Наилучший способ бороться с угрозой — уничтожить ее, а если речь идет о болезни, то для нее просто нужно создать лекарство. И теперь появилась возможность поспособствовать появлению вакцины от коронавируса прямо у себя дома.

Нет, мы не о том, чтобы просто переждать пандемию взаперти — это так не работает. Во‑первых, шанс заразиться не сильно уменьшается, а во-вторых, технически, для вирусологии наоборот выгодно, чтобы количество больных увеличивалось. Так материалов для исследования больше, да и общественное внимание привлекается лучше, а с ним — финансирование работ. Но суть новости не в этом.

Проект распределенных вычислений Folding@home добавил в свою базу вирус SARS-CoV-2, вызывающий коронавирусную респираторную инфекцию COVID-19. Это означает, что в ближайшее время любой желающий сможет принять непосредственное участие в детальном изучении возбудителя новой «Чумы XXI века», чтобы на основе этих данных была создана вакцина или лекарство для борьбы с ним. Требуется лишь установить на компьютер необходимое программное обеспечение, и в то время, когда пользователь не использует ее вычислительные ресурсы на сто процентов, техника будет обрабатывать небольшие фрагменты проекта.

В рамках Folding@home планируется выполнить моделирование нескольких биохимических процессов, в ходе которых вирус проникает в клетки человеческого организма. В первую очередь фокус работы будет направлен на понимание взаимодействия вирионов SARS-CoV-2 с ферментом ACE2 (Ангиотензинпревращающий фермент 2), к которому прикрепляются «шипы короны» вирусной частицы. В ближайшем будущем для расчетов станут доступны и еще несколько пар белков, включающих в себя как протеазу вируса с ингибиторами, так и взаимодействие вириона с человеческими антителами.

Предсказание трехмерной структуры взаимодействующих друг с другом фермента ACE2 и RBD-домена вируса. Моделирование Folding@home либо подтвердит эту картину, либо откорректирует. Важный момент: пока что большая часть данных для моделирования SARS-CoV-2 взята из отрецензированных работ по его «родственнику» SARS-CoV, возбудителю «атипичной пневмонии». Между ними достаточно много общего, чтобы можно было не дожидаться научных работ по новому коронавирусу.

На первых порах моделирование SARS-CoV-2 не выделено в отдельную ветку проекта и доступно для обсчета в разделе «прочие болезни», но если интерес участников Folding@home именно к коронавирусу будет велик, он удостоится своего пункта меню. Сейчас собственные категории есть у десятка нейродегенартивных, вирусных и бактериальных заболеваний — например, болезни Альцгеймера, лихорадки Эбола — а также у нескольких видов рака.

На «счету» Folding@home уже есть порядка двух с половиной сотен научных работ — данные волонтерского моделирования используют ученые по всему миру для изучения взаимодействия протеинов. Визуализация трехмерной структуры белков является чрезвычайно сложной, но при этом и невероятно важной для науки задачей. Дело в том, что от того, как белок в своей конечной форме сворачивается, зависят его свойства, а при нарушении этого процесса возможны патологические изменения во всем организме. Понимание этих механизмов приближает создание лекарств и профилактических методик для таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, лихорадка Деньге и Гепатит C.

www.popmech.ru