań na malarię stała się przyczyną rozpoczęcia badań nad nowym lekiem przez grupę fizyków z Wielkiej Brytanii, we współpracy z naukowcami z Francji i Korei. W tym projekcie badawczym wykorzystuje się tzw. przetwarzanie siatkowe, nazywane również systemem gridowym. Polega ono na gromadzeniu danych, a następnie ich przetwarzaniu za pomocą komputerów znajdujących się w sieci. Takie rozproszone wykorzystanie komputerów zostało wykorzystane m.in. w programie Rosetta@home. Zastosowanie technologii gridowej pozwoliło na uzyskanie wysokiej mocy obliczeniowej. Wszystkie obliczenia dla tego projektu były wykonywanie na platformie WISDOM, ze średnią prędkością analizy danych wynoszącej 80 000 możliwych substancji leczniczych przeciwko malarii w ciągu każdej godziny. W sumie zanalizowano 140 milionów substancji. Celem tego było znalezienie metodami in silico, najlepszego leku w walce z malarią.
Wszystkie komputery wykorzystywane w projekcie, są częścią EGEE (Enabling Grids for E-sciencE), czteroletniego programu finansowanego przez Komisję Europejską. EGEE gromadzi przetwarzanie siatkowe z wielu krajów i dyscyplin. Wykorzystanie w tym przypadku przetwarzania siatkowego pozwala na wykorzystanie nieużywanej mocy komputerów do celów badawczych. Powoduje to zwiększenie mocy obliczeniowej całego projektu. Moc, jaką na chwilę obecną posiada AGEE, możemy przyrównać do tej, z jaką w sumie, w ciągu 420 lat pracowałby pojedynczy komputer PC.
Platforma WISDOM (World-wide In Silico Docking On Malaria) powstała pomiędzy 1 październikiem 2004 a 31 stycznia 2005. Zajmuje się ona analizą wszystkich możliwych danych z rożnych dziedzin. WISDOM wykorzystuje połączenie in silico, w których komputery obliczają możliwe wartości energii, wykorzystywane w procesie łączenia molekuły ze ściśle określoną potencjalną komórką chorobotwórczą. Pozwala to na znaczne zredukowanie kosztów poszukiwania i ulepszania nowego leku w walce z ta chorobą.
Kiedy po raz pierwszy wystartowała platforma WISDOM możliwe było zanalizowanie 41 milionów potencjalnych leków przeciwko malarii w przeciągu 6 tygodni. Wówczas średnia moc obliczeniowa komputerów wynosiła 80 lat pracy dla pojedynczego komputera PC. Wówczas zidentyfikowano ponad 5000 interesujących substancji, z których odnaleziono 3 rodziny molekuł, które mogą być z powodzeniem wykorzystywane w walce przeciw zarodźcom malarii. W obecnej chwili w laboratoriach Uniwersytetu w Modenie oraz ośrodkach CNRS we Francji w CNR-ITB we Włoszech prowadzi się bardziej zaawansowane badania tych odnalezionych grup molekuł z wykorzystaniem zasad dynamiki molekularnej. Wyniki te wykorzystuje z kolei laboratorium Uniwersytetu w Korei(Jeonnam National University), przeprowadzając badania z wykorzystaniem technik in vitro już na konkretnych organizmach.
Druga część platformy z kolei zajęła się walką z ptasią grypą i wystartowała na przełomie kwietnia i maja 2006 roku. Badania były prowadzone w ośrodkach we Francji, Włoszech, Brazylii i Południowej Afryki. Kolejne badania dotyczące tej choroby mają zostać wznowione jeszcze w tym roku.
Warto dodać, że wszelkie badania jakie były do tej pory prowadzone, zarówno w walce z ptasią grypą, jak i malarią są możliwe tylko i wyłącznie dzięki wsparciu BioSolveIT, niemieckiej firmy dysponującej ponad 6000 licencjami na program FlexX, która jest głównym sponsorem tego projektu. Program ten służy do symulacji i poszukiwania leków przeciwko różnym chorobom, z wykorzystaniem technik wirtualnego "leczenia".
Źródło: inf. Particle Physics & Astronomy Research Council
Komentarze
Alina | 2008-09-29 22:51:32
Mugga lub Moskitex - dużo mi pomogły .Lekarz z warszawy mi przepisał