МОЛОДЕЖНЫЙ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ВЕСТНИК

Контакты:

IBM East Europe/Asia

Анна Андрошина

Тел.: +7 (495) 775-8800 #1137

E-mail: Anna.Androshina@ru.ibm.com

    1 апреля 2008 г. — Исследователи из Университета Эдинбурга (University of Edinburgh) и научного центра IBM имени Т. Дж. Уотсона (IBM TJ Watson Research Center) объявили сегодня о запуске совместного 5-летнего проекта, целью которого является ускорение разработки лекарств, препятствующих распространению вируса иммунодефицита человека (HIV, ВИЧ). Проект предусматривает, наряду с проведением лабораторных экспериментов, применение суперкомпьютера для моделирования процессов, происходящих на клеточном уровне.

    В проекте будут использованы мощные вычислительные технологии, в частности, суперкомпьютер IBM Blue Gene, в сочетании с новой экспериментальной методикой. Основные усилия будут сконцентрированы на исследовании собственно процесса инфицирования путем разработки ингибиторов (замедлителей химических реакций и биологических процессов) для той части вируса иммунодефицита человека, который отвечает за внедрение генетического материала ВИЧ в человеческую клетку.

    Новый аспект сотрудничества ученых состоит в попытке разработать серию разных ингибиторов для одновременного применения и с их помощью предотвратить возможность мутации «хитрого» вируса в ответ на лекарственную терапию с использованием одиночных ингибиторов.

    «Первые результаты, полученные нами, весьма обнадеживают. Они подтверждают возможность использования моделирования процессов на компьютере, чтобы узнать, какие молекулы ингибиторов способны остановить вирус ВИЧ и предотвратить заражение людей. Эти данные могут быть затем использованы фармацевтическими компаниями для быстрой разработки соответствующих лекарств, — говорит Джейсон Крейн (Jason Crain) из физического факультета (School of Physics) Университета Эдинбурга, который также является научным руководителем отделения (Divisional Head of Science) Национальной физической лаборатории Великобритании (National Physical Laboratory). — Это принципиально новый подход в создании лекарств. Мы используем сложные алгоритмы моделирования в сочетании с экспериментальными методиками для разработки улучшенных способов лечения, и у нас есть возможность привлечь огромные вычислительные ресурсы, что делать эту работу быстро, эффективно и рационально».

    Основные усилия участников проекта будут сконцентрированы на исследовании процесса инфицирования – для более глубокого и системного понимания того, как вирус HIV-1 атакует клетку и внедряется в ее генетический материал. Ученые изучают фрагмент поверхностного белка вируса (пептида), который в наибольшей степени определяет ответную реакцию иммунной системы человека на вирусную атаку. Понимание структуры и поведения пептида даст возможность одновременно разработать множество лекарств комбинированного (или совместного) применения для борьбы с инфицированием.

    «Одна из важнейших задач современной медицины состоит в поиске вакцины против вируса СПИД, — подчеркивает исследователь из IBM Гленн Мартуна (Glenn Martyna). — Сочетая экспериментальные исследования Университета Эдинбурга с возможностями моделирования на самом мощном в мире суперкомпьютере IBM Blue Gene, мы сможем еще ближе приблизиться к этой цели».

    Университет Эдинбурга находится на переднем крае использования технологий высокопроизводительных вычислений, предоставляя возможности решения широкого спектра задач на суперкомпьютере многим университетам в Европе. В 2004 году Университет Эдинбурга развернул первый в Европе суперкомпьютер серии IBM Blue Gene для помощи британским ученым в проведении самых разнообразных научных исследований, требующих выполнения ресурсоемких вычислений.

    Анонсированный сегодня совместный проект, реализуемый в рамках сотрудничества Университета Эдинбурга и IBM, использует атомистические способы моделирования и специальное программное обеспечение, выполняемое на суперкомпьютере с массовым параллелизмом IBM BlueGene/L, в комбинации с высокоточными экспериментальными методиками для исследования свойств аминокислот и малых пептидов («строительных блоков белка»). Результаты этих исследований будут играть ключевую роль в создании нового метода антивирусной терапии, основанного на одновременной разработке множества лекарств для комплексной борьбы с мутирующим вирусом.

    В последние несколько лет следующее поколение суперкомпьютеров IBM с массовым параллелизмом доминируют в рейтинговом списке Top 500 самых высокопроизводительных вычислительных систем в мире. Использование этих машин и создание еще более быстрых и мощных моделей зависит от разработки вычислительных методов и алгоритмов, которые эффективно реализуются на этих компьютерных архитектурах.

    Это не первый глобальный проект по борьбе со СПИД, в котором примет участие корпорация IBM. В прошлом году исследовательская лаборатория IBM в Хайфе (IBM Haifa Research Laboratories) в сотрудничестве с группой европейских партнеров разработала интегрированную систему лечения СПИД под названием EUResist. Благодаря интеграции баз данных и передовых средств анализа данных, система EUResist может прогнозировать реакцию генетических модификаций ВИЧ на определенную антивирусную терапию. Возможности EUResist, таким образом, позволят врачам выбирать наиболее эффективные лекарства и их комбинации, и оптимизировать методы лечения.